基于超高层建筑防火设计中的重点问题综述

【摘 要】本文首先概述了超高层火灾的危害性,然后就防火疏散设计进行了深入的研究探讨.超高层建筑的设计是一个复杂的系统工程,尤其是防火疏散设计在超高层建筑建设中有着举足轻重的地位,从事建筑行业的相关人员都应对建筑设计的防火规范有充分的认识.

【关 键 词】超高层建筑；防火设计

前言

随着社会经济的发展,各地相继建设了不少高层建筑,由于导致高层建筑发生火灾的因素较多,扑救难度大,因此高层建筑应立足于自防自救,采取可靠的防火措施,达到预防火灾的目的.现行《高层民用建筑设计防火规范》对高层民用建筑防火设施作了严格规定,对建筑高度超过100M的高层建筑,即所谓超高层建筑,在遵守一般高层建筑的通用防火规定外,增加了合理的防火技术要求.建筑高度超过250M的民用建筑采取的特殊防火要求,要提交国家消防主管部门组织专题研究论证.超高层建筑发生火灾,扑救难度更大,成灾后果严重.在超高层建筑防火设计过程中,随时会出现一些新的问题.所以正确运用规范,采用先进的防火技术,保证超高层建筑的防火安全至关重要.

一、超高层建筑火灾的危害性分析研究

1、火势蔓延快.高建筑物的排气道、电缆井、楼梯间等竖向井道中,若忽略防火分隔,或方法处理不当,产生火灾时,灾情短时间内会迅速扩大.据测定,火灾刚发生时,因空气对流在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s,火势猛烈后,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,烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度为3～4m/s.如一座高度为100m的高层建筑,如无阻挡,只要半分钟即可将火势引至顶层,造成严重影响.风对高层建筑火灾有较大的影响,测定显示,当建筑物10m高处的风速为5m/s时,在30m高处为8.7m/s,60m高处为12.3m/s,90m高处为15m/s,由于风速增长,导致火势的蔓延,因此更加难以控制和扑灭.

2、疏散困难.高层建筑的特点：一是层数多,疏散到地面时间长；二是人员较多,不易疏散；三是高层建筑火势蔓延极快,增加了疏散困难,甚至威胁到生命安全,火灾案例分析表明,在火灾中有一半人数以上是被烟熏死的.

3、扑救难度大.高层建筑起火时,受到多种因素的影响,扑救十分困难.例如：热辐射强、烟雾浓、火势向上蔓延的速度快,消防队员难以堵截；消防队使用的灭火及救护设施高度有限,因此室内消防给水设施是扑救高层建筑火灾的主要设施.当火势扩大,形成大面积火宅时,室内消防水量不足,需要利用消防车向高楼供水,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,消防队员因攀登高楼体力不够,不能及时达到火层进行扑救,消防器材也不能随时补充,均会影响扑救.

4、火险隐患多.高层建筑通常功能多元化,易燃物多,若管理不当,发生火灾可能性很大.特别是一些面积大、超高层建筑,情况更为复杂,一旦发生火宅,后果不堪设想.

二、超高层防火疏散设计的策略分析研究

高层建筑在设计时必须结合各类建筑的功能要求,考虑防火安全.我国在1982年底,经国家经委和联合颁发的《高层民用建筑设计防火规范》GBJ45-82（施行）属于国家标准,设计人员应按照《规范》要求进行防火设计,设计单位应对工程项目的防火设计负责,凡不符合设计防火规范的工程,不能上报审批或交付施工.在设计超高层建筑的防火时,重点应考虑以下几个方面.一是总体布局要保证安全畅通.保持与其它各类建筑的防火间距,对广场、空地和绿化做好合理规划,保证消防车可以顺利接近高层建筑.二是合理进行划分防火区.采取每层做水平的区分（以防火墙划分）和垂直的分区（以耐火的楼板划分）,将火势控制在起火单元内加以扑灭,防止向上层和相邻单元扩散.同时,对各种管道及线路的设计要尽力消除取火及蔓延的可能性.三是构造设计要使建筑物的基本构件（墙、柱、防火门等）具有足够的耐火极限,以保证火灾时结构的耐火支持能力和分区的隔火能力.四是安全疏散路线要简明直接.在靠近防火单元的两端布置疏散楼梯,控制最远房间到安全疏散出口的距离,做好疏散楼梯的防火封闭和排烟措施,以保证人员安全迅速地撤离.五是尽量做到建筑物内部装修、隔断、家具的不燃化或难燃化,以减少火照的发生和降低蔓延速度.六是做好建筑物的室内、外消防给水系统的设计,保证足够的消防用水量和最不利点的灭火设备所需的水压.七是采用先进可靠的自动报警和灭火系统并正确地处理安装位置及联动控制功能,控制和智慧报警、灭火、排烟、疏散等.总之,高层建筑的设计必须严格执行国家颁布的设计防火规范,包括各种正在制定,即将公布的有关专业规范.必须从整体考虑,包括各种正在制订,即将公布的有关专业规范.必须从整体考虑,加强建筑与结构、给排水、暖通、电气等工种的配合,使防火设计成为一个完整的体系.在加强防火设计的同时,还必须健全高层建筑的防火设计审核工作,保证《规范》的贯彻执行.防火设计审核工作应从两方面着手,一是设计单位内部,从设计组到设计室以及院管理室都应建立防火设计审核制度,明确防火负责人.二是根据《中华人民共和国消防条例》规定,县级以上机关设立消防监督机构,负责消防监督工作,各地消防监督机关根据此制订相应的管理规定,把高层建筑列为重点审查项目,从方案设计到最后的施工图,都须报审,未经消防监督机关审核批准的工程设计,不得交付施工.设计部分内部和消防监督机关的审核工作,都应该结合实际情况,保证防火规范得到正确、前面的贯彻.防止由于建筑单位和设计人员不重视或不理解,使《规范》不能得到很好的贯彻,留下隐患和造成难以解决的后果.

防火设计中还有一件不容忽视的问题,就是设计中的一些关键设备,如防火门、防火阀、防火卷帘、事故照明、消防电梯、自动报警和灭火设备的生产制作,要得到落实.防止施工中由于没有产品而甩项,或采用不合格的代用品,造成日后使用中的不安全.因为建筑防火产品的生产还没有引起社会的重视,长期来普遍存在这种现象.这需要设计、消防以及生产部分共同努力来解决,但首先是设计部门.完整的防火设计中药提供一切必要的图纸和明确产品的型号、规格,才能使设计计划得以实现.没有定性产品的时候,应组织研或从国外引进,使问题得到解决.对工程中多采用的由外国引进的建筑装饰材料和消防器材设备等,均需经消防监督机关检验测定,凡达不到我国国家标准的,不得安装使用.

三、结语

为了预防建筑火灾,人们研究制定了多种防治对策,例如建立各种形式的消防队伍和机构、设计制造不同的防火灭火设施、制订与发布各种防火用火规范条例等,其中搞好建筑物的防火设计室防止火灾发生、减少火灾损失的关键环节.随着科学技术和世界经济的迅猛发展,超高层建筑的出现已逐渐成为普遍,这些巨人在防火疏散设计方面是一个复杂的系统工程,因此,为超高层建筑防火设计寻找新思路,增加建筑防火设计的灵活性和多样性显得越来越重要.