超高層建筑防火設(shè)計(jì)要求及滅火救援研究.doc

超高層建筑防火設(shè)計(jì)要求及滅火救援研究近年來(lái)，由于新技術(shù)、新材料的廣泛運(yùn)用高層建筑建筑高度呈現(xiàn)不斷攀升的趨勢(shì)。目前國(guó)際上最高建筑為迪拜塔位于阿聯(lián)酋迪拜，總高828米、160層。我國(guó)第一高樓為上海環(huán)球金融中心，總高492米。隨之而來(lái)相繼發(fā)生北京“2.09”央視配樓火災(zāi)，上?！?1.15”高層居民住宅火災(zāi)，沈陽(yáng)“2.03”皇朝萬(wàn)鑫國(guó)際大廈等高層建筑火災(zāi)事故，從不同程度反映出高層建筑消防安全現(xiàn)狀與消防部隊(duì)實(shí)際滅火救援能力之間存在不均衡、不對(duì)稱(chēng)發(fā)展的狀況，消防部隊(duì)針對(duì)高層建筑火災(zāi)的撲救能力受到了極大的考驗(yàn)。一、超高層建筑定義、建筑材料及結(jié)構(gòu)體系建筑高度超過(guò)100米的高層建筑通常稱(chēng)為超高層建筑。超高層建筑的設(shè)計(jì)主要考慮豎向和水平荷載的設(shè)計(jì)，豎向荷載主要指建筑材料、樓內(nèi)設(shè)備及人員等所帶來(lái)的重力荷載，水平荷載主要是指風(fēng)、地震帶來(lái)的側(cè)向荷載。目前超高層建筑用于承受荷載的建筑材料主要有三種，分別為：鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。超高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)體系是指承受豎向和抵抗側(cè)向荷載的構(gòu)建組成形式，大致分為7種形式，分別是：框架體系、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架支撐結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)、其他結(jié)構(gòu)，如空間桁架結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)等。二、超高層建筑在防火設(shè)計(jì)上的特殊要求在我國(guó)高層建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)內(nèi)容中規(guī)定超高層建筑除執(zhí)行高層建筑防火設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定外，對(duì)超高層建筑提出了特殊的防火設(shè)計(jì)要求，如：（一）建筑高度超過(guò)100m的高層建筑，其應(yīng)在電纜井、管道井每層樓板處用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔；（二）建筑高度超過(guò)100m的公共建筑，應(yīng)設(shè)置避難層（間），并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定；（三）建筑高度超過(guò)100m，且標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積超過(guò)1000m2的公共建筑，宜設(shè)置屋頂直升機(jī)停機(jī)坪或供直升機(jī)救助的設(shè)施，并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定；（四）當(dāng)建筑高度超過(guò)100m時(shí)，高層建筑最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.15MPa。當(dāng)高位消防水箱不能滿(mǎn)足上述靜壓要求時(shí)，應(yīng)設(shè)增壓設(shè)施；（五）建筑高度超過(guò)100m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場(chǎng)、建筑面積小于5.00m2的衛(wèi)生間、不設(shè)集中空調(diào)且戶(hù)門(mén)為甲級(jí)防火門(mén)的住宅的戶(hù)內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外，均應(yīng)設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。