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试论高层建筑火灾的扑救对策

发布时间:2019-09-26

随着城市经济的发展,城市人口密集,土地昂贵,城镇的高层建筑和超高层建筑越来越多。目前,我国高层建筑正朝着现代化、大型化、多功能化的方向发展,由于高层建筑楼层高,功能复杂,设备繁多,一旦发生火灾,不能像一般建筑那样从外部进行灭火,给扑救工作和人员疏散带来了很大的困难,容易造成重大的经济损失和人员伤亡事故。国内外高层建筑的火灾已发生多起,有的造成了严重的危害。高层恶性火灾在20世纪70-80年代曾经肆虐美国、日本等地,而我国则是在20世纪80-90年代较为严重,如1985年4月19日零点左右,黑龙江哈尔滨市天鹅饭店发生一起特大火灾,起火原因是一外国人在八楼1116房间吸烟所致。这起火灾燃烧面积505㎡,造成10人死亡,其中坠楼死亡9人,烟熏窒息死亡1人,直接财产损失24.9万元。

一、高层建筑特点

1、建筑结构复杂

(1)高层建筑主体建筑高、层数多,如深圳国际贸易中心大楼,主体建筑高155米,共55层。

(2)周围有裙房。按规定主体建筑至少留有1/4边不设裙房,裙房内设有锅炉房、变压器室、配电间、厨房、餐厅、仓库等。

(3)形式与结构多样,形式有四方形、塔型、阶梯形、凹形、人形等。结构体系有框架、剪力墙、筒体等。

(4)竖井、管道多。有电梯井、电缆井、楼梯井、管理井等,有排风管、水管、电线管道等。竖井、管道是火灾蔓延的重要途径。

(5)用电设备多。如各种照明灯具,电冰箱、电视机、电梯、自动空调、自动窗帘等。

2、功能复杂,人员密集

(1)高层建筑用途广泛。高层建筑分为住宅楼、宾馆、办公楼、百货楼等。经常聚集较多的人员。

(2)功能多样。有些高层建筑,同一幢大楼有多种功能,有办公室、会议室、卧室、文娱室、图书室、小卖部、维修室、变(配)电室、锅炉房、厨房、餐厅、机房、仓库、车库等。一些高级宾馆还有宴会厅、歌舞厅、咖啡厅、酒吧间、展览厅等。人员密集,火灾时更容易导致伤亡。

3、可燃物多,火灾荷载大

(1)高层建筑内可燃装饰材料多,如可燃材料吊顶、塑料墙布、墙纸、窗帘等,有些管道、电缆的隔热材料也是可燃材料。这些材料在燃烧过程中能放出大量的热和可燃气体,以及带有毒性的烟气,威胁人员安全,同时能加快燃烧速度,发生爆燃。

(2)室内陈设的可燃物品多。如化纤地毯、壁毯、挂画及床、沙发、桌椅等生活用品。一般住宅楼的火灾荷载密度约35-60kg/㎡,高级旅馆达45-60kg/㎡。

4、消防设施完善

高层建筑内一般都设有较完善的消防设施,如防火分隔设施、安全疏散设施、火灾自动报警系统和自动灭火系统、消防给水系统、防排烟设施等,为扑救高层建筑火灾提供了许多有利条件。

二、高层建筑火灾特点

国内外一些高层建筑火灾案例表明,高层建筑火灾的主要特点是蔓延迅速,烟囱效应强,极易向上迅速蔓延,几层同时燃烧,形成立体火灾,而且热烟毒气危害严重,直接威胁着人们的生命安全。高层建筑火灾一旦失控,就会酿成冲天大火。

1、烟、火蔓延途径多,容易形成立体火灾

(1)高层建筑竖向管井、共享空间、玻璃幕墙缝隙等部位,易产生“烟囱”效应,造成烟、火蔓延迅速。在发展阶段,其垂直蔓延速度为3-4m /s。

(2)烟、火易沿吊顶门、窗、走道向水平方向扩散。在发展阶段,其水平蔓延速度为0.5-0.8m/s。

(3)火势沿外墙窗口向上升腾、卷曲,甚至跳跃式向上层蔓延。

(4)外部风力作用,会引起邻近建筑物燃烧。

(5)易发生爆燃。高层建筑发生火灾5-7min以后,随着燃烧时间的持续,室温不断升高,氧气迅速减少,室内高热量使达到爆炸浓度极限的可燃气体达600℃以上,若一遇到外部进入新鲜空气,便发生爆燃。

2、疏散困难,极易造成人员伤亡

(1)高层建筑发生火灾时往往人员惊慌、拥挤,易造成踩伤踩死,甚至出现人员跳楼事件。如1985年4月19日哈尔滨天鹅饭店大火,跳楼死亡达9人之多。

(2)高温、烟气充满建筑物内,能见度降低,易造成被困人员恐慌,增大安全疏散的难度。人员在浓烟中停留1-2min就可能昏倒,4-5min就有死亡的危险。

(3)烟气、毒气等燃烧产物极易造成人员窒息、中毒死亡。国内外大量统计资料表明,高层建筑火灾,死亡人数中50%以上是被烟气毒死的。

如1972年5月13日,日本大阪市千日百货大楼发生火灾,死亡118人中,竟有93人是窒息、中毒死亡的。约占80%。

(4)被火烧死。高层建筑内的人员,往往伴随着烟气中毒窒息后被烧死;或在睡梦中被烧死;或在逃生途中路线选择不当以及逃生之路被烟火封堵而被烧死等。

在高层建筑中,热对流是火灾蔓延的主要形式,火风压和烟囱效应是使火灾蔓延的动力,500℃以上的高温热烟是蔓延的条件。

三、高层建筑火灾因素

现代高层建筑,由于楼层高,设备复杂,可燃物多,使用功能多构成了较多的起火因素,根据国内外大量火灾案例统计分析表明:

1、吸烟是引起高层建筑火灾中的第一位因素。在统计的48次国内外高层建筑火灾中,由吸烟引起火灾13次,占27%。

2、电器事故占第二位。48次火灾,电器火灾7次,占14.6%,而且电器火灾的危险性随着建筑物使用年限增加而有增加的趋势。

3、其次是由于焊接、危险品自燃、用火不慎引起的火灾。

国内以2000年为例,全国高层建筑发生火灾18432次,死人736人,伤1166人,直接财产损失33846.3万元,烧毁建筑1147974㎡,受灾户数13399户,其中电气6216次,用火不慎5141次,吸烟1190次,玩火1153次,违章操作1282次,放火836次,自燃224次,雷击47次,不明1149次,其它1174次。

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