【高层建筑火灾疏散探究5900字（论文）】

I高层建筑火灾疏散研究目录TOC\o"1-3"\h\u1507摘要 192271.绪论 2235832.高层建筑火灾致灾原因及特点 3320482.1高层建筑火灾致灾原因 3315552.1.1电气火灾 3260212.1.2用火不慎 380332.1.3外来因素致火 4213662.2高层建筑火灾特点分析 4285562.2.1用电设备多，起火因素多，火灾发生概率大 476122.2.2结构复杂，烟囱效应明显 4188192.2.3消防设备发展缓慢，火灾扑救难度大 5107822.2.4人员疏散困难 519623.高层建筑安全疏散影响因素分析 6121283.1烟气层高度 6317123.2温度 6321023.3能见度 6281493.4有害气体浓度（CO） 6323404.火灾下高层建筑人员疏散的途径 889024.1楼梯疏散模式 84364.2电梯疏散模式 8228614.3混合疏散模式 9106975.结论 1021802参考文献 11PAGE2摘要近些年来，伴随着我国高层建筑数量的与日俱增，火灾发生频率越来越高，并日益受到越来越多人的关注。当高层建筑有火灾发生时，如何有效进行人员疏散，已然成为时下消防救援重点关注的话题。本文主要对高层建筑火灾的特点加以归纳，进一步分析高层建筑火灾逃生的影响因素，并有针对性的提出高层建筑火灾疏散的途径。关键词：高层建筑；火灾特点；影响因素；疏散策略绪论火灾是一种在时间和空间上违反人们意志，脱离人们控制的燃烧现象。高层建筑火灾是指在高层建筑内发生的某一区域燃烧起火，且火势未达到及时控制，进而发展成的某一分区、层甚至整个高层建筑的火灾。高层建筑因垂直距离长、人口基数大、结构和功能相对复杂，且内部装饰材料多、电气设备多，功能多、管道竖井多等特点，一旦引发火灾，受消防设施的限制，火灾扑救和人员疏散难度较大，火灾等级往往很高，严重威胁人们的生命财产安全，引发恶劣的社会影响。据统计，在各类火灾中，高层建筑火灾对人们的生命财产安全威胁最为严重，伤害最为直接。弄清高层建筑火灾特性，对高层建筑火灾人员疏散进行危险性分析，对研究高层建筑火灾人员疏散有着十分重要的现实意义。高层建筑火灾致灾原因及特点与传统建筑物相比，现代高层建筑楼层更多，人员数量和密度更大，结构和功能更加复杂，使用类型更加多种多样。现代高层建筑一般包括居住、商业和办公区域等功能分区，集办公、餐饮、娱乐等多功能于一体，是典型的公众聚集区域与事故多发区域，保障其安全运行可有效保障人民生命财产安全，维护社会稳定。根据对高层建筑火灾案例的分析，高层建筑火灾致灾因素主要分为以下几个方面：2.1高层建筑火灾致灾原因2.1.1电气火灾电气火灾一般指由供电线路、用电设备、以及供配电系统在运行或故障时由于热释放而引起的高温起火进而造成的火灾，也包括由雷电和静电引起的火灾。电气火灾主要分为以下四种情况：用电线路老化、超负荷运行或短路情况下释放大量的热能，引燃周围可燃物，酿成火灾；大功率用电设备，如高亮灯具，小太阳等工作时释放热量，引燃周围物体，引发火灾；电器设备超电压运行，烧坏绝缘体引起的电器火灾；灯座与灯头接触点或接线头接触不良或腐蚀造成电阻增大，发热猛增引发火灾。如2017年2月发生在浙江天台县的重大火灾，由于足浴中心墙面电热膜导电故障，产生局部过热，引燃周围可燃物并迅速蔓延成灾，最终造成18人死亡，18人受伤。