對(duì)規(guī)范的研究，可以了解到超高層建筑從內(nèi)部人員的逃生疏散、火災(zāi)范圍的控制、排煙、供水、固定滅火設(shè)施上均提出了具體和更為嚴(yán)格的要求。三、超高層建筑火災(zāi)面臨的形勢(shì)和難點(diǎn)（一）高層建筑火災(zāi)呈現(xiàn)新特點(diǎn)。目前我國(guó)部分高層建筑外墻大量使用易燃、可燃建筑材料后，火災(zāi)發(fā)展蔓延的形式不同于以往常規(guī)，呈現(xiàn)由外及內(nèi)、由高到低的新特點(diǎn)，從而增加了消防部隊(duì)撲救高層建筑火災(zāi)的難度。從北京央視配樓、上海高層居民住宅幾起火災(zāi)來(lái)看，均為建筑外墻安裝和使用了大量易燃、可燃建筑材料，如：建筑外墻保溫層使用的聚氨酯泡沫，火災(zāi)在外部引發(fā)后迅速向上或向建筑內(nèi)部蔓延擴(kuò)大，甚至從樓頂向下蔓延（北京央視火災(zāi)就屬于此類(lèi)），從而導(dǎo)致整棟建筑發(fā)生立體燃燒。此外，室外火災(zāi)一般無(wú)明顯發(fā)展階段之分，由于供氧充足，室外火災(zāi)發(fā)生后很快便會(huì)發(fā)展到猛烈燃燒階段。風(fēng)對(duì)火勢(shì)發(fā)展有決定性影響，尤其露天火災(zāi)受風(fēng)的影響更大，而高層建筑外墻火災(zāi)更是受風(fēng)力的影響，風(fēng)給燃燒區(qū)帶來(lái)大量新鮮空氣，加之高層建筑外墻包裹著大量易燃、可燃材料，促使燃燒更為猛烈。隨著風(fēng)向的改變，火勢(shì)蔓延方向會(huì)相應(yīng)改變。大風(fēng)天氣極易形成飛火，迅速擴(kuò)大燃燒范圍。以上因素導(dǎo)致高層建筑火災(zāi)致災(zāi)時(shí)間的縮短，災(zāi)害范圍和危害性進(jìn)一步擴(kuò)大，從客觀上講對(duì)消防部隊(duì)的反應(yīng)時(shí)間、處置能力也提出了更高的要求。（二）針對(duì)超高層建筑火災(zāi)呈現(xiàn)的新特點(diǎn)，需要多方面采取有力措施才能有效控制火災(zāi)范圍，減少火災(zāi)損失和人員傷亡。1.由于火災(zāi)蔓延速度極快，第一時(shí)間必須要采取撲救措施。第一時(shí)間采取撲救措施并非一定要等消防部隊(duì)到場(chǎng)才能進(jìn)行。近期幾起高層建筑火災(zāi)首先從建筑外部引發(fā)，由于不像建筑內(nèi)部具有完備的防火分隔設(shè)施和固定滅火設(shè)施，建筑外墻的火勢(shì)可以不受任何阻擋，在高空風(fēng)力的作用下迅速沿高層建筑外墻向上、向下或向建筑內(nèi)部蔓延，形成內(nèi)外同時(shí)燃燒的不利局面，此種情況發(fā)生后如果第一時(shí)間不及時(shí)采取撲救措施，往往第一批消防處置力量到場(chǎng)時(shí)已經(jīng)難于在短時(shí)間內(nèi)控制火勢(shì)蔓延。2.消防部隊(duì)滅火救援作戰(zhàn)能力還有待進(jìn)一步改進(jìn)和提高。這里需要思考如果消防部隊(duì)到場(chǎng)前建筑工人不及時(shí)采取有效撲救措施，又或者火災(zāi)發(fā)生或蔓延至高層建筑外墻100米以上的位置，消防部隊(duì)第一到場(chǎng)力量應(yīng)如何采取有效的技、戰(zhàn)術(shù)措施進(jìn)行撲救？四、撲救超高層建筑火災(zāi)需要注意的幾個(gè)方面（一）舉高車(chē)輛的使用1.舉高車(chē)輛在撲救高層建筑火災(zāi)中發(fā)揮了一定作用，但是作用有限，尤其是針對(duì)超高層建筑100米以上的部位幾乎無(wú)能為力。2.舉高車(chē)輛同時(shí)具備救援和射水功能時(shí)，救援和射水的工作高度需要特別注意，不能一概而論。救援高度條件允許時(shí)可以接近最大工作高度，但是射水高度則必須慎重考慮，操作時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低工作高度，盡量調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)位置，從有可能翻倒的一側(cè)射水，減小射水反作用的影響，保證車(chē)輛上裝部分的穩(wěn)定性，以免工作斗、梯臂因水流反作用力產(chǎn)生嚴(yán)重晃動(dòng)，造成人員和車(chē)輛發(fā)生危險(xiǎn)。3.舉高車(chē)輛進(jìn)行射水作業(yè)時(shí)為達(dá)到最大射水高度，應(yīng)適當(dāng)保持與起火建筑的距離。4.