高层建筑防火设计在灭火实战的应用效能研究

摘要：通过分析高层建筑灭火救援中火情侦察、人员疏散和搜救、内攻灭火与后方供水等主要环节存在的难点问题，结合消防规范从建筑结构和固定消防设施运用两个方面提出针对性措施，并根据实战运用中存在的问题提出相关建议。关键词：高层建筑；防火设计；灭火救援；效能提升引言随着经济社会发展，高层建筑数量不断增多，一旦发生火灾，容易造成人员群死群伤和重大社会影响，对消防救援队伍的灭火救援能力提出了更高要求。高层建筑火灾风险性较大，防火设计要求更加严格，配置了各类消防设施，从消防经济学角度分析，投入大量成本安装各类消防设施，应最大程度发挥消防安全投入的经济效益和安全效能。然而，从目前情况来看，日常训练和灭火实战主要围绕消防车辆及其配备的各类器材装备展开，与高层建筑的防火设计结合较少。因此，基于消防工作“防消结合”的理念，了解掌握高层建筑的结构特点并熟练运用建筑内部固定消防设施，对于破解高层建筑灭火实战过程中的难点问题，提升灭火救援实战效能具有重要意义。一、高层建筑灭火救援难点分析（一）建筑结构复杂，火情侦察困难根据以往警情分析，高层建筑起火描述较为模糊，现场拍摄的图片或者小视频基本为建筑外部，很难确定内部具体起火位置。此外，消防救援人员到达现场后因现场情况复杂、被困人员较多，容易造成火情侦察不彻底。（二）人员逃生困难，搜救难度大高层建筑内部布局较为复杂，建筑内部人员对于安全出口、疏散通道不太熟悉，危险情况下容易迷失方向。火灾发生后常规照明系统失效以及浓烟充斥，容易出现迷失、跌落以及天花板坠落等风险，增加了被困人员的搜救难度。（三）灭火进攻困难，后方供水难以保障扑救高层建筑火灾，需携带灭火救援装备通过攀登楼梯抵达，同时将搜救出的被困人员折返转移至安全地带。短时间高强度的战斗对人员体能消耗巨大，极易造成中暑、休克等危险症状。此外，高层建筑火灾供水需要较高的水压，部分消防水罐车配备的中低压消防泵无法满足要求。实战过程中，因高层供水压力较高，常出现水带爆裂的情况，频繁更换水带容易贻误战机，造成火势扩大。二、基于建筑防火设计的实战效能提升对策（一）利用消防控制室进行火情侦察火灾发生时，消防救援人员能安全快速进入消防控制室，并将其作为灭火救援的指挥中心，快速收集、汇总、处理各类火情信息，准确反馈火灾蔓延发展过程，同时远程控制各类消防设施，发挥快速疏散人员、控制火势蔓延、辅助火灾扑救等作用。1.快速了解建筑整体布局和重点部位根据规定，消防控制室内应保存建筑总平面布局图、安全出口和重点部位布置图、消防系统控制逻辑关系说明等纸质和电子档案资料，并定期保存和归档[1]。消防救援人员可通过这些资料迅速了解掌握建筑的基本信息。2.高层建筑起火点初步判断根据规定，高层建筑消防控制室内设有火灾报警控制器、消防联动控制器等各类消防设备。消防救援人员可通过控制器上的手动报警按钮、感烟探测器等报警地址信息以及自动喷水灭火系统动作的水流指示器地址信息，按时间先后顺序从报警记录中查找最先反馈的地址信息，结合视频监控录像，初步判断高层建筑的起火点。3.现场火势及烟气蔓延情况判断消防救援人员可以根据建筑总平面布局图以及着火楼层平面布局图，通过火灾报警控制器上感烟探测器的信号反馈情况、自动喷水灭火系统水流指示器的地址编号信息、防排烟系统的防烟分区启动范围、防火卷帘的启动情况以及视频监控录像等初步判断火势和烟气蔓延情况，为整体评估火场情况作辅助参考。（二）利用固定消防设施辅助人员疏散与搜救1.人员疏散方面（1）启动防排烟系统降低烟雾影响。根据规定，高层建筑内设置有防烟和排烟设施[2]。