時(shí)間：2023-09-12 17:01:45
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關(guān)鍵詞：防火設(shè)計(jì);性能化防火設(shè)計(jì);人員安全疏散;高層建筑
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
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1. 現(xiàn)行住宅設(shè)計(jì)中防火規(guī)范存在的主要問(wèn)題
(1).《高規(guī)》中將住宅建筑劃分為了一類高層和二類高層這兩類，一類高層指的是十九層及十九層以上的普通住宅; 二類高層為十層至十八層的普通住宅。規(guī)范對(duì)住宅類別的劃分，只是根據(jù)層數(shù)來(lái)決定，但在高度方面卻沒(méi)有作任何規(guī)定。在這兩類住宅的防火要求上存在著指標(biāo)不統(tǒng)一、規(guī)定不明確的問(wèn)題，沒(méi)有給出一個(gè)完整的防火設(shè)計(jì)體系;另外，按《高規(guī)》中要求，住宅按照不同的組合方式，可分為塔式住宅、單元式住宅、通廊式住宅和躍廊式住宅等，不同類型對(duì)應(yīng)著不同的消防技術(shù)規(guī)定，但是《高規(guī)》對(duì)這些不同類型的住宅并沒(méi)有進(jìn)行定量、準(zhǔn)確的規(guī)定，組合方式不同就會(huì)產(chǎn)生不同形式的建筑類型，這樣容易使設(shè)計(jì)者產(chǎn)生誤解，影響建筑的防火安全性。
(2).安全疏散出口寬度和距離的要求比較粗糙、簡(jiǎn)單，不符合實(shí)際需要。一些規(guī)定在具體實(shí)行時(shí)與實(shí)際情況相沖突，比如設(shè)置連通陽(yáng)臺(tái)的通道問(wèn)題等。此外，在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中關(guān)于逃生設(shè)施的一些問(wèn)題根本沒(méi)有加以考慮。
(3).對(duì)于住宅樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火等級(jí)需達(dá)到的極限值，缺乏合理性，沒(méi)有很好地根據(jù)住宅建筑的特征提出，且寬嚴(yán)度掌握得不好。另外，根據(jù)對(duì)傳統(tǒng)建筑材料和構(gòu)件組合進(jìn)行試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，己無(wú)法適應(yīng)目前新型的建筑材料和構(gòu)件形式的變化，嚴(yán)重制約了現(xiàn)代住宅建筑形式的發(fā)展。
(4).出于造價(jià)的考慮，目前我國(guó)只對(duì)超過(guò)loom的高層住宅樓和屬高層建筑的高級(jí)住宅，規(guī)定安裝自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)。但是實(shí)際上，這種形式的住宅建筑在我國(guó)很少見(jiàn)，而絕大多數(shù)的住宅樓內(nèi)又均沒(méi)有設(shè)置這兩種系統(tǒng)，假如住宅樓失火，只能依靠外部救援來(lái)進(jìn)行安全逃生。
(5).現(xiàn)行處方式規(guī)范對(duì)各種住宅的內(nèi)部裝修材料應(yīng)達(dá)到的耐火等級(jí)均作了規(guī)定要求，但對(duì)單個(gè)家庭內(nèi)進(jìn)行的家裝實(shí)際上并沒(méi)有真正的限制，因此必然會(huì)存在有火災(zāi)隱患。
作為建筑的一種類型，高層住宅樓除了具有建筑的一切共性外，還具有其自身的結(jié)構(gòu)形式和特征。高層住宅樓防火設(shè)計(jì)是建筑防火設(shè)計(jì)體系中較為薄弱的部分，由于高度大、居民相對(duì)較為集中、以及環(huán)境的特殊性等，決定了其一旦發(fā)生火災(zāi)，將會(huì)帶來(lái)巨大損失，后果慘重。因此，為了保護(hù)居民的人身、財(cái)產(chǎn)安全，必須高度重視高層住宅樓的防火安全問(wèn)題。高層住宅樓的防火設(shè)計(jì)己成為建筑防火設(shè)計(jì)體系中一個(gè)相當(dāng)重要的組成部分。
2. 高層建筑防火設(shè)計(jì)的步驟
目前，高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程一般以美國(guó)防火工程學(xué)會(huì)(SFPE)“建筑物性能式防火分析與設(shè)計(jì)工程指南”為參考，分為7個(gè)步驟。其中各步驟之間緊密聯(lián)系，最終形成一個(gè)完整的整體。
(1).確定工程參數(shù)
性能化防火設(shè)計(jì)的第一步就是要確認(rèn)工程的建筑概況及有關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)。首先要對(duì)建筑物各方面的信息有所了解，比如建筑的結(jié)構(gòu)、形式及使用功能等，這些一般都是量化的指標(biāo)，是進(jìn)行建筑物防火設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。另外，對(duì)特殊的建筑物以及建筑的工藝特征等都要格外關(guān)注，使用功能不同的建筑，其使用者的特征和要求也不同。
(2).確定防火安全的目標(biāo)和相關(guān)指標(biāo)
性能化防火設(shè)計(jì)的安全目標(biāo)是根據(jù)不同建筑物的社會(huì)目標(biāo)、功能目標(biāo)和社會(huì)大眾對(duì)建筑物不同的安全期望，來(lái)制訂的性能要求。建筑必須滿足性能水平的要求，從而達(dá)到消防的安全目標(biāo)和功能目標(biāo)。這些參數(shù)一般也都能夠被量化，還能加以計(jì)量。一旦確定了工程的參數(shù)，下一步就是要確定防火安全的總目標(biāo)，這個(gè)總體目標(biāo)應(yīng)該是保證人員的生命財(cái)產(chǎn)、建筑的使用功能以及環(huán)境等都不致受到火災(zāi)的危害。
(3).確定火災(zāi)場(chǎng)景和設(shè)計(jì)火災(zāi)
建立火災(zāi)場(chǎng)景和設(shè)計(jì)火災(zāi)是性能化防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，在這一部分中，不僅工作量大而繁重，而且對(duì)數(shù)據(jù)的要求較高，必須真實(shí)可靠。
火災(zāi)場(chǎng)景是對(duì)所設(shè)定火災(zāi)從開始引燃到火災(zāi)發(fā)展到最高峰，以及火災(zāi)由此對(duì)建筑物所造成的破壞的描述。建立火災(zāi)場(chǎng)景需要考慮火災(zāi)發(fā)生的概率因素和確定性因素，換句話說(shuō)，該火災(zāi)發(fā)生的可能性有多大，假如真的發(fā)生了，火災(zāi)又是如何發(fā)生發(fā)展、蔓延和增長(zhǎng)到最高峰的。
建立火災(zāi)場(chǎng)景時(shí)，需要我們考慮的影響因素有許多，例如:建筑物的周邊環(huán)境、建筑的平面布局、結(jié)構(gòu)和造型、室內(nèi)火災(zāi)荷載大小及其分布狀況、火源可能發(fā)生的位置、室內(nèi)人員的數(shù)量及分布狀態(tài)、消防設(shè)施的工作情況等等，一般情況下我們只考慮重要的、能夠預(yù)測(cè)到的因素的影響，這主要包括:
．火災(zāi)發(fā)生前的狀況:建筑概況、內(nèi)部分隔、狀態(tài);
．點(diǎn)火源:能量、溫度、時(shí)間以及火源與燃料的接觸情況;(3)初始燃料:狀態(tài)、表面積與質(zhì)量比、熱釋放率;
．可能被引燃的燃料:周圍的燃料、數(shù)量、質(zhì)量、材質(zhì)、分布;
．蔓延潛在性:超出室內(nèi)、設(shè)施、面積大小(假設(shè)是在外面);
．目標(biāo)位置:在火災(zāi)可能蔓延的途徑上標(biāo)明損失目標(biāo)相關(guān)的物體及其體量;
．建筑使用者的特征及狀態(tài):清醒、睡著、殘疾、年齡、有無(wú)經(jīng)驗(yàn)等;
．其他一些關(guān)鍵因素:是否通風(fēng)、滅火設(shè)施運(yùn)行等。設(shè)計(jì)火災(zāi)是對(duì)某種特定的火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行的描述，可以用一些火災(zāi)參數(shù)來(lái)表現(xiàn)其發(fā)生、發(fā)展的特征，如熱釋放速率、火災(zāi)增長(zhǎng)速率、燃燒產(chǎn)物等。一般采用火災(zāi)增長(zhǎng)曲線來(lái)概括設(shè)計(jì)火災(zāi)的特征，每個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景都應(yīng)該具有其自身的火災(zāi)增長(zhǎng)曲線。
(4).進(jìn)行計(jì)算分析
對(duì)火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展進(jìn)行計(jì)算分析，不僅包括運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式或其他的計(jì)算方法，也包括對(duì)火災(zāi)建立的物理模型和進(jìn)行的模擬，根據(jù)上述設(shè)定的火災(zāi)場(chǎng)景，并利用相關(guān)理論，計(jì)算和分析火災(zāi)在特定條件下發(fā)展的態(tài)勢(shì)和蔓延的途徑。通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬，可以形象的動(dòng)態(tài)模擬出火災(zāi)的發(fā)展和蔓延過(guò)程、煙氣的產(chǎn)生與擴(kuò)散、消防設(shè)備的運(yùn)作情況以及人員的反應(yīng)和疏散過(guò)程等，并可以定量的計(jì)算出火場(chǎng)的溫度、煙氣的濃度和密度等重要參數(shù)，利用這些參數(shù)分析各種因素的影響，推斷出火災(zāi)對(duì)建筑使用者生命財(cái)產(chǎn)造成的危害度，進(jìn)而對(duì)建筑物的防火安全度作出評(píng)價(jià)。
