時間:2023-08-04 16:48:27
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇高層建筑防火設計范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:高層建筑;防火;耐火構造;安全疏散;防火間距
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
一、高層建筑火災的危險性和防火的重要性分析
(一)建筑高度高、建筑結構復雜、逃生困難
高層建筑顧名思義,就是建筑的層數多、高度高,也就是垂直的疏散距離較長,高層在火災發生時最大的影響和限制就是由于其垂直高度高,再加上電梯在火災發生時不可以使用,所以高層的住戶疏散到地面所需的時間較長,大大增加了火災逃生的困難度,也就是大大增加了火災的危險性。
(二)可燃物較多、防火器材不足
高層建筑除了用作住宅外,另一個十分廣泛的用途就是用作辦公寫字樓,在一些中大型城市,在城市分區上往往寫字樓都較為集中。寫字樓內的文件、電腦、打印機等電子設備較多,很多寫字樓往往選擇木質辦公設備以及塑料組合材料等耐火性能較差的辦公設備,總而言之,高層辦公樓內往往可燃物較多,在火災發生時,可燃物的充分燃燒往往就增加了火勢的蔓延,再加上可燃物的分布較為廣泛,很大程度上也阻礙了人們的逃生空間。
(三)人員較密集、安全有序疏散困難
不管是作為住宅使用的高層建筑,還是作為辦公寫字樓的高層建筑,樓層的辦公人員和住戶的分布都較為密集。人員的密集分布不但增加了高層的火災發生的幾率,更大大增加了逃生的困難度,火災發生時,人們雜亂無章的逃竄和過分的擁擠都會影響人們對于火災正確逃生路線的判斷,阻擋逃生的出口,往往不利于高層建筑內人們安全有序的疏散。
(四)發生火災幾率大、火災救援工作困難
由于高層建筑的垂直高度較高,在火災發生時,消防隊員所使用的滅火設備往往不易達到建筑的高度,這就給室外的消防滅火工作帶來了極大的困難。室外滅火工作開展困難,就主要靠高層建筑內的室內消防滅火設施。但是,往往高層建筑的室內防火設施會受到各種條件的限制,影響最大的一點就是,當建筑內火勢擴大時,室內的滅火設施往往水流小,不足以達到滅火的功能和效果,另一方面,由于是建筑內的滅火系統,其儲水量往往有限,就需要利用消防車從建筑外進行補給,但是在建筑火勢較大的情況下,消防車很難快速的從室外進行水量的輸送和補給,再加上消防水袋的耐壓能力和耐熱能力往往不能適應進入建筑內部進行補給的要求,這就給救援滅火工作帶來了極大的難度。
二、高層建筑防火設計的基本要求
從調查資料來看建筑消防設計基本要求主要表現在:
首先,在設計過程中必須認真遵循《高層民用建筑防火設計規范》《建筑設計防火設計規范》《火災自動報警系統設計規范》等相關規范,用科學的理論基礎確保設計過程。
其次,在建筑消防設計中,必須和其他部門及時溝通聯系,在保障各項工作順利進行的同時,避免一切不必要的麻煩。
再次,由于建筑消防由多種聯動方式構成,在建筑消防設計中,必須根據實際情況選用科學的聯動控制方式,在建筑消防設計中聯動控制方式主要包括:滅火器、應急照明工具、或者自動報警裝置、自動噴水、疏散指標以及防火卷簾等。
最后,火災自動報警的雙電源,也就是直流備用電源與主電源,其中直流備用電源應該盡量使用火災報警控制器的專用蓄電池,主電源一般使用專用消防電源,對于消防系統的用電設施必須根據負荷等級要求進行處理。在電源設計中,也可以使用雙回路的供電形式,避免主電源突然斷電或者發生故障后,對消防設施造成的影響;而雙電路設計可以在主電源出現故障后,在無法正常供電的情況下,自行使用備用電源。
三、高層建筑防火設計的要點
(一)積極預防系統 ―― 耐火構造設計
我國《高層民用建筑防火規范》將高層建筑分為兩大類,并對建筑物各個部位的耐火性能及耐火極限作了明確規定。一類包括性質重要的高級旅館、醫院,建筑高度超過50m或24m以上部分的任一樓的建筑面積超過1000m2的商業樓、展覽樓、綜合樓、電信樓、財貿金融樓等;建筑高度超過50m或24m以上部分的任一樓層的建筑面積超過1500m2的商住樓、建筑高度超過50m的教學樓、普通旅館、辦公樓、科研樓以及十九層及十九層以上的住宅等為一級,并規定墻柱耐火極限和燃燒性能為3h,粱板分別為2h和1.5h;二類包括10~18層住宅,高度24~50m的辦公樓,教學樓,旅館等,它的耐火等級為二級,規定墻柱須耐火2.5h,梁板分別為1.5h和1h。
(二)火災發生后的防火設計系統
1、總體規劃布局系統
(1)選址應在交通便捷處
根據城市規劃確定的高層建筑位置應有方便的道路通過,要求既宜靠近主干道,便于高層建筑中大量人流的集散,又便于消防時的交通組織與疏散。
(2)保持建筑間的防火間距
為了保證登高消防車滅火操作的要求,及防止火勢飛揚蔓延,高層建筑總體設計應保持建筑間的防火間距,另外,帶有危險性質的設備用房應遠離并分區設置。
(3)對裙房附體的限制
我國《高規》對裙房作了明確的規定:高層建筑的底邊至少有一邊或周邊長度的1/4,且不小于一個長邊的長度,不應布置高度大于5m、深度大于4m的裙房,且在此范圍內,必須設有直通室外的樓梯,或直通樓梯間的出口。
(4)消防車道的要求
規范要求高層建筑周圍應設寬度大于4m的環行車道,或設不小于15m×15m的盡端式回車場。如果建筑物總長度大于220m或臨街長度大于150m則應設置凈高、凈寬大于4m的穿過建筑的消防車道。
(5)材料選擇
設計階段中應嚴格保證建筑物主體的耐火穩定性,以便獲得充足的疏散時間,且在火災過后,建筑物容易修復。如一級耐火等級的承重墻、柱必須為耐火極限3h的不燃燒體,梁必須為耐火極限2h的不燃燒體,鋼筋保護層厚度≥30 mm。室內裝修和陳設家具宜避免使用易燃材料,如采用經過防火處理的吊頂,可有效控制火勢的蔓延和減少火災的發生。
2、設必要的安全的疏散通道和避難層
消防安全的重中之重是人身安全,所以安全疏散設計就成為建筑防火設計中最根本、最關鍵的技術,安全疏散設計的目標就是要保證建筑內人員疏散完畢的
時間必須小于火災發展到危險狀態的時間。安全疏散設計的重點是安全出口、疏散出口、安全疏散通道的數量、寬度、位置和疏散距離,每個防火分區必須設置
兩個安全出口;疏散路線必須滿足室內最遠點到房門,房門到最近樓梯間的行走距離限值;疏散出口應分散設置,選用合適的疏散樓梯形式,地上與地下不共用
