社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)、城市土地資源日益緊缺，使人類的活動(dòng)空間不斷地向上發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，高層建筑進(jìn)入高速發(fā)展的年代。采用目前先進(jìn)的工程技術(shù)建造幾百米，甚至上千米的現(xiàn)代化高層建筑，已不是特別的難題。已建成的阿聯(lián)酋哈利法塔高度達(dá)到828米，成為世界最高建筑物。

然而，就消防安全性而言，高層、超高層建筑卻始終面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。針對(duì)高層建筑的消防安全，世界各國(guó)都開展了大量研究工作，發(fā)明了各種新穎的火災(zāi)撲救與應(yīng)急逃生方法。

火災(zāi)撲救手段

中國(guó)古典神話小說《西游記》中，孫悟空借芭蕉扇扇滅火焰山大火，得以讓師徒四人繼續(xù)西行。目前，美國(guó)紐約等地的消防專家正在試驗(yàn)借助風(fēng)扇對(duì)付高樓火災(zāi)。其目的不是希望用風(fēng)扇扇滅火，而是減少高樓火災(zāi)中“噴燈效應(yīng)”的發(fā)生概率，從而減少人員傷亡。高樓火災(zāi)中，消防員經(jīng)常遇到門微敞時(shí)，玻璃遇熱炸裂使風(fēng)突然而入的情形。風(fēng)火瞬間結(jié)合很可能在毫無征兆的情況下產(chǎn)生火球，這種情況被消防員稱為“噴燈效應(yīng)”，這一效應(yīng)極可能導(dǎo)致致命傷害。紐約消防專員尼古拉斯形容遭遇“噴燈效應(yīng)”就像是“走進(jìn)上了膛的槍管”。

紐約消防局和聯(lián)邦滅火專家在加弗納斯島展開的滅火演習(xí)中，運(yùn)用了不少先進(jìn)裝備，還使用了防火毯、便攜式風(fēng)扇、防火簾等看似尋常的用具。紐約消防專家杰拉爾德是提倡用風(fēng)扇對(duì)付高樓火災(zāi)的人之一，認(rèn)為它有助于清除走廊和樓梯中的煙，能開辟小范圍緩解高熱的區(qū)域。談及風(fēng)扇等工具時(shí)，他說：“全國(guó)的消防部門已運(yùn)用風(fēng)扇對(duì)付日常火災(zāi)，但還沒有想過在極端情況下用它。”2006年，芝加哥市在舉行了一次高樓滅火演習(xí)后，立即將風(fēng)扇加入日常滅火器材行列。芝加哥配備的最大防火扇直徑約1.8米，裝在液壓起重機(jī)上，經(jīng)常在失火建筑一層入口處使用。

高層建筑的大火難撲救

首先，高層建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性大、蔓延迅速。高層建筑中有大量管線、電纜，房間內(nèi)有大量可燃家具。一旦著火，過火面積較大，產(chǎn)生大量有毒氣體，嚴(yán)重影響人員安全疏散。并且，超高層建筑設(shè)有大量管井，比如樓梯井、電梯井、排煙管井、電線電纜設(shè)備井、通風(fēng)管道井。這些管井風(fēng)速大，拔風(fēng)作用明顯，形成巨大的煙囪效應(yīng)。通常煙氣在井道中上升速度為3～4米/秒。1分鐘內(nèi)，煙氣可能通過一座200米高的建筑管井蔓延至整幢大樓。

從外部來說，如果地面風(fēng)速為5米/秒，那百米高空的風(fēng)速超過15米/秒以上，三四百米高空的風(fēng)速可能達(dá)到30米/秒以上。一旦著火，建筑的外幕墻一般在超過250攝氏度時(shí)破裂。火借風(fēng)勢(shì)，火勢(shì)向上蔓延迅速，短時(shí)間可蔓延至相鄰樓層。

第二，火災(zāi)撲救困難。就防火設(shè)計(jì)規(guī)范而言，高層建筑的火災(zāi)撲救立足于自救，這也充分說明高層建筑火災(zāi)撲救的困難之大。高層建筑周圍能提供的撲救場(chǎng)地和撲救面往往有限，火災(zāi)時(shí)外幕墻的玻璃破碎、掉落，給消防隊(duì)員的撲救工作帶來實(shí)際困難。國(guó)內(nèi)消防登高車的登高范圍有限，一般城市消防云梯車最大高度在60米左右。上海引進(jìn)了瑞典最先進(jìn)的舉高車，也只有90米左右。據(jù)有關(guān)資料，全球最高的消防云梯車有130米，加上高壓水槍30米的噴射高度，最高噴射高度也只能達(dá)到160米。

第三，人員疏散困難。現(xiàn)在的超高層建筑往往作為辦公、酒店、會(huì)議、商業(yè)場(chǎng)所，人員密集，大樓內(nèi)人員少則數(shù)千人，多則二三萬人，而紐約世貿(mào)大樓雙塔設(shè)計(jì)的人員數(shù)量甚至達(dá)到了42000多人。