高层建筑往往具有较多的用电设备，且电气化和自动化水平较高，在过多的电气设备和庞大的耗电量作用下，发生漏电、短路等事故并引发火灾的概率也随之增加。根据应急部、国家统计局发布的数据，自2009年起，电气火灾成为我国亡人火灾的首要原因，到2016年，我国发生的各类火灾中，电气火灾超过总亡人火灾的三成，而在过去10年较大及以上火灾中，电气火灾更是占半数以上。据最新统计，在2019年住宅类火灾中，电气火灾占已查明原因火灾的52%，电气火灾俨然已经成为我国建筑物火灾的首要因素。2.1.2用火不慎随着高层建筑的发展，高层建筑已发展成为集办公、餐饮、娱乐、休闲等多功能于一身的综合体，人员密集、设备繁杂、装饰等易燃物众多使高层建筑具有较大的安全隐患。在高层建筑中，若用火管理不善（烟头和蚊香处理不当），一旦发生违规用火行为，极易发生火灾。如2010年11月，上海静安区的一栋28层教师公寓因两名无证电焊工违规操作，造成大楼起火，加上事故现场违规使用大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃物，仅仅4分钟，大火就迅速蔓延到了28层，造成58人遇难，71人受伤，直接经济损失高达1.58亿元。据统计，十年间，居民用火不慎共导致较大和重大火灾61起，仅烟头和蚊香使用不当引发的火灾死亡人数就高达224人，占总用火不慎死亡人数的33%，用火不慎以成为引发火灾的第二大因素。2.1.3外来因素致火高层建筑外形新颖别致，常常采用大量的玻璃幕墙和防水保温材料，这些材料易受外来火源影响，引发火灾。如2009年2月9号，高159m的中央电视台在建文化中心大楼因违规燃放烟花产生的高温星体落入建筑顶部擦窗检修孔内，导致引燃检修孔内壁易燃防水材料，火势猛烈时火焰高达百米，现场黑烟滚滚，一度将正月十五的圆月完全遮蔽。火灾造成30多人受伤，一名消防员不幸牺牲。2.2高层建筑火灾特点分析高层建筑由于其自身楼层多、功能全、电气设备与管道众多且人员密集，相较于普通建筑火灾危险性更大，更加难以疏散，其火灾特点主要体现在：2.2.1用电设备多，起火因素多，火灾发生概率大随着建筑行业的发展，高层建筑电气化与智能化水平不断提高，用电设备繁多、用电量巨大是现代高层建筑的特点。然而，高层建筑繁多的用电设备导致了复杂的配电和控制线路。同时，由于用电量过于浩大，发生漏电，短路等事故的概率明显增加，在设计、施工、管理、使用、维护等任意环节发生纰漏都有可能发生电气火灾。另外，我们知道，随着高度的增加，风速会逐渐增大。实测表明，在同一地点，当10m高处的风速为5m/s时，在90m的高空则可达到15m/s。高层建筑由于楼层多，垂直距离长，会形成较大的风速差，导致那些在普通建筑内不易蔓延的小火星在高层建筑中却可能发展成为火灾。所以在高层建筑中，即使我们平常看来很小的火源由于风速的影响也会变得十分危险。此外，外来风的影响也会大大增加火灾蔓延的速率与可能性。2.2.2结构复杂，烟囱效应明显高层建筑特别是超高层建筑由于功能多，结构复杂，内部各专业竖井林立，烟囱效应明显。当发生火灾时，这些众多的竖井管道就像一座座高耸的烟囱，拔气作用显著，燃烧产生的高温与烟气将通过楼梯间、电梯间等管道迅速纵向蔓延形成立体“火焰柱”。实验证明，在烟囱效应的影响下，烟气沿竖井纵向蔓延的速度可达3-4m/s。同时，燃烧物还会通过各管道，竖井向下掉落，形成新的着火点，加快火势蔓延。2.2.3消防设备发展缓慢，火灾扑救难度大近些年，高层建筑发展迅速，然而相应的消防设施与灭火设备并未跟上高层建筑的脚步，发展相对滞后。