若防排烟设施未正常启动，可通过消防控制室内的联动控制柜手动控制防排烟系统启动，确保人员在疏散通道和楼梯间内疏散时免受有毒烟气危害。（2）启动应急照明系统增加疏散照度。根据规定，高层建筑内应设置应急照明系统并保证地面最低水平照度和持续用电时间。实战过程中，若应急照明系统未自动启动，可根据消防控制室内的应急照明系统分区分布图，通过各分区的末端配电箱手动开启。（3）通过建筑应急广播引导有序疏散。火灾发生时，消防救援人员可在消防控制室内通过应急广播语音提示引导人员疏散，将建筑内火势和烟气蔓延情况通报建筑内人员，并語音提示疏散逃生的注意事项，减少火灾对人员的心理恐慌影响，最大程度缩短人员疏散所需时间。2.人员搜救方面（1）利用着火层下一楼层快速熟悉建筑平面布局。同一栋建筑内的各层平面布局基本类似。实战过程中，可在内攻搜救前至着火层下一层熟悉通道与房间整体布局，研究制定搜救及撤退路线。了解建筑每层承重柱的位置、柱间距、地砖长度等信息，搜救过程中以承重柱作为位置参考点，以地砖作为内攻距离估算依据，为准确定位提供参考。（2）根据建筑结构合理推测潜在风险。在楼层平面布局熟悉过程中，除了留意整体结构外，还需观察房间顶部结构是否有吊顶及装饰材料，若采用易燃、可燃物作吊顶，内攻过程中要防止坠落物掉落伤人。同时，要重点关注房间门的材质、位置以及锁芯高度，为后续内攻破拆做准备。（3）结合后方信息与建筑特点科学预判人员被困位置。搜救过程中可以结合建筑平面图以及现场人员提供的被困人员原始位置进行预判。从建筑结构角度分析，袋形走道两侧房间是最易形成人员被困的位置。根据规定，直通疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的直线距离为15至40m。因此，内攻搜救前每把水枪至少需要准备2盘以上水带以备延伸。同时，应重点对卫生间、阳台、封闭储物间等位置进行搜索，发现被困人员的概率相对较高。（三）利用固定消防设施辅助灭火与供水1.内攻灭火方面（1）利用室内消火栓辅助灭火。根据规定，高层建筑室内消火栓应设置在明显易于取用和便于火灾扑救的位置，不同楼层设置位置基本相同[3]。实战过程中，消防救援人员一般可在楼梯间、走道口、休息平台等明显位置发现消火栓，在后方供水干线还未形成前进行初期控火。（2）利用灭火器处置电气火灾。高层建筑每楼层至少配置2具灭火器，部分危险等级较高的房间需额外配置灭火器[4]。实战过程中，当遇到后方供水暂时中断的情况，为防止火势蔓延，可根据现场情况，在确保安全的前提下合理使用灭火器。（3）利用消防电梯运输器材。高层建筑应设置消防电梯，并符合相关防火设计要求。实战过程中，需注意以下两点：一是消防电梯停靠于着火层下一层或下二层，避免经过着火楼层导致故障停运。二是消防电梯可作为消防装备以及器材运输的辅助方式，但不建议消防救援人员乘坐电梯，以免出现意外情况。2.后方供水方面消防供水不间断是高层灭火救援取得胜利的重要保障。下面按照初期到场控火、中期灭火搜救、后期水源补充来分析不同阶段可用的建筑消防设施，主要有高位消防水箱、消防水池、室外消火栓、水泵接合器。（1）利用高位消防水箱进行前期供水。室内临时高压消防给水系统的高位消防水箱有效容积和压力应能保证初期灭火所需水量[5]。根据最不利条件，采用最小消防水箱容量12m3进行测算，选取常用的DN65型直流消防水枪，在充实水柱13m条件下流量6.5L/s，至少能保证单支水枪15min用水量。（2）利用消防水池进行中期供水。消防水池作为建筑室内消防给水系统的重要保障，高层建筑应按要求设置。需要注意的是，消防水池必须通过启泵操作才能发挥作用。