(5).設(shè)計(jì)方案的確定
方案的確定可參考現(xiàn)有的“處方式”規(guī)范中的各種常用的技術(shù)手段，也可運(yùn)用一些工程實(shí)踐的總結(jié)和專家論證，確保設(shè)計(jì)人員采用的設(shè)計(jì)方法滿足建筑防火安全的要求，并能被人們接受。
(6).提出和評(píng)估方案
在對(duì)火災(zāi)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，首先應(yīng)提出多個(gè)防火安全設(shè)計(jì)方案，并確定出最佳的防火設(shè)計(jì)方案。對(duì)火災(zāi)進(jìn)行評(píng)估是一個(gè)不斷循序反復(fù)的過(guò)程，在此過(guò)程中，主要要求能夠證明所采用的防火方案是合理有效的，并能夠達(dá)到一定的安全等級(jí)。在這一部分中，需要強(qiáng)調(diào)建筑防火安全的整體性，由于在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)不同技術(shù)工種對(duì)建筑性能要求相沖突的情況，因此對(duì)建筑物的整體防火安全性進(jìn)行評(píng)估是必須的，比如對(duì)建筑內(nèi)的火災(zāi)發(fā)生發(fā)展、防排煙系統(tǒng)、人員安全疏散以及火災(zāi)報(bào)警、撲救等方面。
(7).方案優(yōu)化選擇，確定最終設(shè)計(jì)方案所制定的防火設(shè)計(jì)方案能否被批準(zhǔn)，關(guān)鍵要看設(shè)計(jì)和分析報(bào)告是否合理。該報(bào)告一般要包括概括分析和設(shè)計(jì)過(guò)程中的全部步驟，并且報(bào)告分析和設(shè)計(jì)結(jié)果要盡可能滿足各方的要求。
5.參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：高層建筑；防火設(shè)計(jì)
社會(huì)的穩(wěn)定繁榮和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都和消防工作息息相關(guān)。目前的高層建筑的防火設(shè)計(jì)不僅僅是企業(yè)的事，這還需要得到來(lái)自政府部門的支持，在各個(gè)部門相互合作的情況下共同制定出切實(shí)可行的建設(shè)方案，嚴(yán)格管理好各項(xiàng)管理工作的實(shí)施，這些措施都為保障建筑消防安全發(fā)揮重要作用。這樣才能盡可能的降低高層建筑的火災(zāi)發(fā)生可能性，從而避免火災(zāi)帶來(lái)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
1 保證建筑主體結(jié)構(gòu)有足夠的耐火穩(wěn)定性
《高規(guī)》規(guī)定，一類高層建筑的耐火等級(jí)為一級(jí)，二類高層建筑耐火等級(jí)不低于二級(jí)，在高層建筑防火設(shè)計(jì)中應(yīng)保證建筑物的耐火等級(jí)，使火災(zāi)發(fā)生時(shí)建筑物結(jié)構(gòu)在較短時(shí)間內(nèi)不會(huì)損壞，為人員疏散贏得時(shí)間，同時(shí)也減少火災(zāi)損失。可靠的耐火構(gòu)造能減少起火，蔓延及保護(hù)人和建筑的安全。設(shè)計(jì)中除了應(yīng)首先保證主體結(jié)構(gòu)的耐火能力之外，還須對(duì)天棚，墻面等裝修部位的耐火性能給予充分的考慮。高層建筑的防火要盡量的降低火災(zāi)發(fā)生的可能性。隨著科技的發(fā)展，人們的知識(shí)技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)于高層建筑的火災(zāi)的預(yù)防和應(yīng)對(duì)都有了很大的飛躍，安全水準(zhǔn)越來(lái)越高。性能設(shè)計(jì)是目前比較流行的防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)體系，由于建筑的防火需要和各種防火技術(shù)的不斷發(fā)展，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的性能設(shè)計(jì)是一個(gè)比較綜合的，更能適應(yīng)高層建筑防火的一種新的設(shè)計(jì)方法。性能設(shè)計(jì)的目的就是要設(shè)計(jì)到最有利于防火的方案以及為防火提供最有效的措施。
1.1 耐火等級(jí)和材料選擇
根據(jù)我國(guó)的各種不同種類結(jié)構(gòu)建筑的耐火能力制定出來(lái)的四個(gè)等級(jí)來(lái)分的話，一般高層建筑務(wù)必要達(dá)到前兩個(gè)等級(jí)。建筑能不能有很好的耐火性能主要是看它的耐火最高溫度、耐火時(shí)間以及燃燒性能。建筑物達(dá)到了耐火極限的時(shí)候通常就會(huì)逐漸失去本身的承載能力。高層建筑在構(gòu)件的選材上面要注意選擇什么類型的燃燒體比較合適。燃燒體根據(jù)構(gòu)件的材料依燃燒的容易程度可以分為燃燒體、難燃燒體和非燃燒體。
1.2 高層建筑物要按照具體的耐火等級(jí)來(lái)決定使用什么樣的構(gòu)件材料和構(gòu)造設(shè)計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，假如耐火等級(jí)比較好的承重墻和柱須能夠承受時(shí)間最多為3小時(shí)，其構(gòu)件材料主要是非燃燒體，當(dāng)然，構(gòu)件材料的厚度的大小也影響著建筑體的耐火極限。在整個(gè)高層建筑的構(gòu)造設(shè)計(jì)之中，由于高層建筑在遭遇火災(zāi)的時(shí)候滅火救援的時(shí)候難度比較大，在設(shè)計(jì)之初務(wù)必要確保整個(gè)建筑的主體結(jié)構(gòu)的耐火穩(wěn)定性，這樣才能有利于救援的時(shí)候獲得的疏散時(shí)間，而且這樣的設(shè)計(jì)也有利于災(zāi)后的建筑物修復(fù)工作。
2 做好防火分隔與安全通道設(shè)計(jì)
在導(dǎo)致火災(zāi)出現(xiàn)人員傷亡的相關(guān)調(diào)查之中，具體數(shù)據(jù)顯示，大約有七成的死亡都是毒煙氣窒息造成的，也就是說(shuō)在高層建筑的火災(zāi)之中影響生命安全的最大因素就是煙氣。主要的原因就是煙氣的物理性質(zhì)就是高速度的水平流動(dòng)和垂直擴(kuò)散能夠使得有毒的煙氣在短短的幾分鐘不到就蔓延到高層建筑的各個(gè)樓層。煙氣只要蔓延的話，人往往是來(lái)不及疏散的。煙氣在比較狹窄和封閉的樓梯間或者是電梯之間流動(dòng)的尤其的快，而這些地方又是人群疏散求生免災(zāi)的重要通道。因此我們要將防煙排煙系統(tǒng)的設(shè)置作為高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中需要給予特別的注意。這樣才能及時(shí)的排出煙氣防范煙氣侵入保障人員的疏散和求援人員的拯救。通常情況下特別高的建筑物在這些關(guān)鍵性的通道都安裝了機(jī)械排煙或加壓送風(fēng)設(shè)備，用來(lái)及時(shí)的排放出有毒的煙氣和防范煙氣侵入。對(duì)于其裙房的樓梯來(lái)說(shuō)則可以綜合的考慮使用什么樣的設(shè)備比較好。比如說(shuō)樓梯間的風(fēng)壓值務(wù)必要設(shè)置得高一點(diǎn)，而前室、合用前室、封閉避難層可以相對(duì)降低一點(diǎn)，這樣的話不僅有利于疏散安全門的開啟，還能夠確保安全地帶的壓力，能夠很好的防煙。
2.1 防火間距：高層建筑在設(shè)計(jì)的時(shí)候要為建筑物之間隔出一定的距離，這樣才能夠盡可能的避免火勢(shì)的蔓延影響到其他的樓層，一般情況下，對(duì)于民用的建筑物來(lái)說(shuō)最低的防火間距也必須是大于6米。而對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，由于它在遭受火災(zāi)的時(shí)候會(huì)比一般的民用建筑物疏散困難，消防救援車輛需要較大工作半徑才能滿足比較有效的強(qiáng)求。因此高層建筑的防火距離一般都得大于13米。相對(duì)的，廠房?jī)?nèi)常常都堆放著很多的易燃物，所以說(shuō)防火的間距更要加大。
2.2 防火分區(qū)：防火分區(qū)就是指高層建筑中用于遏制住煙氣擴(kuò)散的分區(qū)，常常利用防火墻、檔煙垂壁等建筑構(gòu)件把建筑劃為若干區(qū)域。根據(jù)耐火等級(jí)的不同各個(gè)建筑物分區(qū)的面積以及防火墻的設(shè)置是不一樣的，需要按照實(shí)際考察進(jìn)行，比如說(shuō)一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑長(zhǎng)度超過(guò)150米要設(shè)防火墻，分區(qū)的最大允許面積為2500米。防火墻在設(shè)計(jì)的時(shí)候就要讓它能夠承受住至少4個(gè)小時(shí)的非燃燒體。