目前，我国常用的消防举高车最大高度一般为52m，约17层楼高，这对于高楼遍地的现代化都市显然不够。即使我国数量不多，最为先进的消防登高车最大有效救援高度也仅为百米，消防车也只能对150m以下的建筑进行灭火。然而，仅2019年一年，我国200米以上建筑完工数就高达57座，占世界总量的45%。可见，消防装备的落后状况为高层建筑实施火灾救援带来了巨大的挑战。2.2.4人员疏散困难高层建筑由于垂直距离长，人员基数大，建筑内部相对封闭，当火灾发生时，温度急剧升高，极易造成疏散人员的恐慌心理，严重时甚至会有踩踏事件的发生，进而降低疏散效率。此外，建筑物火灾还会消耗大量的氧气，散发出大量的浓烟、CO等有毒气体，不仅影响人们的视野能见度，还会由于缺氧和CO中毒效应降低人的运动机能，增加疏散难度。实验表明，仅通过楼梯将一栋50层楼的人员全部疏散到一楼需用时2个小时，这已经远远超出了我们的预期。高层建筑安全疏散影响因素分析3.1烟气层高度高层建筑火灾时会释放浓烈的黑烟，这些黑烟是气体与烟气颗粒结合的产物，包含大量的固体微粒、胶质、毒性分解物等，这些微粒悬浮于空气中形成烟气层。通常，烟气中含有大量的有毒有害物质，如CO、CO2、HCL等，吸入过多会造成人员中毒，减弱疏散人员运动机能，对人员安全疏散及灭火救援工作造成很大的影响。在人员疏散过程中，应用湿毛巾捂住口鼻，弯腰低头前进，确保头部处于烟气层以下且留有一定间距，这样才能保证疏散人员免受有害气体的威胁，保护疏散人员身体健康。3.2温度燃烧反应会释放大量的热量，这些热量主要通过火焰的方式向外辐射传播，同时，燃烧反应产生的烟气也会携带大量的热量。通常情况下，火场中的烟气温度可高达几百度，过高的高温烟气会灼烧人体皮肤，随着口鼻呼吸进入呼吸道造成呼吸道损伤，对人员快速疏散造成影响。人对烟气的忍受极限如表3.1所示。通过表3.1可以看出，疏散人员可以短暂忍受60℃的高温，而在小于60℃的环境中承受较长时间。表3.1疏散人员对热气忍受极限烟气温度和湿度人员承受能力（时间）＜60℃，水分饱和＞30min60℃，水分含量1%12min100℃，水分含量＜1%1min3.3能见度建筑物燃烧时会释放大量的黑色烟雾弥漫在空气中，刺激人眼，遮挡视线，使能见度降低，不利于人员疏散，加重火灾伤亡事故。同时，能见度是判断烟气浓度的重要指标，为保证人员可以安全疏散，火场能见度需达到5-30m，消光系数应为0.1-0.6m-1。3.4有害气体浓度（CO）在建筑物火灾中，由于装饰材料种类繁多，往往会释放出浓烈的黑烟以及大量的有毒有害气体，如硫化物，氰化物以及碳化物如CO、CO2等。其中，CO浓度过高会使人产生头痛，头晕，心悸等症状，降低人体活动机能，影响人员疏散的效率，严重时甚至会使人昏厥乃至威胁人的生命安全。有关资料显示，人类严禁在CO浓度为1000ppm的环境超过30min，不允许在500ppm环境下长时间停留。火灾下高层建筑人员疏散的途径4.1楼梯疏散模式楼梯作为建筑物中垂直空间的的交通构造，适用于高度差较大或者楼层之间的联通。楼梯中的不同构造会对火灾现场的疏散效率造成不同的影响，楼梯疏散可以根据楼梯的建筑结构具体划分成三个区域：阶梯区、转弯区、汇入区。阶梯区域的疏散通道上一般不会有明显的障碍物存在，而且阶梯的宽度和高度是一定的，可以保证疏散通过情况，被困人员应当依据秩序匀速疏散，一步一个台阶，以免发生因人员跌倒而导致的拥挤和踩踏，从而降低疏散效率，影响逃生时间。