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高层建筑防火设计范文

发布时间:2023-10-07 15:42:04

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高层建筑防火设计

篇1

中图分类号:TU208文献标识码: A

一、高层建筑火灾的危险性和防火的重要性分析

(一)建筑高度高、建筑结构复杂、逃生困难

高层建筑顾名思义,就是建筑的层数多、高度高,也就是垂直的疏散距离较长,高层在火灾发生时最大的影响和限制就是由于其垂直高度高,再加上电梯在火灾发生时不可以使用,所以高层的住户疏散到地面所需的时间较长,大大增加了火灾逃生的困难度,也就是大大增加了火灾的危险性。

(二)可燃物较多、防火器材不足

高层建筑除了用作住宅外,另一个十分广泛的用途就是用作办公写字楼,在一些中大型城市,在城市分区上往往写字楼都较为集中。写字楼内的文件、电脑、打印机等电子设备较多,很多写字楼往往选择木质办公设备以及塑料组合材料等耐火性能较差的办公设备,总而言之,高层办公楼内往往可燃物较多,在火灾发生时,可燃物的充分燃烧往往就增加了火势的蔓延,再加上可燃物的分布较为广泛,很大程度上也阻碍了人们的逃生空间。

(三)人员较密集、安全有序疏散困难

不管是作为住宅使用的高层建筑,还是作为办公写字楼的高层建筑,楼层的办公人员和住户的分布都较为密集。人员的密集分布不但增加了高层的火灾发生的几率,更大大增加了逃生的困难度,火灾发生时,人们杂乱无章的逃窜和过分的拥挤都会影响人们对于火灾正确逃生路线的判断,阻挡逃生的出口,往往不利于高层建筑内人们安全有序的疏散。

(四)发生火灾几率大、火灾救援工作困难

由于高层建筑的垂直高度较高,在火灾发生时,消防队员所使用的灭火设备往往不易达到建筑的高度,这就给室外的消防灭火工作带来了极大的困难。室外灭火工作开展困难,就主要靠高层建筑内的室内消防灭火设施。但是,往往高层建筑的室内防火设施会受到各种条件的限制,影响最大的一点就是,当建筑内火势扩大时,室内的灭火设施往往水流小,不足以达到灭火的功能和效果,另一方面,由于是建筑内的灭火系统,其储水量往往有限,就需要利用消防车从建筑外进行补给,但是在建筑火势较大的情况下,消防车很难快速的从室外进行水量的输送和补给,再加上消防水袋的耐压能力和耐热能力往往不能适应进入建筑内部进行补给的要求,这就给救援灭火工作带来了极大的难度。

二、高层建筑防火设计的基本要求

从调查资料来看建筑消防设计基本要求主要表现在:

首先,在设计过程中必须认真遵循《高层民用建筑防火设计规范》《建筑设计防火设计规范》《火灾自动报警系统设计规范》等相关规范,用科学的理论基础确保设计过程。

其次,在建筑消防设计中,必须和其他部门及时沟通联系,在保障各项工作顺利进行的同时,避免一切不必要的麻烦。

再次,由于建筑消防由多种联动方式构成,在建筑消防设计中,必须根据实际情况选用科学的联动控制方式,在建筑消防设计中联动控制方式主要包括:灭火器、应急照明工具、或者自动报警装置、自动喷水、疏散指标以及防火卷帘等。

最后,火灾自动报警的双电源,也就是直流备用电源与主电源,其中直流备用电源应该尽量使用火灾报警控制器的专用蓄电池,主电源一般使用专用消防电源,对于消防系统的用电设施必须根据负荷等级要求进行处理。在电源设计中,也可以使用双回路的供电形式,避免主电源突然断电或者发生故障后,对消防设施造成的影响;而双电路设计可以在主电源出现故障后,在无法正常供电的情况下,自行使用备用电源。

三、高层建筑防火设计的要点

(一)积极预防系统 ―― 耐火构造设计

我国《高层民用建筑防火规范》将高层建筑分为两大类,并对建筑物各个部位的耐火性能及耐火极限作了明确规定。一类包括性质重要的高级旅馆、医院,建筑高度超过50m或24m以上部分的任一楼的建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼等;建筑高度超过50m或24m以上部分的任一楼层的建筑面积超过1500m2的商住楼、建筑高度超过50m的教学楼、普通旅馆、办公楼、科研楼以及十九层及十九层以上的住宅等为一级,并规定墙柱耐火极限和燃烧性能为3h,粱板分别为2h和1.5h;二类包括10~18层住宅,高度24~50m的办公楼,教学楼,旅馆等,它的耐火等级为二级,规定墙柱须耐火2.5h,梁板分别为1.5h和1h。

(二)火灾发生后的防火设计系统

1、总体规划布局系统

(1)选址应在交通便捷处

根据城市规划确定的高层建筑位置应有方便的道路通过,要求既宜靠近主干道,便于高层建筑中大量人流的集散,又便于消防时的交通组织与疏散。

(2)保持建筑间的防火间距

为了保证登高消防车灭火操作的要求,及防止火势飞扬蔓延,高层建筑总体设计应保持建筑间的防火间距,另外,带有危险性质的设备用房应远离并分区设置。

(3)对裙房附体的限制

我国《高规》对裙房作了明确的规定:高层建筑的底边至少有一边或周边长度的1/4,且不小于一个长边的长度,不应布置高度大于5m、深度大于4m的裙房,且在此范围内,必须设有直通室外的楼梯,或直通楼梯间的出口。

(4)消防车道的要求

规范要求高层建筑周围应设宽度大于4m的环行车道,或设不小于15m×15m的尽端式回车场。如果建筑物总长度大于220m或临街长度大于150m则应设置净高、净宽大于4m的穿过建筑的消防车道。

(5)材料选择

设计阶段中应严格保证建筑物主体的耐火稳定性,以便获得充足的疏散时间,且在火灾过后,建筑物容易修复。如一级耐火等级的承重墙、柱必须为耐火极限3h的不燃烧体,梁必须为耐火极限2h的不燃烧体,钢筋保护层厚度≥30 mm。室内装修和陈设家具宜避免使用易燃材料,如采用经过防火处理的吊顶,可有效控制火势的蔓延和减少火灾的发生。

2、设必要的安全的疏散通道和避难层

消防安全的重中之重是人身安全,所以安全疏散设计就成为建筑防火设计中最根本、最关键的技术,安全疏散设计的目标就是要保证建筑内人员疏散完毕的

时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。安全疏散设计的重点是安全出口、疏散出口、安全疏散通道的数量、宽度、位置和疏散距离,每个防火分区必须设置

两个安全出口;疏散路线必须满足室内最远点到房门,房门到最近楼梯间的行走距离限值;疏散出口应分散设置,选用合适的疏散楼梯形式,地上与地下不共用

楼梯间,疏散方向应尽量为双向疏散;疏散宽度足够。设计中设置防烟楼梯间和封闭楼梯间,应急照明和疏散指示标志等为人员疏散提供条件。

3、设置合理的防排烟系统

高层建筑火灾中烟气是隐形杀手,所以在建筑内设置防排烟系统非常重要。各种竖向管井成为高层建筑火灾垂直方向蔓延的途径。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道,为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员的扑救安全,高层建筑应在这些地方设置机械加压送风系统,与此同时,高层建筑封闭避难层内也应设置机械加压送风设施,能为躲避在避难层里的人们提供新鲜空气,并保证空气的正压力防止烟气进入。

4、合理的设置消防设施

(1)高层建筑报警系统主要包括人工报警和自动报警系统2种,前者以电话、报警按钮为主要设施,简便经济但不准确及时。后者主要包括探测器、区域报警器及集中报警器3个部分,其中探测器又主要包括感温探测器和感烟探测器。感温探测器主要用于地下车库等火灾发生后产生烟少的部分,感烟探测器则反之。另外消防中心作为整个火灾过程中的指挥、控制中心,管理着高层建筑内分散各处的警报装置、灭火装置、防火门、排烟机等设备,宜尽量布置在首层且与室外联系方便,接近消防车道之处,该中心应以耐火的墙体及防火门围护。

(2)高层建筑灭火系统。高层建筑火灾必须立足于自救,因此灭火设备极其重要。初期灭火主要采用自动喷水(气、泡沫)灭火设备和手动灭火设施,前者包括闭式和开式两种给水方式,具体选择根据地区气候特点及建筑功能部分的性质决定。

5、设置屋顶直升飞机停机坪

目前世界上登高消防车最大工作高度是60米,直接吸水扑救火灾的最大供水高度是24米。高层建筑发生火灾,特别在有风天气,风势多变,仅凭常规消防器械很难接近火灾现场。尤其是建筑高度超过100米,且标准层建筑面积超过1000平方米的超高层。同时,从火灾现场看,人员的疏散不是向上就是向下,而火势常将人逼向屋顶。因而可以考虑在高层建筑顶部设计直升飞机停机坪,用直升飞机疏散受困人员,减少人员伤亡。直升飞机还可以运送消防器械,必要时载水灭火。

篇2

Abstract: In the past two decades, with the rapid economic development and the considerable progress of science and technology, high-rise residential is becoming one of the architectural forms of our cities. The development of high-rise residential buildings, to building fire safety design and fire extinguishing work has brought many difficulties, and also a huge challenge to the existing building fire safety design specification. Therefore, to carry out the performance of the fire, is to ensure that the general trend of building fire safety.Keywords: Fire; performance-based fire design; safe evacuation of personnel; high-rise buildings

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

1. 现行住宅设计中防火规范存在的主要问题

(1).《高规》中将住宅建筑划分为了一类高层和二类高层这两类,一类高层指的是十九层及十九层以上的普通住宅; 二类高层为十层至十八层的普通住宅。规范对住宅类别的划分,只是根据层数来决定,但在高度方面却没有作任何规定。在这两类住宅的防火要求上存在着指标不统一、规定不明确的问题,没有给出一个完整的防火设计体系;另外,按《高规》中要求,住宅按照不同的组合方式,可分为塔式住宅、单元式住宅、通廊式住宅和跃廊式住宅等,不同类型对应着不同的消防技术规定,但是《高规》对这些不同类型的住宅并没有进行定量、准确的规定,组合方式不同就会产生不同形式的建筑类型,这样容易使设计者产生误解,影响建筑的防火安全性。

(2).安全疏散出口宽度和距离的要求比较粗糙、简单,不符合实际需要。一些规定在具体实行时与实际情况相冲突,比如设置连通阳台的通道问题等。此外,在现在的设计中关于逃生设施的一些问题根本没有加以考虑。

(3).对于住宅楼结构构件的耐火等级需达到的极限值,缺乏合理性,没有很好地根据住宅建筑的特征提出,且宽严度掌握得不好。另外,根据对传统建筑材料和构件组合进行试验得出的数据,己无法适应目前新型的建筑材料和构件形式的变化,严重制约了现代住宅建筑形式的发展。