2.3 安全疏散通道出口：為減少火災(zāi)傷亡，建筑設(shè)計(jì)要考慮安全疏散。在大家常見(jiàn)的公共建筑劇院、影院或者是體育館等里面，基本上都得保證有兩個(gè)以上的人員疏散口。因?yàn)檫@樣的地方往往是人口比較集中的地方，所以設(shè)置的數(shù)量要滿足人員的快速疏散才能確保火災(zāi)發(fā)生時(shí)的人員人身安全。設(shè)計(jì)的時(shí)候高層建筑的安全出口大多為樓梯，這樣的樓梯盡量要比較封閉才行，因?yàn)橹挥斜容^封閉才能都遏制住煙氣的擴(kuò)散，為人群的疏散爭(zhēng)取時(shí)間。而不是想當(dāng)然的越寬敞越有利于人員流動(dòng)為準(zhǔn)。對(duì)于樓層特別多的那種建筑務(wù)必要增設(shè)暫時(shí)安全區(qū)或避難層。有條件的地方還可以還可設(shè)屋頂直升飛機(jī)場(chǎng)，從空中疏散。
3 強(qiáng)化報(bào)警系統(tǒng)和滅火裝置
設(shè)置自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)滅火裝置。前者的探測(cè)器有感溫、感煙和感光等多種類型；后者主要為自動(dòng)噴水設(shè)備，不宜用水滅火的部位可采用二氧化碳、七氟丙烷或鹵化烷等自動(dòng)氣體滅火設(shè)備。設(shè)有自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)滅火裝置的建筑應(yīng)設(shè)消防控制中心，對(duì)報(bào)警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進(jìn)行控制和指揮。
室內(nèi)消火栓設(shè)置的技術(shù)要求：（1）消火栓充實(shí)水柱需經(jīng)水力計(jì)算，且不小于13m，以避免濃煙高熱對(duì)滅火工作的影響，又能保證消防隊(duì)員正常使用；（2）消火栓間距在高層內(nèi)不大于30m，在裙房?jī)?nèi)不大于50m，保證兩股充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)同層內(nèi)任何部位；（3）采用分區(qū)給水系統(tǒng)，有串聯(lián)供水和并聯(lián)供水兩種方式，當(dāng)消火栓栓口處的出水壓力大于0.5Mpa時(shí)，應(yīng)設(shè)減壓裝置；（4）屋頂水箱。為了保證初起火災(zāi)時(shí)消防用水量和消防水壓的要求，超高層建筑屋頂水箱設(shè)置高度應(yīng)滿足最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力0.15Mpa。不能滿足時(shí)，應(yīng)設(shè)氣壓水罐或穩(wěn)壓泵等增壓設(shè)施。如是并聯(lián)給水方式，其分區(qū)消防水箱的容量應(yīng)與高位消防水箱的容量相同，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防水泵供給的消防用水應(yīng)進(jìn)入高位水箱，而串聯(lián)給水方式中是允許的；（5）水泵接合器。在消防車供水壓力范圍內(nèi)的各個(gè)分區(qū)均需分別設(shè)置水泵接合器。也就是說(shuō)，根據(jù)現(xiàn)有或?qū)⒂械南儡嚬┧芰Γ_定各個(gè)分區(qū)是否應(yīng)設(shè)水泵接合器；（6）消防管網(wǎng)采取防超壓措施。常用的方法是采用流量―揚(yáng)程曲線平緩的消防水泵，設(shè)置安全閥、泄水閥門等，避免超高壓造成給水系統(tǒng)的破壞。
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當(dāng)高層建筑的層數(shù)達(dá)到了40層以上時(shí)，發(fā)生火災(zāi)之后的人員疏散工作就會(huì)變得尤為困難。這主要是由于在如此高的建筑中垂直逃生通道的距離會(huì)大大加長(zhǎng)，人員要想從頂層到底層的逃生距離所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，使得最終的逃生希望渺茫。
2豎向管井較多,易形成煙囪效應(yīng)
在高層建筑的內(nèi)部裝飾之中所使用到的很多材料都是易燃材料，因此一旦有火源引起，很容易使其點(diǎn)燃，最后火災(zāi)會(huì)順延樓梯間、管道井、電梯井、排氣道、電纜井、垃圾道等高層建筑中的各種管道向外蔓延。一旦發(fā)生火災(zāi)，這些存在于高層建筑中的豎向管道就會(huì)變成一個(gè)個(gè)高大的煙囪，最終會(huì)形成煙囪效應(yīng)使得煙和火流動(dòng)的速率急劇加快，從而最終導(dǎo)致火災(zāi)的惡化，使得高層建筑受到更大的傷害。
3施工周期長(zhǎng),施工期間火災(zāi)隱患大
由于高層建筑本身的特點(diǎn)導(dǎo)致其整個(gè)施工的過(guò)程會(huì)比較長(zhǎng)，而在施工過(guò)程中正是火災(zāi)隱患比較多的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候的用電量很大、臨時(shí)的火源比較多、現(xiàn)場(chǎng)擺放的易燃物品也很多，因此在高層建筑施工過(guò)程中一旦發(fā)生火災(zāi)則會(huì)導(dǎo)致火勢(shì)蔓延比較迅速，由于施工中基礎(chǔ)設(shè)備都不完善，也會(huì)造成發(fā)生火災(zāi)之后的救援和撲滅工作難度加大。
4裝備要求高,滅火救援難度大
相比于普通建筑的著火撲救，高層建筑的火災(zāi)撲救難度要大一些。先今很多的高層建筑外墻都是使用的玻璃材質(zhì)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)之后玻璃受熱破碎之后一方面會(huì)使得救援設(shè)備和車輛等受到很大的阻礙，另外一方面也會(huì)使高層建筑內(nèi)的人員受到一定的傷害。當(dāng)高層建筑外墻為玻璃幕墻時(shí)，如果其實(shí)采用的固定窗的話，就會(huì)導(dǎo)致消防救援人員很難靠近起火位置，也就無(wú)法從根源上徹底的撲滅火災(zāi)。受限于現(xiàn)在消防設(shè)備的高度一般都在一百米一下，所以當(dāng)高層建筑的高度超過(guò)一百米時(shí)，救援消防登高車和供水設(shè)備都無(wú)法有效發(fā)揮作用，這也會(huì)使得救援的難度大大增加。
5高層建筑防火設(shè)計(jì)
在高層建筑的設(shè)計(jì)之中，防火設(shè)計(jì)一直都是其中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。筆者針對(duì)高層建筑火災(zāi)發(fā)生的相關(guān)特點(diǎn)，對(duì)高層建筑的防火設(shè)計(jì)提出了相應(yīng)的改善措施
5.1防火分隔方面
當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要盡可能將火源控制的起火點(diǎn)位置，防止其向其它樓層和房間蔓延，因此在防火設(shè)計(jì)中要考慮到住宅的單元墻和防火墻在阻止火災(zāi)蔓延起到的作用。
5.2防火設(shè)計(jì)方面
對(duì)于高層建筑而言，每一個(gè)建筑本身由于其建筑規(guī)模、功能設(shè)計(jì)、地理位置等不同使得每一棟高層建筑都有不同的防火設(shè)計(jì)要求，針對(duì)這些不同的防火設(shè)計(jì)要求顯然不能通過(guò)一個(gè)防火設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此在設(shè)計(jì)高層建筑的防火設(shè)計(jì)時(shí)必須要在防火設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)之上發(fā)揮主觀的能動(dòng)性，加強(qiáng)防火隔斷,避免使用可燃材料,增加滅火手段,加強(qiáng)防排煙措施,增加建筑構(gòu)件的耐火性,采用不同的解決辦法,以求最終能夠?qū)崿F(xiàn)防火的要求。
5.3室內(nèi)裝修陳設(shè)方面
消除建筑物室內(nèi)的火源幾乎是不可能的，但是換一個(gè)角度，室內(nèi)采用難燃、不燃陳設(shè)或裝飾卻是能夠?qū)崿F(xiàn)的,因此在高層建筑的裝飾、裝修中盡可能采用難燃甚至不燃的材料。
5.4安全疏散方面
高層建筑中安全出口數(shù)目、疏散寬度和距離，都要符合國(guó)家有關(guān)防火規(guī)范的規(guī)定。在安全出口處沒(méi)有設(shè)置門檻、臺(tái)階，疏散門向外開啟，沒(méi)有采用卷簾門、轉(zhuǎn)門、吊門和側(cè)拉門，門口沒(méi)有設(shè)置門簾、屏風(fēng)等影響疏散的遮擋物。確保安全出口和疏散通道暢通無(wú)阻，嚴(yán)禁將安全出口上鎖、阻塞。安全出口、疏散通道和樓梯口設(shè)置符合標(biāo)準(zhǔn)的燈光疏散指示標(biāo)志。設(shè)置火災(zāi)事故應(yīng)急照明燈，照明供電時(shí)間不少于二十分鐘。總之，高層建筑的防火設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針，針對(duì)高層建筑發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)，應(yīng)首先立足于自救，采用可靠的防火措施。具體來(lái)講，須從以下幾方面加以考慮。
1.高層建筑的消防特點(diǎn)
1.1火勢(shì)蔓延快
如果防火分隔存在問(wèn)題，高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井、風(fēng)道、電纜井、排氣道在發(fā)生火災(zāi)時(shí)將像一座座高聳的煙囪，成為火勢(shì)迅速蔓延的重要途徑。據(jù)實(shí)驗(yàn)資料證明，在火災(zāi)初起階段，因空氣對(duì)流，在水平方向造成的煙氣擴(kuò)散速度為0.3m/s；煙氣沿樓梯間或其它豎向管井?dāng)U散速度為3～4m/s。如一座高座100m的高層建筑，在無(wú)阻擋的情況下，半分鐘左右，煙氣就能順豎向管井?dāng)U散到頂層。重慶中天大酒店火災(zāi)起因就是因?yàn)榉阑鸱指舨粐?yán)，變形縫封堵不嚴(yán)，致使縱向樓層相互串通，造成火勢(shì)蔓延成災(zāi)。
