高层建筑火灾

试论高层建筑火灾的扑救对策

摘要：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。

为此，对高层建筑的灭火工作必须高度重视，认真研究高层建筑的火灾规律、火灾特点和扑救措施，以适应高层建筑大量涌现的发展趋势的需要。

关键词：高层建筑火灾特点救人供水排烟

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9 3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62 16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。

在现代高层建筑中，高层建筑易起火的部位，从分析国内外大量火灾案例来看，最易发生火灾的部位依次是客房、人员集中场所（餐厅、商店、咖啡厅、酒吧等）、厨房、其它房间。高层建筑火灾发生的时间大多数发生在夜间。

四、影响扑救高层建筑火灾的因素

影响扑救高层建筑火灾的因素，主要是楼层高，攀登难，消防设施不够完善，灭火供水难，烟雾大，能见度低等。

1、楼层高，攀登难

（1）体力因素。消防队员攀登一定高度的楼层后，心率和呼吸加快，体力下降，对开展灭火战斗有一定影响。（2）“对撞”因素。当消防电梯不能使用时，消防队员只能从楼梯间登楼灭火。而此时楼上人员则从楼梯间向下疏散，致使两者发生对撞，影响登楼速度，对扑救火灾不利。（3）登楼途径少。高层建筑发生火灾，往往登高车达不到着火楼层的高度，主要靠室内楼梯或电梯登楼灭火。

2、消防设施和装备不够完备

目前，国内高层建筑的消防设施和扑救高层建筑火灾的消防装备，还不能满足高层建筑发展的需要。一是缺乏空中救护设施，无消防直升飞机，不能从高空及时营救人员。二是登高消防车少，有的城市尚未配备。三是疏散设施差。安全疏散设施如救护袋、避难梯、滑梯、缓降器等，数量少或者没有，发生火灾，不能及时疏散人员。

3、灭火用水量多，供水难度大

水是扑救高层建筑火灾的主要灭火剂。高层建筑发生火灾时，用水量达80L/s以上，甚至超过100L/s，火场实际用水量远远超过设计消防用水量，需要多辆车远距离供水。

4、烟雾大，能见度低

高层建筑大量可燃材料，火灾时产生浓烟，使室内能见度降低。特别是火灾时，因停电能见度更低，这不仅影响人员疏散，也影响到火灾的扑救和营救被困人员。

五、高层建筑火灾扑救措施

高层建筑结构的特殊性，构造的复杂性，使用的特殊性，发生火灾烟雾大，烟火扩散快，进攻通道少，登高困难，战斗展开障碍多。因此，扑救高层建筑火灾必须根据其自身特点进行扑救。

（一）高层建筑火灾扑救原则

1、立足于自救

扑救高层建筑火灾，首先应把着眼点放在充分发挥高层建筑内的安全保卫人员、管理人员、服务人员、工程技术人员以及高层建筑内各种现代化灭火设施、装备的作用上，力争在短时间内，堵截火势蔓延，及时消灭火点，扑灭初期火灾。

2、立足于“快”

消防队到场后，应迅速利用现代高层建筑内的给水设施、灭火设施、排烟设施，并配合消防队的自身装备集中优势兵力，快速展开灭火战斗。

3、救人第一

坚持“救人第一”的指导思想，正确处理救人与其他灭火救援行动的关系。一般情况下，救人与灭火应同步实施。

4、统一指挥，协同作战

为适应高层建筑火灾立体化作战和应付借综复杂情况，在各灭火作业区段及各种灭火力量，必须在统一指挥下，搞好协同配合。

5、内攻为主，内外结合

扑救高层建筑火灾，必须坚持内攻为主，外攻为辅，并做到灵活运用。

（二）加强第一出动力量

高层建筑发生火灾蔓延迅速，扑救困难，易造成大量的人员伤亡。为此，必须在短时间内集结足够兵力，快速抵达火场，确保及时营救生命，控制火势，消灭火灾。

国内外典型的高层建筑火灾案例表明，高层建筑公共场所，平均蔓延燃烧面积为33~ 50㎡/min，灭火用水量约为0.2L/s.㎡，客房平均蔓延燃烧面积为15-20㎡/min，灭火用水量约为0.175L/s.㎡。

（三）高层建筑火灾扑救的基本战术方法

欲较好地完成扑灭高层建筑火灾的战斗任务，平时要周密调查研究，制定出较完善的灭火作战计划，并能组织实兵演习。“战时”加强第一出动，周密组织，充分准备，调集足够的兵力，搞好火场侦察，迅速成立指挥中心及火场指挥部，统一指挥，密切协同，组织好战斗保障工作，维持好火场秩序，加强通讯联络保障，组织好救护工作，立足一个“快”字，采取内攻为主，外攻为辅的战术。