(4).出于造价的考虑,目前我国只对超过loom的高层住宅楼和属高层建筑的高级住宅,规定安装自动报警和自动灭火系统。但是实际上,这种形式的住宅建筑在我国很少见,而绝大多数的住宅楼内又均没有设置这两种系统,假如住宅楼失火,只能依靠外部救援来进行安全逃生。

(5).现行处方式规范对各种住宅的内部装修材料应达到的耐火等级均作了规定要求,但对单个家庭内进行的家装实际上并没有真正的限制,因此必然会存在有火灾隐患。

作为建筑的一种类型,高层住宅楼除了具有建筑的一切共性外,还具有其自身的结构形式和特征。高层住宅楼防火设计是建筑防火设计体系中较为薄弱的部分,由于高度大、居民相对较为集中、以及环境的特殊性等,决定了其一旦发生火灾,将会带来巨大损失,后果惨重。因此,为了保护居民的人身、财产安全,必须高度重视高层住宅楼的防火安全问题。高层住宅楼的防火设计己成为建筑防火设计体系中一个相当重要的组成部分。

2. 高层建筑防火设计的步骤

目前,高层建筑设计过程一般以美国防火工程学会(SFPE)“建筑物性能式防火分析与设计工程指南”为参考,分为7个步骤。其中各步骤之间紧密联系,最终形成一个完整的整体。

(1).确定工程参数

性能化防火设计的第一步就是要确认工程的建筑概况及有关的各项参数。首先要对建筑物各方面的信息有所了解,比如建筑的结构、形式及使用功能等,这些一般都是量化的指标,是进行建筑物防火设计的前提和基础。另外,对特殊的建筑物以及建筑的工艺特征等都要格外关注,使用功能不同的建筑,其使用者的特征和要求也不同。

(2).确定防火安全的目标和相关指标

性能化防火设计的安全目标是根据不同建筑物的社会目标、功能目标和社会大众对建筑物不同的安全期望,来制订的性能要求。建筑必须满足性能水平的要求,从而达到消防的安全目标和功能目标。这些参数一般也都能够被量化,还能加以计量。一旦确定了工程的参数,下一步就是要确定防火安全的总目标,这个总体目标应该是保证人员的生命财产、建筑的使用功能以及环境等都不致受到火灾的危害。

(3).确定火灾场景和设计火灾

建立火灾场景和设计火灾是性能化防火设计的重点,在这一部分中,不仅工作量大而繁重,而且对数据的要求较高,必须真实可靠。

火灾场景是对所设定火灾从开始引燃到火灾发展到最高峰,以及火灾由此对建筑物所造成的破坏的描述。建立火灾场景需要考虑火灾发生的概率因素和确定性因素,换句话说,该火灾发生的可能性有多大,假如真的发生了,火灾又是如何发生发展、蔓延和增长到最高峰的。

建立火灾场景时,需要我们考虑的影响因素有许多,例如:建筑物的周边环境、建筑的平面布局、结构和造型、室内火灾荷载大小及其分布状况、火源可能发生的位置、室内人员的数量及分布状态、消防设施的工作情况等等,一般情况下我们只考虑重要的、能够预测到的因素的影响,这主要包括:

.火灾发生前的状况:建筑概况、内部分隔、状态;

.点火源:能量、温度、时间以及火源与燃料的接触情况;(3)初始燃料:状态、表面积与质量比、热释放率;

.可能被引燃的燃料:周围的燃料、数量、质量、材质、分布;

.蔓延潜在性:超出室内、设施、面积大小(假设是在外面);

.目标位置:在火灾可能蔓延的途径上标明损失目标相关的物体及其体量;

.建筑使用者的特征及状态:清醒、睡着、残疾、年龄、有无经验等;

.其他一些关键因素:是否通风、灭火设施运行等。设计火灾是对某种特定的火灾场景进行的描述,可以用一些火灾参数来表现其发生、发展的特征,如热释放速率、火灾增长速率、燃烧产物等。一般采用火灾增长曲线来概括设计火灾的特征,每个火灾场景都应该具有其自身的火灾增长曲线。

(4).进行计算分析

对火灾的发生发展进行计算分析,不仅包括运用经验公式或其他的计算方法,也包括对火灾建立的物理模型和进行的模拟,根据上述设定的火灾场景,并利用相关理论,计算和分析火灾在特定条件下发展的态势和蔓延的途径。通过运用计算机软件进行模拟,可以形象的动态模拟出火灾的发展和蔓延过程、烟气的产生与扩散、消防设备的运作情况以及人员的反应和疏散过程等,并可以定量的计算出火场的温度、烟气的浓度和密度等重要参数,利用这些参数分析各种因素的影响,推断出火灾对建筑使用者生命财产造成的危害度,进而对建筑物的防火安全度作出评价。

(5).设计方案的确定

方案的确定可参考现有的“处方式”规范中的各种常用的技术手段,也可运用一些工程实践的总结和专家论证,确保设计人员采用的设计方法满足建筑防火安全的要求,并能被人们接受。

(6).提出和评估方案

在对火灾进行评估时,首先应提出多个防火安全设计方案,并确定出最佳的防火设计方案。对火灾进行评估是一个不断循序反复的过程,在此过程中,主要要求能够证明所采用的防火方案是合理有效的,并能够达到一定的安全等级。在这一部分中,需要强调建筑防火安全的整体性,由于在工程设计的过程中,可能会出现不同技术工种对建筑性能要求相冲突的情况,因此对建筑物的整体防火安全性进行评估是必须的,比如对建筑内的火灾发生发展、防排烟系统、人员安全疏散以及火灾报警、扑救等方面。

(7).方案优化选择,确定最终设计方案所制定的防火设计方案能否被批准,关键要看设计和分析报告是否合理。该报告一般要包括概括分析和设计过程中的全部步骤,并且报告分析和设计结果要尽可能满足各方的要求。

5.参考文献

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[2]刘洋,刘爱英.推行建筑性能化防火设计势在必行[J1.安全,2006,5:8一10·

[3]王军,赵成泉.现代城市高层建筑防火设计的思考[J].城市管理与科技,2001,3(3):37一39.

[4]包东华,刘建新,刘铁峰.论高层住宅防火设计[J].中国住宅设施,2003,08:32一33.

篇3

Key words: high-rise building; fire protection; measures

中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:

1高层建筑发生火灾的特征

1.1引发火灾的因素多元化

由于高层建筑自身的建筑面积比较大,居住的人口十分密集,室内装修易燃物品比较多,建筑所承担的功能繁杂等因素的存在,使得高层建筑发生火灾的几率较低层建筑更高。

1.2发生火灾时蔓延速度很快

由于高层建筑结构内部的楼梯间、电梯井、管道井以及排气管道等大多都是竖向设计的,当发生火灾时,都会为火势的快速蔓延提供便利,在一些防火分隔设计不好的高层建筑内更加明显。尤其是在酒店、综合写字楼以及科研机构办公楼等高层建筑内,由于室内的易燃物质比较多,火势的蔓延就会更加迅速。

1.3被困人员解救难度大

高层建筑内部被困人员解救难度大,主要有以下几个方面的因素:第一,由于高层建筑楼层很多,距离地面有相当大的高度,解决被困人员到地面安全地带所需要的时间比较长;第二,由于火灾发生会导致停电,因此高层建筑内的电梯通常都不能正常运转,而往往依靠人行楼梯进行解救工作,但是如果有烟气进入楼梯间内部,那么就会给整个解救工作带来极大的困难;第三,由于高层建筑内部人员密集,加之面对火灾时所产生的极度恐慌心理以及强烈的逃生欲望的存在,使得狭窄的楼梯间内急速涌进大量人员,造成堵塞,也会导致解救难度的增加。

2高层建筑防火设计应把握的几个要点

2.1安全出口

高层建筑物内发生火灾时,为了减少损失,需要把建筑物内的人员和物资尽快撤到安全区域,这就是火灾时的安全疏散,凡是符合安全疏散要求的门、楼梯、走道等都称为安全出口。如建筑物的外门;着火楼层梯间的门;防火墙上所设的防火门;经过走道或楼梯能通向室外的门等,都是安全出口。 直通室外的安全出口的上方,应设宽度不小于1m的防护挑檐。

2.1.1安全出口布置的原则 布置安全出口要遵照“双向疏散”的原则,即建筑物内常有人员停留在任意地点,均宜保持有两个方向的疏散路线,使疏散的安全性得到充分的保证。

2.1.2安全出口的数量 安全出口数量的多少,对保证人身安全和物资疏散极为重要。但是,从经济角度出发,也不是设得越多越好。一般来说,每个防火分区安全出口的数量不得少于两个。不过于人员较少或面积较小的防火分区,以及消防队能从外部进行扑救的范围,由于其失火率相对较低,疏散与扑救较为便利,因此也可以适当放宽,不完全强调设两个安全出口。九层及九层以下的塔式住宅,每层不超过6户,建筑面积不超过400 m2者;十层至十八层,每层不超过8户,建筑面积不超过500 m2,且设有一座防烟楼梯和消防电梯的。

2.2火灾事故照明和疏散指示标志

建筑物发生火灾时,正常电源往往被切断,为了便于人员在夜间或浓烟中疏散,需要在建筑物中安装事故照明和疏散指示标志。

2.2.1 事故照明和疏散指示标志的安装部位 1)封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室,消防电梯及其前室;2)消防控制室、配电室、消防水泵室、自备发电机房;3)观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、商场营业厅、地下室等人员密集的场所。

2.2.2 事故照明和疏散指示标志的安装要求 1)安装在疏散走道、疏散门、太平门和居住建筑内长度超过20m的内走道的墙面上 顶棚上、门顶部、转角处;2)安装高度距本楼层地面1.5~1.8m处;3)安装在非燃烧材料或难燃烧材料上,并应有玻璃或其它非燃症材料制成的透明保护罩;4)事故照明和疏散指示标志应有备用电源,并有一定的光照度。

2.3消防电梯

高层建筑发生火灾时,要求消防队员迅速到达起火部位,扑灭火灾和救援遇难人员,如果消防队员从楼梯登高体力消耗很大,难以有效地进行灭火战斗,而且还要受到疏散人流的冲击,因此设置消防电梯,在利于队员迅速登高,而且消防电梯前室还是消防队员进行灭火战斗的立足点,和救治遇难人员的临时场所。

2.3.1 消防电梯的应用场合 下列建筑物应设消防电梯:1)建筑高度超过32m的高层厂房和仓库;2)一类公共建筑;3)塔式住宅;4)12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅;5)高度超过32m的其它二类公共建筑。