樓梯間,疏散方向應盡量為雙向疏散;疏散寬度足夠。設計中設置防煙樓梯間和封閉樓梯間,應急照明和疏散指示標志等為人員疏散提供條件。
3、設置合理的防排煙系統
高層建筑火災中煙氣是隱形殺手,所以在建筑內設置防排煙系統非常重要。各種豎向管井成為高層建筑火災垂直方向蔓延的途徑。而樓梯間及其前室或合用前室是火災時人員臨時避難場所,消防電梯間及其前室是消防隊員進入高層建筑滅火的主要通道,為了阻止煙氣進入這些部位或排出這些部位的煙氣,保證人員的撲救安全,高層建筑應在這些地方設置機械加壓送風系統,與此同時,高層建筑封閉避難層內也應設置機械加壓送風設施,能為躲避在避難層里的人們提供新鮮空氣,并保證空氣的正壓力防止煙氣進入。
4、合理的設置消防設施
(1)高層建筑報警系統主要包括人工報警和自動報警系統2種,前者以電話、報警按鈕為主要設施,簡便經濟但不準確及時。后者主要包括探測器、區域報警器及集中報警器3個部分,其中探測器又主要包括感溫探測器和感煙探測器。感溫探測器主要用于地下車庫等火災發生后產生煙少的部分,感煙探測器則反之。另外消防中心作為整個火災過程中的指揮、控制中心,管理著高層建筑內分散各處的警報裝置、滅火裝置、防火門、排煙機等設備,宜盡量布置在首層且與室外聯系方便,接近消防車道之處,該中心應以耐火的墻體及防火門圍護。
(2)高層建筑滅火系統。高層建筑火災必須立足于自救,因此滅火設備極其重要。初期滅火主要采用自動噴水(氣、泡沫)滅火設備和手動滅火設施,前者包括閉式和開式兩種給水方式,具體選擇根據地區氣候特點及建筑功能部分的性質決定。
5、設置屋頂直升飛機停機坪
目前世界上登高消防車最大工作高度是60米,直接吸水撲救火災的最大供水高度是24米。高層建筑發生火災,特別在有風天氣,風勢多變,僅憑常規消防器械很難接近火災現場。尤其是建筑高度超過100米,且標準層建筑面積超過1000平方米的超高層。同時,從火災現場看,人員的疏散不是向上就是向下,而火勢常將人逼向屋頂。因而可以考慮在高層建筑頂部設計直升飛機停機坪,用直升飛機疏散受困人員,減少人員傷亡。直升飛機還可以運送消防器械,必要時載水滅火。
參考文獻
關鍵詞:高層建筑;防火設計;措施
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
中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:
隨著社會經濟的迅速發展,城市人口持續增長,高層建筑也在近幾年如雨后春筍般在我國各城市涌現,由于高層建筑高、 樓內人員多、 情況復雜。 存在著引發火災的諸多因素, 一旦發生火災 ,人員疏散與火災撲救都十分困難 ,防止高層建筑火災是廣大設計人員的重中之重 。
一、高層建筑火災特點
1、起火因素多:高層建筑本身建筑面積大,功能復雜,使用單位多,人員集中,內部裝修易燃材料多等這些都成為火災的隱患。
2、火災發生時火勢蔓延快:高層建筑的樓梯間、排氣道、電梯井、管道井等豎向井道偏多,如防火分隔處理不好,當發生火災時都將成為火勢迅速蔓延的途徑。特別是賓館、綜合辦公樓及圖書樓、檔案樓、科研樓等建筑物,室內可燃物一般比較多,一旦發生火災,火勢容易快速蔓延。
3、人員疏散困難:首先,由于樓層多,垂直距離大,疏散到地面的時間長;其次,發生火災時電梯在火災時因不防火或停電一般都無法正常使用,多數高層建筑安全疏散主要是靠步行樓梯,而樓梯間內一旦竄入煙氣,就會嚴重影響疏散;最后,發生火災后人員在黑暗中的恐慌心理和逃生欲望等因素的影響,大量的人員在有限的樓梯間空間里擁堵,造成疏散困難。
4、火災撲救難度大。 首先,救火登高困難。 其次,滅火用水量大,供水困難。 高層建筑發生火災時,由于受水帶耐壓強度和消防車供水高度的影響,常因水供不上而貽誤滅火戰機。
二、高層建筑防火設計措施
1、高層建筑的防火間距和防火分區要設計的合理
防火分區和防火間距是建筑防火設計中必須考慮的問題,尤其是在高層建筑防火設計中,合理的防火分區可效地把火勢控制在一定范圍內,阻止火勢蔓延,減少火災損失,并為火災時人員逃生、 消防撲救提供時間。 防火分區是指采用防火分隔措施劃分出的、 能在一定時間、 空間內防止火災向該建筑的其余部分蔓延的局部區域。防火分區一般分為垂直分區和水平分區兩部分,大多采用防火墻、 防火卷簾以及鋼筋混凝土的樓板來實現。 垂直防火分區應以一定耐火極限樓板及窗檻墻作耐火分隔,對貫穿部分,如中廳、 自動扶梯、 樓梯、 電梯等,而且須有相應耐火封閉措施。 水平防火分區是指用防火墻、 防火門和防火卷簾等防火分隔設施將各樓層在水平方向上分隔出防火區域,以此來阻止火災在樓層水平方向的蔓延。 防火墻上不應開設除安全疏散門以外的其他門、 窗、 洞口,可燃氣體管道嚴禁穿越防火墻;建筑面積超過防火分區面積的較大空間和敞開式樓梯間及自動扶梯在適宜位置設防火卷簾,防火卷簾由鋼板或鋁合金制作,平時不影響建筑內空間使用,發生火災時可以自動落下將火勢控制在最小范圍內。
防火間距是指相鄰兩棟建筑物之間,保持適應火災撲救、 人員安全疏散和降低火災時熱輻射的必要間距。 防火間距應保證建筑物在發生火災時,其相臨建筑在輻射熱的作用下,不加任何保護而又不被火侵入。 高層建筑的主樓與主樓之間的防火間距不應小于13m,主樓與裙樓之間的防火間距應不小于9m。
2、安全疏散出口布置合理
(1)疏散樓梯。 綜合性高層擁有的復雜功能及人流,故其安全疏散路線應根據功能的性質而確定。 如地下室、 地上商場 、上層辦公或酒店人流路線應單獨布置安全出入口,一定避免人車的交錯,同時高層建筑的每個防火分區的安全出口不應少于 2 個。 按照火災時人們的思維模式基本走向,我們可以得出這樣的路線:房間--走廊--前室--樓梯間。因此樓梯間的布置顯得格外重要,但是開敞的樓梯間易導致煙火蔓延,故一類高層必須采用封閉的防煙樓梯間,且每個防火區要設置兩部以上的疏散樓梯,以阻止火災時煙氣進入前室,利于人員疏散。 疏散樓梯的墻體應采用耐火等級2小時以上的非燃燒體,樓梯也應為 1- 1.5小時以上 踏步與平臺不宜設計成扇形或旋轉型,寬度不宜小于 1.2m,踏寬不小于 25cm,踏高不大于20cm。