火災(zāi)時(shí)，人員按常規(guī)只能通過有限的兩三部樓梯疏散，客用電梯、消防電梯等平時(shí)快速的垂直交通工具降落至首層，不得為大樓人員所用。數(shù)千、數(shù)萬人擠在樓梯間，徒步向下疏散，整體疏散時(shí)間少則1小時(shí)左右，多則1.5～2小時(shí)。這對(duì)人員的精神和體力是場(chǎng)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。若考慮消防員撲救時(shí)自下而上、人員自上而下的逆流現(xiàn)象，疏散時(shí)間更長(zhǎng)。如果人員中有老弱病殘者，疏散難度將加大。
另外，當(dāng)消防電梯無法使用或不夠使用時(shí)，消防員必須徒步進(jìn)入火場(chǎng)展開救援和滅火。而消防員的體力有限，當(dāng)接近火場(chǎng)時(shí)消防員可能因?yàn)轶w力不支而降低滅火效率。

新發(fā)明保障高層建筑滅火與逃生

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法國(guó)日前推出一種名為“救亡”的消防員防護(hù)系統(tǒng)。該裝置能迅速而及時(shí)地反饋一系列信息，傳遞正在撲救中的消防員所面臨的困難，為消防指揮員調(diào)整撲救方案提供方便。該裝置系統(tǒng)由一臺(tái)中央指令儀和微型信號(hào)機(jī)組成。中央指令儀設(shè)在指揮中心，微型信號(hào)機(jī)由投入撲救工作的消防員攜帶。每臺(tái)微型信號(hào)機(jī)與中央指令儀之間通過無線電進(jìn)行雙向聯(lián)系，它們之間的最大有效距離大約有1500米。在滅火救援過程中，該系統(tǒng)一旦建立并投入使用，每臺(tái)信號(hào)機(jī)便不間斷地傳回與攜帶者個(gè)人相關(guān)的大量信息，比如消防員背負(fù)的空氣呼吸器氧氣瓶中的壓力變化，遇到困難要求幫助等各類信息。

目前，中國(guó)消防裝備生產(chǎn)廠家已經(jīng)研發(fā)出一款能夠爬樓梯滅火的機(jī)器人。“只要有消防通道，它就能爬上去。它功能多，不僅能滅火，同時(shí)還可排煙。該機(jī)器人能夠爬上30層高的建筑進(jìn)行滅火”。

應(yīng)急逃生工具

俄羅斯科學(xué)家發(fā)明了充氣逃生傘。當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí)，立即背上逃生傘，站在窗口背對(duì)窗外，然后拽動(dòng)背在背上的逃生傘的充氣閥拉扣，就可以一路“躺著”，以每秒10米的下降速度降到地面。這種逃生傘使用方便，一學(xué)就會(huì)。另一種新穎的逃生系統(tǒng)是德國(guó)人開發(fā)的折疊式可充氣逃生艙。平時(shí)，這種逃生艙折疊在一起，置于高層建筑的屋頂。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，救援人員開啟底樓外墻的一個(gè)激活裝置，5個(gè)連在一起的折疊逃生艙立即像手風(fēng)琴一樣打開，并自動(dòng)充入可讓逃生艙懸浮的氦氣。然后，逃生艙伸出屋頂邊緣，沿著建筑物外墻徐徐降到地面。人們可以從樓頂進(jìn)入逃生艙，也可在逃生艙經(jīng)過窗戶時(shí)迅速進(jìn)入。一套逃生艙每次可以運(yùn)送30名乘客。

美國(guó)研究人員開發(fā)了另一種火災(zāi)逃生設(shè)備——電磁逃生系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的核心是設(shè)在建筑物每個(gè)轉(zhuǎn)角處的升降豎井，其中按照一定規(guī)律安裝有電磁片。高層建筑內(nèi)的每戶居民都分發(fā)到若干件金屬救生衣。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，逃生者穿上這種救生衣直接跳到井內(nèi)，豎井內(nèi)的電磁片給金屬衣一個(gè)與重力方向相反的向上的阻力，逃生者就像帶了一頂降落傘那樣，緩慢而安全地降落到地面。

2004年7月，67歲的丹麥人延森發(fā)明了一種高樓“滑動(dòng)鞋”安全系統(tǒng)，將其安裝在丹麥的高層建筑內(nèi)，幫助人們?cè)诰o急時(shí)刻逃生用。據(jù)說，發(fā)明者是從美國(guó)世貿(mào)大廈發(fā)生9·11襲擊時(shí)，人們從大廈的窗戶跳出逃生獲得靈感的。襲擊發(fā)生后不久，延森就為他的“滑動(dòng)鞋”安全系統(tǒng)申請(qǐng)了專利，這種“鞋”靠安裝在大廈外面窗戶旁邊的一道窄鋼軌上下滑動(dòng)。