2.3.2 消防电梯的技术要求 1)消防电梯必须设置前室。前室的面积居住建筑不应小于4.5 m2,公共建筑不应小于6 m2。前室与走道之间应设乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘,还应设有消防专用电话、专用操纵按钮和事故照明。在前室门外走道上应该设置消火栓和紧急用插座;2)消防电梯间前室宜靠外墙设置,在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道向室外;3)消防电梯的井壁、机房隔墙的耐火极限应不低于2h,井道顶部要有排烟措施;4)消防电梯应有备用电源,使之不受火灾时断电的影响;5)消防电梯前室门口宜设挡水设施,井底应有排除积水的设施;6)由于火灾并非经常发生,所以平时应将消防电梯与服务电梯兼用,但必须满足消防电梯的要求。另外,在控制系统中要设置转换装置,以便在发生火灾时能迅速改变使用条件。

2.4火灾事故广播

在安装有事故照明和疏散指示标志的场所,应同时安装事故广播系统。以便在紧急情况下同时有声光效应,使人员尽快有秩序地疏散。 事故广播系统可与火灾报警系统联动,并按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定设置。

2.5屋顶直升飞机停机坪

建筑高度超过l00m,且标准层建筑面积超过1000 m2的公共建筑。宜设置屋顶直升飞机停机坪或直升飞机救助的设施,并应符合下列规定:1)起降区的大小,主要取决于可能接受的最大机种的全长。为了保证直升飞机的安全起降,起降区的长、宽应为最大机种全长的 1.5~2.0倍。在此范围内,不得设有高出屋顶的塔楼、烟囱、金属天线、航标灯杆等障碍物;2)屋顶停机坪要有明显标志,其四周要设边界标志,还需设有灯光标志;3)屋顶直升飞机停机坪要设置等待区,等待区要能容纳一定数量的避难人员,在其周围设安全围栏,等待区与疏散楼梯间顶层有直接联系,出人口不少于2个,以利于人员集结;4)直升飞机停机坪须配备灭火抢险的工具和固定灭火设施。

3防火设计的方法措施

3.1科学设计高层建筑的防火间距以及防火分区

高层建筑的防火间距以及防火分区设计,是提高高层建筑防火性能首先应当考虑的方面。科学的防火间距与防火分区能够在高层火灾发生时使火势能够被有效的控制在较小的空间内,有效制止火势的快速蔓延,不仅能够降低火灾给人民生命财产带来的损失,而且还能够为消防人员的扑救工作以及建筑内人员的疏散逃生提供宝贵的时间。高层建筑防火设计中的防火分区是由垂直分区以及水平分区两部分组成的,水平分区通常依靠防火墙、防火卷帘以及混凝土楼板来实施;而垂直分区往往依靠具有较强耐火性的楼板以及窗槛墙来实现。

3.2设计合理的安全疏散通道以及避难场所

面对火灾的发生,最为重要的就是广大人民群众的人身安全。因此,加强高层建筑的火灾安全疏散通道设计就成为当前提升高层建筑防火设计水平的最重要的因素。安全疏散通道设计的关键环节在于安全出口、疏散通道的数量、位置、宽度等方面。高层建筑内的每一个防火分区都至少应当设计两个安全出口,安全出口的位置应当分散开选用合适的疏散楼梯形式,地上与地下不共用楼梯间,疏散方向应尽量为双向疏散;疏散宽度足够。除此之外,在高层建筑的防火设计中,还应当设置防烟楼梯间和封闭楼梯间,应急照明和疏散指示标志等为被困人员的快速疏散提供有利条件。

3.3设置合理的防排烟系统

高层建筑火灾发生时,烟雾可以说是一个无形的杀手,因此,在建筑内设置防排烟系统是十分重要的。各种竖向管井成为高层建筑火灾垂直方向蔓延的途径。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道,为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员的扑救安全,高层建筑应在这些地方设置机械加压送风系统。除此之外,高层建筑封闭避难层内还需要设置机械加压送风设施,能为躲避在避难层内部的人员提供新鲜空气,并保证空气的正压力防止烟雾的进入

4结语

总之,社会要繁荣,消防工作也要同步发展。通过上述设计理念和具体措施,提高高层建筑的防火能力,能遏制重特大火灾事故的发生,避免和减轻高层建筑火灾对人民生命财产造成的危害。

篇4

中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:

一.前言

建筑物的防火安全设计是一门综合性科学,是由多专业( 建筑、结构、空调、电气、给排水) 共同采取安全措施的综合体现,高层建筑在消防系统设计上应优先保证人员在火灾中的安全,同时考虑如何减少火灾的发生和火灾的损失防止火灾大面积蔓延,最大限度地降低火灾对人们生命和财产的破坏,利用性能化设计合理划分防火分区、组织人员安全疏散达到高层建筑防火性能总目标的实现,最大限度地保障人民生命财产安全。

二.高层建筑火灾危险性分析

2.1可燃物较多,火势蔓延较为迅速

在高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井、风道、电缆井、排风道等竖向井道部位,如果防火分隔或防火处理不好,一旦发生火灾就好像一座座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的途径。高级旅馆、图书馆、档案楼、科研楼、办公楼等高层建筑,一般室内装修家具等可燃物较多,一旦起火,发烟量大,燃烧猛烈,火灾容易蔓延。据测定,在火灾初起阶段,因空气对流在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s;在燃烧猛烈阶段,由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5~0.8m/s,烟气沿楼梯间或竖向管井扩散速度为3~4m/s。如一座高100m 的高层建筑,在无阻挡的情况下,烟气能在半分钟内达到顶层。日本在一个医院里做过燃烧试验, 证明在几分钟内就能把每层3500m2 的二十三层大楼都充满烟气。建筑物越高,风速越大。风速增大,火势的蔓延扩大速度也相应增加。据测定:距地面高度10m 处风速为5m/s;30m 处风速为8.7m/s;60m 处风速为12.3m/s;90m 处风速为15m/s。

2.2建筑高度较高,平面结构复杂,安全疏散困难

高层建筑的特点,一是层数多,垂直疏散距离长,疏散到地面需要较长的时间;二是人员集中,疏散时容易出现拥挤情况;三是发生火灾时烟气和火势向上蔓延快、且易窜入楼梯间,而火灾发生时人们大量涌向楼梯,增加了疏散难度(平时使用的普通电梯,在火灾时必须切断电源,停止使用,因此,高层建筑的安全疏散主要靠楼梯)。火灾案例分析表明,被烟薰死的(包括被烟薰倒后烧死的),占火灾死亡人数的一半以上。

2.3火灾扑救难度较大

高层建筑发生火灾时,消防队员使用的灭火救护设施往往不易达到建筑高度,因此,扑救高层建筑火灾主要立足于室内消防给水设施。由于受到各种条件的限制,扑救的难度很大。火灾现场热辐射强、烟雾浓、火势向上蔓延的速度快和途径多,消防队员难以堵截;当火势扩大,形成大面积火灾时,室内消防水量显然不足,需要利用消防车从室外进行补给,但消防水带耐压能力常常不能适应需要。此外,建筑物如果没有安装消防电梯,消防队员则需要“全副武装”的通过楼梯冲上高层,不仅体力消耗大、速度慢,还会与向下疏散的人流发生对撞而延误时间,不能及时到达着火层进行扑救,消防器材也不能随时得到补充,均将严重影响扑救。

三.设计中所要注意问题

3.1保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

目前国内外高楼多依赖钢结构,虽然它的整体性和稳定性都很好,但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,通常在摄氏450~650度就会失去承载能力,发生变形,钢柱、钢梁弯曲,不能继续使用。一般情况下,不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此,建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。

(一)耐火等级和材料选择。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。

(二)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

3.2做好防火分隔与安全通道设计

高层建筑中,因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3、0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s,当烟气无阻拦时,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径,易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员安全疏散和扑救。因此,超高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统,能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的,从投资方面又低于机械排烟系统,是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa,前室、合用前室、封闭避难层25Pa,既能方便疏散安全门的开启,又能保证安全地带的压力,对烟气起到排斥作用。同时,超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施,除满足避难层内一定的正压值,防止烟气入侵,也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。

(一)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。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。

(二)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米以内。防火墙应为耐火极限4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。

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1.高层建筑的消防特点

1.1火势蔓延快

如果防火分隔存在问题,高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道在发生火灾时将像一座座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的重要途径。据实验资料证明,在火灾初起阶段,因空气对流,在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s;烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3~4m/s。如一座高座100m的高层建筑,在无阻挡的情况下,半分钟左右,烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。重庆中天大酒店火灾起因就是因为防火分隔不严,变形缝封堵不严,致使纵向楼层相互串通,造成火势蔓延成灾。

1.2疏散困难

高层建筑的特点:1)层数多、垂直距离长,疏散到地面或其它安全场所的时间会相对延长;2)人员集中;3)发生火灾时由于各种竖井拔气气力大,火势和烟雾向上蔓延快,增加了疏散的困难。普通电梯在火灾时由于切断电源等因素,多数建筑的安全疏散主要还是依靠疏散楼梯,而楼梯一旦窜入烟气,就会严重影响人员疏散。

1.3火险隐患多,消防设施不完备

一些综合性的高层建筑,功能复杂,可燃物较多,消防安全管理不严,火灾隐患较多,一旦发生火灾容易造成大面积火灾。如某酒店在未增设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的情况下,违章在变形缝位置设置办公室,并堆放大量杂物,致使火势迅速蔓延。同时,大楼内消防电梯未设置挡水设施,造成火灾发生后期,消防电梯控制线路短路,电梯无法正常使用,延误了火灾扑救时间。

2.高层建筑防火设计应把握的几个要点

2.1安全出口

高层建筑物内发生火灾时,为了减少损失,需要把建筑物内的人员和物资尽快撤到安全区域,这就是火灾时的安全疏散,凡是符合安全疏散要求的门、楼梯、走道等都称为安全出口。如建筑物的外门;着火楼层梯间的门;防火墙上所设的防火门;经过走道或楼梯能通向室外的门等,都是安全出口。 直通室外的安全出口的上方,应设宽度不小于1m的防护挑檐。

2.1.1 安全出口布置的原则 布置安全出口要遵照“双向疏散”的原则,即建筑物内常有人员停留在任意地点,均宜保持有两个方向的疏散路线,使疏散的安全性得到充分的保证。

2.1.2 安全出口的数量 安全出口数量的多少,对保证人身安全和物资疏散极为重要。但是,从经济角度出发,也不是设得越多越好。一般来说,每个防火分区安全出口的数量不得少于两个。不过于人员较少或面积较小的防火分区,以及消防队能从外部进行扑救的范围,由于其失火率相对较低,疏散与扑救较为便利,因此也可以适当放宽,不完全强调设两个安全出口。九层及九层以下的塔式住宅,每层不超过6户,建筑面积不超过400 m2者;十层至十八层,每层不超过8户,建筑面积不超过500 m2,且设有一座防烟楼梯和消防电梯的。

