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防灾减灾之火灾综述
1.1 建筑火灾案例
建筑的灾害一般指五大灾害,即地震、火灾、水灾、风灾及战争灾害。历史现实表明,这五大灾害造成的建筑损失正在急剧上升,工程师们也正在研究规律,制订标准规范,设计出新一代的建筑,以抗御灾害带来的损失。五大灾害中又以地震和火灾带来的损失为最大。地震虽然发生概率小,但其能量大,一旦击中城市,影响面极大,人员伤亡及财产损失无法估计。火灾虽然属于点现象,但是由于其发生概率大,频度高,损失累计相当可观。在现代社会的条件下,一次火灾,死亡达几百人不为鲜见。
2012 年11月15日14时20分左右，上海静安区余姚路胶州路一正在进行外立面墙壁施工的28层住宅由于4名电焊工无证违规操作，引燃周围易燃物，脚手架突发大火。起火公寓位于上海市静安区余姚路胶州路707弄1号，高28层，建筑面积17，965平方米，其中底层为商场，2~4层为办公，5~28层为住宅。于1998年1月建成，共有500户居民，住户多为教师，老人居多。在救援过程中，消防车云梯达不到着火大楼顶部的高度，云梯加上高压水枪只能到达大楼三分之二的高度，火势太大直升飞机不能靠近，阻挠了救援工作的顺利进行。最终导致
58人遇难，70余人受伤，房产损失接近5亿元人民币。
2010年9月9日，吉林省长春市一座在建楼盘的两栋32层高楼发生火灾。当日早8点左右，该楼盘一座高楼的9层至19层苯板发生火灾。受大风影响，火势蔓延至另一栋在建高楼，导致这栋高楼的9层至32层过火。由于楼太高，高喷车根本就够不到，再加上烟筒效应，火势垂直蔓延5米/秒，现场逃生混乱，给救援带来了一定的困难。消防人员接警后迅速出动，从两栋高楼中成功疏散31名施工人员，大火共造成42人受伤，经济损失约600万元人民币。
2009年8月10日下午三时许，香港旺角嘉禾大厦的五级火被救熄，火警中两名消防员殉职。火警在今早九时许发生，焚烧了近六个小时。据香港媒体报道，香港旺角嘉禾大厦发生5级大火，已造成4人死亡，包括两名消防员殉职，另有57人受伤。这起火灾在今早9时许发生，大火焚烧了近6个小时，期间消防员要升起云梯，将在窗前求救的市民逐一救下，另有消防员入内拯救，以及自邻近天台入内搜救。香港消防处称，出事的大厦楼高15层，起火的是阁楼的一间夜总会，消防在9时25分接报，3分钟后抵达火场，现场已是浓烟密布，消防在9时45分将火警升为三级，10时23分将火警升为四级，但在派出逾2百名消防员、40辆消防车救火后，火警仍然未受控，于是在12时16分，将火警升为5级，直到下午3时13分，大火才被救熄。火警中两名消防员殉职、一名77岁老妇死亡，其后在火场中发现一具烧焦的尸体，令死亡人数增至4人。另外有57人受伤，包括3名消防员。
2009年2月9日20时27分，北京市朝阳区东三环中央电视台新址园区在建的附属文化中心大楼工地发生火灾，北京市119指挥中心接到报警后，迅速调派27个中队、85辆消防车，共595名消防官兵前往现场扑救。北京市委、市政府立即启动应急预案，现场设置应急指挥中心。着火的是央视主体大楼北侧的配楼“北京文华东方酒店”，该酒店建筑高约一百三四十米，东、南两面着火，火势有80米到100米高。引起此次大火的主要原因是系业主单位不听治安民警劝阻，执意违法燃放烟花所致，火灾共造成1人死亡和7人受伤。2月10日，涉案嫌疑人和物证已被警方监控。起火的文化中心大楼地上30层，地下3层，建筑面积10．3万平方米，火灾造成文化中心外立面严重受损，给国家财产造成严重损失，文化中心大楼于2005年5月正式动工，整体工程预算高达50亿元。
近年来，城市建筑越来越高，高层建筑火灾也是层出不穷，并有愈演愈烈之势。消防硬件设备的更新更是赶不上楼层高度增加的速度，高层建筑失火后，现有的消防设备很难对起火点进行准确的灭火，导致火势进一步蔓延救援难度不断增加，死伤人数及财产损失也呈上升趋势，高层建筑火灾的防控已经成为一个社会性的难题。1.2 现代建筑火灾的特点
（一）火势蔓延速度快。高层建筑中有许多的竖向井道，例如楼梯间、电梯井、竖向管道等，发生火灾时，火势会沿着竖向井道迅速在竖直方向蔓延。另外，在高层建筑中，特别是民用高层建筑中，大量的家具、装饰物等易燃物，许多装修材料也是易燃高分子复合材料，这使得火势在横向的蔓延速度非常迅速。