1.2疏散困難
高層建筑的特點(diǎn)：1）層數(shù)多、垂直距離長(zhǎng)，疏散到地面或其它安全場(chǎng)所的時(shí)間會(huì)相對(duì)延長(zhǎng)；2）人員集中；3）發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于各種豎井拔氣氣力大，火勢(shì)和煙霧向上蔓延快，增加了疏散的困難。普通電梯在火災(zāi)時(shí)由于切斷電源等因素，多數(shù)建筑的安全疏散主要還是依靠疏散樓梯，而樓梯一旦竄入煙氣，就會(huì)嚴(yán)重影響人員疏散。
1.3火險(xiǎn)隱患多，消防設(shè)施不完備
一些綜合性的高層建筑，功能復(fù)雜，可燃物較多，消防安全管理不嚴(yán)，火災(zāi)隱患較多，一旦發(fā)生火災(zāi)容易造成大面積火災(zāi)。如某酒店在未增設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的情況下，違章在變形縫位置設(shè)置辦公室，并堆放大量雜物，致使火勢(shì)迅速蔓延。同時(shí)，大樓內(nèi)消防電梯未設(shè)置擋水設(shè)施，造成火災(zāi)發(fā)生后期，消防電梯控制線路短路，電梯無(wú)法正常使用，延誤了火災(zāi)撲救時(shí)間。
2.高層建筑防火設(shè)計(jì)應(yīng)把握的幾個(gè)要點(diǎn)
2.1安全出口
高層建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為了減少損失，需要把建筑物內(nèi)的人員和物資盡快撤到安全區(qū)域，這就是火災(zāi)時(shí)的安全疏散，凡是符合安全疏散要求的門、樓梯、走道等都稱為安全出口。如建筑物的外門；著火樓層梯間的門；防火墻上所設(shè)的防火門；經(jīng)過(guò)走道或樓梯能通向室外的門等，都是安全出口。 直通室外的安全出口的上方，應(yīng)設(shè)寬度不小于1m的防護(hù)挑檐。
2.1.1 安全出口布置的原則 布置安全出口要遵照“雙向疏散”的原則，即建筑物內(nèi)常有人員停留在任意地點(diǎn)，均宜保持有兩個(gè)方向的疏散路線，使疏散的安全性得到充分的保證。
2.1.2 安全出口的數(shù)量 安全出口數(shù)量的多少，對(duì)保證人身安全和物資疏散極為重要。但是，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，也不是設(shè)得越多越好。一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)防火分區(qū)安全出口的數(shù)量不得少于兩個(gè)。不過(guò)于人員較少或面積較小的防火分區(qū)，以及消防隊(duì)能從外部進(jìn)行撲救的范圍，由于其失火率相對(duì)較低，疏散與撲救較為便利，因此也可以適當(dāng)放寬，不完全強(qiáng)調(diào)設(shè)兩個(gè)安全出口。九層及九層以下的塔式住宅，每層不超過(guò)6戶，建筑面積不超過(guò)400 m2者；十層至十八層，每層不超過(guò)8戶，建筑面積不超過(guò)500 m2，且設(shè)有一座防煙樓梯和消防電梯的。
2.2火災(zāi)事故照明和疏散指示標(biāo)志
建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，正常電源往往被切斷，為了便于人員在夜間或濃煙中疏散，需要在建筑物中安裝事故照明和疏散指示標(biāo)志。
2.2.1 事故照明和疏散指示標(biāo)志的安裝部位 1）封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室，消防電梯及其前室；2）消防控制室、配電室、消防水泵室、自備發(fā)電機(jī)房；3）觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、商場(chǎng)營(yíng)業(yè)廳、地下室等人員密集的場(chǎng)所。
2.2.2 事故照明和疏散指示標(biāo)志的安裝要求 1）安裝在疏散走道、疏散門、太平門和居住建筑內(nèi)長(zhǎng)度超過(guò)20m的內(nèi)走道的墻面上 頂棚上、門頂部、轉(zhuǎn)角處；2）安裝高度距本樓層地面1.5～1.8m處；3）安裝在非燃燒材料或難燃燒材料上，并應(yīng)有玻璃或其它非燃癥材料制成的透明保護(hù)罩；4）事故照明和疏散指示標(biāo)志應(yīng)有備用電源，并有一定的光照度。
2.3消防電梯
高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要求消防隊(duì)員迅速到達(dá)起火部位，撲滅火災(zāi)和救援遇難人員，如果消防隊(duì)員從樓梯登高體力消耗很大，難以有效地進(jìn)行滅火戰(zhàn)斗，而且還要受到疏散人流的沖擊，因此設(shè)置消防電梯，在利于隊(duì)員迅速登高，而且消防電梯前室還是消防隊(duì)員進(jìn)行滅火戰(zhàn)斗的立足點(diǎn)，和救治遇難人員的臨時(shí)場(chǎng)所。
2.3.1 消防電梯的應(yīng)用場(chǎng)合 下列建筑物應(yīng)設(shè)消防電梯：1）建筑高度超過(guò)32m的高層廠房和倉(cāng)庫(kù)；2）一類公共建筑；3）塔式住宅；4）12層及12層以上的單元式住宅和通廊式住宅；5）高度超過(guò)32m的其它二類公共建筑。
2.3.2 消防電梯的技術(shù)要求 1）消防電梯必須設(shè)置前室。前室的面積居住建筑不應(yīng)小于4．5 m2，公共建筑不應(yīng)小于6 m2。前室與走道之間應(yīng)設(shè)乙級(jí)防火門或具有停滯功能的防火卷簾，還應(yīng)設(shè)有消防專用電話、專用操縱按鈕和事故照明。在前室門外走道上應(yīng)該設(shè)置消火栓和緊急用插座；2）消防電梯間前室宜靠外墻設(shè)置，在首層應(yīng)設(shè)直通室外的出口或經(jīng)過(guò)長(zhǎng)度不超過(guò)30m的通道向室外；3）消防電梯的井壁、機(jī)房隔墻的耐火極限應(yīng)不低于2h，井道頂部要有排煙措施；4）消防電梯應(yīng)有備用電源，使之不受火災(zāi)時(shí)斷電的影響；5）消防電梯前室門口宜設(shè)擋水設(shè)施，井底應(yīng)有排除積水的設(shè)施；6）由于火災(zāi)并非經(jīng)常發(fā)生，所以平時(shí)應(yīng)將消防電梯與服務(wù)電梯兼用，但必須滿足消防電梯的要求。另外，在控制系統(tǒng)中要設(shè)置轉(zhuǎn)換裝置，以便在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能迅速改變使用條件。
2.4火災(zāi)事故廣播
在安裝有事故照明和疏散指示標(biāo)志的場(chǎng)所，應(yīng)同時(shí)安裝事故廣播系統(tǒng)。以便在緊急情況下同時(shí)有聲光效應(yīng)，使人員盡快有秩序地疏散。 事故廣播系統(tǒng)可與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，并按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定設(shè)置。
2.5屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪
建筑高度超過(guò)l00m，且標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積超過(guò)1000 m2的公共建筑。宜設(shè)置屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪或直升飛機(jī)救助的設(shè)施，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1）起降區(qū)的大小，主要取決于可能接受的最大機(jī)種的全長(zhǎng)。為了保證直升飛機(jī)的安全起降，起降區(qū)的長(zhǎng)、寬應(yīng)為最大機(jī)種全長(zhǎng)的 1．5～2．0倍。在此范圍內(nèi)，不得設(shè)有高出屋頂?shù)乃恰焽琛⒔饘偬炀€、航標(biāo)燈桿等障礙物；2）屋頂停機(jī)坪要有明顯標(biāo)志，其四周要設(shè)邊界標(biāo)志，還需設(shè)有燈光標(biāo)志；3）屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪要設(shè)置等待區(qū)，等待區(qū)要能容納一定數(shù)量的避難人員，在其周圍設(shè)安全圍欄，等待區(qū)與疏散樓梯間頂層有直接聯(lián)系，出人口不少于2個(gè)，以利于人員集結(jié)；4）直升飛機(jī)停機(jī)坪須配備滅火搶險(xiǎn)的工具和固定滅火設(shè)施。
3.結(jié)語(yǔ)
總之，高層建筑的防火設(shè)計(jì)，應(yīng)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，技術(shù)的不斷進(jìn)步，不斷加以總結(jié)和提高。作為建筑設(shè)計(jì)人員，要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，嚴(yán)格按照國(guó)家的有關(guān)規(guī)范及規(guī)定執(zhí)行，認(rèn)真負(fù)責(zé)地作好每一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)。滿足建筑物“實(shí)用經(jīng)濟(jì)、安全、美觀”的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50045-95. 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].