(2)消防電梯。 一旦發生火災,高層建筑一般會切斷可用電梯的電源,此時僅剩供消防人員撲救的消防電梯可用。因此,消防電梯井要單獨設置,并設置消防前室。我國規定公建、 住宅的前室面積不應少于 6m2和 4.5m2,若與消防電梯合用,則不能小于 10m2和6m2。當高層主體單層面積小于1500m2時只需設一部消防電梯, 1500- 4500m2應設兩臺, 超過4500m2應設三臺。 若高層建筑超過 100米時,應增設避層,且兩個避難層之間不要超過 15 層,疏散樓梯必須設計在避難層轉換,經轉換后的疏散樓梯間不要改變方向,而應直達室外。
3、設計好高層建筑的防排煙系統
發生火災時,一方面是火焰傷人,另一方面火災引發的大量煙氣也是造成人員死亡的重要原因。 為了有效控制火災煙氣的流動蔓延,減少撲救工作難度,應合理設計高層建筑的防排煙系統。 設計時應首先劃分防煙分區,防煙分區不應跨越防火分區,每個防煙分區的面積不應超過500m2,當用隔墻或擋煙垂壁劃分防煙分區時,每個防煙分區應分別設置排煙口,排煙口應盡量設在防煙分區的中心部位,至該防煙分區最遠點的水平距離不應超過30m,同一分區內設置數個排煙口時,要求所有排煙口能同時開啟,排煙量等于各排煙口煙量的總和。 防排煙系統的另一方面是設計排煙風道,排煙風道也不能穿越防火分區,而且必須用耐火材料制做,要求安裝牢固,并具有良好的氣密性,厚度按排煙風道不同風速選定,豎直穿越各層的豎風道宜設在管道井內或采用混凝土風道。 防排煙方式常用的有自然排煙、 加壓送風排煙和機械排煙在不具備自然排煙條件的樓梯間、 前室設置獨立的機械防煙系統,分別給防煙樓梯間及其前室、 消防電梯井及其前室或合用前室加壓送風,以造成一個壓力差,防止煙氣侵入這些通道,以保證火災時這些安全疏散設施的安全。
4、 合理的設計避難層
高層建筑樓層多,人員密集,火災時很難保證人員能在較短時間撤出現場。 加之火場各種意外堵塞等情況,高層建筑防火設計時有必要考慮在適當的位置設計臨時避難的防火避難層。 避難層的設置,可以縮短避難人員的垂直疏散距離,發生火災時不用完全撤離火場,而只需走幾段樓梯即可到達安全區避難。 兩個避難層之間不宜超過15層,疏散樓梯必須設計在避難層轉換,但經轉換后的疏散樓梯間不能改變方向,而需直達室外地面。 避難層凈面積應能滿足避難人數要求,一般按5人每平方米計算。 避難層應設消防電梯出口、 消防專線電話、 并應設有消火栓和消防卷盤。 避難層的建筑裝修材料應采用非燃燒體,嚴禁可燃氣體管道穿過避難層。
5、強化報警系統和滅火裝置設置自動報警裝置和自動滅火裝置 。前者的探測器有感溫、 感煙和感光等多種類型;后者主要為自動噴水設備,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滅火設備 。設有自動報警裝置和自動滅火裝置的建筑應設消防控制中心,對報警、 疏散、 滅火、 排煙及防火門窗、 消防電梯、 緊急照明等進行控制和指揮 。
(1)室內消火栓的設置范圍:(a)高層建筑的主體及裙房內;(b)消防電梯前室或與防煙樓梯間的合用前室內,方便消防隊員盡快利用消火栓向火災發起進攻和開辟通道;(c)避難層內設置用于人員自救保護;(d)屋頂或直升飛機停機坪處,用于檢查消火栓壓力和防止火災蔓延至頂層及保護人員的作用;(e)室內消火栓箱內應設消防卷盤,用于非消防專業人員撲救初起火災。
(2)室內消火栓設置的技術要求:(a)消火栓充實水柱需經水力計算,且不小于 13m,以避免濃煙高熱對滅火工作的影響,又能保證消防隊員正常使用;(b)消火栓間距在高層內不大于30m,在裙房內不大于 50m,保證兩股充實水柱同時到達同層內任何部位;(c)采用分區給水系統,有串聯供水和并聯供水兩種方式,當消火栓栓口處的出水壓力大于 0.5Mpa 時,應設減壓裝置;(d)屋頂水箱。 為了保證初起火災時消防用水量和消防水壓的要求,超高層建筑屋頂水箱設置高度應滿足最不利點消火栓靜水壓力 0.15Mpa 不能滿足時,應設氣壓水罐或穩壓泵等增壓設施。 如是并聯給水方式,其分區消防水箱的容量應與高位消防水箱的容量相同,發生火災時,消防水泵供給的消防用水應進入高位水箱,而串聯給水方式中是允許的;(e)水泵接合器。 在消防車供水壓力范圍內的各個分區均需分別設置水泵接合器。 也就是說,根據現有或將有的消防車供水能力,確定各個分區是否應設水泵接合器;(f)消防管網采取防超壓措施。 常用的方法是采用流量 揚程曲線平緩的消防水泵,設置安全閥、 泄水閥門等,避免超高壓造成給水系統的破壞。
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關鍵詞:高層建筑防火設計危險性
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
建筑物的防火安全設計是一門綜合性科學,是由多專業( 建筑、結構、空調、電氣、給排水) 共同采取安全措施的綜合體現,高層建筑在消防系統設計上應優先保證人員在火災中的安全,同時考慮如何減少火災的發生和火災的損失防止火災大面積蔓延,最大限度地降低火災對人們生命和財產的破壞,利用性能化設計合理劃分防火分區、組織人員安全疏散達到高層建筑防火性能總目標的實現,最大限度地保障人民生命財產安全。
二.高層建筑火災危險性分析
2.1可燃物較多,火勢蔓延較為迅速
在高層建筑的樓梯間、電梯間、管道井、風道、電纜井、排風道等豎向井道部位,如果防火分隔或防火處理不好,一旦發生火災就好像一座座高聳的煙囪,成為火勢迅速蔓延的途徑。高級旅館、圖書館、檔案樓、科研樓、辦公樓等高層建筑,一般室內裝修家具等可燃物較多,一旦起火,發煙量大,燃燒猛烈,火災容易蔓延。據測定,在火災初起階段,因空氣對流在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s;在燃燒猛烈階段,由于高溫狀態下的熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5~0.8m/s,煙氣沿樓梯間或豎向管井擴散速度為3~4m/s。如一座高100m 的高層建筑,在無阻擋的情況下,煙氣能在半分鐘內達到頂層。日本在一個醫院里做過燃燒試驗, 證明在幾分鐘內就能把每層3500m2 的二十三層大樓都充滿煙氣。建筑物越高,風速越大。風速增大,火勢的蔓延擴大速度也相應增加。據測定:距地面高度10m 處風速為5m/s;30m 處風速為8.7m/s;60m 處風速為12.3m/s;90m 處風速為15m/s。