（二）人数多，疏散困难。高层建筑中人员众多，在突发火灾时，由于求生本能和恐慌，容易发生拥堵踩踏等情况，疏散难度大。另外高层建筑的高度较高、层数较多，发生火灾时候电梯因电路中断而不能运转，人员的疏散主要靠楼梯，但由于层数太多，从楼梯疏散耗时很长。同时各种家具、装饰物以及一些有机高分子装修材料燃烧时产生大量烟雾和有毒气体，也增加了疏散的难度。
（三）建筑规模大，救灾难度大。高层建筑平面规模较大，高度也较高，当火灾发生时，从室外对室内进行营救难度很大。同时由于建筑高度较高，发生火灾时，建筑在高温下有倒塌的危险，这也给救灾和疏散增加了困难。2 现代建筑防火技术
2.1 建筑材料的选择与运用
通过对民用建筑火灾事故原因的调查可以发现，很大一部分火灾是由建筑装修材料的燃点过高所引起的，由此可以看出建筑装修材料对防火的重要性。建筑材料所引发的火灾危害主要来自于两方面原因一方面在于建筑设计人员在进行装修材料选择的过程中将经济效益摆在了设计工作的首位，忽视了对建筑材料防火性能的考虑，选用的材料由于燃点过高容易在施工和使用过程中引发火灾’另一方面是建筑材料燃烧过程中会产生大量有毒有害气体，这些有毒有害气体对人体造成严重危害，火灾发生后影响人员的撤离，同时也为消防工作带来极大的不便’为此建筑设计人员要想提高民用建筑的防火性能，就必须把好建筑装饰材料关，从材料的选择与运用入手，努力提高民用建筑的防火性能。
中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级（高层建筑必须为一或二级）。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能，在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起，到被破坏（如失去支承能力等）为止的这段时间（按小时计）。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体（如木材等）、难燃烧体(如沥青混凝土、刨花板)和非燃烧体（如砖、石、金属等）之分。
建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体（如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱）,梁须为耐火极限2小时的非燃烧体,其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性，以赢得足够的疏散时间，并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能，内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料，如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等，以减少火灾发生和控制火势蔓延。
（1）防火板防火板是目前市场上最为常用的材质，其优点是防火、防潮、耐磨、耐油、易清洗，而且花色品种较多。在建筑物出口通道、楼梯井和走廊等处装设防火吊顶天花板，能确保火灾时人们安全疏散，并保护人们免受蔓延火势的侵袭。
（2）防火门防火门分为木质防火门、钢质防火门和不锈钢防火门。通常防火门用于防火墙的开口、楼梯间出入口、疏散走道、管道井开口等部位，对防火分隔、减少火灾损失起着重要作用。
（3）防火木制窗框防火木制窗框周围嵌有木制密封材料，遇热膨胀，能防止火焰从缝隙钻入，即使屋外火势猛烈，它也可以耐火30分钟。这种窗框用松木制成，四周粘贴用石墨制成的密封材料，以堵住细微缝隙，增加防火效果。据实验，在距离窗框10厘米处，用喷火器对准该窗框，喷出温度高达800℃的火焰，历时20分钟，火焰也未能透过窗框，表明其防火效果是铝制窗框的数倍。
（4）防火卷帘在建筑物内不便设置防火墙的位置可设置防火卷帘，防火卷帘一般具有良好的防火、隔热、隔烟、抗压、抗老化、耐磨蚀等各项功能。
（5）防火防蛀木材防火防蛀木材是先将普通木材放入含有钙、铝等阳离子的溶液中浸泡，然后再放入含有磷酸根和硅酸根等阴离子的溶液中浸泡。这样，两种离子就会在木材中进行化学反应，形成类似陶瓷的物质，并紧密地充填到细胞组织的空隙中去，从而使木材具有了防火和防蛀的性能。