關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；防火設(shè)計(jì)；安全疏散
一、保證建筑主體結(jié)構(gòu)有足夠的耐火穩(wěn)定性
目前國(guó)內(nèi)外高樓多依賴鋼結(jié)構(gòu)，雖然它的整體性和穩(wěn)定性都很好，但耐火性能很差。鋼材的抗拉和承重等性能均會(huì)因溫度的升高而急劇下降，通常在攝氏450～650度就會(huì)失去承載能力，發(fā)生變形，鋼柱、鋼梁彎曲，不能繼續(xù)使用。一般情況下，不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)耐火極限只有15分鐘。因此，建筑界和消防界在解決這個(gè)問(wèn)題方面仍任重道遠(yuǎn)。
(一) 耐火等級(jí)和材料選擇。中國(guó)按建筑常用結(jié)構(gòu)類型的耐火能力劃分為四個(gè)耐火等級(jí)(高層建筑必須為一或二級(jí))。建筑的耐火能力取決于構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能，在不同耐火等級(jí)中對(duì)二者分別作了規(guī)定。構(gòu)件的耐火極限主要是指構(gòu)件從受火的作用起，到被破壞(如失去支承能力等)為止的這段時(shí)間(按小時(shí)計(jì))。構(gòu)件的材料依燃燒性能的不同有燃燒體(如木材等)、難燃燒體(如瀝青混凝土、刨花板)和非燃燒體(如磚、石、金屬等)之分。
(二) 建筑物應(yīng)根據(jù)其耐火等級(jí)來(lái)選定構(gòu)件材料和構(gòu)造方式。如一級(jí)耐火等級(jí)的承重墻、柱須為耐火極限3小時(shí)的非燃燒體(如用磚或混凝土作成180毫米厚的墻或300×300毫米的柱)，梁須為耐火極限2小時(shí)的非燃燒體，其鋼筋保護(hù)層須厚30毫米以上。設(shè)計(jì)時(shí)須保證主體結(jié)構(gòu)的耐火穩(wěn)定性，以贏得足夠的疏散時(shí)間，并使建筑物在火災(zāi)過(guò)后易于修復(fù)。隔墻和吊頂?shù)葢?yīng)具有必要的耐火性能，內(nèi)部裝修和家具陳設(shè)應(yīng)力求使用不燃或難燃材料，如采用經(jīng)過(guò)防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等，以減少火災(zāi)發(fā)生和控制火勢(shì)蔓延。
二、做好防火分隔與安全通道設(shè)計(jì)
高層建筑中，因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的70%左右，煙氣是火災(zāi)中的隱形殺手。所以，要充分考慮在建筑內(nèi)設(shè)置防排煙系統(tǒng)的重要性。煙氣的水平流動(dòng)速度為0.3、0.8m/s，垂直方向擴(kuò)散速度為3.4m/s，當(dāng)煙氣無(wú)阻攔時(shí)，只需1min左右就可以擴(kuò)散到幾十層高的大樓。煙氣的流動(dòng)速度大大超過(guò)了人的疏散速度。樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災(zāi)垂直方向蔓延的重要途徑，易形成“煙囪效應(yīng)”。而樓梯間及其前室或合用前室是火災(zāi)時(shí)人員臨時(shí)避難、疏散的場(chǎng)所，消防電梯間及其前室是消防隊(duì)員進(jìn)入高層建筑滅火的主要通道。為了阻止煙氣進(jìn)入這些部位或排出這些部位的煙氣，保證人員安全疏散和撲救。因此，超高層建筑在上述部位設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，能夠達(dá)到疏散和撲救通道上無(wú)煙的目的，從投資方面又低于機(jī)械排煙系統(tǒng)，是可行的。其裙房的樓梯間內(nèi)可統(tǒng)籌考慮布置。其風(fēng)壓值應(yīng)為防煙樓梯間50Pa，前室、合用前室、封閉避難層25Pa，既能方便疏散安全門的開啟，又能保證安全地帶的壓力，對(duì)煙氣起到排斥作用。同時(shí)，超高層建筑封閉避難層內(nèi)設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)設(shè)施，除滿足避難層內(nèi)一定的正壓值，防止煙氣入侵，也為躲避在避難層里的人們提供呼吸用的新鮮空氣。
(一) 防火間距：為防止火勢(shì)通過(guò)輻射熱等方式蔓延，建筑物之間應(yīng)保持一定間距。一、二級(jí)耐火等級(jí)民用建筑物之間的防火間距不得小于6米，它們同三、四級(jí)耐火等級(jí)民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。高層建筑因火災(zāi)時(shí)疏散困難，云梯車需要較大工作半徑，所以高層主體同一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑物的防火距離不得小于13米，同三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑物的防火距離不得小于15和18米。廠房?jī)?nèi)易燃物較多，防火間距應(yīng)加大，如一、二級(jí)耐火等級(jí)廠房之間或它們和民用建筑物之間的防火距離不得小于10米，三、四級(jí)耐火等級(jí)廠房和其他建筑物的防火距離不得小于12和14米。生產(chǎn)或貯存易燃易爆物品的廠房或庫(kù)房，應(yīng)遠(yuǎn)離建筑物。
（二) 防火分區(qū)：建筑中為阻止煙火蔓延必須進(jìn)行防火分區(qū)，即采用防火墻等把建筑劃為若干區(qū)域。一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑長(zhǎng)度超過(guò)150米要設(shè)防火墻，分區(qū)的最大允許面積為2500米2；三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑的上述指標(biāo)分別為100米、1200米2和60米、600米2。一、二級(jí)防火等級(jí)的高層建筑防火分區(qū)面積限制在1000米2或1500米2內(nèi)，地下室則控制在500米2內(nèi)。防火墻應(yīng)為耐火極限4小時(shí)的非燃燒體，上面如有洞口應(yīng)裝設(shè)甲級(jí)防火門窗，各種管道均不宜穿過(guò)防火墻。不能設(shè)防火墻的可設(shè)防火卷簾，用水幕保護(hù)。
(三) 安全疏散通道出口：為減少火災(zāi)傷亡，建筑設(shè)計(jì)要考慮安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于兩個(gè)，影劇院、體育館等觀眾密集的場(chǎng)所，要經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)置更多的出口。樓層的安全出口為樓梯，開敞的樓梯間易導(dǎo)致煙火蔓延，妨礙疏散，封閉的樓梯間能阻擋煙氣，利于疏散。防煙樓梯間因設(shè)有前室，更有利于疏散。高層建筑須設(shè)封閉的或防煙的樓梯間，樓梯間應(yīng)布置成有兩個(gè)疏散方向。超高層建筑應(yīng)增設(shè)暫時(shí)安全區(qū)或避難層，還可設(shè)屋頂直升飛機(jī)場(chǎng)，從空中疏散。疏散通路上應(yīng)設(shè)緊急照明、疏散方向指示燈和安全出口燈。
三、強(qiáng)化報(bào)警系統(tǒng)和滅火裝置
設(shè)置自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)滅火裝置。前者的探測(cè)器有感溫、感煙和感光等多種類型；后者主要為自動(dòng)噴水設(shè)備，不宜用水滅火的部位可采用二氧化碳、干粉或鹵化烷等自動(dòng)滅火設(shè)備。設(shè)有自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)滅火裝置的建筑應(yīng)設(shè)消防控制中心，對(duì)報(bào)警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進(jìn)行控制和指揮。考慮到高層建筑以自防自救為主，室內(nèi)消防用水量比室外的要大些，室內(nèi)消火栓用水量為40l/s(住宅樓為30l/s)，即消火栓用水量70l/s(住宅樓為50l/s)，是規(guī)范規(guī)定的建筑物消防用水的上限值。一般情況下，超高層建筑具備兩種及兩種以上使用功能。因此，其火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3.00h(住宅樓為2.00h)，考慮到市政給水狀況，由此可確定是否設(shè)置室外消防水池及其容量。
關(guān)鍵詞:高層建筑，防火設(shè)計(jì)，火災(zāi)
中圖分類號(hào):TU973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.13719/14-1279/tu.2016.01.010
目前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)正處于快速發(fā)展之中，正因?yàn)檫@個(gè)機(jī)遇的存在，我國(guó)的建筑行業(yè)在這些年也正是發(fā)展的好形勢(shì)，城市化發(fā)展進(jìn)程穩(wěn)步提升，這也在很大程度上使得在城市中的土地資源越來(lái)越稀缺，所以高層建筑在這一點(diǎn)上正好滿足了這個(gè)需求，在城市化的進(jìn)程中扮演著越來(lái)越重要的角色。同時(shí)，人們對(duì)高層建筑的防火要求也日益提高了，因此，加強(qiáng)高層建筑的防火設(shè)計(jì)變得尤為重要。
1高層建筑起火特點(diǎn)
1．1高層建筑起火因素多
現(xiàn)代高層建筑的功能較多，面積也較大，能容下的人口也比較多，內(nèi)部裝修的材料大部分都是易燃材料，這些因素都是造成火災(zāi)的隱患。
1．2高層建筑火災(zāi)蔓延快
在高層建筑的內(nèi)部裝飾之中所使用到的很多材料都是易燃材料，因此一旦有火源引起，很容易使其點(diǎn)燃，最后火災(zāi)會(huì)順著樓梯間、管道井、電梯井、排氣道、電纜井、垃圾道等高層建筑中的各種管道向外蔓延。一旦發(fā)生火災(zāi)，這些存在于高層建筑中的豎向管道就會(huì)變成一個(gè)個(gè)高大的煙囪，最終會(huì)形成煙囪效應(yīng)使得煙和火流動(dòng)的速率急劇加快，從而最終導(dǎo)致火災(zāi)的惡化，使得高層建筑受到更大的傷害。在高層建筑室內(nèi)管道井、電梯井、排氣道以及樓梯間都比較多，如果沒(méi)有做好防火設(shè)計(jì)，那么在發(fā)生火災(zāi)時(shí)就會(huì)使火災(zāi)蔓延速度加快。尤其是在圖書館、科研樓、酒店、綜合辦公樓以及檔案樓這些建筑中，一旦發(fā)生了火災(zāi)，火勢(shì)就會(huì)迅速蔓延。
