南京工业大学土木工程防灾减灾课程论文4

浅谈高层火灾的特点、救援及防范

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指导老师：郭樟根

2013-06-08

前言

随着世界的发展、人口的增多，人们一直致力于增加土地的利用率。世界各城市的生产和消费的发展达到一定程度后，莫不积极致力于提高城市建筑的层数。实践证明，高层建筑可以带来明显的社会经济效益，但是高层建筑存在的许多隐患，尤其是火灾这方面。

可以假想一座高层建筑的火警场面：倒下的人越来越多，疏散通道很快难以畅通，日常电梯在火灾状态下严禁使用，消防电梯专供消防人员使用，楼内人群能够借助的，只有垂直疏散通道，上千人在惊恐、慌乱的状态下挤入狭窄的通道。我们在火灾中付出过无数惨痛的代价，对于高层建筑火灾的发生及预防我们应予以高度重视，吸取教训、总结经验才能让我们以后减少此类情况的发生。本文将对高层建筑火灾的特点及预防的相关情况进行一些具体论述。

关键词：高层建筑烟囱效应消防安全管理供水措施疏散通道

1.高层建筑的火灾特点

1.1高层建筑火灾蔓延速度快容易扩大

1.1.1 烟囱效应

高层建筑向高空发展，竖直高度大，含有较多的竖井，如楼梯间、电梯间、管道井等，容易形成“烟囱效应”，加快火势蔓延。我们要知道火势竖向蔓延速度是横向蔓延速度的5倍，所以所有的竖井就像一个个高耸的烟囱使大楼的火灾形成立体大火。

1.1.2 可燃物多

高层建筑多为办公楼、酒店，其中有大量物品是可燃的，一旦着火，火势迅速蔓延。而且这些可燃物中大部分都为有机物，燃烧中会产生大量有毒气体和烟尘，影响人员的疏散和救援工作的进行。

1.1.3 风力作用

高层建筑所承受的巨大风力也是火势迅速蔓延的重要因素之一。具实测建筑物在10m处高时，风速一般为5m/s，而在90m高处，风速能够达到15m/s。所以高层建筑高处强大的风力因素会让小火源迅速扩大，成为火灾。

2.高层建筑火灾扑救工作中的困难

2.1 高层建筑火灾人员疏散困难

高层建筑内部空间大、人员较多，垂直距离大，加之发生火灾时人们的恐慌心理使火灾发生时的疏散工作非常困难。而且高层建筑中主要的上下交通工具为电梯，但火灾发生时供电系统有可能发生故障，电梯多为不能用，这时电梯成为了主要的疏散通道。由于电梯间在火灾时充当了烟囱的角色，加快了火势蔓延，气流会带动燃烧产生的烟气（烟气中多为有毒）在楼梯间向上流窜，严重影响人员疏散。短时间内疏散情况下也难免会发生摔伤、踩踏类事件。

2.2 火灾扑救难度大

2.2.1 外部救援困难

由于高层建筑周围往往都设有裙房，妨碍到登高车全方位靠近建筑物进行灭火救援。所以高层建筑火灾时，外部直接性灭火是很有难度的。

2.2.2 登高困难

目前世界最先进的登高车能达到110m，中国唯一一辆101m的登高车在武汉。然而高层建筑较多，消防设施不完善。一旦发生火灾，供电系统就有可能发生故障，这就意味着消防队员只有负重爬楼梯。实验表明：在负重、烟雾大的情况下，消防队员在登了6、7层楼后就会出现体力不支的情况，这对高层建筑的火灾救援非常不利。

2.2.3 排烟困难

据统计分析，火灾中70%~80%的死亡人员是因为吸入烟气而不是因为燃烧造成的。室内大量的有机物燃烧后会产生有毒的烟气，烟气被人吸入呼吸道后会造成呼吸困难以及中毒一些致命的伤害。不仅如此，浓重的烟气会影响能见度，火灾中的人们由于紧张和烟气的困扰，会判断不清方向，行动缓慢，甚至无法行走。因此在进行疏散设计的时候，室内排烟是个非常严重的问题。考虑到室外风力的因素，破窗自然通风会有很多不确定因素存在，加大空气进入，有可能会加大火势，造成一发不可收拾的后果。若采用室内机械排烟，不光是供电系统是否能够工作，室内外压力的不同，会对排烟效果有很大的影响。

2.2.4 供水高度不够

垂直距离大是高层建筑在火灾中最大的弊病，室外消防队员无法进行有效的喷水灭火行动。从国内外发生过的火灾来看，室外供水应该要达到每秒上百升左右，由于输水带耐压有限，以及消防车水泵产生的水压有限，高度太高的高层处着火，室外的喷水救援几乎是无效的。