转弯区的疏散人群会经历方向的改变，在离心力作用以及受困人员的急迫心理作用下，他们往往会不按照建筑结构前进，只要受困人员遵照着一定的疏散顺序前行，就不会太影响疏散速度。汇入区域会有其他的疏散人群经过楼梯口加入到原有疏散队伍中，由于两批疏散人群的行进速率和人群密度都不同，这时就会在疏散人群中出现严重的拥堵现象，影响人群疏散速率。因此在人群汇入区域应当设置专门的疏散人员，控制好汇入的人群密度，确保正常的疏散速率。4.2电梯疏散模式在高层建筑里，电梯是垂直空间内最有效率的联通工具，具有绝对的速度优势。尽管在逃生指南中明令禁止使用电梯避险，但是在实际的火灾现场中，在保障安全的前提下，仍有不少被困人员使用电梯争取了宝贵的逃生时间。例如巴西圣保罗在1974年的一场高层火灾中，共有300人通过高楼的4部电梯成功逃生，占据全部生还者的70%；日本在1966年的一场高层火灾中，有半数以上的生还者是通过电梯逃生的。电梯疏散主要应用在火灾发生初期，这时火灾还没有发展到一定规模，可以组织被困人员利用电梯逃生。高层建筑应当提前规划好不同的疏散分区，根据每一区域人员的多少分配不同数量的逃生专用电梯，并且预留出机动的电梯用于紧急疏散，当该地区被困人员较多或者该楼层受到较大威胁时就可以启动该电梯。确保在高层内工作或者生活的每个人都明确自己所处的疏散电梯分区，能看到醒目位置的疏散电梯专用标识。一般来说，疏散区域的电梯专门用于疏散本区的被困人员，不支持跨区域作业。每个疏散区域内的疏散专用电梯可以在分区的楼层中选择至少一个停靠楼层，便于疏散电梯在此停靠，待所运载的人员疏散完毕后，方可跨区输送其他分区的人员。高层建筑一般选择地面楼层作为安全停靠层，高层建筑应当配备专门的电梯疏散员，消防救援人员应当熟悉疏散电梯的分区和停靠楼层，当抵达火灾现场后，要第一时间来到疏散电梯控制室，根据火灾实况，指导被困人员使用电梯进行疏散，保证电梯疏散工作的安全有序。执行紧急疏散任务的电梯应当具备良好的安全性能，电梯和电梯井都应当就行定期检查，确保供电，利用好大功率的鼓风机为电梯井和电梯间前室持续送风。4.3混合疏散模式火灾现场的疏散方式分为主动和被动两种，主动疏散又分为电梯分区疏散和楼梯疏散；被动疏散有外墙绳索、登高平台车、顶楼直升机、架设消防梯等方式。救援人员在进行火灾疏散时应当结合火势蔓延状况和救援实力。主动疏散一般用于火灾初期，被困群众在疏散人员指导下走楼梯通道或者电梯，有序撤离火灾现场。对于那些不能采用主动疏散进行撤离的人员可以为他们开启被动疏散的方式，在消防人员的指导下展开营救。在疏散行动中，应当多种疏散方式并用，制定出一定的疏散计划，被困人员应当遵从疏散人员的统一部署，按照原定计划和流程，组织被困人员进行疏散。因此，高层建筑应当做好多种疏散形式并用的准备。在火灾发生初期，火情较小，为了给被困群众争取充分的逃生时间，此时应当利用好分区的疏散电梯和逃生楼梯通道开展疏散。高层建筑里的低楼层采取楼梯疏散，高楼层采用电梯进行疏散，消防救援人员应当帮助老弱妇孺病残等行动不便人士进行疏散。倘若高层建筑的被困人员无法采用楼梯或者电梯进行疏散时，消防救援人员就应当开展被动疏散行动。若高层建筑楼顶有天台，可以组织靠近顶楼的被困群众聚集到楼顶，等待直升飞机救援；低楼层被困群众可以统一疏散到较安全楼层等待消防救援人员用单杠梯、金属拉梯等消防专用梯展开救援疏散，在疏散过程中，被困群众应当听从消防救援人员的指挥，确保自身安全。疏散指挥人员应当将低楼层被困群众疏散到一个较为安全的楼层，并且确保登高车和云梯