1、高层建筑的初起火灾，应依靠建筑内的安全保卫人员、服务人员、工程技术人员、管理人员，充分利用建筑内的固定灭火设施及设备，在起火层的局部或房间采取堵截包围，

从内部主攻火点，靠自救力量扑灭初期火灾。

2、消防队到达火场后应首先根据消防控制室指示，着火单位有关人员的报告，以及派出人员实地侦察判断，确定起火层及火点部位（有烟的楼层不一定是起火层，烟感、温感指示位置不一定是起火部位）。

3、消防队员内攻时应配备好各种安全防护装具及有关器材（如消防隔热服、空气呼吸器、破拆工具、照明、通讯器材等）。

4、内攻时，应正确选择进攻路线。进攻路线选择的原则是以最简便的方法，最短的距离，最小障碍的路线，以最快的速度和最低限度的体力消耗，安全地到达所攀登的楼层。

（1）确定进攻起点层，进攻起点层一般选择在着火层下一层或下二层，进攻起点层既是进攻的起点，又是前沿指挥所，还是人员、器材集结处。

（2）消防人员迅速从消防专用通道进入，乘消防电梯进入着火层，并分兵进入起火层上一层及下一层，力量部署数量应是着火层大于着火层上层，着火层上层大于着火层下层。

（3）从主楼梯登高进入着火层。高层建筑主楼梯是人员上下的重要通道，一般不防烟，但战斗人员可以先登到起火层下一层或下二层，作为前沿阵地，再在喷雾水枪掩护下强行进入着火层灭火。

（4）从封闭楼梯进攻，封闭楼梯一般靠外墙设置，能直接利用天然采光和自然通风，同各层走廊相通，是安全疏散的重要通道，发生火灾时可以从此进攻。

（5）从防烟楼梯进攻。因楼梯内设有前室，排烟系统和消防给水系统，是理想可靠的进攻通道。

（6）从室外选择进攻路线，利用登高装备、室外楼梯、建筑物平台、施工现场塔吊、升降机、云梯车与挂钩梯联用，毗邻建筑物等途径登高进入着火层。有条件时，可直接利用直升飞机，先登到顶层再下至着火层灭火。

5、内攻为主，外攻为辅

（1）消防队员进入起火层后，迅速占领有利地形位置，充分利用室内消火栓，在喷雾水枪掩护下，强行向火点进攻，射水灭火。同时要充分利用建筑物内的现代灭火设施、防排烟设施、防火门、防火卷帘等配合灭火，着火层及上下层部署力量阻止蔓延，提早堵截，上下合击，固守阵地。

（2）高层建筑地下室火灾，应采取攻坚突破，主攻火点，封口窒息等扑救方法。

（3）在有条件实施外攻灭火时，应采用外攻灭火，如高度允许，起火部位靠近外墙，可利用移动式消防装备，外攻灭火，高层建筑工地火灾，可利用脚手架、塔吊及消防装备从外部进入灭火。

（4）内攻灭火，战斗员体力消耗大，时时注意用后备力量换下前沿指战员休整。

（四）疏散和抢救人员

高层建筑一旦起火，火势垂直蔓延速度快，热、烟、毒气危害极其严重。人员又多集中于高层建筑中上层，在疏散状态下，呈群集状态，其行走速度随人流密度增加而缓慢，据国外资料统计，人流密度1-5人/㎡时，水平行走速度为1.35~0.6m/s，在楼梯上垂直行走速度为3.6~1.5m/s，比烟火蔓延速度慢，加上能见度低，毒烟熏呛，恐惧心里状态，会造成行为上的惊慌失措。若疏散救人不及时，会造成大量人员伤亡。因此，扑救高层建筑火灾，必须树立救人第一的指导思想，正确处理救人与灭火的关系。