2.2建筑高度較高,平面結構復雜,安全疏散困難
高層建筑的特點,一是層數多,垂直疏散距離長,疏散到地面需要較長的時間;二是人員集中,疏散時容易出現擁擠情況;三是發生火災時煙氣和火勢向上蔓延快、且易竄入樓梯間,而火災發生時人們大量涌向樓梯,增加了疏散難度(平時使用的普通電梯,在火災時必須切斷電源,停止使用,因此,高層建筑的安全疏散主要靠樓梯)?;馂陌咐治霰砻鳎粺熮顾赖?包括被煙薰倒后燒死的),占火災死亡人數的一半以上。
2.3火災撲救難度較大
高層建筑發生火災時,消防隊員使用的滅火救護設施往往不易達到建筑高度,因此,撲救高層建筑火災主要立足于室內消防給水設施。由于受到各種條件的限制,撲救的難度很大?;馂默F場熱輻射強、煙霧濃、火勢向上蔓延的速度快和途徑多,消防隊員難以堵截;當火勢擴大,形成大面積火災時,室內消防水量顯然不足,需要利用消防車從室外進行補給,但消防水帶耐壓能力常常不能適應需要。此外,建筑物如果沒有安裝消防電梯,消防隊員則需要“全副武裝”的通過樓梯沖上高層,不僅體力消耗大、速度慢,還會與向下疏散的人流發生對撞而延誤時間,不能及時到達著火層進行撲救,消防器材也不能隨時得到補充,均將嚴重影響撲救。
三.設計中所要注意問題
3.1保證建筑主體結構有足夠的耐火穩定性
目前國內外高樓多依賴鋼結構,雖然它的整體性和穩定性都很好,但耐火性能很差。鋼材的抗拉和承重等性能均會因溫度的升高而急劇下降,通常在攝氏450~650度就會失去承載能力,發生變形,鋼柱、鋼梁彎曲,不能繼續使用。一般情況下,不加保護的鋼結構耐火極限只有15分鐘。因此,建筑界和消防界在解決這個問題方面仍任重道遠。
(一)耐火等級和材料選擇。中國按建筑常用結構類型的耐火能力劃分為四個耐火等級(高層建筑必須為一或二級)。建筑的耐火能力取決于構件的耐火極限和燃燒性能,在不同耐火等級中對二者分別作了規定。構件的耐火極限主要是指構件從受火的作用起,到被破壞(如失去支承能力等)為止的這段時間(按小時計)。構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)建筑物應根據其耐火等級來選定構件材料和構造方式。如一級耐火等級的承重墻、柱須為耐火極限3小時的非燃燒體(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小時的非燃燒體,其鋼筋保護層須厚30毫米以上。設計時須保證主體結構的耐火穩定性,以贏得足夠的疏散時間,并使建筑物在火災過后易于修復。隔墻和吊頂等應具有必要的耐火性能,內部裝修和家具陳設應力求使用不燃或難燃材料,如采用經過防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等,以減少火災發生和控制火勢蔓延
3.2做好防火分隔與安全通道設計
高層建筑中,因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數的70%左右,煙氣是火災中的隱形殺手。所以,要充分考慮在建筑內設置防排煙系統的重要性。煙氣的水平流動速度為0.3、0.8m/s,垂直方向擴散速度為3.4m/s,當煙氣無阻攔時,只需1min左右就可以擴散到幾十層高的大樓。煙氣的流動速度大大超過了人的疏散速度。樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災垂直方向蔓延的重要途徑,易形成“煙囪效應”。而樓梯間及其前室或合用前室是火災時人員臨時避難、疏散的場所,消防電梯間及其前室是消防隊員進入高層建筑滅火的主要通道。為了阻止煙氣進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置機械加壓送風系統,能夠達到疏散和撲救通道上無煙的目的,從投資方面又低于機械排煙系統,是可行的。其裙房的樓梯間內可統籌考慮布置。其風壓值應為防煙樓梯間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,對煙氣起到排斥作用。同時,超高層建筑封閉避難層內設置機械加壓送風設施,除滿足避難層內一定的正壓值,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:為防止火勢通過輻射熱等方式蔓延,建筑物之間應保持一定間距。一、二級耐火等級民用建筑物之間的防火間距不得小于6米,它們同三、四級耐火等級民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。高層建筑因火災時疏散困難,云梯車需要較大工作半徑,所以高層主體同一、二級耐火等級建筑物的防火距離不得小于13米,同三、四級耐火等級建筑物的防火距離不得小于15和18米。廠房內易燃物較多,防火間距應加大,如一、二級耐火等級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、四級耐火等級廠房和其他建筑物的防火距離不得小于12和14米。生產或貯存易燃易爆物品的廠房或庫房,應遠離建筑物。
(二)防火分區:建筑中為阻止煙火蔓延必須進行防火分區,即采用防火墻等把建筑劃為若干區域。一、二級耐火等級建筑長度超過150米要設防火墻,分區的最大允許面積為2500米2;三、四級耐火等級建筑的上述指標分別為100米、1200米2和60米、600米2.一、二級防火等級的高層建筑防火分區面積限制在1000米2或1500米2內,地下室則控制在500米以內。防火墻應為耐火極限4小時的非燃燒體,上面如有洞口應裝設甲級防火門窗,各種管道均不宜穿過防火墻。不能設防火墻的可設防火卷簾,用水幕保護。
參考文獻:
關鍵詞:高層建筑火災特點對策
Abstract: the high building fire hidden trouble, this paper analyzes how to do well the high-rise building fire characteristic and the existing fire safety problems, and proposes the concrete measures of fire prevention design.
