随着世界建筑材料工业的发达,各国的建筑事业兴旺发达起来,其中一个重要标志,就是建设高层建筑。欲与天公试比高,看谁盖的楼房最高。目前,世界上最高的建筑是阿联酋迪拜塔,高700m。我国高层建筑约有10万多栋。最高的建筑是上海环球金融中心,高632米。香港特区中银大厦高370m,75层。北京最高的建筑是国贸三期,高330米。北京现有高层建筑8000余栋,其中高度超过100m的多达60余栋。
中国有句古语,叫“高瞻远瞩”,“高屋建瓴”,站得高看得远。住高楼风晾。但是,是不是住高楼越高越好呢?也不一定。从防灾观点来看,高楼失火就比较麻烦。火灾危险性大,扑救难度极大。国外超高层建筑发展较早,距今已有60多年之历史,其中以美国为最早,建成的超高层建筑也最多。此类火灾也较多。1980年,美国27层的米高梅饭店火灾,死亡84人,受伤679人,1980年2月10日,美国30层的希尔顿饭店发生火灾,死亡8人,受伤650人。1980年6月23日,美国42层的纽约市常斯特克办公大楼发生火灾,受伤137人。1995年4月19日,美国俄克拉荷马市联邦办公大楼发生火灾,死亡168人。2001年9月11日,美国2栋110层、高413m的纽约世界贸易中心大楼先后遭受2架被劫持的客机撞击发生火灾,死亡5451人,受伤2100人。欧洲、亚洲地区发展超高层建筑稍晚一些年,但也发生过数起震惊世界的大火。1971年12月25日,韩国汉城22层的大然阁饭店发生火灾,死亡163人,受伤60人。1974年21日,巴西圣保罗42层的焦马大楼发生火灾,死亡179人,受伤300人。

中国有句古语,叫“高瞻远瞩”,“高屋建瓴”
2009年2月9日20时26分,位于北京市朝阳区东三环路东的中央电视台新址在建配楼附属文化中心因为违规燃放大型礼花弹发生严重火灾。熊熊大火迅速蔓延,浓烟烈火一度蹿高百米以上,直到次日凌晨2时才被扑灭。火灾使文化中心严重受损,过火面积达10万m2。在救援中7名消防指战员被困受伤,其中,红庙消防中队指导员张建勇伤势较重,经医院抢救无效牺牲,年仅30岁。火灾中另有1名施工人员受伤。中央电视台新址在建配楼文化中心,建筑面积103648 m2,地下3层,地上30层,高159m,为玻璃幕墙建筑。国家投资9亿元,2005年开工,计划今年国庆六十周年前完工,并投入使用。着火时建筑主体结构早已告竣,已进入工程收尾阶段,部分房间业主已经进驻,安装设备。火灾保险为15亿元
按照消防术语,高度在24m至100m的民用建筑为高层建筑;高度超过100m的民用建筑为超高层建筑。着火的这栋大楼即属于超高层建筑。
超高层建筑火灾扑救困难。在这场火灾发生后,北京市消防局迅速调派27个消防中队、85辆消防车赶赴现场。投入救援的消防官兵多达595人。但是,大楼高于60m的火势仍然无法完全控制。因为灭火的水上不去,消防车上的水枪只能达到60m,大楼施工中暂时安装的高压消防竖管已经拆除,楼内永久性消防供水系统尚未投入使用,因为没有灭火水源。大火持续延烧6个小时,直到次日2时才被扑灭。
超高层建筑火灾扑救,通常是以一个战斗班为一组,计有7-8名消防队员,携带灭火器具同时达到起火楼层。如果没有消防电梯,经步梯登上100m以上,消防队员将会筋疲力尽。丧失救火能力。1980年6月28日,北京市消防局组织15名消防队员在长椿街203号楼,举行过一项攀登楼梯体能测试。该楼12层,高34m。命大家身穿消防战斗服,脚踏战斗靴、手提两节水带、身背1节水枪。登上顶层时,他们的心率都超过180次/min,呼吸数都超过40次/min。这是短跑运动员最高极限心率值和呼吸次数值。无论多么身体强壮的消防队员,在超高层建筑中让他攀登100m以上的高楼,他也会力不从心的。将会无法执行救援任务的。

为了预防火灾,国家规范要求超高层建筑必须提高其耐火等级,必须采用钢筋混凝土等不燃建材建造