（6）防火贮物箱可承受相当高的外部温度。可独立摆放，也可嵌入墙壁中。它能保护钱币、帐簿、凭证、磁带、录音带、摄影底片等贵重物品在火灾中不会遭到损失。
（7）防火玻璃防火玻璃具有良好的透光性能和耐火、隔热、隔音性能，常见的防火玻璃有夹层复合防火玻璃、夹丝防火玻璃和中空防火玻璃三种。防火玻璃是金融保险、珠宝金行、图书档案、文物贵重物品收藏、财务结算等重要场所和商厦、宾馆、影剧院、医院、机场、计算机房、车站码头等公共建筑以及其它设有防火分隔要求的工业及民用建筑的防火门、窗和防火隔墙等范围的理想防火材料。
（8）防火涂料防火涂料是一类特制的防火保护涂料，有氯化橡胶、石蜡和多种防火添加剂组成的溶剂型涂料，耐火性好，施涂于普通电线表面，遇火时膨胀产生200毫米厚的泡沫，炭化成保护层，隔绝火源。适用于发电厂、变电所之类等级较高的建筑物室内外电缆线的防火保护。
（9）防火封堵材料防火封堵材料用于封堵各种贯穿，如电缆、风管、油管、天然气管等穿过墙（仓）壁、楼（甲）板时形成的各种开口以及电缆架桥的分段防火分隔，以免火势通过这些开口及缝隙蔓延，具有防火功能，便于安装，它包括有机防火堵料、无机防火堵料及阻火包。
（10）防火包，主要用于电力、通讯、石化、建筑以及船舶等行业的各类电缆贯穿孔洞的防火封堵，能有效阻止火势沿电缆窜燃蔓延，最大限度的避免生命财产的损失。该产品常温下具有良好的通风透气性、耐酸碱、耐水、耐油、重量轻、使用方便等特点，遇火迅速膨胀炭化形成具一定厚度和强度的阻火屏障，并在膨胀炭化过程中吸收热量、释放不燃气体，达到阻火、隔热、隔烟的目的，是电力电缆设施防火、阻燃的理想产品。2.2 防火建筑和装配设计 2.2.1 防火间距和防火分区
（1）防火间距：为防止火势通过辐射热等方式蔓延，建筑物之间应保持一定间距。建筑耐火等级越低越易遭受火灾的蔓延，其防火间距应加大。
一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米,它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难，云梯车需要较大工作半径，所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米，同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多，防火间距应加大，如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米，三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房，应远离建筑物。
（2）防火分区：建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区，即采用防火墙等把建筑划为若干区域。
一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙,分区的最大允许面积为2500米2;
三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200米2和60米、600米2。
一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内,地下室则控制在500米2内。防火墙应为耐火极限3小时的非燃烧体，上面如有洞口应装设甲级防火门窗，各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘，用水幕保护。2.2.2 安全疏散和通风排烟
为减少火灾伤亡，建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个，影剧院、体育馆等观众密集的场所，要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯，开敞的楼梯间易导致烟火蔓延，妨碍疏散，封闭的楼梯间能阻挡烟气，利于疏散。防烟楼梯间因设有前室，更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间，楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层，还可设屋顶直升飞机场，从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。