1、应利用应急广播系统，稳定被困人员情绪，组织引导被困人员有秩序地疏散，防止惊慌、拥挤和跳楼。

2、疏散和抢救人员的基本顺序。首先是着火层，其次是着火层上层，尔后是着火层下层，在力量允许的情况下，最好能同时进行。

3、疏散和抢救人员的途径。从疏散通道（走廊）、出口，经消防电梯，防烟楼梯、封

闭楼梯或室外疏散楼梯，直接下到地面建筑物外，进入避难层（间）或起火楼层的下一层。同时也可利用举高消防车、缓降器、其他救生器材（网、袋、气垫、绳索）等救人。

（五）火场供水

扑救高层建筑火灾，能否及时和不间断地供水，以满足需要的水量、水压，直接关系到灭火战斗的成败。向高层建筑供水的方法必须根据客观条件和火场的实际情况作出决策。

1、利用室内消防给水系统供水

高层建筑室内消防给水系统，包括消防泵、消防水池、层顶消防水箱、各楼层设置的消火栓等。在屋顶水箱内一般储存有10min的消防用水量，每个消火栓箱内均装有水泵启动按钮。

2、利用水泵接合器向室内消防管网供水

水泵接合器分为墙壁式、地上式和地下式三种。每个水泵接合器的流量为10-15L/s，其与室外消火栓或消防水池的距离为15~40m，一辆消防车通过水泵接合器向竖管供水高度可达50-80m。对分区给水的高层建筑，应注意供水系统标志，以免临战误用。

3、利用楼底层消火栓直接供水

在没有设置水泵接合器或水泵接合器发生故障时，可利用该楼底层室内消火栓直接向管内供水。

4、利用登高装置供水

利用登高消防车、电业工程抢险车、提升机等供水灭火。

5、消防车直接供水

当利用室内固定给水设施以及水泵接合器不能满足供水需求时，可通过消防车或消防水泵直接耦合串联，沿楼层垂直铺设水带供水。

（六）火场排烟

高层建筑一旦发生火灾，烟雾向上蔓延速度极快，一座100m高的建筑物在30s左右烟即可窜到顶部，600~700℃高温热烟可点燃一般可燃物，使整幢建筑物着火。因此，如何处理烟雾危害是扑救高层建筑火灾的关键之一。

1、封闭防烟

主要应用密闭性能好，火势尚未扩大蔓延的小空间房间，可采用关闭防火门，防止火势蔓延和防烟。

2、自然排烟

通过排烟口、排烟窗、排烟竖井，靠自然流动排烟。在实施自然排烟时，应布置灭火力量进行防护，防止高温烟雾迅速蔓延。

3、喷雾水流排烟

在烟雾浓度较少，难以进攻或寻找、救护、疏散人员的情况下，可以集中使用几支喷雾水枪，以水幕形式从进风口向前推压，将烟驱向出口部位，使烟排出。使用喷雾水流排烟还能达到冷却降温、扑救火灾、净化空气的目的。

4、高倍数泡沫排烟

利用高倍数泡沫发泡机，在喷雾水流的掩护下，发送高倍数泡沫达到排烟、降温、灭火作用。

5、利用专用排烟设备排烟

充分利用高层建筑内各种固定排烟机排烟；也可利用移动式排烟机、排烟车排烟。

6、破拆排烟

如破拆门、窗，甚至外墙，进行自然排烟，或为了发挥移动式排烟设备的效用而采取破拆排烟措施。

（七）其他要求

1、加强组织指挥

扑救高层建筑火灾，要投入大量的人员和装备，必须加强组织指挥，成立火场指挥部及前沿指挥所，搞好各战斗区段、各“兵种”的协同作战。

2、搞好后勤保障

组织好足够的后备人员，及灭火物质器材保障，组织好医疗救护工作。

3、加强平时训练，以适应扑救高层建筑火灾的要求

由于扑救高层建筑火灾战斗员体力消耗大，要求平时加强耐力、速度、力量、灵敏的身体素质训练以及挂钩梯、滑绳自救、全副武装快速登楼、室内外铺设水带等技术训练，不断提高训练难度，加大训练强度，以增强灭火战斗的适应能力。

（八）注意事项

（1）所有参战人员均应按各自的分工和任务，穿戴好个人防护装备，携带好器材和工具，方能投入战斗。

（2）进入消防控制室时，应向值班人员或工程技术人员了解情况，并由他们操作设备。

（3）登高、疏散、抢救人员时，首先使用消防电梯和消防楼梯，组织疏散和抢救人员时应注意，选好疏散通道和出口，搞好人员分流。

（4）开通广播系统时，先通知着火楼层和受烟、火威胁的上层人员，以免整个大楼人员惊慌，造成拥挤，影响疏散。

（5）在进行排烟前，要关闭通风、空调系统，在烟雾流经部位和出口，要相应地设防（做好射水准备），对密闭房间排烟时，应逐渐开启排烟口，并用喷雾或开花水枪掩护，防止发生爆燃。

（6）防止玻璃幕墙在火焰、高温和水力冲击作用下爆裂、溅落伤人。