实战过程中，建议由现场技术人员开启消防水泵，保障消防供水。（3）利用室外消火栓保障供水。当建筑室内供水因持续作战已无法满足消防供水时，可利用室外消火栓进行补水。每个室外消火栓的出水流量宜按10L/s-15L/s计算。实战过程中，建筑周围200m范围内通常有1-2个市政消火栓可供使用。（4）水泵接合器辅助供水。实战过程中使用水泵接合器需注意以下三点：一是区分室外消火栓以及水泵接合器；二是要根据名牌区分不同供水区域的水泵接合器，避免供水错误；三是利用水泵接合器供水前检查装置是否完好，按照水泵接合器上标注的供水范围和额定压力进行供水。当使用室内消火栓供水不足时，也可利用一楼消火栓接口作为临时水泵接合器向高层室内消火栓供水。三、制约消防救援队伍固定消防设施实战运用的因素分析（一）战术理念较为陈旧一方面，对固定消防设施实战应用的可靠性存在偏见。由于多数建筑固定消防设施维护保养不到位，实战应用中故障频发，因此消防救援人员普遍倾向于更为可靠的移动灭火装备。随着消防监管力度逐步加强，固定消防设施在火灾发生时基本能正常运行，作用逐步凸显。另一方面，对“固移结合，以固为主”战术理解运用不熟练。“固移结合，以固为主”是高层建筑火灾扑救最基本的原则之一，然而许多基层指战员并没有领会其中的战术思想，过分依赖自身的消防救援装备，放弃短时高效的固定消防设施，失去了打早打小的先机。（二）操作运用基础薄弱一方面，对各类固定消防设施功能一知半解。固定消防设施品类繁多、功能各不相同，基层消防救援人员在没有系统学习的情况下容易混淆。如室外消火栓与水泵接合器，两者外观虽然十分相似，但功能却截然相反（室外消火栓是市政管网向消防车供水的出口，水泵接合器是外部水源向建筑内部固定消防设施供水的入口），实战过程中两者经常被错误使用。另一方面，对固定消防设施操作方法掌握不全。实战过程中，消防救援人员打开室内消火栓或者观察到自喷系统喷头爆裂却没有出水的情况，通常会认为是建筑固定消防设施失效，转而采取其他方式灭火，殊不知也有可能是消防水泵未启动或者自喷系统阀门未打开等原因。（三）预案演练重视不足一方面，预案中涉及固定消防设施处置内容较少。目前高层建筑处置预案的基础信息以及处置流程均已十分完备，但具体处置过程中依旧偏重移动灭火装备器材，对于特殊场所的特定火灾利用固定消防设施进行处置考虑的较少。针对图书馆、档案室等特殊场所，应优先利用建筑内的气体灭火系统等固定灭火设施进行处置。另一方面，日常六熟悉与演练过程中对建筑固定消防设施熟悉使用不够重视。日常六熟悉主要集中于建筑物的布局结构、重点部位、固定消防设施熟悉的分布位置及配备情况，但对于固定消防设施实际检查测试使用的极少。此外，演练过程中，常使用室内消火栓或软管卷盘出水，而较为复杂的应急广播疏散、防排烟风机联动排烟、消防水泵远程启动供水等操作很少涉及。四、相关建议（一）“固移结合”，深入研究固定消防设施战法固定灭火设施相较于移动灭火设施具有展开快速、易于取用、节省体力等优势，所以要摒弃仅靠移动装备器材的传统思想，深入研究实战中如何发挥固定消防设施的优势，如通过消防控制室快速侦察；利用防排烟、应急照明和消防广播快速疏散人员；利用室内消火栓及灭火器快速控火；利用高位水箱、消防水池、室外消火栓保障持续供水。真正将“固移结合”的战术思想与灭火救援实践有机结合，提升整体质效。（二）“学以致用”，开展固定消防设施专项培训目前，较为常用并掌握较好的建筑固定消防设施是室內外消火栓系统，对消防控制室、双自动系统、消防电梯等能在灭火救援实战中发挥重要作用。近期福建总队组织开展全员消防设施操作以及低压电工培训，获得了消