建筑物火灾时产生大量浓烟，不仅妨碍疏散还会使人中毒甚至死亡。楼梯井、电梯井和管道井具有“烟囱效应”，起排烟作用，地下建筑的烟则很难排出。因此，高层或地下建筑的走道、楼梯间及消防电梯前室等，应按情况安排自然排烟或机械排烟设施。2.2.3 报警系统和灭火装置
一般建筑起火后约10～15分钟开始蔓延，可通过电话等人工报警和使用消火栓灭火。在大型公共建筑、高层建筑、地下建筑以及起火危险性大的厂房、库房内，还应设置自动报警装置和自动灭火装置。前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型；后者主要为自动喷水设备，不宜用水灭火的部位可采用二氧化碳、干粉或卤化烷等自动灭火设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心，对报警、疏散、灭火、排烟及防火门窗、消防电梯、紧急照明等进行控制和指挥 2.3 防火构造设计 2.3.1 防火墙
防火墙能在火灾初期和扑救火灾过程中，将火灾有效地限制在一定空间内，阻断在防火墙一侧而不蔓延到另一侧。国外相关建筑规范对于建筑内部及建筑物之间的防火墙设置十分重视，均有较严格的规定。如美国消防协会标准《防火墙与防火隔墙标准》NFPA 221对此还有专门规定，并被美国有关建筑规范引用为强制性要求。
建筑防火墙是指具有4h(高层3h)以上耐火极限的非燃烧材料砌筑在独立基础或钢筋混凝土框架上，用以形成水平防火分区，控制火灾蔓延的重要分隔物。它可根据需要独立设置，也可把其他隔墙、围护墙按照防火墙的构造要求砌筑而成。防火墙按所处位置不同可分为内墙防火墙、外墙防火墙和室外独立的防火墙等。内墙防火墙把房屋内部分隔成不同的防火分区；外墙防火墙是在两幢建筑物间因防火间距不够而设置的外墙；室外独立的防火墙是当建筑物的间距不足，又不便于使用外墙防火墙时而采用，用以隔断两幢建筑之间的火灾蔓延。2.3.2 防火门
防火门是指在一定时间内能满足耐火稳定性、完整性和隔热性要求的门，主要用于建筑防火分区的防火墙开口、楼梯间出入口、疏散走道、管道井口等处，平常用于人员通行，在发生火灾时可起到阻止火焰蔓延和防止燃烧烟气流动，并在正送风系统工作时起密封的作用。防火门最早应用于船泊业，近年来，随着高层建筑的增加它在建筑物中的重要性益发突出，是建筑物中最重要的防火措施之一。近来国内火灾频发尤其是一些人员密集场所火灾，正是因为疏散通道或安全出口防火门出现问题而引起了群死群伤。
防火门从材料上可分为：①钢质防火门 ②木质防火门③木质防火门内衬钢板（为满足防盗要求的进户门）。从耐火时间分为甲级（耐火72分钟）；乙级（耐火54分钟）；丙级（耐火36分钟）。按开启状态分为：常闭式防火门和常开式防火门。常闭式防火门主要用在建筑物的疏散通道上，且单位的管理者要求这些防火门平时能起到防盗保安的作用，因此门需要上锁，紧急情况下，门能确保向疏散方向打开作为人员疏散通道。有安全要求的防火门自动控制系统主要依靠推阀式电磁锁及控制器来实现，推阀式电磁锁平时将常闭防火门锁住，用钥匙可以通行，从而满足安全要求，火警时可以通过消防报警模块自动开锁，也可以通过消防值班室，以及防火门旁的紧急按钮手动开锁，开门方向为疏散方向，确保人员逃生疏散，并有开锁信号反馈至值班室。有阻隔烟火的常开防火门自动控制系统主要靠磁力吸及控制器来实现，磁力门吸，平时将常开防火门吸住，人流物流可以正常通行，火警时可以通过报警模块自动断开门吸，也可以通过消防值班室以及防火门旁的紧急按钮或者磁力门吸，防火门在闭门器的作用下，自动将门关闭，以隔断烟火，并将关门信号反馈至值班室。
防火门的内部填充材料主要有：岩棉、硅酸铝纤维棉、珍珠岩、硅钙防火板等。防火门的主要配件有防烟条（隔烟雾作用）、闭门器（保持门的关闭状态、如用在常开门上起到火灾发生时能迅速关闭门扇的作用）、顺位器（按顺序关闭双开门门扇的作用）；常规配件有防火锁、推杆锁、铰链、防火玻璃等。总结
引发建筑火灾的因素多种多样，为尽量较少和避免建筑火灾的发生，建筑设计工作者们要从建筑工程的总体上加以把握，在建筑设计的每个环节与部位都充分考虑考虑建筑防火问题，并将各种防火技术充分的运用到建筑设计的各个环节当中，只有这样才能有效地预防火灾的发生，为居民营造一个安全和舒适的生活居住空间。