Keywords: high building fire traits countermeasures
中圖分類號: TU352.5文獻標識碼:A 文章編號:
1.引言
近幾年來,隨著經濟建設的發展和改革開放的深入,城市人口的持續增長,土地資源的緊缺,城市建筑日益向著大型化、多功能化、高層化、地下化發展。這些建筑往往有著這樣的特點:人員密集、結構復雜、疏散困難、可燃物裝修多等,一旦發生火災,將給國家財產和人民生命安全帶來巨大的損失。因此,針對高層建筑的特點,從分析高層建筑火災特點和撲救難點入手,就如何采取切實可行的措施做好高層建筑火災撲救工作進行分析。
2.高層建筑火災特點
(一)起火因素多:高層建筑本身建筑面積大,功能復雜,電氣化和自動化程度高,用電設備多且用電量大,漏電、短路等故障的幾率增加,容易形成點火源。另外,由于室內人員多,人為因素引發火災的機率也會相應增多。(二)火災發生時火勢蔓延快:高層建筑一旦發生火災特別容易造成火災蔓延、擴大。一方面,受氣壓和風速的影響,高層建筑內空氣流動快,那些在普通建筑內不易蔓延的小火星在高層建筑內部卻可發展成火災。另一方面,大多數高層建筑都設有多而長的豎向管井如樓梯井、電梯井、管道井、電纜井、排風管道等,一旦室內起火,這些豎直通道的煙囪效應就會使煙火很容易由建筑物的下層蔓延到上層。據實驗資料證明,在火災初起階段,因空氣對流,在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s;煙氣沿樓梯間或其它豎向管井擴散速度為3~4m/s。如一座高100m的高層建筑,在無阻擋的情況下,半分鐘左右,煙氣就能順豎向管井擴散到頂層。另外,火災時,大量的煙氣從燃燒層窗口噴出,在窗外風力的作用下,熱煙氣烤裂上層玻璃窗,引起上層室內的可燃物燃燒。如此層層蔓延,使高層建筑形成立體火災。尤其玻璃幕墻建筑遭受這種危險性更大。(三)人員疏散困難:首先,由于樓層多,垂直距離大,疏散到地面的時間長;其次,發生火災時電梯在火災時因不防火或停電一般都而無法正常使用,多數高層建筑安全疏散主要是靠步行樓梯,而樓梯間內一旦竄入煙氣,就會嚴重影響疏散;最后,發生火災后人員在黑暗中的恐慌心理和逃生欲望等因素的影響,大量的人員在有限的樓梯間空間里擁堵,造成疏散困難。3、高層建筑防火可采取的設計措施3.1保證建筑主體結構有足夠的耐火穩定性。 (一)耐火等級和材料選擇。中國按建筑常用結構類型的耐火能力劃分為四個耐火等級(高層建筑必須為一或二級)。建筑的耐火能力取決于構件的耐火極限和燃燒性能,在不同耐火等級中對二者分別作了規定。構件的耐火極限主要是指構件從受火的作用起,到被破壞(如失去支承能力等)為止的這段時間(按小時計)。構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)建筑物應根據其耐火等級來選定構件材料和構造方式。如一級耐火等級的承重墻、柱須為耐火極限3小時的非燃燒體(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小時的非燃燒體,其鋼筋保護層須厚30毫米以上。設計時須保證主體結構的耐火穩定性,以贏得足夠的疏散時間,并使建筑物在火災過后易于修復。隔墻和吊頂等應具有必要的耐火性能,內部裝修和家具陳設應力求使用不燃或難燃材料,如采用經過防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等,以減少火災發生和控制火勢蔓延。 3.2做好防火分隔與安全通道設計。 高層建筑中,因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數的70%左右,煙氣是火災中的隱形殺手。所以,要充分考慮在建筑內設置防排煙系統的重要性。 (一)防火間距:為防止火勢通過輻射熱等方式蔓延,建筑物之間應保持一定間距。一、二級耐火等級民用建筑物之間的防火間距不得小于6米,它們同三、四級耐火等級民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。高層建筑因火災時疏散困難,云梯車需要較大工作半徑,所以高層與高層建筑物的防火距離不得小于13米。廠房內易燃物較多,防火間距應加大,如一、二級耐火等級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、四級耐火等級廠房和其他建筑物的防火距離不得小于12和14米。生產或貯存易燃易爆物品的廠房或庫房,應遠離建筑物。
(二)防火分區:建筑中為阻止煙火蔓延必須進行防火分區,即采用防火墻等把建筑劃為若干區域。防火墻應為耐火極限3小時的非燃燒體,上面如有洞口應裝設甲級防火門窗,各種管道均不宜穿過防火墻。如設防火墻有困難時,可采用以背火面溫升作耐火極限判定條件的防火卷簾(耐火極限3小時以上)、不以背火面溫升作耐火極限判定條件的防火卷簾加閉式自動噴水滅火系統。防火卷簾是指在一定時間內,連同框架能滿足耐火穩定性和耐火完整性要求的卷簾。其平時卷放在門窗洞口上方、中庭周圍或防火分區部位的轉軸箱內,火災時,將其落下,阻止火勢從門窗等開口部位蔓延。同時它還可配合防火冷卻水幕替代防火墻作為防火分隔之用。按照規范,作為防火分隔,一般水幕帶的有效寬度不宜小于6米,通常要做三排配水管,因此需要比較龐大的供水系統。(三)安全疏散通道出口:為減少火災傷亡,建筑設計要考慮安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于兩個,影劇院、體育館等觀眾密集的場所,要經過計算設置更多的出口。樓層的安全出口為樓梯,開敞的樓梯間易導致煙火蔓延,妨礙疏散,封閉的樓梯間能阻擋煙氣,利于疏散。防煙樓梯間因設有前室,更有利于疏散。高層建筑須設封閉的或防煙的樓梯間,樓梯間應布置成有兩個疏散方向。超高層建筑應增設暫時安全區或避難層,還可設屋頂直升飛機場,從空中疏散。疏散通路上應設緊急照明、疏散方向指示燈和安全出口燈。 3.3強化報警系統和滅火裝置。 設置自動報警裝置和自動滅火裝置。前者的探測器有感溫、感煙和感光等多種類型;后者主要為自動噴水設備,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滅火設備。設有自動報警裝置和自動滅火裝置的建筑應設消防控制中心,對報警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進行控制和指揮??紤]到高層建筑以自防自救為主,要注意消防栓用水量的問題,一類公建室內消火栓用水量為40l/s,室外消火栓用水量為30l/s,室內外消火栓總用水量為70l/s,是規范規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。一類火災延續時間為3.00h,考慮到市政給水狀況,由此可確定是否設置室外消防水池及其容量。