2.2火灾事故照明和疏散指示标志

建筑物发生火灾时,正常电源往往被切断,为了便于人员在夜间或浓烟中疏散,需要在建筑物中安装事故照明和疏散指示标志。

2.2.1 事故照明和疏散指示标志的安装部位 1)封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室,消防电梯及其前室;2)消防控制室、配电室、消防水泵室、自备发电机房;3)观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、商场营业厅、地下室等人员密集的场所。

2.2.2 事故照明和疏散指示标志的安装要求 1)安装在疏散走道、疏散门、太平门和居住建筑内长度超过20m的内走道的墙面上 顶棚上、门顶部、转角处;2)安装高度距本楼层地面1.5~1.8m处;3)安装在非燃烧材料或难燃烧材料上,并应有玻璃或其它非燃症材料制成的透明保护罩;4)事故照明和疏散指示标志应有备用电源,并有一定的光照度。

2.3消防电梯

高层建筑发生火灾时,要求消防队员迅速到达起火部位,扑灭火灾和救援遇难人员,如果消防队员从楼梯登高体力消耗很大,难以有效地进行灭火战斗,而且还要受到疏散人流的冲击,因此设置消防电梯,在利于队员迅速登高,而且消防电梯前室还是消防队员进行灭火战斗的立足点,和救治遇难人员的临时场所。

2.3.1 消防电梯的应用场合 下列建筑物应设消防电梯:1)建筑高度超过32m的高层厂房和仓库;2)一类公共建筑;3)塔式住宅;4)12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅;5)高度超过32m的其它二类公共建筑。

2.3.2 消防电梯的技术要求 1)消防电梯必须设置前室。前室的面积居住建筑不应小于4.5 m2,公共建筑不应小于6 m2。前室与走道之间应设乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘,还应设有消防专用电话、专用操纵按钮和事故照明。在前室门外走道上应该设置消火栓和紧急用插座;2)消防电梯间前室宜靠外墙设置,在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道向室外;3)消防电梯的井壁、机房隔墙的耐火极限应不低于2h,井道顶部要有排烟措施;4)消防电梯应有备用电源,使之不受火灾时断电的影响;5)消防电梯前室门口宜设挡水设施,井底应有排除积水的设施;6)由于火灾并非经常发生,所以平时应将消防电梯与服务电梯兼用,但必须满足消防电梯的要求。另外,在控制系统中要设置转换装置,以便在发生火灾时能迅速改变使用条件。

2.4火灾事故广播

在安装有事故照明和疏散指示标志的场所,应同时安装事故广播系统。以便在紧急情况下同时有声光效应,使人员尽快有秩序地疏散。 事故广播系统可与火灾报警系统联动,并按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定设置。

2.5屋顶直升飞机停机坪

建筑高度超过l00m,且标准层建筑面积超过1000 m2的公共建筑。宜设置屋顶直升飞机停机坪或直升飞机救助的设施,并应符合下列规定:1)起降区的大小,主要取决于可能接受的最大机种的全长。为了保证直升飞机的安全起降,起降区的长、宽应为最大机种全长的 1.5~2.0倍。在此范围内,不得设有高出屋顶的塔楼、烟囱、金属天线、航标灯杆等障碍物;2)屋顶停机坪要有明显标志,其四周要设边界标志,还需设有灯光标志;3)屋顶直升飞机停机坪要设置等待区,等待区要能容纳一定数量的避难人员,在其周围设安全围栏,等待区与疏散楼梯间顶层有直接联系,出人口不少于2个,以利于人员集结;4)直升飞机停机坪须配备灭火抢险的工具和固定灭火设施。

3.结语

总之,高层建筑的防火设计,应随着社会的不断发展,技术的不断进步,不断加以总结和提高。作为建筑设计人员,要不断学习先进的设计方法,严格按照国家的有关规范及规定执行,认真负责地作好每一项设计任务。满足建筑物“实用经济、安全、美观”的设计标准。

参考文献

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高层建筑具有高度高、规模大以及功能比较复杂性的特点。与其它普通的建筑物相比,一旦在高层建筑中发生火灾,无法从外部着手进行相应的灭火工作,这在一定程度给人员疏散和扑救工作造成了极大的困扰,不可避免地会导致严重的经济损失,甚至出现一些人员伤亡事故。因此非常有必要对高层建筑防火设计的方法进行研究。以下就高层建筑防火设计进行了研究分析。

一、高层建筑火灾发生后的特点

1、高层建筑火灾扑救难度大。在高层建筑内部引发火灾的时候,绝大部分消防人员所应用的灭火救援设备根本无法真正满足高层建筑物火层的实际高度。不少室内设施成为扑救高层火灾必不可少的要件之一。但是,在实践中,我们不难发现,相当一部分室内设施管路具有一定的复杂性,灭火不具有较强的针对性,所需的用水量十分巨大。更确切的说,基于十分有限地高层建筑自身消防水量的考虑,从室外对相应的消防车进行供水补给,已经成为未来发展的必然趋势之一。

2、火势蔓延速度快。有些高层建筑相关领域的竖向井道中,假如没有将防火分隔工作处理好,火灾发生的时候,会产生相应的烟囱效应,进一步导致火势蔓延迅速。打个比方,在没有任何遮蔽的前提之下,高层建筑的高度超过了一百米,烟气顺利抵达高层建筑的顶层仅仅需要三十秒的时间。实践表明,伴随着高层建筑的高度不断增加,与之相应的风速也越来越大。不言而喻,风速越来越大,火势蔓延越来越迅速。

3、人员疏散困难。随着高层建筑的高度变化,绝大部分高层建筑的内部结构会显得更加繁杂,一旦引发火灾,安全疏散具有一定的难度。对于相当一部分高层建筑来说,垂直疏散距离比较大,需要耗费比较长的时间,才能实现疏散到地人员。调查研究显示,如果选择三十层楼的高度,让一位身体素质达到相应标准的消防员从上往下跑,需要耗费的时间大约在三十分钟之内。更进一步说,在进行安全疏散的过程中,高层建筑的居民过于集中,比较容易在疏散通道内部发生踩踏事件,后果不堪设想。另外,在发生火灾的时候,火势和烟气蔓延迅速,基于突况,绝大部分人们会疯狂的朝着楼梯间奔去,此时,窜入的烟气,大幅度提高了疏散的难度。

4、发生火灾概率大。在实践中,很多高层建筑内部存在不少的问题和不足之处,易于引发火灾。这些问题主要包括:电器设备比较多、电器线路老化速度快、内部结构十分复杂和用电量比较大等等。值得肯定的是,伴随着高层建筑的现代化水平越来越高,易燃物数量越来越大,引发火灾之后的扑救难度也相应地有所提高。实践证明,假如管理存在一定的漏洞,无法正常启动设置、安放在高层建筑物内部的自动报警系统,为此,发生火灾的概率越来越大。

二、高层建筑防火设计的要点分析

1、建筑内防火分区的划分。为有效阻止火灾在建筑物的水平、垂直方向蔓延,将火灾限制在一定范围内,在建筑内划分防火分区是十分必要的。为了火灾发生时,将烟气控制在一定范围,为了提高排烟口的排烟效果,划分防烟分区是最好的方法。高层民用建筑(一级,二级耐火等级)防火分区的最大允许面积为1500m2;单、多层民用建筑,耐火等级为一级,二级时,防火分区的最大允许面积2500m2;耐火等级为三级时,防火分区的最大允许面积为1200m2;耐火等级为四级时,防火分区的最大允许面积为 600 m2;地下室的防火分区允许面积为500m2,当建筑内设有自动喷淋系统时,防火面积增加1.0 倍。防烟分区不宜大于2000m2,防烟分区应采用挡烟垂壁、隔墙、结构梁等划分;不应跨越防火分区。

2、科学的总平面布局和平面布置。总平面布局和平面布置对建筑自身及相邻建筑物的使用功能和安全有非常大的影响,总平面布局在满足城市规划和消防安全的前提下,合理布置建筑位置、防火间距、消防车道和消防水源等。合理布置建筑,建筑之间留有足够的防火间距,用以消除或减少各建筑之间及周边环境的相互影响,防止火灾蔓延。建筑物间的防火间距应满足《建筑设计防火规范》《高层建筑设计防火规范》规定的要求。当防火间距因场地原因不能满足国家有关消防技术规范时,可采取以下补救措施:(1)拆除部分耐火等级低、占地面积小、使用价值低的和新建筑相邻的原有陈旧建筑。(2)设置独立的室外防火墙,在设置此墙时,应兼顾通风排烟和破拆扑救。(3)改变建筑物的生产和使用性质,降低建筑物的火灾危害性。(4)将建筑物的普通外墙改为防火墙,或减少相邻墙面的开洞面积,如设门窗应采用防火门窗。

3、合理布置建筑内部空间。为防止火灾和烟气在建筑内部蔓延扩大,确保火灾时的人员生命安全,减少财产损失,应对建筑内部空间进行合理布置。(1)建筑布置应遵循以下原则:建筑内部某个部位着火时,能限制火灾和烟气在建筑内部蔓延扩大,并为人员的疏散、消防人员的扑救提供方便。建筑内部某个部位着火时,减少对相邻区域受到强制热辐射和烟气的影响。能方便消防队员的救援、利用灭火设施进行灭火。有火灾、爆炸危险的建筑设备部位,能防止对人员和重要设备造成危害。(2)设备用房的布置应遵循以下要求:燃油、燃气锅炉房、变压器室应布置在建筑物的首层或地下一层靠外墙部位。锅炉房、变压器室的门应直通室外或安全出口。柴油发电机房宜布置在建筑物的首层和地下一层,机房内应设置储油间,总储存量不应大于8h的需要量。消防水泵房不应设置在地下 3 层及以下其他层,疏散门应靠近安全出口。

4、建筑主体结构必须具有足够的耐火稳定性。在高层建筑的设计过程中应该结合实际情况,严格按照相关文件的耐火等级标准,进一步确保建筑主体结构具有足够的耐火稳定性。在火灾发生过程中,高层建筑主体结构具有足够的耐火稳定性,有利于尽可能保持较短时间内的结构安全,为消防人员争取足够的预留时间,有利于最大限度地降低高层建筑引发火灾的经济损失和人员伤亡。通常,高层建筑的内部附属设施是耐火等级主要涉及的范围之一。另外,高层建筑的主体结构也是耐火等级应该考虑的主要内容之一。这里需要明确指出的是,保证防火分隔到位切断火灾蔓延途径,不容忽视。另外,合理安全疏散设计畅通逃生通道,应该引起有关方面领导的高度重视。

结束语

随着经济的发展以及城市化建设进程的加快,使得国内高层建筑数量日益增多,绝大部分高层建筑存在的火灾隐患包括:可燃物数量比较多,火势蔓延速度过快;平面结构十分繁杂,人员疏散难度大;火灾扑救困难;引发火灾的概率高等等。因此加强高层建筑的防火设计具有重要的意义。

参考文献:

[1]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].中国建筑工业出版社,2005

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Abstract: once the fire, personnel evacuation and fire fighting all very difficulty, prevent high building fire is the design personnel center. This paper analyzes the characteristics of high building fire, discusses the high-rise building fire prevention design measures.