1．3高層建筑人員疏散比較困難
高層建筑的垂直距離比較高，樓層比較多，當(dāng)建筑物室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要將樓層的人疏散出來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間就會(huì)比較長(zhǎng)。在高層建筑物中，電梯在發(fā)生火災(zāi)時(shí)是不能使用的，人員的疏散只能依靠樓梯，高層建筑人口較多，當(dāng)建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，樓梯間就會(huì)竄入大量的煙霧，煙霧的竄入就會(huì)嚴(yán)重影響人員的疏散。
1．4高層建筑滅火救援難度大
高層建筑由于自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，救援難度比較大。根據(jù)我國(guó)目前情況來(lái)看，我國(guó)大部分高層建筑外墻采用的是玻璃幕墻，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，玻璃幕墻很容易發(fā)生破碎，一旦破碎就會(huì)對(duì)樓下的人產(chǎn)生傷害，碎片甚至還可能對(duì)供水器或消防車產(chǎn)生影響。高層建筑較高，消防設(shè)備的噴射程度無(wú)法滿足建筑物高度要求，這就給救援造成很大困難。
2高層建筑防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2．1高層建筑的防火分區(qū)和防火間距要設(shè)計(jì)合理
在對(duì)高層建筑進(jìn)行防火設(shè)計(jì)時(shí)，需要將其防火分區(qū)和防火間距考慮進(jìn)去。所謂的防火分區(qū)主要指的是采用防火分隔措施分隔出來(lái)的空間，它能在一定的范圍和時(shí)間內(nèi)，對(duì)其火災(zāi)趨勢(shì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲瑴p緩火勢(shì)的蔓延速度，為消防人員提供救援時(shí)間，為逃生人員提供逃生時(shí)間。在高層建筑設(shè)計(jì)中，防火分區(qū)一般有兩部分:水平分區(qū)和垂直分區(qū)。在高層建筑中，水平分區(qū)主要是依靠鋼筋混凝土的樓板、防火墻以及防火卷簾等結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。垂直防火區(qū)則是依靠窗檻墻和耐火樓板等結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分區(qū)的。在高層建筑中，交通通道是必須要采用防火設(shè)計(jì)。垂直防火分區(qū)是指通過(guò)樓板和窗檻墻等防火分隔設(shè)施在垂直方向分隔出來(lái)的空間。水平防火分區(qū)則是指通過(guò)防火卷簾、防火門以及防火墻等設(shè)施在水平方向分隔出來(lái)的空間。在防火墻上只能安裝安全疏散門，其他窗、門以及洞口是不能設(shè)置的。此外，防火墻是不允許可燃?xì)怏w管道穿越的。當(dāng)高層建筑室內(nèi)面積比防火分區(qū)面積還要大時(shí)，就需要在其合適的位置設(shè)置好防火卷簾。防火卷簾只有在火災(zāi)發(fā)生時(shí)才會(huì)自動(dòng)落下，是不會(huì)對(duì)平時(shí)空間產(chǎn)生影響的。在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要將周圍環(huán)境考慮進(jìn)去，兩棟相鄰的建筑物之間應(yīng)該保持一定的距離，這主要是為了在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，周邊建筑物不會(huì)受到影響，人員能安全疏散。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，兩棟高層建筑物之間的防護(hù)距離應(yīng)大于13m，主樓與裙樓之間的距離大于9m。
2．2合理設(shè)計(jì)安全疏散樓梯
樓梯是建筑物發(fā)生火災(zāi)疏散人員的主要通道，在高層建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，電梯、自動(dòng)扶梯都是不能使用的。在對(duì)高層建筑樓梯進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要將其樓梯間設(shè)計(jì)成室外樓梯、防煙樓梯以及封閉樓梯間，這樣的設(shè)計(jì)不但能阻止火勢(shì)的蔓延，而且還能保證人員在疏散過(guò)程中的安全。對(duì)于高層建筑而言，樓梯數(shù)量和位置也是有一定要求的，每個(gè)防火區(qū)的樓梯數(shù)量不小于兩部，其位置應(yīng)分散布置，這主要是為了避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)發(fā)生擁擠現(xiàn)象。
2．3設(shè)計(jì)好高層建筑的排煙系統(tǒng)
當(dāng)高層建筑起火時(shí)，對(duì)人造成傷害的形式主要分為兩種:火焰?zhèn)蜔熿F傷害。這兩種傷害形式都可能造成死亡的發(fā)生。為了減少火災(zāi)煙霧對(duì)人體的傷害，在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就需要設(shè)計(jì)好高層建筑的排煙系統(tǒng)，在對(duì)高層建筑排煙系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要對(duì)其建筑進(jìn)行防煙分區(qū)，防煙分區(qū)與防火分區(qū)是要分開的，不能重合到一起，且每個(gè)防煙分區(qū)的面積要小于500m2。防煙分區(qū)可以用擋煙垂壁和隔板來(lái)劃分，每個(gè)防煙分區(qū)都需要設(shè)置排煙口，且排煙口一般都是設(shè)置在防煙中心。排煙系統(tǒng)除了需要設(shè)計(jì)排煙口，還需要對(duì)其排煙風(fēng)道進(jìn)行設(shè)計(jì)，排煙風(fēng)道設(shè)計(jì)要求是非常嚴(yán)格的，它的安裝必須牢固且使用的材料必須是耐火材料，排煙風(fēng)道的設(shè)計(jì)也是不能和防火分區(qū)重合的。
2．4合理的設(shè)計(jì)消防電梯和避難層
為了保證消防工作的安全性，一旦發(fā)生火災(zāi)，首先要關(guān)閉電源。同時(shí)，要停止對(duì)工作電梯的使用。這種情況下，消防電梯的使用起著關(guān)鍵的作用。這樣消防器具以及消防人員才能及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)，傷員才能以最快的速度送往醫(yī)院。值得提出的是，消防電梯井必須是獨(dú)立的，應(yīng)該在不同的防火區(qū)安裝設(shè)備，這樣才能覆蓋更多的區(qū)域，確保消防工作的高效性。此外，消防電梯的數(shù)量應(yīng)依據(jù)具體的樓層情況設(shè)置，在電梯的井底做好排水措施，防止出現(xiàn)流水過(guò)多，阻止電梯運(yùn)行的情況。在高層建筑當(dāng)中，由于人數(shù)較多，在發(fā)生火災(zāi)的情況下，難以保證全部人員的安全。除此之外，還有一些不穩(wěn)定因素的干擾，如意外堵塞等情況。這些問(wèn)題警示著有關(guān)部門，在防火設(shè)計(jì)時(shí)，要設(shè)置臨時(shí)的避難層，這樣就能夠在短時(shí)間內(nèi)保證人員的安全。避難層的設(shè)置有許多優(yōu)點(diǎn)，既可以縮短人群之間的距離，還能幫助居民及時(shí)到達(dá)安全處，減輕消防工作的壓力。理論上規(guī)定，兩個(gè)避難層之間的距離必須控制在15層之內(nèi)，這樣才利于工作的進(jìn)行。對(duì)于疏散的樓梯也有著特殊的要求，必須設(shè)置在避難層轉(zhuǎn)換，并且它是最后直達(dá)地面的。在消防電梯出口以及消防專線電話旁，都應(yīng)該設(shè)置避難層，同時(shí)配備全面的消防工具。對(duì)于避難層的裝修材料的要求也相當(dāng)嚴(yán)格，由于是處理火災(zāi)問(wèn)題，所以要避免可燃材料的使用。
3結(jié)語(yǔ)
高層建筑的火災(zāi)問(wèn)題是一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題，要做好高層建筑防火設(shè)計(jì)首先就需要了解清楚高層建筑起火的因素、火災(zāi)的特點(diǎn)。然后針對(duì)這些因素和特點(diǎn)對(duì)高層建筑進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，從源頭上杜絕火災(zāi)發(fā)生的可能。
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【關(guān)鍵字】高層建筑；防火設(shè)計(jì)
前言：隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、國(guó)內(nèi)城市化進(jìn)程的日益加劇和我國(guó)人口的不斷增長(zhǎng)，越來(lái)越多的高層建筑出現(xiàn)在人們的生活視角中。它們被廣泛地投入到商業(yè)使用、人口居住等公眾高頻出入的場(chǎng)合。但其中的很多高層建筑都存在著防火設(shè)計(jì)不全面、不到位甚至火情隱患突出的問(wèn)題，高層建筑因此火情頻發(fā)、重大事故不斷。可見(jiàn)，強(qiáng)化高層建筑的防火設(shè)計(jì)對(duì)于保護(hù)公眾生命財(cái)產(chǎn)安全有著突出的正面作用。
一、高層建筑火災(zāi)的一般特性
（一）隱患嚴(yán)重
近年來(lái)，高層建筑的商用特點(diǎn)和民用特點(diǎn)日益突出，很多高層建筑被用于人口居住和企業(yè)辦公。大量因居住與裝修需要的易燃型建材被帶入功能復(fù)雜、結(jié)構(gòu)空曠、線路繁多的建筑體內(nèi)，很容易在日常生活工作、商用經(jīng)營(yíng)的不經(jīng)意間引起火災(zāi)。
（二）火情迅猛