为了预防火灾,国家规范要求超高层建筑必须提高其耐火等级,必须采用钢筋混凝土等不燃建材建造。其装修材料、保温材料、隔音材料等也必须是不燃烧材料。现代建筑时兴外立面采用钛锌板和玻璃幕墙,内部采用聚苯乙烯挤塑板保温。这就为高楼埋下了事故隐患。建材商夸口说这种轻质建材是耐火的,阻燃的。但实际上它是可燃的,而且燃速极快,不到半小时,能窜烧30层楼。在此物燃烧时,还能大量生成浓烟和毒气。吸入这种毒气过多,还有致癌危险。因此,对于此类保温材料必须慎用。此次聚苯乙烯挤塑板招灾,在我国并非首例。2005年8月2日,安徽蒙牛乳业马鞍山有限公司冷库火灾,也是同类 起因的案例。参加救援的消防队员3人死亡,2人受伤。
目前国内各大城市公共消防队大多装备有直臂云梯消防车或曲臂登高消防车,其有效举高能力为53m,北京市消防局还有一辆举高能力为90m的曲臂登高消防车。均不适应于超高层建筑火灾救援之需要。
超高层建筑应设消防直升机停机坪
按照我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045~95(2001年版)规定“建筑高度超过100m,且标准层建筑面积超过1000 m2的公共建筑,宜设置屋顶直升机停机坪或供直升机救助的设施。”与此相适应的就是要建立航空消防队。日本东京消防厅设有直升机消防队,拥有7架消防直升机;我国宝岛台湾台北市也设有直升机消防队,拥有8架消防直升机。据了解,目前在建的高度超过100m的超高层公共建筑将按规范设置直升机停机坪。然而,光有停机坪没有消防直升机也不顶用!光有高楼停机坪,没有医疗单位的直升机停机坪也不算配套!1972年2月4日,巴西圣保罗市高31层的安德拉斯大楼发生火灾,当局出动11架直升飞机,经过4小时的营救,从该楼的屋顶停机坪上救出400多人,使其死里逃生。
值得令人欣慰得是,目前我国已具有改装消防用直升飞机的能力。我国利用“水轰五”改制的灭火直升机速度快、载水量大,曾成功扑灭青岛黄岛油库大火。未来该系列水上飞机及其后继型改装的灭火飞机,可以作为消防直升机的有益补充,将可在城市超高层建筑火灾扑救中大显身手。因此,城市建设应当全盘考虑,科学发展。在消防机构尚未购置消防直升飞机之前,当局可否同空军建立协作方案,凡高度超过100m的超高层建筑失火时,消防机构须告知空军部门,必要时,请求支援救助。
超高层建筑的烟囱效应。
我国气象专业中,有“高楼风”一词,意思是说,在高楼林立的街道上,风受高楼的阻碍,能够改变风速和风向,有时还会形成旋风或强风,危及行人安全。在我国的消防专业中,也有一个人人尽知的现象,叫“烟囱效应”、“风助火势”。而且风速是随着建筑物的高度增加而相应加大的。据测定,在建筑物10m高的风速为5m/s时,在30m高处的风速为8.7m/s,在60m高处的风速为12.3m/s,在90m高处的风速为15.0m/s。就是说楼越高,风速越大,火灾时火势扩大蔓延也会越快。央视新址在建配楼起火初期,地面风速为0.9m/s,估计其顶层159.68m的高度,其风速不低于20m/s。北京市消防局副局长骆原说:这场火灾蔓延如此之快,与建筑材料、建筑物高度都有直接关系,30层的高楼,楼顶上的风力很大,对火势蔓延产生了直接影响。
超高层建筑失火时,就怕垂直方向的烟雾毒气的扩散。据测算,高楼失火时,烟雾毒气垂直扩散的速度是每秒3-4m,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。在超高层建筑火灾中,70~80%的死者是被烟雾毒气致命的。上海市消防局曾经在金茂大厦作过一次特殊的测试,命数名消防队员从85层(250m)高处,轻装快步跑下去,跑到首层安全出口处,跑得最快的记录为35min。这项测试表明,在火灾情况下,人的行进速度比烟雾的扩散速度慢多了。此时,除非身着防毒面具和救火服装者,常人是难以从100层之上的超高层建筑中逃生的。因此,建设中尽量少用可燃材料和燃烧时能大量产生烟雾毒气的建材是十分重要的,而且设计时应当采取限制大面积的空间,尽量周密考虑防火防毒分隔和排烟设施。
