摘 要：中国新建住宅建筑面积为新建总面积的2/3左右，住宅建设投资为国民生产总值的7%~8%，目前住宅防火安全状况令人担忧，住宅中现代化的消防设施缺乏是引发火灾的重要原因。住宅防火是建筑防火设计中比较薄弱的部分，它所暴露出的一些问题需要我们认真的解决。
关键词：超高层 防火安全性
随着社会发展水平的提高和城市化进程的不断深入，各地的城市住宅建设用地日趋紧张，城市居民住宅建筑逐渐向空中发展，导致超高层住宅建筑越来越多。我国《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）规定“建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。”与普通高度住宅相比，超高层住宅具有明显的特点：中上层部位视线开阔，采光通风良好；建筑挺拔，建筑立面造型与色彩时尚、富于时代感和都市感；容积率高，节约土地资源等。正因如此，在城市建设中超高层住宅呈逐年增多的趋势。但是超高层住宅存在着防火要求高，火灾扑救难等问题，目前防火安全状况令人担忧。
1.住宅防火现状
住宅属于居住人员相对固定的建筑形式。它有超高层、高层、多层和单层之分；建筑体形有塔式、通廊式、单元式、跃廊式等。
中国新建住宅建筑面积为新建总面积的2/3左右，住宅建设投资为国民生产总值的7%~8%，目前住宅防火安全状况令人担忧，据统计，2013年全国住宅类火灾共发生5.2万起，死亡968人，受伤325人，直接财产损失2.4亿元，虽然起数仅占总数的39%，但尚未人数占总数的70%。德国每年在火灾中死亡的600~700人中，75%以上死于住宅火灾，受伤人数则更多。英国每年在住宅火灾中死亡的人数和德国大体一致，但受伤者则多达1500~2000人。住宅中现代化的消防设施缺乏是引发火灾的重要原因。目前我国虽然明确规定了100m以上超高层住宅需设有自动报警系统和自动喷水灭火系统，但是真正应用了可靠地消防系统的现在还很少。住宅用电负荷加大是诱发火灾的一个重要因素。燃气入户使用后，没有配备设置对气体泄漏的探测、关闭及扑救系统，这表明住宅发生燃气爆炸的可能性成倍的增加了。住宅防火是建筑防火设计中比较薄弱的部分，它所暴露出的一些问题需要我们认真的解决。
住宅建筑本身的特点是：在狭小的空间中存放有众多的可燃或易燃物（装修材料和财产）；防火安全性先天不足；住宅内部管理相对松散，防火监督不够，不能有效地监理居民防火意识；城市公共消防设施和消防装备建设严重滞后，给灭火工作特别是重特大火灾的扑救带来极大的困难，小火易变成大火，大火易变成大灾。因此，住宅建筑的火灾安全性同建筑形式，防火技术法规、设计、施工、监督、管理以及外部条件等诸多因素紧密相关。
超高层住宅因其高度更高且没有上限，因而面临的消防问题更加严峻。主要表现为：超高层住宅内容纳的人数更多，垂直撤离距离大，加之火灾中人员的恐慌心理，因此安全疏散成为人们首先关注的问题。另外，超高层住宅给消防灭火带来了特殊的困难。当火沿着建筑内空间发展时，消防人员会因延误的阻碍和垂直攀登距离过长而延误战机；当火沿建筑外墙向上蔓延时，消防人员往往会因云梯高度不够和供水不足而无法扑灭升腾的火焰。为此，我国相关规范对超高层住宅的防火有一些专门要求：
1、35层及35层以上的住宅建筑应设置自动喷水灭火系统。
2、35层及35层以上的住宅建筑应设置火灾自动报警系统。
3、二级耐火等级的住宅建筑最多允许建筑18层（即超高层住宅耐火等级必须达到一级）。
4、19层及19层以上的住宅建筑，每个住宅单元每层的安全出口不应小于2个。安全出口应分散布置，两个安全出口之间的距离不应小于5米。
5、12层及12层以上的住宅应设置消防电梯。
6、一类建筑、除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑以及塔式住宅，均应设防烟楼梯间。19层及19层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间。
综合各种因素考虑，超高层住宅防火设计应主要体现五个原则：
1、确保建筑物内的火灾荷载与隐患降到最低点
2、确保建筑内自动灭火系统的有效性和全面覆盖；
3、确保建筑内的居住者具有多条高效、可靠地安全疏散途径；
4、确保防火分区的分隔性，油气避免出现火灾竖向的快速蔓延；
5、确保建筑结构主体不发生连续倒塌。
2.超高层住宅防火设计中若干重点问题的探讨
2.1确保消防供水系统的可靠性
超高层住宅应立足自防自救，故消防供水系统时建筑防火体系中最重要的一项内容。消防供水系统的有效运行可以大大降低火灾的损害，最大限度地保障人的生命安全。
2.1.1喷淋系统对火势的控制