舉高車(chē)進(jìn)行救援時(shí)在考慮到的負(fù)重界限（架梯位置的高度及水平距離）的基礎(chǔ)上，只要沒(méi)有靠近建筑物的障礙物、使用工作斗的障礙物、打開(kāi)支腳的障礙物，可以適當(dāng)靠近建筑物部署舉高車(chē)以利于救援。這點(diǎn)與射水應(yīng)與建筑保持適當(dāng)距離的情況剛好相反。（二）超高層建筑的供水1.堅(jiān)持“以固為主、固移結(jié)合”的作戰(zhàn)原則，最理想狀態(tài)是超高層建筑內(nèi)部固定消防設(shè)施完好。將建筑內(nèi)的固定消防設(shè)施作為滅火戰(zhàn)斗的首選設(shè)備，尤其要借助作戰(zhàn)登高的消防電梯、滅火用水的室內(nèi)供水管網(wǎng)系統(tǒng)。眾所周知，高層建筑均配置嚴(yán)格完善的固定消防設(shè)施，作為整體建筑安全保證的基本條件，對(duì)快速、有效撲救火災(zāi)、最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失起到極其重要的作用。在高層火災(zāi)中，通過(guò)建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)和消防豎管向火場(chǎng)供滅火劑，其效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于移動(dòng)設(shè)備供滅火劑，從而大大提高初戰(zhàn)告捷的成功率。2在充分認(rèn)識(shí)固定消防設(shè)施重要性的同時(shí)，我們也要注意，由于固定設(shè)施消防泵的數(shù)量和揚(yáng)程大小、室內(nèi)供水管網(wǎng)形式和口徑大小等因素的限制，一旦火勢(shì)擴(kuò)大、發(fā)生大面積燃燒時(shí)，僅僅依靠固定設(shè)施將無(wú)法適應(yīng)火場(chǎng)實(shí)際需要。此時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮消防車(chē)等移動(dòng)式滅火裝備的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)消防車(chē)與接合器相結(jié)合、消防車(chē)與高層建筑底層室內(nèi)消火栓相結(jié)合等方式，提高高層建筑火災(zāi)撲救的供水能力。3最后才是采用人工登高鋪設(shè)水帶。在登高鋪設(shè)時(shí)，方法也多種多樣，最常用的手段有兩種：一是通過(guò)建筑內(nèi)樓梯蜿蜒鋪設(shè)水帶或沿樓梯縫隙垂直鋪設(shè)水帶向上供水，二是通過(guò)外墻或其它井道垂直鋪設(shè)水帶向上供水。內(nèi)樓梯是高層建筑中最安全、最可靠、最能熟悉掌握的通道，在水帶鋪設(shè)上視如平地，不管是利用縫隙垂直鋪設(shè)還是利用樓梯蜿蜒鋪設(shè)其技術(shù)要求最低。（三）超高層建筑滅火救援戰(zhàn)斗的編成高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，若不能在初期得到有效控制、及時(shí)撲滅，火勢(shì)將快速蔓延，對(duì)一些綜合性的高層建筑，更能形成上下蔓延的高空立體燃燒。因此，立足“打小、打早、打快”的初戰(zhàn)編成，切實(shí)提升主管中隊(duì)初戰(zhàn)能力，應(yīng)該成為高層火災(zāi)撲救，基層一線(xiàn)部隊(duì)作戰(zhàn)編成的主導(dǎo)思路。切忌高層火災(zāi)演練僅有觀賞性、沒(méi)有針對(duì)性的弊端。初戰(zhàn)編成是作戰(zhàn)預(yù)案的核心，大戰(zhàn)惡戰(zhàn)是預(yù)案的補(bǔ)充。初戰(zhàn)編成就是要做到四個(gè)落實(shí)，一是要落實(shí)該建筑可用于滅火的固定消防設(shè)施的選用，即墻式消火栓、消防電梯的數(shù)量位置以及向室內(nèi)管網(wǎng)供水的泵浦接合器；二是要落實(shí)移動(dòng)供水途徑，內(nèi)樓梯的分布、形式和建筑內(nèi)外可垂直鋪設(shè)水帶的井道、縫隙、墻面，做到內(nèi)樓梯鋪設(shè)水帶線(xiàn)路的距離明，外掛垂直水帶的固掛點(diǎn)明；三是要落實(shí)主管中隊(duì)力量分配，著火層和著火層以上層由哪輛車(chē)、哪個(gè)班負(fù)責(zé)，救人與滅火由哪個(gè)組負(fù)責(zé)，指揮員誰(shuí)在前沿指揮、誰(shuí)在后方供水；四是落實(shí)應(yīng)援中隊(duì)水源安排。