Keywords: high building; Fire prevention design; measures

中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的迅速发展,城市人口持续增长,高层建筑也在近几年如雨后春笋般在我国各城市涌现,由于高层建筑高、 楼内人员多、 情况复杂。 存在着引发火灾的诸多因素, 一旦发生火灾 ,人员疏散与火灾扑救都十分困难 ,防止高层建筑火灾是广大设计人员的重中之重 。

一、高层建筑火灾特点

1、起火因素多:高层建筑本身建筑面积大,功能复杂,使用单位多,人员集中,内部装修易燃材料多等这些都成为火灾的隐患。

2、火灾发生时火势蔓延快:高层建筑的楼梯间、排气道、电梯井、管道井等竖向井道偏多,如防火分隔处理不好,当发生火灾时都将成为火势迅速蔓延的途径。特别是宾馆、综合办公楼及图书楼、档案楼、科研楼等建筑物,室内可燃物一般比较多,一旦发生火灾,火势容易快速蔓延。

3、人员疏散困难:首先,由于楼层多,垂直距离大,疏散到地面的时间长;其次,发生火灾时电梯在火灾时因不防火或停电一般都无法正常使用,多数高层建筑安全疏散主要是靠步行楼梯,而楼梯间内一旦窜入烟气,就会严重影响疏散;最后,发生火灾后人员在黑暗中的恐慌心理和逃生欲望等因素的影响,大量的人员在有限的楼梯间空间里拥堵,造成疏散困难。

4、火灾扑救难度大。 首先,救火登高困难。 其次,灭火用水量大,供水困难。 高层建筑发生火灾时,由于受水带耐压强度和消防车供水高度的影响,常因水供不上而贻误灭火战机。

二、高层建筑防火设计措施

1、高层建筑的防火间距和防火分区要设计的合理

防火分区和防火间距是建筑防火设计中必须考虑的问题,尤其是在高层建筑防火设计中,合理的防火分区可效地把火势控制在一定范围内,阻止火势蔓延,减少火灾损失,并为火灾时人员逃生、 消防扑救提供时间。 防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、 能在一定时间、 空间内防止火灾向该建筑的其余部分蔓延的局部区域。防火分区一般分为垂直分区和水平分区两部分,大多采用防火墙、 防火卷帘以及钢筋混凝土的楼板来实现。 垂直防火分区应以一定耐火极限楼板及窗槛墙作耐火分隔,对贯穿部分,如中厅、 自动扶梯、 楼梯、 电梯等,而且须有相应耐火封闭措施。 水平防火分区是指用防火墙、 防火门和防火卷帘等防火分隔设施将各楼层在水平方向上分隔出防火区域,以此来阻止火灾在楼层水平方向的蔓延。 防火墙上不应开设除安全疏散门以外的其他门、 窗、 洞口,可燃气体管道严禁穿越防火墙;建筑面积超过防火分区面积的较大空间和敞开式楼梯间及自动扶梯在适宜位置设防火卷帘,防火卷帘由钢板或铝合金制作,平时不影响建筑内空间使用,发生火灾时可以自动落下将火势控制在最小范围内。

防火间距是指相邻两栋建筑物之间,保持适应火灾扑救、 人员安全疏散和降低火灾时热辐射的必要间距。 防火间距应保证建筑物在发生火灾时,其相临建筑在辐射热的作用下,不加任何保护而又不被火侵入。 高层建筑的主楼与主楼之间的防火间距不应小于13m,主楼与裙楼之间的防火间距应不小于9m。

2、安全疏散出口布置合理

(1)疏散楼梯。 综合性高层拥有的复杂功能及人流,故其安全疏散路线应根据功能的性质而确定。 如地下室、 地上商场 、上层办公或酒店人流路线应单独布置安全出入口,一定避免人车的交错,同时高层建筑的每个防火分区的安全出口不应少于 2 个。 按照火灾时人们的思维模式基本走向,我们可以得出这样的路线:房间--走廊--前室--楼梯间。因此楼梯间的布置显得格外重要,但是开敞的楼梯间易导致烟火蔓延,故一类高层必须采用封闭的防烟楼梯间,且每个防火区要设置两部以上的疏散楼梯,以阻止火灾时烟气进入前室,利于人员疏散。 疏散楼梯的墙体应采用耐火等级2小时以上的非燃烧体,楼梯也应为 1- 1.5小时以上 踏步与平台不宜设计成扇形或旋转型,宽度不宜小于 1.2m,踏宽不小于 25cm,踏高不大于20cm。

(2)消防电梯。 一旦发生火灾,高层建筑一般会切断可用电梯的电源,此时仅剩供消防人员扑救的消防电梯可用。因此,消防电梯井要单独设置,并设置消防前室。我国规定公建、 住宅的前室面积不应少于 6m2和 4.5m2,若与消防电梯合用,则不能小于 10m2和6m2。当高层主体单层面积小于1500m2时只需设一部消防电梯, 1500- 4500m2应设两台, 超过4500m2应设三台。 若高层建筑超过 100米时,应增设避层,且两个避难层之间不要超过 15 层,疏散楼梯必须设计在避难层转换,经转换后的疏散楼梯间不要改变方向,而应直达室外。

3、设计好高层建筑的防排烟系统

发生火灾时,一方面是火焰伤人,另一方面火灾引发的大量烟气也是造成人员死亡的重要原因。 为了有效控制火灾烟气的流动蔓延,减少扑救工作难度,应合理设计高层建筑的防排烟系统。 设计时应首先划分防烟分区,防烟分区不应跨越防火分区,每个防烟分区的面积不应超过500m2,当用隔墙或挡烟垂壁划分防烟分区时,每个防烟分区应分别设置排烟口,排烟口应尽量设在防烟分区的中心部位,至该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m,同一分区内设置数个排烟口时,要求所有排烟口能同时开启,排烟量等于各排烟口烟量的总和。 防排烟系统的另一方面是设计排烟风道,排烟风道也不能穿越防火分区,而且必须用耐火材料制做,要求安装牢固,并具有良好的气密性,厚度按排烟风道不同风速选定,竖直穿越各层的竖风道宜设在管道井内或采用混凝土风道。 防排烟方式常用的有自然排烟、 加压送风排烟和机械排烟在不具备自然排烟条件的楼梯间、 前室设置独立的机械防烟系统,分别给防烟楼梯间及其前室、 消防电梯井及其前室或合用前室加压送风,以造成一个压力差,防止烟气侵入这些通道,以保证火灾时这些安全疏散设施的安全。

4、 合理的设计避难层

高层建筑楼层多,人员密集,火灾时很难保证人员能在较短时间撤出现场。 加之火场各种意外堵塞等情况,高层建筑防火设计时有必要考虑在适当的位置设计临时避难的防火避难层。 避难层的设置,可以缩短避难人员的垂直疏散距离,发生火灾时不用完全撤离火场,而只需走几段楼梯即可到达安全区避难。 两个避难层之间不宜超过15层,疏散楼梯必须设计在避难层转换,但经转换后的疏散楼梯间不能改变方向,而需直达室外地面。 避难层净面积应能满足避难人数要求,一般按5人每平方米计算。 避难层应设消防电梯出口、 消防专线电话、 并应设有消火栓和消防卷盘。 避难层的建筑装修材料应采用非燃烧体,严禁可燃气体管道穿过避难层。

5、强化报警系统和灭火装置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 。

(1)室内消火栓的设置范围:(a)高层建筑的主体及裙房内;(b)消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内,方便消防队员尽快利用消火栓向火灾发起进攻和开辟通道;(c)避难层内设置用于人员自救保护;(d)屋顶或直升飞机停机坪处,用于检查消火栓压力和防止火灾蔓延至顶层及保护人员的作用;(e)室内消火栓箱内应设消防卷盘,用于非消防专业人员扑救初起火灾。

(2)室内消火栓设置的技术要求:(a)消火栓充实水柱需经水力计算,且不小于 13m,以避免浓烟高热对灭火工作的影响,又能保证消防队员正常使用;(b)消火栓间距在高层内不大于30m,在裙房内不大于 50m,保证两股充实水柱同时到达同层内任何部位;(c)采用分区给水系统,有串联供水和并联供水两种方式,当消火栓栓口处的出水压力大于 0.5Mpa 时,应设减压装置;(d)屋顶水箱。 为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求,超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力 0.15Mpa 不能满足时,应设气压水罐或稳压泵等增压设施。 如是并联给水方式,其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同,发生火灾时,消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱,而串联给水方式中是允许的;(e)水泵接合器。 在消防车供水压力范围内的各个分区均需分别设置水泵接合器。 也就是说,根据现有或将有的消防车供水能力,确定各个分区是否应设水泵接合器;(f)消防管网采取防超压措施。 常用的方法是采用流量 扬程曲线平缓的消防水泵,设置安全阀、 泄水阀门等,避免超高压造成给水系统的破坏。

参考文献:

[1] 鱼献珍. 高层办公楼电气设计消防问题的探讨[J]. 工程建设与设计, 2011,(09) .

[2] 蔡永忠. 高层建筑电气防火设计探讨[J]. 中国科技信息, 2007,(20) .