高層建筑一般占地面積較大，樓層內(nèi)部結(jié)構(gòu)空曠，建筑體內(nèi)分布著為數(shù)眾多的管道。一旦發(fā)生火情，火勢(shì)必然會(huì)沿著這類通道迅速蔓延。一幢百米高樓，如果防火分隔工作沒(méi)有做到位，火勢(shì)由下向上發(fā)展至頂層往往只需要幾分種時(shí)間。而多用于民用、商用的現(xiàn)代高層建筑中常常存放著大量居民用于生活、單位用于辦公的易燃性生活、工作資料，這些可燃物品毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)促進(jìn)火勢(shì)的增長(zhǎng)與蔓延。
（三）逃生救援困難
高層建筑中常常聚集著大量生活或辦公的人口。火情發(fā)生時(shí)，平時(shí)負(fù)責(zé)人員輸送的電梯失去作用，整個(gè)建筑內(nèi)的所有人員都只能通過(guò)安全出口的樓梯逃生。而高層建筑火勢(shì)發(fā)展迅猛，一方面很多處在較高樓層的人員無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)順利通過(guò)垂直高度巨大的樓道，另一方面伴隨著火情而來(lái)的煙氣往往會(huì)在火災(zāi)發(fā)生后的幾分鐘內(nèi)迅速在樓道中彌漫開來(lái)，一旦錯(cuò)過(guò)最佳逃生時(shí)機(jī)，滯留在建筑內(nèi)的人員的生命安全將受到極大的威脅。
此外，高層建筑的人員搜救與火情撲滅工作通常也很難展開。普通的消防設(shè)備只能完成低層火勢(shì)的撲救工作，而能適應(yīng)高層建筑撲救需要的云梯消防車在我國(guó)的數(shù)量卻少之又少。面對(duì)嚴(yán)重的火勢(shì)，在不能撲滅和控制火情的情況下，人員搜救的工作效率將會(huì)大打折扣。
二、高層建筑的火患危險(xiǎn)由來(lái)
（一）由設(shè)計(jì)施工造成的火情隱患
高層建筑作為現(xiàn)代文明的產(chǎn)物，它在我國(guó)出現(xiàn)得較晚，大規(guī)模地投入到各方面使用的時(shí)間相對(duì)而言更短。因此，高層建筑不論是在設(shè)計(jì)、施工上，還是工程項(xiàng)目的防火安全審核上，都存在著很多不夠成熟的地方。這些不合理的設(shè)計(jì)思路和施工方式，以及不夠細(xì)致的審核標(biāo)準(zhǔn)都為高層建筑埋下了嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。此外，同樣因?yàn)榻佑|的時(shí)間不長(zhǎng)，作為使用者的人們對(duì)高層建筑的特性了解不夠，還沒(méi)有形成足夠的火情防范與自我救助意識(shí)，一旦火災(zāi)發(fā)生，往往措手不及。
（二）火災(zāi)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的影響
高層建筑火災(zāi)的危險(xiǎn)性其實(shí)不僅僅來(lái)源于火情本身，由火災(zāi)引起的建筑結(jié)構(gòu)改變同樣嚴(yán)重影響著建筑內(nèi)部人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。這一點(diǎn)主要表現(xiàn)在火災(zāi)對(duì)建筑內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞上。絕大多數(shù)現(xiàn)代高層建筑在設(shè)計(jì)上都大量使用到了鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。所用的這些建筑材料與結(jié)構(gòu)在常溫下的性能穩(wěn)定，但其耐火性卻并不好。高層建筑火災(zāi)通常具有火情迅猛、火勢(shì)大的特點(diǎn)，猛烈的火勢(shì)對(duì)于高層建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與建材而言是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。如果火情不能在短時(shí)間內(nèi)得到控制，這些結(jié)構(gòu)與建材的承重性能和抗打擊性能的水平都將大幅度降低，一旦達(dá)到極限，將很容易出現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)變形甚至樓層垮塌的情況而釀成惡果。
三、現(xiàn)代高層建筑的防火設(shè)計(jì)思考
（一）從材料上提升建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的耐火性能
針對(duì)高層建筑內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)容易在火災(zāi)中受到損傷與破壞的問(wèn)題，可以嘗試在建筑材料的搭配使用上解決。
就鋼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，要提升其在火災(zāi)中的耐火性可以使用以下幾種方法：一是在鋼結(jié)構(gòu)的表面使用防火涂料，防火涂料作用于鋼結(jié)構(gòu)本身，使其耐火性能得到提升并發(fā)揮至最大，從而延緩樓層發(fā)生結(jié)構(gòu)變化速度，從而為撲救爭(zhēng)取時(shí)間；二是將鋼結(jié)構(gòu)與發(fā)泡防火漆的使用相結(jié)合。發(fā)泡防火漆在常溫下與其它油漆并無(wú)二致，但是它不易燃燒，在有火情發(fā)生的時(shí)候能夠有效阻止可燃物被迅速點(diǎn)燃從而在一定程度上達(dá)到遏制火勢(shì)的效果。
而對(duì)于鋼筋混凝土而言，要提高其耐火性能，首先要解決其強(qiáng)度問(wèn)題。為此，一來(lái)可以在混凝土中加入諸如泵送劑、耐熱煤粉等原料以增加鋼筋與混凝土之間的摩擦力，從而達(dá)到增加強(qiáng)度的目前。二來(lái)也可以選擇加厚保護(hù)增或者在混凝土樓板下使用涂料的方法來(lái)提高其耐熱性。
（二）科學(xué)設(shè)定防火間距和防火分區(qū)
高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)火勢(shì)蔓延迅速，遏制其蔓延勢(shì)頭就是為人員疏散與消防撲救工作爭(zhēng)取時(shí)間。因此可見(jiàn)，科學(xué)設(shè)定高層建筑防火間距，合理安排防火分區(qū)是高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)重要工作。從建筑的水平分區(qū)設(shè)計(jì)來(lái)看，應(yīng)當(dāng)提升防火墻和防火樓板的使用力度，阻止水平空間內(nèi)物體被點(diǎn)燃并投入燃燒的速度。而從垂直分區(qū)的防火措施來(lái)講，則主要應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)好垂直的防火分割區(qū)域、并在施工中多使用耐熱性能良好的建材。
（三）合理布置安全通道、消防電梯
人員的生命安全是火災(zāi)事故中的首要保護(hù)對(duì)象，面對(duì)火情，重中之重的是要做好人員疏散工作。對(duì)于高層建筑而言，其在設(shè)計(jì)之初首先要充分考慮的也應(yīng)當(dāng)是火情出現(xiàn)時(shí)人員逃生的便利情況，并設(shè)法為其提供便利。為此，高層建筑的在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)尤為注意對(duì)安全通道的安排。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑的人員容納量設(shè)置好數(shù)量足夠、位置合理、寬度合適的安全通道。此外，為了不影響人員疏散而又方便消防人員展開滅火和搜救工作，可以在高層建筑內(nèi)設(shè)置若干數(shù)量的消防專用電梯。
（四）強(qiáng)化火情警報(bào)系統(tǒng)
火場(chǎng)的情況往往瞬息萬(wàn)變，對(duì)于高層建筑而言更是如此。及時(shí)地發(fā)現(xiàn)火情，獲得火災(zāi)信息對(duì)于火場(chǎng)內(nèi)的人員疏散和火勢(shì)的控制及撲救有著關(guān)鍵性的意義。為此，高層建筑設(shè)計(jì)上除了要注重防火、撲救的便利，更應(yīng)當(dāng)關(guān)注對(duì)火情的發(fā)現(xiàn)與警報(bào)。所以，高層建筑的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)要包含對(duì)火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)的設(shè)置。這一點(diǎn)通過(guò)在樓層內(nèi)裝配溫度或者煙霧敏感裝置其實(shí)不難實(shí)現(xiàn)。此外，高層建筑內(nèi)也應(yīng)當(dāng)配有自動(dòng)滅火裝置或者分布開來(lái)的、數(shù)量足夠的手動(dòng)滅火設(shè)備，這樣一來(lái)，當(dāng)發(fā)生火情隱患時(shí)，可以及時(shí)地將其控制住或者撲滅，從而達(dá)到防患于未然、從根本上保證建筑內(nèi)人員生命財(cái)產(chǎn)安全的目的。
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關(guān)鍵詞：高層建筑；防火；設(shè)計(jì)；分析
中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著科學(xué)技術(shù)和世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,超高層建筑的出現(xiàn)已逐漸成為普遍,這些巨人在防火疏散設(shè)計(jì)方面是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,因此,為超高層建筑防火設(shè)計(jì)尋找新思路,增加建筑防火設(shè)計(jì)的靈活性和多樣性顯得越來(lái)越重要。
1 保證建筑主體結(jié)構(gòu)有足夠的耐火穩(wěn)定性
目前國(guó)內(nèi)外高樓多依賴鋼結(jié)構(gòu),雖然它的整體性和穩(wěn)定性都很好,但耐火性能很差。鋼材的抗拉和承重等性能均會(huì)因溫度的升高而急劇下降,通常在攝氏 450～650度就會(huì)失去承載能力,發(fā)生變形,鋼柱、鋼梁彎曲,不能繼續(xù)使用。一般情況下,不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)耐火極限只有15分鐘。因此,建筑界和消防界在解決這個(gè)問(wèn)題方面仍任重道遠(yuǎn)。