當(dāng)然，百密必有一疏，大戰(zhàn)惡戰(zhàn)也要有所準(zhǔn)備。面臨大戰(zhàn)時(shí)在編成上主要落實(shí)指揮體系和“殺手锏”的力量。一旦高層形成立體燃燒，指揮體系是關(guān)鍵。如何實(shí)現(xiàn)快速有序的上傳下達(dá)和督戰(zhàn)，一是要切實(shí)實(shí)行各級(jí)負(fù)責(zé)制，做到各負(fù)其責(zé)。二是要實(shí)施分段負(fù)責(zé)制，場(chǎng)面大，情況復(fù)雜，做到責(zé)任包干。在“殺手锏”力量的調(diào)派上，要重點(diǎn)使用高層專(zhuān)業(yè)隊(duì)、特勤隊(duì)力量，以求得事半功倍的作用，切莫盲目派兵，避免無(wú)謂傷亡。同時(shí)需要特別注意的一個(gè)問(wèn)題，如果火災(zāi)發(fā)生在超高層建筑的外墻，從建筑內(nèi)部登高滅火的消防官兵更多的是阻止火災(zāi)向建筑內(nèi)部蔓延，要從室內(nèi)通過(guò)外窗等途徑控制建筑外墻火災(zāi)的蔓延還需要研究一些特殊的處置手段和方法。五、提高超高層火災(zāi)撲救能力的有效途徑（一）加強(qiáng)裝備建設(shè)。首先，是壓縮空氣泡沫車(chē)的大量使用，可以有效提升滅火劑供給能力，供給高度大大增加，有利于超高層火災(zāi)的撲救，除車(chē)輛之外需要配備一定數(shù)量的壓縮空氣泡沫，不僅要用于實(shí)戰(zhàn)，訓(xùn)練也需要使用空氣壓縮泡沫。其次，根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)發(fā)了大量用于高層滅火救援的實(shí)用裝備，雖然科技含量不高，但較為實(shí)用。最后是將超高層建筑火災(zāi)撲救所需的重要裝備實(shí)施模塊化集中管理，避免現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)裝備漏帶、裝備型號(hào)不搭配、裝備損耗補(bǔ)充不及時(shí)等弊端。（二）加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍建設(shè)。應(yīng)對(duì)超高層建筑火災(zāi)，因有針對(duì)性的強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍建設(shè)，一是保證其人員相對(duì)穩(wěn)定，比如，舉高車(chē)等特種車(chē)輛駕駛員要逐步增大培養(yǎng)力度，并保證其服役時(shí)間；二是從難從嚴(yán)提高訓(xùn)練要求，保證專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍年度的訓(xùn)練時(shí)間，尤其是實(shí)戰(zhàn)演練和開(kāi)展裝備實(shí)地測(cè)試的時(shí)間；三是根據(jù)裝備情況和超高層建筑的特點(diǎn)不斷創(chuàng)新訓(xùn)練科目，對(duì)超高層建筑訓(xùn)練科目實(shí)施定期考核。（三）加強(qiáng)理論知識(shí)研究，廣泛汲取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)理念和經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)學(xué)習(xí)、參加培訓(xùn)、實(shí)地測(cè)試、考察等形式，加強(qiáng)官兵對(duì)超高層建筑滅火救援理論知識(shí)和技、戰(zhàn)術(shù)方法的研究，重點(diǎn)是汲取國(guó)內(nèi)外火災(zāi)案例的成功經(jīng)驗(yàn)和存在不足，對(duì)照自身建設(shè)情況，將理論和經(jīng)驗(yàn)的研究成果運(yùn)用于實(shí)際。（四）強(qiáng)化“防消聯(lián)勤”工作，將防火與滅火工作有機(jī)的結(jié)合，相互促進(jìn)相互指導(dǎo)。避免出現(xiàn)防消脫節(jié)帶來(lái)的弊端，從源頭入手控制火災(zāi)的發(fā)生，將火災(zāi)撲救工作遇到的實(shí)際困難及時(shí)反饋，對(duì)超高層建筑防火設(shè)計(jì)的審核、驗(yàn)收提供必要的參考。同時(shí)開(kāi)展“防消聯(lián)勤”工作也有利于基層中隊(duì)有針對(duì)性的開(kāi)展超高層建筑“六熟悉”、預(yù)案制定和演練工作。