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前言:随着经济的高速发展、国内城市化进程的日益加剧和我国人口的不断增长,越来越多的高层建筑出现在人们的生活视角中。它们被广泛地投入到商业使用、人口居住等公众高频出入的场合。但其中的很多高层建筑都存在着防火设计不全面、不到位甚至火情隐患突出的问题,高层建筑因此火情频发、重大事故不断。可见,强化高层建筑的防火设计对于保护公众生命财产安全有着突出的正面作用。

一、高层建筑火灾的一般特性

(一)隐患严重

近年来,高层建筑的商用特点和民用特点日益突出,很多高层建筑被用于人口居住和企业办公。大量因居住与装修需要的易燃型建材被带入功能复杂、结构空旷、线路繁多的建筑体内,很容易在日常生活工作、商用经营的不经意间引起火灾。

(二)火情迅猛

高层建筑一般占地面积较大,楼层内部结构空旷,建筑体内分布着为数众多的管道。一旦发生火情,火势必然会沿着这类通道迅速蔓延。一幢百米高楼,如果防火分隔工作没有做到位,火势由下向上发展至顶层往往只需要几分种时间。而多用于民用、商用的现代高层建筑中常常存放着大量居民用于生活、单位用于办公的易燃性生活、工作资料,这些可燃物品毫无疑问会促进火势的增长与蔓延。

(三)逃生救援困难

高层建筑中常常聚集着大量生活或办公的人口。火情发生时,平时负责人员输送的电梯失去作用,整个建筑内的所有人员都只能通过安全出口的楼梯逃生。而高层建筑火势发展迅猛,一方面很多处在较高楼层的人员无法在短时间内顺利通过垂直高度巨大的楼道,另一方面伴随着火情而来的烟气往往会在火灾发生后的几分钟内迅速在楼道中弥漫开来,一旦错过最佳逃生时机,滞留在建筑内的人员的生命安全将受到极大的威胁。

此外,高层建筑的人员搜救与火情扑灭工作通常也很难展开。普通的消防设备只能完成低层火势的扑救工作,而能适应高层建筑扑救需要的云梯消防车在我国的数量却少之又少。面对严重的火势,在不能扑灭和控制火情的情况下,人员搜救的工作效率将会大打折扣。

二、高层建筑的火患危险由来

(一)由设计施工造成的火情隐患

高层建筑作为现代文明的产物,它在我国出现得较晚,大规模地投入到各方面使用的时间相对而言更短。因此,高层建筑不论是在设计、施工上,还是工程项目的防火安全审核上,都存在着很多不够成熟的地方。这些不合理的设计思路和施工方式,以及不够细致的审核标准都为高层建筑埋下了严重的火灾隐患。此外,同样因为接触的时间不长,作为使用者的人们对高层建筑的特性了解不够,还没有形成足够的火情防范与自我救助意识,一旦火灾发生,往往措手不及。

(二)火灾对高层建筑结构的影响

高层建筑火灾的危险性其实不仅仅来源于火情本身,由火灾引起的建筑结构改变同样严重影响着建筑内部人员的生命财产安全。这一点主要表现在火灾对建筑内部钢结构及钢筋混凝土结构的破坏上。绝大多数现代高层建筑在设计上都大量使用到了钢结构和钢筋混凝土结构。所用的这些建筑材料与结构在常温下的性能稳定,但其耐火性却并不好。高层建筑火灾通常具有火情迅猛、火势大的特点,猛烈的火势对于高层建筑内部的结构与建材而言是一个巨大的考验。如果火情不能在短时间内得到控制,这些结构与建材的承重性能和抗打击性能的水平都将大幅度降低,一旦达到极限,将很容易出现局部结构变形甚至楼层垮塌的情况而酿成恶果。

三、现代高层建筑的防火设计思考

(一)从材料上提升建筑设计结构的耐火性能

针对高层建筑内部钢结构与钢筋混凝土结构容易在火灾中受到损伤与破坏的问题,可以尝试在建筑材料的搭配使用上解决。

就钢结构来说,要提升其在火灾中的耐火性可以使用以下几种方法:一是在钢结构的表面使用防火涂料,防火涂料作用于钢结构本身,使其耐火性能得到提升并发挥至最大,从而延缓楼层发生结构变化速度,从而为扑救争取时间;二是将钢结构与发泡防火漆的使用相结合。发泡防火漆在常温下与其它油漆并无二致,但是它不易燃烧,在有火情发生的时候能够有效阻止可燃物被迅速点燃从而在一定程度上达到遏制火势的效果。

而对于钢筋混凝土而言,要提高其耐火性能,首先要解决其强度问题。为此,一来可以在混凝土中加入诸如泵送剂、耐热煤粉等原料以增加钢筋与混凝土之间的摩擦力,从而达到增加强度的目前。二来也可以选择加厚保护增或者在混凝土楼板下使用涂料的方法来提高其耐热性。

(二)科学设定防火间距和防火分区

高层建筑发生火灾时火势蔓延迅速,遏制其蔓延势头就是为人员疏散与消防扑救工作争取时间。因此可见,科学设定高层建筑防火间距,合理安排防火分区是高层建筑设计时的一个重要工作。从建筑的水平分区设计来看,应当提升防火墙和防火楼板的使用力度,阻止水平空间内物体被点燃并投入燃烧的速度。而从垂直分区的防火措施来讲,则主要应当设计好垂直的防火分割区域、并在施工中多使用耐热性能良好的建材。

(三)合理布置安全通道、消防电梯

人员的生命安全是火灾事故中的首要保护对象,面对火情,重中之重的是要做好人员疏散工作。对于高层建筑而言,其在设计之初首先要充分考虑的也应当是火情出现时人员逃生的便利情况,并设法为其提供便利。为此,高层建筑的在设计时应当尤为注意对安全通道的安排。设计者应当根据建筑的人员容纳量设置好数量足够、位置合理、宽度合适的安全通道。此外,为了不影响人员疏散而又方便消防人员展开灭火和搜救工作,可以在高层建筑内设置若干数量的消防专用电梯。

(四)强化火情警报系统

火场的情况往往瞬息万变,对于高层建筑而言更是如此。及时地发现火情,获得火灾信息对于火场内的人员疏散和火势的控制及扑救有着关键性的意义。为此,高层建筑设计上除了要注重防火、扑救的便利,更应当关注对火情的发现与警报。所以,高层建筑的设计中应当要包含对火灾警报系统的设置。这一点通过在楼层内装配温度或者烟雾敏感装置其实不难实现。此外,高层建筑内也应当配有自动灭火装置或者分布开来的、数量足够的手动灭火设备,这样一来,当发生火情隐患时,可以及时地将其控制住或者扑灭,从而达到防患于未然、从根本上保证建筑内人员生命财产安全的目的。

参考文献

[1]谢旭阳.高层建筑火灾最佳疏散路线的确定[J].自然灾害学报,2009.

[2]邵永强,王爱霞,项田龙.高层建筑防火设计问题探讨[J].科技致富向导,2011.

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随着我国城市化进程的不断发展,各大城市的高层建筑如雨后春笋般不断增多。在这一个过程中,高层火灾的预防是关系到人们的生命财产安全的大事,对高层建筑物的防火设计研究被提上了重要的议程上来。本文通过对建筑主体结构的耐火稳定性、防火分隔与安全通道设计、强化报警系统和灭火装置等方面的论述与研究,希望可以在设计过程中来降低高层建筑中火灾发生的可能性。

1.保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

高层建筑物结构一般分为钢筋混凝土结构和钢结构,这些结构都会随着温度的变化而出现力学性能的变化。高温对建筑物的影响不仅是会导致其性能和耐火能力的降低,还会造成不等的建筑物温度变形或者截面应力重分布。在温度超出它们的承载力度后就会使得它们自身的弹性和强度不断的降低,随之造成的结果就是火灾的可能性大大增加,危及结构的安全性。

《高规》规定,一类高层建筑的耐火等级为一级,二类高层建筑耐火等级不低于二级。在高层建筑防火设计中应保证建筑物的耐火等级,使火灾发生时建筑物结构在较短时间内不会损坏,为人员疏散赢得时间,同时也减少火灾损失。可靠的耐火构造能减少起火、蔓延及保护人和建筑的安全。设计中除了应首先保证主体结构的耐火能力之外,还须对天棚,墙面等装修部位的耐火性能给予充分的考虑。

(1)耐火等级和材料选择。根据我国的各种不同种类结构建筑的耐火能力制定出来的四个等级来分的话,一般高层建筑务必要达到前两个等级。建筑能不能有很好的耐火性能主要是看它的耐火最高温度、耐火时间以及燃烧性能。建筑物达到了耐火极限的时候通常就会逐渐失去本身的承载能力。

(2)高层建筑物要按照具体的耐火等级来决定使用什么样的构件材料和构造设计。举例来说,假如耐火等级比较好的承重墙和柱须能够承受时间最多为3 小时,其构件材料主要是非燃烧体,当然,构件材料的厚度的大小也影响着建筑体的耐火极限。在整个高层建筑的构造设计之中,由于高层建筑在遭遇火灾的时候灭火救援的时候难度比较大,在设计之初务必要确保整个建筑的主体结构的耐火稳定性,这样才能有利于救援的时候获得的疏散时间,而且这样的设计也有利于灾后的建筑物修复工作。在日常的装修之中也要注意到隔墙和吊顶的耐火性能,建筑物里面的摆设物尽量选购不容易燃烧的材料。内置物品尽量通过防火处理的话才能尽量的避免火灾发生并在火灾出现的时候易于控制住火势。

2.防火分隔与安全通道设计

在导致火灾出现人员伤亡的相关调查之中,具体数据显示,大约有七成的死亡都是毒烟气窒息造成的,也就是说在高层建筑的火灾之中影响生命安全的最大因素就是烟气。烟气的物理性质就是高速度的水平流动和垂直扩散能够使得有毒的烟气在短短的几分钟不到就蔓延到高层建筑的各个楼层。烟气在比较狭窄和封闭的楼梯间或者是电梯之间流动的尤其的快,而这些地方又是人群疏散求生免灾的重要通道。

通常情况下特别高的建筑物在这些关键性的通道都安装了机械排烟或加压送风设备,用来及时的排放出有毒的烟气和防范烟气侵入。对于其裙房的楼梯来说则可以综合的考虑使用什么样的设备比较好。比如说楼梯间的风压值务必要设置得高一点,而前室、合用前室、封闭避难层可以相对降低一点,这样的话不仅有利于疏散安全门的开启,还能够确保安全地带的压力,能够很好的防烟。

(1)防火间距:高层建筑在设计的时候要为建筑物之间隔出一定的距离,这样才能够尽可能的避免火势的蔓延影响到其他的楼层,一般情况下,对于民用的建筑物来说最低的防火间距也必须是大于6 米。而对于高层建筑来说,由于它在遭受火灾的时候会比一般的民用建筑物疏散困难,消防救援车辆需要较大工作半径才能满足比较有效的强求。因此高层建筑的防火距离一般都得大于13 米。相对的,厂房内常常都堆放着很多的易燃物,所以说防火的间距更要加大。

(2)防火分区:防火分区就是指高层建筑中用于遏制住烟气扩散的分区,常常利用防火墙、档烟垂壁等建筑构件把建筑划为若干区域。根据耐火等级的不同各个建筑物分区的面积以及防火墙的设置是不一样的,需要按照实际考察进行,比如说一、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。防火墙在设计的时候就要让它能够承受住至少4 个小时的非燃烧体。