3.4控制室內可燃物的數量和種類。
關鍵詞:高層建筑;火災特點;消防防火系統
隨著經濟的快速發展,土地資源減少,城市人口不斷增多,高層建筑迅猛發展已成為社會發展的必然趨勢。與此同時,高層建筑的防火安全工作也越來越重要,不僅要在設計初消除火災的隱患,還要在思想上提高預防火災的意識,遏制及杜絕特大惡性火災事故的發生,不要讓悲劇一次次重演。
1 當代高層建筑突出的火災特點
1.l 火勢蔓延較快:高層建筑的樓梯間、風道、電梯井、管道井、電纜井等豎向井道比較多,如果防火分隔區處理不好,發生火災時就如一座座高聳的煙囪,成為火勢迅速蔓延的主途徑,尤其是一些高級賓館、綜合樓及圖書館、辦公樓等高層建筑,一般其室內可燃物比較多,一旦起火燃燒猛烈,蔓延迅速。據專家測定,在火災初期,因空氣對流在水平方向煙氣的擴做速度為每秒0.3米。在火災燃燒猛烈階段,各管井的煙氣擴散速度能夠達到每秒3~4米,也就是說如果一座高100米的高層建筑發生火災,在無阻擋情況下,半分鐘左右煙氣就能順豎向管井擴散到頂層,其擴散速度極快,大概是水平方向的十倍以上。
1.2 疏散相對困難:高層建筑的特點:一、層數多,垂直距離長。其疏散到地面或者其它安全場所所需時間長;二、人員較為集中;三、發生火災時,由于各豎井的空氣流動較為暢通,火勢與煙霧向上蔓延的速度很快。這就增加了疏散的難度,而且我國大多數有高層建筑的城市尚無登高消防車,即使有很多的高度也不能滿足安全疏散與撲救工作的需要。普通電梯在火災時因不防煙火或停電等原因無法使用,而我國多數高層建筑的安全疏散主要靠樓梯,但是樓梯間內一旦竄人煙氣,就會嚴重影響疏散工作的進行。這些都屬于高層建筑發生火災時進行疏散工作的不利條件。
1.3 撲救工作難度很大:高層建筑高達數十米,有些甚至達數百米。一旦發生火災,從室外進行撲救工作相當困難。一般主要立足于自救工作,即主要靠室內的消防設施。但由于當前我國經濟技術等條件的限制,高層建筑內部消防設施還不是很完善,尤其是二類高層建筑中仍以消火栓系統撲救為主。所以撲救高層建筑火災往往遇到較大困難。比如:熱輻射強、火勢蔓延速度、高層建筑的消防用水量不足等。而近年來,隨著建筑技術發展,建筑物高度也在不斷增加。這些超高層建筑,尤其是4O層以上建筑本身就具有較大火災危險性,即使完全照相關規范規定進行防火設計,也會出現一些與建筑安全使用、有效救援相左的問題,需要我們在防火設計的概念上有所調整。
2 高層建筑防火設計中的常見問題
總平面設計難以滿足消防車實際操作需要。很多高層建筑的工程四周設有環形消防車道,建筑施救面為分段設計,不具備連續性。建筑外墻很多采用玻璃幕墻,施救場地設在地下車庫的頂板。消防車道雖然完全按照“高規”規定來設計,但從滅火救援與消防裝備的實際考慮,這樣的設計根本無法滿足大型消防登高車的操作需要。根據實踐經驗,我們認為,在超高層建筑的消防車道設計進行時,必須結合當地消防部門的裝備情況進行合理設計。只有在設計過程中充分調查研究、合理設計,才能有效發揮消防裝備的最大功效。
高層建筑避難層設置位置合理性問題?!案咭帯币幎?,超過100m的公共建筑應該設有避難層,自高層建筑的首層至第一個避難層或者兩個避難層之間距離不宜超過15層。此規定目的是,發生火災時聚集在第一避難層的避難人員不能再經樓梯疏散,可通過消防登高車把人員疏散下來。當前,很多建設單位、設計單位總不管建筑的使用功能是什么,層高是多少,實際高度有多高,都把規范要求的15層作為兩避難層的分水嶺。我們認為,避難層的設置不僅要考慮人員安全疏散的時間,還要考慮消防登高車能夠進行施救的有效高度,尤其是第一避難層,更要考慮當地的消防裝備實際水平,設置在消防登高車可以進行施救的有效高度內。
高層建筑是否考慮利用電梯進行人員的快速疏散是一般高層建筑將樓梯作為人員疏散的首選。根據“高規”規定,高層建筑的電梯有兩種運行方式,一是在火災時客梯迫降至電梯首層,并停止使用。二是消防隊員要通過消防電梯進入著火層,實施撲救與人員的救援工作。在今天,利用電梯進行輔助的疏散已成為一項研究內容,高層建筑中的大量疏散人群及煙氣垂直蔓延迅速使得人員疏散問題格外凸出。特別是對殘障人員的疏散工作。實際上之所以禁止利用電梯進行疏散,有兩個原因,一是電梯本身的安全性,包括火災時電梯電氣的線路、部件的防火安全及電梯機械部件是否受熱失效等;二是電梯運行環境的安全,高層建筑發生火災時,由于轎廂的“活塞效應”及井道的“煙囪效應”極易將樓宇的煙氣吸入電梯井道,危及到電梯內乘客的生命安全。因此,如果不解決這兩方面問題,再加上進行合理的邏輯控制方式,高層建筑利用電梯進行火災的疏散是不可能的。
第一,根據建筑火災發展的規律和特點,建議只有火災發生初期階段才能利用電梯疏散,因為這階段火災燃燒面積不大,對電梯運行影響較小,可以保證電梯疏散可靠性,因此,如何控制電梯的運行是關鍵。第二,電梯本身的安全性。如果普通客梯以消防電梯的標準來要求,其防火安全性能就能夠大大提高。第三,電梯的運行環境可以通過機械加壓送風方式來防止火災煙氣蔓延到電梯前室或者電梯豎井,大大保證電梯的安全運行。另外,在已建成的高層建筑中一般都會根據樓層數多少對豎向電梯的布局進行分區。這樣進行分區能夠提高電梯運載能力和運行速度,減少人員在轎廂內每留時間,對于緊急情況下人員的快速疏散非常有利。
所謂高層建筑的安全特征,指的是按相關的規范進行設與和施工的安全設施、設備,包括一部分針對建筑自身特點做出的特殊防火設計。危急情況下將樓內人員安全疏散是高層建筑應急響應的核心任務,而要完成這任務,事先要組建一支應急響應隊伍較為關鍵。應急響應隊伍組織結構要根據建筑物可能發生危機的類型及嚴重程度來確定,即根據確定的建筑物危機級別來成立危機應變小組,完善應急管理體制。應急響應預案還必須明確可利用的外部支援力量,一旦發生大規模危機事件,能夠召集其協助大樓救援工作。
關鍵詞: 高層建筑;火災;防范措施