3.高层建筑火灾的防范对策

3.1 安全疏散工作

所谓安全疏散是指人们能迅速安全地退出他们所在的场所。建筑物发生火灾时，为避免室内人员因火烧，烟熏中毒和房屋倒塌而受到伤害，必须尽快撤离，同时消防人员也要迅速接近着火部位。为完善建筑物的安全疏散设施。以便将受灾人员疏散到安全地带，必须具备以下三个有利条件：

3.1.1允许疏散时间

建筑物内允许疏散时间，即能保证起火后大量人员安全地完全离开建筑物的时间。一般说来，允许疏散时间不长，仅仅有几分钟。影响允许疏散时间因素很多，其中最主要的有两个方面：一是起火后火灾烟气对人的威胁。火灾中的烟气内含一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氨、丙酮等有毒气体。另一个方面是建筑物的倒塌。建筑物倒塌不仅严重影响扑救工作，而且更重要的是造成大量人员伤亡，阻碍疏散通道，给疏散带来严重影响。因此，允许疏散时间是衡量安全疏散的标准。

3.1.2安全疏散距离

安全出口距离的长短，将直接影响疏散需要的时间。为了满足允许疏散时间要求，可以通过计算，求得由房间到安全出口允许的最大距离。因为超过了这个距离，疏散所用的时间就要超出安全疏散所允许的限度。在确定安全疏散的距离外，除了疏散时间外，还要考虑到人流的宽度和疏散速度，疏散的快慢，与人员是否拥挤及走动的速度有关。

3.1.3安全出口的数量

发生火灾时，为了能够迅速安全地疏散减少人员伤亡，建筑物应设有足够的安全出口，因为正常条件下的疏散是有秩序进行的，而紧急疏散时，由于人们惊恐的心理状态，必然会出现拥挤、混乱等意想不到的现象，造成平时使用的各种内

门、外门、楼梯等在火灾事故中不能满足安全疏散的要求。因此，在建筑中应设有足够的数量的安全出口，以保证起火时安全疏散的要求。在建筑设计中，应根据使用要求，结合防火安全疏散的需要布置门、走道和楼梯。设计中要研究安全出口的数量是否能够满足同时使它们都能有天然来光、有防火隔墙和顶板的保护，便于行走、有利于很快离开火场。

3.2 加强消防管理

消防安全管理是预防高层火灾的重要环节，高层建筑的火灾危险性比一般建筑大得多，一旦发生火灾由于楼层高、人员多、蔓延快、扑救和疏散困难，往往造成惨重的人员伤亡和财产损失，因此，必须加强高层建筑的消防管理。

3.2.1 严格电器、燃气管理

在建设大楼时，应选用安全可靠的的电器设备和燃气设备，不使用明火或电路丝裸露在外的电器。电气设备要按照规范铺设与管理，不私自乱接。

3.2.2 操作规范化

对于明火、电器、燃气的一系列设备的使用要设定操作规范，操作人员都要进行前期的培训，使其操作能力达到规范要求，并有良好的安全防范意识。

3.2.3 消防设备规范配置

高层建筑内的消防设备必须满足发生火灾时的供给，即使发生火灾能尽量把火灾控制在萌芽之中。高层建筑中必须按规定配置相应消防设施有室内消火栓、自动喷淋、自动报警系统、蓄水池、消防泵、防毒面具、防排烟以及二氧化碳、干粉等灭火设施。这些不同类型的消防设施，应根据建筑物的使用性质和火灾危险程度选择使用。

3.2.4 明确消防工作

1.建筑的使用或管理单位，必须确定一名负责人主管消防工作，配备专职消防干部，制定火警应急预案并组立义务消防队。为了有效地应对高层建筑发生火情时能及时应对，相关职能部门根据所管辖高层建筑的具体情况上，制订火警应急预案，对义务消防队员分工明确，还要定期实地演练，搞好协同配合以便紧急情况下有序的开展灭火和救援。

2.建立消防岗位责任制。高层建建立义务消防组织，普及消防知识。对消防电梯、防排烟、安全疏散、电气、报警、灭火等各种设施，要分片包干，明确职责，定人管理。

3.高层建筑改建、改造时，要报当地公安部消防部门批，建筑物内各主要用房不能随意改变使用性质或拆除、更改建筑构件和消防设施，禁止未经批准在防火墙上开设门、窗孔洞。禁止在主体建筑物内增设可燃气体管道，存放易燃可燃液体，并要加强施工现场的消防安全检查，严格执行动火制度。

4.建筑物内的消防设施，每个月要进行一次全面检查，如发现问题立即进行整改。楼梯间、走道上不准放杂物，疏散门不准封锁，避免发生火灾时逃生受阻，造成不必要的伤亡。

5.对于建筑内还存在对消防工作来说先天不足的地方，在使用后就应当及时进行补救，如建筑内电梯井、管道井，它都是从下至上直通的，一旦发生火灾，就以有起到烟筒的作用，所以我们要用防火材料进行封堵，对消防设施存在故障、缺陷要及时维修、更换和整改，消灭这些火灾隐患。