(3)安全疏散通道出口:为减少火灾伤亡,建筑设计要考虑安全疏散。在大家常见的公共建筑剧院、影院或者是体育馆等里面,基本上都得保证有两个以上的人员疏散口。因为这样的地方往往是人口比较集中的地方,所以设置的数量要满足人员的快速疏散才能确保火灾发生时的人员人身安全。设计的时候高层建筑的安全出口大多为楼梯,这样的楼梯尽量要比较封闭才行,因为只有比较封闭才能都遏制住烟气的扩散,为人群的疏散争取时间。而不是想当然的越宽敞越有利于人员流动为准。对于楼层特别多的那种建筑务必要增设暂时安全区或避难层。有条件的地方还可以还可设屋顶直升飞机场,从空中疏散。

3.强化报警系统和灭火装置

自动报警装置的探测器有感温、感烟和感光等多种类型,自动灭火装置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、七氟丙烷或卤化烷等自动气体灭火设备。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。

室内消火栓设置的技术要求:(1)消火栓充实水柱需经水力计算,且不小于13m,以避免浓烟高热对灭火工作的影响,又能保证消防队员正常使用;(2)消火栓间距在高层内不大于30m,在裙房内不大于50m,保证两股充实水柱同时到达同层内任何部位;(3)采用分区给水系统,有串联供水和并联供水两种方式,当消火栓栓口处的出水压力大于0.5Mpa 时,应设减压装置;(4)屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求,超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa。不能满足时,应设气压水罐或稳压泵等增压设施。如是并联给水方式,其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同,发生火灾时,消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱,而串联给水方式中是允许的;(5)水泵接合器。在消防车供水压力范围内的各个分区均需分别设置水泵接合器。也就是说,根据现有或将有的消防车供水能力,确定各个分区是否应设水泵接合器;(6)消防管网采取防超压措施。常用的方法是采用流量―扬程曲线平缓的消防水泵,设置安全阀、泄水阀门等,避免超高压造成给水系统的破坏。

4.总结

高层火灾的预防是关系到人们的生命财产安全的大事,高层建筑物的防火设计是我们设计人员应该予以足够重视的问题。通过对建筑主体结构的耐火稳定性、防火分隔与安全通道设计、强化报警系统和灭火装置等方面的研究,希望可以在设计过程中来降低高层建筑中火灾发生的可能性。

参考文献

[1] 陈 猛. 浅谈高层建筑的防火设计[J]. 科技资讯,2009(9).

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目前国内外高楼多依赖钢结构,虽然它的整体性和稳定性都很好,但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,通常在摄氏450―650度就会失去承载能力,发生变形,钢柱、钢梁弯曲,不能继续使用。一般情况下,不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此,建筑界和消防界在解决这个问题方面任重而道远。

(一)耐火等级和材料选择。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。

(二)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(如用砖或混凝土做成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。

二、做好防火分隔与安全通道设计

高层建筑中,因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3―0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s,当烟气无阻拦时,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼,烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径,易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员安全疏散和扑救,超高层建筑在上述部位应设置机械加压送风系统,以达到疏散和扑救通道上无烟的目的,这在投资方面低于机械排烟系统,是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置,其风压值应为防烟楼梯间50Pa,前室、合用前室、封闭避难层25Pa,既能方便疏散安全门的开启,又能保证安全地带的压力,对烟气起到排斥作用。同时,超高层建筑封闭避难层内应设置机械加压送风设施,除满足避难层内一定的正压值,防止烟气入侵外,也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。

(一)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。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。

(二)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平方米;三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200平方米和60米、600平方米。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000平方米或1500平方米内,地下室则控制在500平方米内。防火墙应为耐火极限4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。

(三)安全疏散通道出口。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。

三、强化报警系统和灭火装置设置

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。考虑到高层建筑以自防自救为主,室内消防用水量比室外的要大些,室内消火栓用水量为40L/s(住宅楼为30L/s),即消火栓用水量70L/s(住宅楼为50L/s)是规范规定的建筑物消防用水的上限值。一般情况下,超高层建筑具备两种及两种以上使用功能。因此,其火灾延续时间为3小时(住宅楼为2小时),考虑到市政给水状况,确定是否设置室外消防水池及其容量。

(一)室内消火栓的设置范围。(1)高层建筑的主体及裙房内;(2)消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内,方便消防队员尽快利用消火栓向火灾发起进攻和开辟通道;(3)避难层内设置用于人员自救保护;(4)屋顶或直升机停机坪处,用于检查消火栓压力,防止火灾蔓延至顶层,保护人员;(5)室内消火栓箱内应设消防卷盘,用于非消防专业人员扑救初起火灾。

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高层建筑投资规模大,建筑使用功能复杂,使得对设计的要求越来越高,特别是防火安全的设计。我国社会经济还不发达,因此,我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性,又要考虑到投资的合理性。下面就笔者在设计当中的几点体会,愿与大家交流。

1.保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

目前国内外高楼多依赖钢结构,虽然它的整体性和稳定性都很好,但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,通常在摄氏450~650度就会失去承载能力,发生变形,钢柱、钢梁弯曲,不能继续使用。一般情况下,不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此,建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。

1.1耐火等级和材料选择

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。

1.2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。

2.做好防火分隔与安全通道设计高层建筑中

因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3、0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s,当烟气无阻拦时,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径,易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员安全疏散和扑救。因此,超高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统,能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的,从投资方面又低于机械排烟系统,是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa,前室、合用前室、封闭避难层25Pa,既能方便疏散安全门的开启,又能保证安全地带的压力,对烟气起到排斥作用。同时,超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施,除满足避难层内一定的正压值,防止烟气入侵,也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。

2.1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。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。

2.2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4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。

2.3安全疏散通道出口

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。

3.强化报警系统和灭火装置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。考虑到高层建筑以自防自救为主,室内消防用水量比室外的要大些,室内消火栓用水量为40l/s(住宅楼为30l/s),即消火栓用水量70l/s(住宅楼为50l/s),是规范规定的建筑物消防用水的上限值。一般情况下,超高层建筑具备两种及两种以上使用功能。因此,其火灾延续时间为3.00h(住宅楼为2.00h),考虑到市政给水状况,由此可确定是否设置室外消防水池及其容量。

3.1室内消火栓的设置范围

(1)高层建筑的主体及裙房内;(2)消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内,方便消防队员尽快利用消火栓向火灾发起进攻和开辟通道;(3)避难层内设置用于人员自救保护;(4)屋顶或直升飞机停机坪处,用于检查消火栓压力和防止火灾蔓延至顶层及保护人员的作用;(5)室内消火栓箱内应设消防卷盘,用于非消防专业人员扑救初起火灾。

3.2室内消火栓设置的技术要求

(1)消火栓充实水柱需经水力计算,且不小于13m,以避免浓烟高热对灭火工作的影响,又能保证消防队员正常使用;(2)消火栓间距在高层内不大于30m,在裙房内不大于50m,保证两股充实水柱同时到达同层内任何部位;(3)采用分区给水系统,有串联供水和并联供水两种方式,当消火栓栓口处的出水压力大于0.5Mpa时,应设减压装置;(4)屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求,超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa。不能满足时,应设气压水罐或稳压泵等增压设施。如是并联给水方式,其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同,发生火灾时,消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱,而串联给水方式中是允许的;(5)水泵接合器。在消防车供水压力范围内的各个分区均需分别设置水泵接合器。也就是说,根据现有或将有的消防车供水能力,确定各个分区是否应设水泵接合器;(6)消防管网采取防超压措施。常用的方法是采用流量―扬程曲线平缓的消防水泵,设置安全阀、泄水阀门等,避免超高压造成给水系统的破坏。■

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Abstract: the high-rise building complex functions, once fires caused by damage also greatly increased, in this paper, from the Angle of the high-rise building fire prevention design professionals in high-rise building fire protection design is analyzed several problems which should be paid attention to, and their own understanding and view, in exchange for the colleague.

Key words: high-rise buildings; Fire prevention; design

中图分类号:TU97文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言

我国是一个人口众多、可利用土地面积有限的国家。随着人民居住条件的改善,城市的扩大,民用建筑必将向大型化、高层化和使用功能的多样化发展。如何保证高层建筑实用、经济、合理、更加安全是摆在每一位建筑设计者面前的一项重要的课题。高层建筑的大量出现,对于复杂建筑的防火问题也越来越突出。消防工作是以防为主,以消为辅,所以要求我们设计者在设计的时候就一定要认真而全面的考虑各种消防问题。

一、高层建筑的防火间距和防火分区

防火分区和防火间距是建筑防火设计中必须考虑的问题,尤其是在高层建筑防火设计中,合理的防火分区可效地把火势控制在一定范围内,阻止火势蔓延,减少火灾损失,并为火灾时人员逃生、消防扑救提供时间。防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间、空间内防止火灾向该建筑的其余部分蔓延的局部区域。

防火分区一般分为垂直分区和水平分区两部分,大多采用防火墙、防火卷帘以及钢筋混凝士的楼板来实现。垂直防火分区应以一定耐火极限楼板及窗槛墙作耐火分隔,对贯穿部分,如中厅、自动扶梯、楼梯、电梯等,而且须有相应耐火封闭措施。水平防火分区是指用防火墙防火门和防火卷帘等防火分隔设施将各楼层在水平方向上分隔出防火区域,以此来阻止火灾在楼层水平方向的蔓延。防火墙上不应开设除安全疏散门以外的其他门、窗、洞口,可燃气体管道严禁穿越防火墙,建筑面积超过防火分区面积的较大空间和敞开式楼梯间及自动扶梯任适宜位置设防火卷帘,防火卷帘由钢板或铝合金制作,平时不影响建筑内宅间使用,发生火灾时可以自动落F将火势控制在最小范围内。

防火间距是指相邻两栋建筑物之间,保持适应火灾扑救、人员安全疏散和降低火灾时热辐射的必要间距。防火间距应保证建筑物在发生火灾时,其相临建筑往辐射热的作用下,不加任何保护而又不被火侵入。高层建筑的主楼与主楼之间的防火间距不应小于13m,主楼与裙楼之间的防火间距应不小于9m。

二、安全疏散

火在燃烧过程中影响疏散的主要现象是,可燃物由于热分解生成可燃气体,逐渐上升滞留在顶棚附近,它与空气混合进入燃烧范围后一般从点燃开始约10分钟,火就会在一瞬间波及整个房间,产生爆燃现象。这时室内温度随着燃烧材料的不同可达1000℃,人在室内无法生存。烟在燃烧过程中的一般规律是受热后不断膨胀蔓延,烟粒子的增加使能见度减小,直接影响疏散和扑救。而人在火灾时的疏散状况是呈群集状态,其行走速度随人密度的增加而大为缓慢。根据以上这些现象和规律,安全疏散设计应注意:

按照火灾燃烧规律,从点燃到爆燃之间的时间一般在7分钟前后,这时整个起火室的温度最高,烟最大,是最危险的时刻。因此,在这个时间到来之前,要保证受灾人员能及时疏散到一个可靠的安全地点。