自动喷淋灭火系统的基本功能是控火和灭火。其工作过程包括对可燃物燃烧的控制，降低火焰产生的辐射，减少热对流量，冷却材料表面温度等。对于超高层住宅而言，自动灭火系统的有效性决定着整栋建筑的防火安全性。因此设计中要保证自动灭火系统对建筑的全面覆盖和基本的水压与水量值，同时建议采用快速响应喷头。
2.1.2消防供水系统应采用可分区供水方式
①为提高供水安全性和可靠性，分区供水应遵循以下原则：
②纵向分区最大高度不宜大于80m，这样可减少减压阀或泄压阀的使用，增加供水安全性；
③每个分区应有独立消防泵或高位水箱，以增加供水可靠度；
④不采用纵向多级泵串联使用，以避免可靠度降低；
⑤尽量在靠近地面、易于接近的泵房设置连续多级泵，最大限度地满足多个供水分区供水。
2.2避难层设置的问题
避难层是超高层建筑中供发生火灾时人员临时避难使用的楼层。我国《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，应设置避难层（间）。”作为一个供人避险的过渡性空间，避难层的设计避险体现这样一些特征：
1）避难层设置的位置和大小都要依据实际需要考虑。要综合建筑功能和人员分布情况，对整栋住宅的全过程疏散情况进行模拟分析，以提出最优化的设计方案。
2）避难区域的设置应容易辨识和进入。避难区域应有专门的疏散通道直达防烟楼梯间和电梯间。
3）每个避难区域应用耐火极限不低于1.5h的防火密封构件并与该楼层的其他部位隔开，防火门应为常闭式或由火灾报警系统控制关闭。管道穿越处应设防烟阀，以阻止烟气侵入。
4）避难区域与消防控制中心之间应设两种应急通信系统，并可以进入公共通信系统。在避难区域中，人们能得到应急指令，如安全出口的方向、应急救援方案以及如何使用应急通信系统等。
2.3电梯用于疏散问题
在超高层住宅发生火灾的情况下，快速疏散住宅内的人员是第一重要问题。建筑内设置的垂直安全疏散通道“楼梯”，很难保证大量人员在短时间内疏散出去。目前可使用的其他辅助的垂直疏散方式还有云梯、避难袋、避难扶梯、换降机等，但它们都只能满足少数人的逃生需要，无法应用于超高层住宅大规模的人员疏散。
现行的消防规范中是不允许使用普通电梯逃生的，主要担心停电和烟火的侵入，但是对于超高层住宅而言，最快捷的疏散方式就是电梯，于是人们提出“能不能在火灾发生的初期，有条件地使用电梯逃生？”
从研究的角度上看，火灾中尝试使用电梯逃生的方案具有很大的实用价值。但要实现在火灾中使用电梯逃生必须解决好如下问题：
1）确保电梯供电始终不中断：
2）确保电梯间及前室具有严密的防烟性能；
3）通过准确的火灾探测系统和智能疏散诱导系统，使人们在火灾发生的时候能区分哪些区域发生火灾，哪些区域没有发生火灾，并在没有发生火灾的区域采用普通电梯逃生；
4）在火灾中使用电梯时，必须有专业人员进行现场管理和指导。在紧急情况下使用电梯和平常乘坐电梯的心情是不一样的，人们的急迫心情困难会造成混乱的情况发生，现场指挥人员的有效管理会缩短疏散人员所用的时间。
实现了这些基本条件，在火灾情况下就可以使用电梯疏散。
2.4超高层住宅的保温技术
建筑节能被定为我国的基本国策，外墙保温技术则成为建筑节能研究的主攻方向。目前我国大规模使用的外墙保温材料以有机保温材料EPS（模塑聚苯板），XPS（挤塑聚苯板）和RPU（硬质聚氨酯泡沫）为主，占到保温材料的80%以上。它们都是高效的节能材料，然而从燃烧性能的角度讲，目前这几种材料在工程上使用时往往仅达到B2级（属于可燃性材料），容易燃烧，具有引发火灾和加速火灾蔓延的危险。从根本上解决这一问题的有效措施是采用不燃性的保温材料，如岩棉、矿棉、无机保温浆料等。但由于超高层住宅外保温系统的抗风压性能、抗震性能和粘结强度的要求也相应提高，某些无机不燃材料保温系统的应用受到了一定的限制。因此，目前对超高层住宅的节能保温问题应科学对待，全盘考虑。
3.对策及发展
超高层住宅防火的基本条件应包含：尽量减少起火危险，确保人员安全疏散，控制火势，减少财产损失，为了确保我国绿色住宅事业的正常发展，在住宅防火领域（尤其是超高层住宅）应进一步开展如下工作并提出各项应对措施。
3.1统一住宅设计防火规范
我国目前是将住宅的防火要求混入在其他建筑之中的，而且又因住宅的建筑高度不同而分别在不同规范中予以规定。为了更科学、更合理地评估住宅的防火安全，应将所有的住宅统一编成一本专门的住宅建筑防火规范，同时明确超高层住宅的特殊性，这样即可以突出重点，又确保逻辑性强，适用性好。
3.2重新确定结构构件的耐火要求
建筑构件的耐火性能是确定建筑物耐火等级的基础。对构件耐火性的要求包括耐火极限和燃烧性两部分。我国现行的规定值源于传统的建筑材料，而这些规定值与现在发展的复合、保温材料组合的构件产生了较大的矛盾。