1.1 耐火等級(jí)和材料選擇。中國(guó)按建筑常用結(jié)構(gòu)類型的耐火能力劃分為四個(gè)耐火等級(jí)。建筑的耐火能力取決于構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能,在不同耐火等級(jí)中對(duì)二者分別作了規(guī)定。構(gòu)件的耐火極限主要是指構(gòu)件從受火的作用起,到被破壞為止的這段時(shí)間。構(gòu)件的材料依燃燒性能的不同有燃燒體 、難燃燒體和非燃燒體之分。
1.2建筑物應(yīng)根據(jù)其耐火等級(jí)來(lái)選定構(gòu)件材料和構(gòu)造方式。如一級(jí)耐火等級(jí)的承重墻、柱須為耐火極限3小時(shí)的非燃燒體,梁須為耐火極限2 小時(shí)的非燃燒體,其鋼筋保護(hù)層須厚30毫米以上。設(shè)計(jì)時(shí)須保證主體結(jié)構(gòu)的耐火穩(wěn)定性,以贏得足夠的疏散時(shí)間,并使建筑物在火災(zāi)過(guò)后易于修復(fù)。隔墻和吊頂?shù)葢?yīng)具有必要的耐火性能,內(nèi)部裝修和家具陳設(shè)應(yīng)力求使用不燃或難燃材料,如采用經(jīng)過(guò)防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等,以減少火災(zāi)發(fā)生和控制火勢(shì)蔓延。
2 做好防火分隔與安全通道設(shè)計(jì)
高層建筑中,因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的70% 左右,煙氣是火災(zāi)中的隱形殺手。所以,要充分考慮在建筑內(nèi)設(shè)置防排煙系統(tǒng)的重要性。煙氣的水平流動(dòng)速度為0.3、0.8m/s,垂直方向擴(kuò)散速度為 3.4m/s,當(dāng)煙氣無(wú)阻攔時(shí),只需1min左右就可以擴(kuò)散到幾十層高的大樓。煙氣的流動(dòng)速度大大超過(guò)了人的疏散速度。樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災(zāi)垂直方向蔓延的重要途徑,易形成“煙囪效應(yīng)”。而樓梯間及其前室或合用前室是火災(zāi)時(shí)人員臨時(shí)避難、疏散的場(chǎng)所,消防電梯間及其前室是消防隊(duì)員進(jìn)入高層建筑滅火的主要通道。為了阻止煙氣進(jìn)入這些部位或排出這些部位的煙氣,保證人員安全疏散和撲救。因此,超高層建筑在上述部位設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng), 能夠達(dá)到疏散和撲救通道上無(wú)煙的目的,從投資方面又低于機(jī)械排煙系統(tǒng),是可行的。其裙房的樓梯間內(nèi)可統(tǒng)籌考慮布置。其風(fēng)壓值應(yīng)為防煙樓梯間50Pa,前室、合用前室、封閉避難層25Pa,既能方便疏散安全門的開啟,又能保證安全地帶的壓力,對(duì)煙氣起到排斥作用。同時(shí),超高層建筑封閉避難層內(nèi)設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)設(shè)施,除滿足避難層內(nèi)一定的正壓值,防止煙氣入侵,也為躲避在避難層里的人們提供呼吸用的新鮮空氣。
2.1 防火間距:為防止火勢(shì)通過(guò)輻射熱等方式蔓延,建筑物之間應(yīng)保持一定間距。一、二級(jí)耐火等級(jí)民用建筑物之間的防火間距不得小于6米,它們同三、四級(jí)耐火等級(jí)民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。高層建筑因火災(zāi)時(shí)疏散困難,云梯車需要較大工作半徑,所以高層主體同一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑物的防火距離不得小于13米,同三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑物的防火距離不得小于15和18米。廠房?jī)?nèi)易燃物較多,防火間距應(yīng)加大,如一、二級(jí)耐火等級(jí)廠房之間或它們和民用建筑物之間的防火距離不得小于10 米,三、四級(jí)耐火等級(jí)廠房和其他建筑物的防火距離不得小于12和14米。生產(chǎn)或貯存易燃易爆物品的廠房或庫(kù)房,應(yīng)遠(yuǎn)離建筑物。
2.2 防火分區(qū):建筑中為阻止煙火蔓延必須進(jìn)行防火分區(qū),即采用防火墻等把建筑劃為若干區(qū)域。一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑長(zhǎng)度超過(guò)150米要設(shè)防火墻,分區(qū)的最大允許面積為2500米2;三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑的上述指標(biāo)分別為100米、1200米2和60米、600米2。一、二級(jí)防火等級(jí)的高層建筑防火分區(qū)面積限制在1000米2或1500米2內(nèi),地下室則控制在500米2內(nèi)。防火墻應(yīng)為耐火極限4小時(shí)的非燃燒體,上面如有洞口應(yīng)裝設(shè)甲級(jí)防火門窗,各種管道均不宜穿過(guò)防火墻。不能設(shè)防火墻的可設(shè)防火卷簾,用水幕保護(hù)。
2.3安全疏散通道出口:為減少火災(zāi)傷亡,建筑設(shè)計(jì)要考慮安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于兩個(gè),影劇院、體育館等觀眾密集的場(chǎng)所,要經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)置更多的出口。樓層的安全出口為樓梯,開敞的樓梯間易導(dǎo)致煙火蔓延,妨礙疏散,封閉的樓梯間能阻擋煙氣,利于疏散。防煙樓梯間因設(shè)有前室,更有利于疏散。高層建筑須設(shè)封閉的或防煙的樓梯間,樓梯間應(yīng)布置成有兩個(gè)疏散方向。超高層建筑應(yīng)增設(shè)暫時(shí)安全區(qū)或避難層,還可設(shè)屋頂直升飛機(jī)場(chǎng),從空中疏散。疏散通路上應(yīng)設(shè)緊急照明、疏散方向指示燈和安全出口燈。
3 強(qiáng)化報(bào)警系統(tǒng)和滅火裝置
設(shè)置自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)滅火裝置。前者的探測(cè)器有感溫、感煙和感光等多種類型;后者主要為自動(dòng)噴水設(shè)備,不宜用水滅火的部位可采用二氧化碳、干粉或鹵化烷等自動(dòng)滅火設(shè)備。設(shè)有自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)滅火裝置的建筑應(yīng)設(shè)消防控制中心,對(duì)報(bào)警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進(jìn)行控制和指揮。考慮到高層建筑以自防自救為主,室內(nèi)消防用水量比室外的要大些,室內(nèi)消火栓用水量為40l/s,即消火栓用水量70l/s,是規(guī)范規(guī)定的建筑物消防用水的上限值。一般情況下,超高層建筑具備兩種及兩種以上使用功能。因此,其火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3.00h,考慮到市政給水狀況,由此可確定是否設(shè)置室外消防水池及其容量。
3.1 室內(nèi)消火栓的設(shè)置范圍:(1)高層建筑的主體及裙房?jī)?nèi);(2)消防電梯前室或與防煙樓梯間的合用前室內(nèi),方便消防隊(duì)員盡快利用消火栓向火災(zāi)發(fā)起進(jìn)攻和開辟通道;(3)避難層內(nèi)設(shè)置用于人員自救保護(hù); (4)屋頂或直升飛機(jī)停機(jī)坪處,用于檢查消火栓壓力和防止火災(zāi)蔓延至頂層及保護(hù)人員的作用;(5)室內(nèi)消火栓箱內(nèi)應(yīng)設(shè)消防卷盤,用于非消防專業(yè)人員撲救初起火災(zāi)。
3.2 室內(nèi)消火栓設(shè)置的技術(shù)要求:(1)消火栓充實(shí)水柱需經(jīng)水力計(jì)算,且不小于13m,以避免濃煙高熱對(duì)滅火工作的影響,又能保證消防隊(duì)員正常使用;(2)消火栓間距在高層內(nèi)不大于30m,在裙房?jī)?nèi)不大于50m,保證兩股充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)同層內(nèi)任何部位;(3)采用分區(qū)給水系統(tǒng),有串聯(lián)供水和并聯(lián)供水兩種方式,當(dāng)消火栓栓口處的出水壓力大于0.5Mpa時(shí),應(yīng)設(shè)減壓裝置;(4)屋頂水箱。為了保證初起火災(zāi)時(shí)消防用水量和消防水壓的要求,超高層建筑屋頂水箱設(shè)置高度應(yīng)滿足最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力0.15Mpa。不能滿足時(shí),應(yīng)設(shè)氣壓水罐或穩(wěn)壓泵等增壓設(shè)施。如是并聯(lián)給水方式,其分區(qū)消防水箱的容量應(yīng)與高位消防水箱的容量相同,發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防水泵供給的消防用水應(yīng)進(jìn)入高位水箱,而串聯(lián)給水方式中是允許的;(5)水泵接合器。在消防車供水壓力范圍內(nèi)的各個(gè)分區(qū)均需分別設(shè)置水泵接合器。也就是說(shuō),根據(jù)現(xiàn)有或?qū)⒂械南儡嚬┧芰?確定各個(gè)分區(qū)是否應(yīng)設(shè)水泵接合器;(6)消防管網(wǎng)采取防超壓措施。常用的方法是采用流量—揚(yáng)程曲線平緩的消防水泵,設(shè)置安全閥、泄水閥門等,避免超高壓造成給水系統(tǒng)的破壞。
4 結(jié)束語(yǔ)
由于高層建筑火災(zāi)隱患多,撲救難度大,因此,在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)采取防火措施,以防火災(zāi)發(fā)生和減少火災(zāi)對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的危害。建筑防火包括火災(zāi)前的預(yù)防和火災(zāi)時(shí)的措施兩個(gè)方面,前者主要為確定耐火等級(jí)和耐火構(gòu)造,控制可燃物數(shù)量及分隔易起火部位等;后者主要為進(jìn)行防火分區(qū),設(shè)置疏散設(shè)施及排煙、滅火設(shè)備等。
參考文獻(xiàn)：