烟的蔓延速度很快,其水平流动速度与人的移动速度基本相似, 但其垂直流动速度远较人的行走速度快,因此必须将火灾时用作垂直疏散的主要途径—楼梯间很好地保护起来,成为既是安全疏散出口, 又是避难地点。一般做法是用防火墙和防火门与走廊或房间分隔开, 并考虑排烟措施,严格控制烟进入楼梯间内,这种楼梯就是高层建筑中的“ 防烟楼梯”

3.为了减少损失,确保安全疏散,要将一个较大的水平层或空间, 用防火墙等分隔成若干防灭分区和防烟分区, 将火和烟限制在一定范围内。

4.建筑物内起火的部位不定, 火和烟可能从起火室蔓延到走道, 堵住人员向某一个出口硫散。同时烟向走廊内扩散, 影响人在一定距离内辨别出口位工的能力。因此,从高层建筑的任何部位,要规定到出口的最远疏散距离,而且不能只有一条疏散出路。

三、防烟和排烟

发生火灾叫,一方面是火焰伤人,另一方面火灾引发的大量烟气也是造成人员死亡的重要原因。为了有效控制火灾烟气的流动蔓延,减少扑救工作难度,应合理设计高层建筑的防排烟系统。设计时应首先划分防烟分区,防烟分区不应跨越防火分区,每个防烟分区的面积不应超过500m2,当用隔墙或档烟垂壁划分防烟分区时,每个防烟分区应分别设置排烟口,排烟口应尽量设在防烟分区的中心部位,至该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m,同一分区内设置数个排烟口时,要求所有排烟口能同时开启,排烟量等于各排烟口烟量的总。

防排烟系统的另一方面是设计排烟风道,排烟风道也不能穿越防火分区,而且,必须用耐火材料制做,要求安装牢固。并具有良好的气密性,厚度按排烟风道不同风速选定,竖直穿越各层的竖风道宜设在管道井内或采用混凝土风道。防排烟方式常用的有自然排烟、加压送风排烟和机械排烟,在不具备自然排烟条件的楼梯间、前室设置独立的机械防烟系统,分别给防烟楼梯间及其前室、消防电梯井及其前室或合用前室加压送凤,以造成一个压力差,防止烟气侵入这些通道,以保证火灾时这些安全疏散设施的安全。

四、消防电梯和避难层

当发生火灾时为保障消防人员安全,必须切断电源,平时使用的工作电梯全部停止运转,只有靠消防电梯才能及时进行扑救活动。此时消防电梯则成为运送消防人员、消防器材尽快抵达火灾现场,抢救伤员撤离的一种交通工具,同时为扑救火灾赢得时间。消防电梯井应单独设置,并且要分别设置在不同的防火区内;消防电梯数量也应结合高层建筑的面积合理设置。消防电梯还应在井底设置排水设施,避免火灾时大量水流进电梯,使消防电梯不能使用。

高层建筑楼层多,人员密集,火灾时很难保证人员能在较短时间撤出现场。加之火场各种意外堵塞等情况,高层建筑防火设计时有必要考虑往适当的位置设计临时避难的防火避难层。避难层的设置,可以缩短避难人员的垂直疏散距离,发生火灾时不用完全撤离火场,而只需走几段楼梯即可到达安全区避难。两个避难层之间不宜超过1 5层,疏散楼梯必须设计在避难层转换,但经转换后的疏散楼梯间不能改变方向,而需直达室外地面。避难层净面积应能满足避难人数要求,一般按5人每平方米计算。避难层应设消防电梯出口,消防专线电话、并应设有消火栓和消防卷盘。避难层的建筑装修材料应采用非燃烧体,严禁可燃气体管道穿过避难层。

五、消防车道与火灾扑救面的问题

消防车道是供消防车辆通行的道路,火灾扑救面是供消防车辆操作时的工作面,设计时应将两者结合起来。“高规”只对消防车道进行了严格的规定,未对火灾扑救面作出独立明确的规定,给设计者在实际工作中带来了诸多不便,有些设计人员考虑该问题时觉得无据可依,有些设计人员干脆就不考虑该问题。随着高层建筑日益增多,火灾扑救面的矛盾也日益突出,往往因为没有火灾扑救面而使整个建筑不能通过消防验收,所以在平面设计中我们应该注意以下几个问题:

1.消防车道与火灾扑救面相结合

消防车道至少保持4米宽度,内沿与建筑保持5米距离。如果建筑是长方形的,应在建筑的两个长边考虑扑救面的设置,保证云梯、举高车工作时可覆盖建筑物各个部位,火灾扑救面与消防车道结合使用,含扑救面处车道可适当加宽至6米。

2.在室外景观设计中,应将消防车道与火灾扑救面结合起来

消防车道与火灾扑救面在硬化的基础上可适当种植不影响车辆通行、扑救的植物。

3.消防车道与火灾扑救面下的管道和暗沟等问题

消防车道与火灾扑救面下的管道和暗沟等应能承受消防车辆的压力,上空不应有障碍物。

结语

高层建筑的火灾危险性是显而易见的,设计人员应参考高层建筑防火设计在满足规范要求的前提条件下,更应该根据高层建筑的实际情况和当地消防实际水平在人员施救、防火分区、安全疏散等方面进行合理的个性化设计。

参考文献

[1]国家标准《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045 - 95 2005版).

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0.引言

我国的消防技术规范中规定,超过十层以上的居住建筑和超过24米的公共建筑都被称之为高层建筑,如果建筑物的高度超过了100米,那么就称之为超高层建筑。十九世纪后期,在美国首先出现了高层建筑,到了二十世纪初期的时候,美国的高层建筑已经可以达到五六十层楼的高度了[1]。迄今为止,高层建筑已经发展有一百多年的历史了,建筑遍布世界各地。高层建筑可以节省更多的土地,还能够方便人民的生活,改善城市的景观等。但是,在另一方面来说,它也为人们带来了很多不必要的麻烦,其中最严重的一个就是火灾,高层建筑一旦发生了火灾,就会为人们的生命财产安全造成很大的伤害。特别是近些年来,由于建筑技术的进步,使得高层建筑呈现出千姿百态的特点,无论是从它的高度来说,还是从它的造型、结构以及建筑材料来说,高层建筑的这些变化都为其防火和灭火增加了更高的难度。

1.高层建筑的消防问题

1.1高层建筑的防火和防盗相悖

高层建筑可以美化城市的空间,在当前来说,我国出现了很多的高层商住楼,在住户入住以后,为了防盗,就会在阳台上和门窗上增设了很多五花八门的防盗设施,将整间屋子想一个牢笼一样的围个“密不透风”,这可谓是大煞风景,因为这不单单是影响了城市的景观和外貌,而且如果一旦发生了火灾,屋子里面的人就没有办法在有效的时间内逃生,而室外的消防人员也没有办法进行及时的扑救。

1.2设计合理但使用不合理

在很多实际应用当中,笔者发现,高层建筑有很多的设计都很符合防火构造的要求,但是应用到现实当中,却是名存实亡的。现笔者简要列举三点:第一,建筑商层层转包,不同工种之间衔接不紧密,相互推诿,因为高层建筑的施工时通过多个工种的交叉进行的,有很多家施工队来承包,在验收的时候通常会发现竖井管线安装以后没有按照要求进行封堵;第二,部分不良建筑商配置消防设施时偷梁换柱、以次充好,有些工程的防火门仅仅是在普通的木门外面包上了一层铁皮,达不到质量的要求也不能有效地进行防火;第三,有防火要求的房间以及防火分区的内隔墙没有按照要求封砌到板底,如果火灾发生了,那么火势就会沿水平的方向向通道蔓延。虽然其墙体的厚度可以达到规范的要求,但是吊顶以上却并不能起到实际防火的作用。第四、居民消防安全意识不高,消防设施损坏严重,最常见的是常闭式防火门成了“常开式”防火门。导致关键时刻消防设施不能发挥最大功效。就像这一类的现象还有很多,这都会为高层建筑埋下一定的火灾隐患[2]。

1.3其它的消防问题

1.3.1高层建筑常常存在着低标准的设计高标准来使用的现象,比如一个综合的办公楼,其设计按照接待所的标准来设计,后来经过重新装饰,增设了歌舞厅等,其消防设施却原封未动依然按照以前的设计;

1.3.2有些高层建设缺乏健全的配套设施,比如没有安装专用的液化气管道,绝大多数住户都使用罐装的液化气,而且电梯也是人货混合使用,缺少辅助的电梯,一旦因为罐装液化气造成火灾,那么将会造成很大的生命财产损失;

1.3.3最近几年,新型的建筑材料逐渐引进到高层建筑当中,有很多轻质的燃点低且美观大方的材料得到了广泛的运用,一旦发生火灾,也会造成不小的损失。

2.高层建筑的防火设计措施

2.1关于钢架结构的防火设计

在我国,一般钢架机构防火主要采用的是防火涂料、外包防火层以及发泡防火漆等方法。如果钢筋外露的话,一般采用防火涂料的方法,主要就是在钢筋上涂抹防火涂料;防火漆也是涂在外露的钢筋上;而外包法是在钢筋的外层添加一层外包层,可以喷涂,也可以现浇成型。

2.2关于钢筋混凝土的防火设计

在保证强度等级的前提下,使用活性细粉将单位水泥的用量尽量减少,然后,在选择骨料的时候,要尽量选择在高温下能够维持稳定体积的材料。还要将保护层的厚度适当的进行增加,采取合理的措施将构件的耐火极限延长,防止钢筋的膨胀系数大于混凝土,从而对构架造成的破坏,还要在钢筋混凝土的楼板下面喷涂一层防火涂料,这可以阻止火势的蔓延[3]。

2.3合理的设计防火分区和防火间距

有效合理的防火分区可以将火势控制到一定的范围之间,防止火势的蔓延,在最大的程度上减小因为火灾造成的损失。一般来说,防火分区分为水平分区和垂直分区,水平分区需要建立防火墙等措施来实现,而垂直防火分区需要应用有很高耐火极限的窗槛墙以及楼板来实现,还要对其贯穿的部位设置相应的耐火分隔措施。

3.结语

导致高层建筑发生火灾的原因是多方多面的,而相应的防火设计却是一项比较系统的工程,它需要建筑师付出巨大的辛苦进行精心的设计和改善,更需要参与该建筑设计和每一个专业团队之间要有密切的合作。关于高层建筑的设计,首先它应该满足各类用房的要求,将防火和防烟的分区严格的划分开来,对于防烟楼梯、消防电梯还有疏散通道以及专业管道的竖井设计都要做出合理的设计,认真地做好每一道工序,才能够满足防火的要求,从而真正的减少高层建筑火灾对人民的生命财产所造成的伤害,让高层建筑物更好的服务于人类。

参考文献

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