在超高层建筑中,玻璃幕墙建筑的安全,特别是防火安全问题是很难保障的。因此,在《高层民用建筑设计防火规范》中规定:玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用岩棉、矿棉、玻璃棉、硅酸铝棉等不燃材料。当其外墙面采用耐火极限不低于1.00h的墙体时,填充材料也可采用阻燃泡沫塑料等难燃材料。对不设窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙,必须在每层楼板外沿玻璃幕墙内侧设置高度不低于0.80m实体裙墙,其耐火极限不应低于1.00h,应为不燃烧材料制成。这样做有利于阻止和限制火灾垂直方向蔓延。

在超高层建筑中,玻璃幕墙建筑的安全,特别是防火安全问题是很难保障的
超高层民用建筑应当设置避难层
根据《高层民用建筑设计防火规范》规定,“建筑高度超过100m的公共建筑,应设避难层(间)”,还规定:“避难层的设置,自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过15层。”用于发生火灾时为人员提供临时避难场所。当有火灾等紧急情况发生时,高楼上的人员可先就近到避难层暂时躲避,等待救援。在我国已落成的超高层建筑中,大多数已设置了避难层。香港的超高层建筑,凡超过40层的楼宇,都必须设置避难层。上海的瑞金大厦、希尔顿饭店、广州的国际大厦,北京的国际贸易中心、京广大厦等都设置有避难层。问题是这个避难层的信息一定要让居者和当地消防队知晓,并保持常年有效势态,作到万无一失。
超高层建筑的中庭应采取相应防火措施
在超高层建筑火灾中,最容易扩大蔓延的是它的中庭部分。何谓“中庭”?即在建筑中央或前庭所设置的一个受屋顶限制的大空间,在中庭内设置山、水、花草、树木,有人称之为“四季庭”、“共享空间”。这个空间,有的高达10多层,或20多层,人们站在各层的游廊内,就可观赏中庭景色。按照《高层民用建筑设计防火规范》规定:中庭同回廊房间相通的门窗,应采用2级防火门窗。应能阻烟阻火,并应设置自动喷水灭火设备和自动报警设备。如果不采取这些消防设施,或者这些设施失效,发生火灾时则会在瞬间之内火烧通天。形成全楼性的灾难。央视新址在建配楼是辟有中庭的,1有十多层高的共享空间,着火时其防火门窗、自动喷水灭火装置等均未启用,因此,对火势迅速扩大蔓延起到了推动作用。
高层建筑施工必须保证消防供水随时到位
根据消防安全管理规定,建筑高度超过24m的建设工程,应当安装临时消防竖管,在正式消防给水系统投入使用前,不得拆除或停用临时消防竖管。如果工地附近没有可用的市政水源,就必须设置临时水箱。每个临时消防水箱要提供10到15分钟的用水量。
超高层建筑施工必须保证消防供水随时到位。执法部门在履行消防安全检查时,应当把高层建筑施工工地的消防水源是否到位作为一项重要内容。
居住超高层建筑的人士,或在超高层建筑内办理公务、参与游乐的人士,应当具有较高的防灾意识。凡进入这类场所时,一定要首先观察这里的防灾系统是否完善,安全疏散通道是否通畅。按规定这类场所都必须设置火灾自动报警系统、自动喷淋灭火系统、事故照明系统和应急广播系统。这些防灾设施必须适时进行保养,保持有效状态。这类场所的业主,必须制定防灾预案,每年至少要组织大家进行一次防灾演练。要告诫人们不要在超高层建筑内随便使用明火,不要使用不合格的电气设备和燃气设备。要时时慎火,处处小心。要注意彼此交往和谐相处,不要积怨结仇、激化矛盾。牢记居安思危,安全是福的理念。
当然,超高层建筑如果防火设计得体,管理有方,火灾也不是不可预防的。如果当火情发生时,能够及时控制、扑灭,避免人身伤亡也是完全可能的。
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