超高层建筑消防，是一个世界性难题，超高层建筑一旦着火，火势会蔓延得飞快。摩天大楼中的电梯、管道等种种竖井，在起火后将会成为“烟囱”，携带高温和浓烟向上升腾。超高层建筑中大量使用的钢材也有致命的缺点，就是在高温下会变软，丧失原有强度。
早在二十世纪早期，人们就已经盖起了超过100米的高楼。去年暂时停建的阿联酋“迪拜塔”，高度已经超过700米，成为世界第一高楼。到了今天，从结构技术的角度来看，建造高度超过1000米的摩天大楼并不能算是难题。
在寸土寸金的现代都市里，向上发展无疑是解决城市空间问题的最有效办法。然而，超高层建筑的安全性一直广受争议，建筑成本、维护成本远高于一般建筑物，各种安全隐患更会因为楼层数量的增加而成倍地放大。
2月9日晚，央视电视文化中心（TVCC）大楼的一场大火，更是让人们心有余悸。超高层建筑的消防问题，从未如此明晰地摆在民众面前。
为什么高楼火灾很难救
在我国，高度超过100米的建筑就被定义为超高层建筑。比较低矮的建筑大多是用钢筋混凝土建造的，钢筋混凝土结构对火灾的抵抗力比较强，基本不会在火灾中倒塌。但是超高层建筑必须大量使用钢材建造，因为钢材和钢筋混凝土相比，体积更小、重量更轻而强度更大。
但是钢材有一个致命的缺点，就是在高温下会变软，从而丧失原有的强度。钢材的强度随着温度的升高将会急剧下降，超过300摄氏度，强度就大约只剩一半；而 600摄氏度左右的燃烧温度，就足以让没有添加防护的钢结构建筑承受不住自身的重量而完全坍塌。调查结果表明，2001年9月11日美国世贸中心双子大楼的最后倒塌，就是因为其全钢结构在航空燃油燃烧的高温下无力承重而导致的。
因此，超高层建筑的钢材上都必须添加防火涂料等防护物。然而，仅靠这种方式来阻止建筑钢材强度下降是远远不够的，防火涂料只能部分延长钢材在高温下的承受时间，从而为被困者和消防队员争取更多时间。怕火，是超高层建筑无法回避的固有缺陷。
而超高层建筑一旦着火，火势会蔓延得飞快。摩天大楼中的电梯、管道等种种竖井，在起火后将会成为“烟囱”，携带高温和浓烟向上升腾。高温的烟气将会在顶层附近积聚并且蔓延开来，同时将附近一切可燃物迅速点燃，从而制造另一个火场。这种“烟囱”效应不仅会让扑救变得更加困难，而且还会危及逃往天台的人员的生命安全。有资料显示，烟气在竖向管井内的上升速度可以达到每秒3到4米。这意味着，高度为100米的超高层建筑，高温烟气由底层蹿到顶层，只需要30秒左右的时间。
然而在这种高楼面前，消防部门却往往难施援手。传统的消防车可以将水加压送上10米的高度，这对动辄数百米的高楼来说真是远水救不了近火。云梯车可以将消防队员送上50米，但这样也只能到摩天大楼的脚边。即使是世界先进的、全高可达98米的云梯车，在数百米高空的火灾中也只能望火兴叹。
超高层建筑消防，是一个世界性的难题。
高楼着火怎么办
实际上，救火和救人一样，无非“自救”“他救”两类。所谓自救，是指在建筑时就安装好内部消防和避难系统，争取防患于未然；而他救，则是在消防设备、机械上多动脑筋。
目前，世界各国都对超高层建筑的安全防火做出了明确的规定。在我国的《高层民用建筑设计防火规范》中，对消防给水、火灾自动报警、自动喷水灭火、气体灭火、防火分隔、消防电梯、消防用电、避难层乃至防火耐火装修材料等方面都做出了明确的说明。
为保障消防用水，超过50米的建筑需要增设高位水箱。这个水箱一般应该设置在建筑物最高处，以便提供尽可能大的消防水压。和多层民用建筑不同的是，多层建筑要求室内消火栓系统能够支持最初10分钟的消防要求即可，而超高层建筑的室内消火栓要求能够满足全程灭火要求。换句话说，超高层建筑自身应该带有一套完备的消防系统。
当火灾发生时，防火分隔系统应当开始工作，以尽可能地将火势限制在某一个小区域内。同时，室内消火栓和自动喷水灭火系统也会开始工作，以争取能够在火灾刚刚发生就予以扑灭。另外，消防电梯也会启动，有效地疏散人群。
当人群来不及疏散时，避难层将会发挥作用。我国规定，超高层建筑每隔15层都需要设计一个避难层，这一层是防火防烟、有独立通风设备和照明设施的应急避难场所，可供火灾时一时难以疏散或难以外逃的人员躲避。除此之外，避难层还应该有消防电梯出口、消防专线电话、应急广播、应急照明以及消火栓和消防卷盘等设施。
这些规章和手段并不是杞人忧天。以现有的技术手段来看，超高层建筑依靠消防部门的力量扑救火灾，并非上上之策。超高层建筑和多层建筑不同，消防手段立足点在于自救。
另一方面，消防部门和研究机构也在积极开展对超高层建筑的灭火研究。最早投入研究的，是直升机灭火及救援。当消防部门的水枪水炮够不着摩天大楼的熊熊火焰时，可以直接利用直升机上悬挂的水斗、水炮直接投水，或者投掷灭火弹灭火，同时救援现场被困人员。1990年7月16日，纽约帝国大厦第51层发生了火灾。当时最高的消防云梯举高能力55米，只能到达12层，楼外的消防队员无能为力。后来通过直升机的增援，才顺利扑灭火灾。四年之后的1994年6月15 日 ，南非行政首都比勒陀利亚一座高楼的第19层起火，火势向上蔓延到第27层，当地动用了直升机，转移了40位受困人员。
然而，直升机也只是在情况危急时才能使用。火场的烟雾带来的视线障碍、烟气造成的热气流变化以及建筑顶端的天线、广告牌等等附属物，不但妨碍消防救灾的进行，甚至有可能会造成意外事故。我国大连、青岛等城市已经购买了灭火直升机，超高层建筑出现火情时可以前往灭火营救。日前，北京已经规定，超高层建筑必须修建停机坪，看来北京市的直升机灭火近期将会成为现实。
而我们目前还是只能采取传统的灭火方式：对消防云梯和水龙无法到达的高度，由消防员进入火场，自行铺设灭火水带灭火。这种方式会对消防员的人身安全产生极大威胁，因此，消防机器人成为消防研究的一个热点。消防机器人要能够在复杂的地形中前进、查看火情、扑灭火焰，以及及时将火场状况传回指挥中心。早在1986年，日本东京消防厅在灭火中就应用了机器人，到了今天，遥控消防机器人技术已经发展了二十多个年头。假以时日，这类机器人必将会成为消防部门的生力军。
而传统的消防器械研究也并非止步不前。云梯车的高度是有限的，越高的云梯需要越稳的底盘，而且高度越高，风力对云梯车的影响也就越大。因此消防研究人员将研究重点转移到消防水龙的喷射距离上面来。俄罗斯托尔若克市的“消防技术装备”股份有限公司的专利技术能够让水龙喷射70米，而美国基德公司的高压泵系统，能将灭火泡沫打到140米的高处。
随着楼层越长越高，建筑设计理念和消防技术也会不断更新。正如一位专家所说：“出现什么问题，就会产生解决这个问题的技术。今天不能解决，明天也能解决。” |