因此，从根本上讲，要针对住宅的特点和新型材料发展的现实，重新试验和界定各类构件的耐火要求。具体做法：一是将我国统一的耐火极限概念分解成稳定性、隔热性、完整性三个指标，并根据具体部位分别提出数值要求；二是在同一栋建筑中，对不同楼层的构件，做出不同指标要求。
3.3合理安全疏散设计
安全疏散设计在充分考虑人员特征、建筑规模、使用状态等因素的基础上，遵循两个基本原则：一是确保人员有两个方向的避难路径；二是平面布局清晰明了。
鉴于目前疏散设计上面所表现出的粗糙与简单，在今后的设计中要特别强调关注三点：一是强调两个疏散方向；二是规定安装一些辅助的避难器具；三是要求设置疏散指示标识。
在双向疏散设计时，要很好地解决建筑体型、平面出口位置等矛盾，体现出安全与经济的协调统一。而在保障防盗安全的前提下，要着重强调住宅的阳台间能实现同层或上下层户与户之间连通的疏散，并规定要设置一些避难器具，如滑台、避难梯、救助袋、缓降机、避难桥等。
3.4消防设施的配备
国外在消防系统设置的要求上非常严格，例如日本规定所有的住宅都必须设家用灭火器、室内消火栓、警报器；绝大部分住宅要安装自动报警系统；11层以上的住宅安装自动灭火系统；31m以上的住宅安装排烟系统等。从发展看，今后设置消防系统应体现两个原则：一是消防设备的安装程度取决于人员可能疏散的方式，二是根据楼层决定安什么系统，并且是沿着同一座建筑的高度，从上到下分段规定。
现在有些生活条件好的群众，参照发达国家家庭消防安全条件，在自己家中增设消防设施设备也是值得推广的。可在住宅的厨房和入户门附近设置简易自动喷淋系统，因为厨房是住宅中火灾危险性最大的地方，而入户门是火灾蔓延出户的重要途径。所谓简易自动喷淋是指直接从自来水管上接出配水支管，加装闭式喷头。从实际情况来看，一般住宅的自来水进水主管均设在厨房，从主管上接出配水支管切实可行。而且自来水主管直径也在25mm左右，压力基本在0.05MPa以上，可以满足喷水强度的要求，而入户门附近均有自来水干管，可以通过预埋、采用边墙型喷头等方法施行。有些还自发安装了独立式烟感报警探测器，加强了消防能力。
4.结语
超高层住宅的消防工作应从住户安全和方便使用的角度出发，设置合理的消防基础条件，充分发挥各单位、部门的职能作用，走群众化消防之路。
从安全运行角度考虑，我们并不提倡大力发展超高层住宅，原因主要有如下两点
4.1超高层住宅消防系统购置、维护成本高
超高层住宅需要额外投入资金进行消防系统购置，这部分成本是分摊到业主头上的，由此导致超高层住宅成本上升，住户经济压力增加。同时消防系统需要定期维护，维护保养工作需要专人进行管理，如果没有人维护，即使安装了消防设施，一段时间以后也会变成废铁一堆。目前看来，日常消防管理是超高层住宅小区物业管理工作的薄弱环节。太多业主及物管单位不重视消防工作投入、责任不落实，在人力、物力等方面投入不够，许多业主认为消防工作与己无关，或认为是政府的事情，不同意动用维修基金，导致整治资金无法落实。
4.2超高层住宅火灾多发
这与居民本身生活习惯和消防意识有关。如任意改造房屋结构，违规建造隔墙，破坏了原先设置好的自动灭火系统；房屋装修随意，所使用的人造建筑材料、日常生活中使用的塑料和化纤制品一旦发生火灾，就会产生浓烟和高毒性物质，使人窒息而死。在公众场所不允许吸烟，但在家里就会没有约束，很可能吸烟不慎引发火灾。还有可能灶具使用不当火灾电器的使用不规范都会引发火灾。人们的生活习惯是千差万别的，从社会层面上又缺乏专人检查督促，这就会导致住宅的火灾发生率要高于公共建筑。此外，现在很多老人或者病人独自在家，行动迟缓，空间又很密闭，一旦起火就很危险。另外，还有一个更复杂的问题，老年人在住宅里上下楼行动很迟缓，主要依靠电梯，一旦着火电梯将全部停用，老年人快速疏散的可能性就比较低。因此，建议发展超高层住宅要从以下几个方面考虑：
4.2.1经济条件
超高层住宅在结构安全和防火安全要求与一般单层、多层和高层住宅有很大差别，这种差别带来的直接后果之一就是建筑造价上升。作为一项建筑政策，各个国家都不能不考虑其带来的经济后果。
4.2.2登高消防器材
作为外部消防与救生的主要工具，登高消防车的工作高度，也成为确定超高层住宅的主要因素之一
4.3.3消防供水能力
通用消防车直接吸水扑救火灾的最大供水高度也同样作为定义超高层住宅的因素之一。
参考文献：
1、高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-1995） 1995-11-01
2、自动喷水灭火系统设计规范（GB 50084-2001） 2001-07-01
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