中圖分類號:X928.7 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)0210157-01
就高層建筑火災而言,其具有火勢蔓延快、火災隱患多、人員疏散及救火難度大等特點。為了減少或杜絕高層建筑火災的發生,必須針對火災特點,采取相應的防范措施。借此,本文就高層建筑火災特點及防范措施改進進行淺談。
1 我國高層建筑火災事故的主要特點
高層建筑屬于一種較為特殊的建筑結構形式,所以它的火災特點與普通建筑結構有所不同,總體來講,高層建筑火災具有以下特點:
1.1 火勢蔓延渠道較多,易形成立體火災。在高層建筑內,一般會設有管道井、樓梯間、排風通道、電纜井等,一旦發生火災,這些建筑內的通道則會形成豎向的火洞,煙氣也會由此向上不斷升騰,進而形成及其強烈的煙囪效應。火災發生后,火勢會沿著建筑外墻的窗口處不斷向上卷曲、升騰,火勢嚴重時有可能以跳躍的方式向上一層蔓延,很難控制。通常豎向火勢的蔓延速度要比橫向火勢的蔓延速度快很多,越高的建筑五,火勢蔓延擴散的速度也就越快。此外,火災還會在建筑外部風力的作用下,引起鄰近建筑起火。
1.2 電氣設備及可燃材料較多。現代的高層建筑基本上都是智能型建筑,本身標準及電氣自動化程度均比較高,由于電氣設備種類較多,從而增大了短路漏電的幾率,致使很容易引起火災發生。此外,大量易燃的建筑材料也與火災事故的發生及火勢蔓延有著直接關系,像礦棉及苯板等保溫材料的燃點就比較低,很容易引起火災。就目前建筑材料而言,其在保溫與防火這兩個方面的功能上始終存在一定的沖突,凡是保溫性能好的材料,其燃點均相對較低,從而造成材料可燃性增大。
1.3 疏散難度較大。在高層建筑內普遍存在樓面孔洞多、樓梯無扶手、物品亂堆亂放、電梯井口無護欄、安全出口無指示標等情況,這些都十分不利于會在發生時的人員疏散。同時高層建筑由于樓層較多,一旦發生火災后,位于較高樓層的人員很難迅速離開,加上火災發生時人們多數會出現驚慌、恐懼、擁擠,這樣很容易導致踩死踩傷等情況的發生。
1.4 火災撲救難度大。導致高層建筑火災撲救難度大的原因主要有以下幾個方面:其一,消防設施不完善。目前國內最高的消防云梯僅能達到100m左右的高度,而這樣的云梯也不是每個城市都有的,并且云梯實際使用時也只能升至最大高度的80%左右,加上高壓水槍僅能噴射10m左右的高度,如果火災發生在高層建筑頂層位置,室外撲救則很難完成;其二,供水原因?;馂陌l生時,滅火用水量一般為每秒100升左右,一旦供水系統發生故障,則會造成無法供水滅火。
2 高層建筑火災的具體防范措施
2.1 加強防火設計。要想降低或杜絕高層建筑火災的發生,必須從根源上進行防范,即做好建筑防火設計,具體可從以下幾個方面著手:
1)按照建筑耐火等級進行防火設計。應根據GB50045-95中的相關規定進行防火設計,該規范中將高層建筑分為兩類,并均對建筑各部位的耐火性能有明確規定。2)防火、防煙設計。① 設計防火分區。該設計最主要的作用是能夠將火勢控制在較小的范圍內,進一步阻止火災的蔓延趨勢,借此來降低火災損失。② 防煙設計。由于建筑內可燃及易燃物較多,一旦發生火災其在燃燒過程中,均會釋放出較多有害煙氣及熱量,所以必須進行防排煙設計。具體設計時應結合建筑防火分區進行,并選擇合理的防排煙方式及系統。3)安全疏散通道設計。按照高層建筑樓層較多這一特點,在設計安全疏散通道時,應設計水平方向和垂直方向兩個通道。水平方向的疏散通道應順暢,并在通道內設置滅火、排煙、應急照明、安全方向指示標識等設施;垂直疏散通道則應由電梯、樓梯、避難層等組成。其中樓梯為主要垂直疏散途徑,應設計防煙樓梯間。4)消防系統設計。大部分火災一般都會在起火后的15分鐘左右開始蔓延,這段時間是最佳的撲救及疏散時間,而想要預先得到火災信息,就必須設計火災預警系統。由于高層建筑火災外部撲救受多方因素制約,所以應盡可能立足于自救。因此,消防設備就顯得十分重要。
2.2 嚴把高層建筑防火審核關。由于多數高層建筑的火災隱患均是設計失誤造成的,為盡可能降低或消除火災隱患,除加強建筑防火設計之外,消防部門應加強對建筑防火的監督和審核,以此來確保建筑工程設計與相關消防安全要求相符。消防部門應加強以下工作:消防設計審核、消防驗收、施工監督、隨機抽查等。
2.3 加大監督力度,消除火災隱患。消防部門的監督工作人員,應適當加大對高層建筑防火安全的監督及檢查力度,以此來消除建筑潛在的火災隱患,降低火災的發生幾率。監督人員在進行檢查的過程中,應對違反消防安全法律、法規的行為予以嚴肅處理,借此來消除建筑火災隱患,確保建筑消防安全。同時消防部門還應聯合工商、安監以及衛生等部門進行聯合執法,對存在火災隱患的以及違法等行為進行查處,較為嚴重的應追究其法律責任。此外,對消防安全條件不完備的單位應責令其停業整改,直至符合消防安全要求后,方可繼續使用。
2.4 加強自我管理,提高防火意識。高層建筑本身具有較多的消防系統,如火災報警系統、自動噴水系統、防排煙系統、雨淋噴頭、水幕等等。為進一步杜絕火災事故的發生,建筑本單位應加強消防設施的管理工作,將各項安全管理制度認真落實到位,不斷提高單位員工的安全防火意識。可通過建立崗位責任制及獎懲制度等,調動員工的工作積極性,以此來確保各消防設施均能處于良好的運行狀態,進而在火災發生時起到應有的作用。
3 結論
總而言之,高層建筑火災的防范是一項較為系統且復雜的工作,由于高層建筑火災的特點較為特殊,使得防火難度增大。隨著高層建筑的不斷增多,必須建筑防火予以高度重視,設計人員應不斷加強建筑防火設計、消防部門也應認真做好建筑防火監督審核工作,通過多方攜手將高層建筑火災隱患防范于未然,以此來確保人們的生命及財產安全。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑防火設計 性能化分析
Abstract: the building fire engineering design commonly used method undertook preliminary discuss, pointed out all sorts of methods advantages and disadvantages, and the " performance " fireproof design and application prospect.
Key words: building fire safety design; performance analysis
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A文章編號:
1.建筑設計與建筑防火的關系
大型、重要建筑的可行性研究報告、初步設計中單獨設立建筑防火專篇,建筑防火是建筑設計的有機組成部分。合理的建筑防火設計能保證建筑物的使用安全?!督ㄖO計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》是建筑設計的強制規范。
1.1現代建筑的發展趨勢
前些年,建筑功能相對簡單,高層建筑、超高層建筑較少,建筑設計過程中,按照《建筑設計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》要求設計,基本能夠滿足消防安全要求。近幾年,隨著我國城市建設和建筑科學技術的發展,一批功能復雜、面積或空間較大的大型建筑、超高層建筑應孕而生。
建筑外觀體量的龐大化、摩天化,顯示了現代建筑的雄偉和神奇,各類功能場所在一起,共同組成一個建筑群,甚至一個超大規模的建筑物,建筑高度不斷增高,這些都給消防滅火的登高作業、內攻偵察、火場供水等帶來了不少困難。結構外殼的輕靈化、通透化,創新了現代建筑的風格與形象;新穎的鋼結構使建筑的跨度增大,荷載減少;玻璃幕墻或金屬幕墻的運用使建筑外形日趨明快。但這些卻都造成建筑的耐火等級的降低,建筑構件的耐火極限的縮短,也造成豎向防火分隔難以實施。內部環境的互融化,智能化,豐富了現代建筑的情趣和內涵,花園式室內庭院,集中控制的樓宇設施,將整個建筑融為一體,相映生輝,產生充滿韻味的空間組合,給人以舒適和貫通的感覺。但是傳統的建筑防火分區的措施難以落實,火災的排煙更加困難。
1.3建筑防火的重要性
我國現行的建筑防火法規是《建筑設計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》,規范的條文嚴謹細致,在耐火等級、平面布置、安全疏散、消防給水、防(排)煙和電氣等方面都有嚴格要求。但在實際執行過程中,要兼顧防火安全性和投資合理性,建筑的防火設計有時達不到法規要求,這就留下了安全隱患。近年來,建筑火災頻發。
現代城市大型建筑和高層建筑越來越多,建筑物的使用功能也越來越復雜,對這些建筑而言,建筑內部防火分隔對充分預防群死、群傷特大惡性火災事故至關重要。
大跨度、大空間的建筑越來越多地涌現出來,而發生火災的幾率也隨之大幅度地增加?;馂慕y計也表明,近年來全國各地的大空間建筑也多次發生重、特大火災事故。例如新疆克拉瑪依市友誼館火災、深圳市安貿危險品儲運公司清水河倉庫火災、北京市玉泉營環島家具城火災、中央電視臺新址附屬文化中心大樓火災等。
血淋淋的事實告誡我們:每一次重大火災,都會造成生命、財產的巨大損失。我們應該切實從思想上加強防火安全意識,從建筑設計做起,真正的做到:“以防為主,防消結合”!
2.建筑防火設計的方法
2.1目前采用方法
建筑防火設計目前有兩種設計思想,一種是傳統的“處方式”設計方法,它基于場所類型,根據國家現行技術規范進行設計;另一種是“性能化”防火設計方法,它立足于危害分析及火災假想,運用科學方法進行安全評估,從而確定設計方案。對于部分突破現行消防技術規范的設計項目,消防主管部門組織本部門和設計部門有關建筑防火專家對疑難問題進行研討,提出修改、彌補措施后形成會議紀要,以作為設計的依據,這種被稱為“專家論證會”的方法日常工作中也經常采用。
2.2“處方式”防火設計
“處方式”設計方法是根據現行的消防技術規范進行的消防安全設計,并利用現行的消防技術規范進行審核。我國廣泛采用消防技術規范進行消防安全管理,制定有《建筑設計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》等40余部消防技術規范和標準,幾乎涵蓋了現有的各類行業和各種建筑。消防技術規范(標準)在對建筑物進行分類的基礎上,按有關防火安全的要求,對每項設計都詳細規定了具體的參數和指標,例如建筑物的耐火等級、防火間距、防火分區、裝修材料、安全疏散、防排煙設施、火災自動報警裝置、室內外消火栓系統、自動噴水滅火系統及其它滅火設施的設置等。它直接給出了達到規范的安全水平,不需要使用者和查閱者有高深的專業知識,不需要復雜的分析計算,對設計和監督單位來說易于掌握,易于使用,其調整修改也較為容易。設計人員根據所設計的建筑物的形式,結合本人的實踐經驗,從規范中直接選定與該建筑物相應的設計參數和指標,建審人員也是對照標準逐項進行審核。整個設計和審核過程類似于醫生開單抓藥,所以被人們形象地稱為“處方式”設計或“規范化”設計。但是,由于每座建筑的結構、用途及內部可燃物的數量和分布情況均不一樣,其居住者或使用者的條件也存在很大差異,因此按照“處方式”設計規范統一給定的設計參數所做出的設計方案,并不一定是最科學、最合理、最有效的。同時,由于規范條文本身的復雜性和對安全經濟性因素的影響考慮不夠,彈性較小等原因,也逐漸顯現出“處方式”設計規范的不足?!疤幏绞健痹O計方法要求直接根據相應的消防規范,選定設計參數和指標,當遇到規范中沒有規定的建筑物類型時,就無法選用適合的防火設計方案,而這些未被規范涵蓋的建筑,往往都是形式非常特殊、功能非常特定的場所,保證這些場所的消防安全是十分重要的,可在這種情況下,“處方式”設計方法卻無能為力,就迫切需要一種全新的防火安全設計方法,這就是建筑防火性能化設計。
考慮到我國的經濟水平和建筑防火設計、審核技術力量,以強制性防火設計規范或防火設計指南為主要依據的建筑防火技術體系——“處方式”設計,在很長一個時期內仍將是適合我國國情的、較為切實可行的途徑。但現行技術體系在實際應用中出現的種種問題,說明必須對其進行深入的修訂完善。
2.3“性能化”防火設計
性能化防火設計是于20世紀末興起的一種全新的防火設計理念,與“處方式”設計方式不同的是,它不是根據確定的,一成不變的模式進行設計,而是運用消防安全工程學的原理和方法制定整個建筑防火系統所應達到的目標,在對建筑進行火災風險評估的基礎上,尋找實現建筑防火安全的最佳方案。
2.3.1與傳統的“處方式”設計相比,“性能化”防火設計具有以下優點
(1)性能化設計體現了一座建筑的獨特性能或用途、某個特定風險承擔者的需要。
(2)性能化設計注重安全目標的達到,而不考慮采取什么樣的途徑,有利于發揮防火設計人員的主觀創造性。