时间:2023-08-04 16:48:27
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇高层建筑防火设计范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
关键词:高层建筑;防火;耐火构造;安全疏散;防火间距
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。
参考文献
关键词:高层建筑;防火设计;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) .
[3] 刘旭东. 新时期高层建筑消防电气设计的探讨[J]. 中国科技信息, 2010,(16) .
关键词:高层建筑防火设计危险性
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。
参考文献:
关键词:高层建筑火灾特点对策
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
中图分类号: TU352.5文献标识码:A 文章编号:
1.引言
近几年来,随着经济建设的发展和改革开放的深入,城市人口的持续增长,土地资源的紧缺,城市建筑日益向着大型化、多功能化、高层化、地下化发展。这些建筑往往有着这样的特点:人员密集、结构复杂、疏散困难、可燃物装修多等,一旦发生火灾,将给国家财产和人民生命安全带来巨大的损失。因此,针对高层建筑的特点,从分析高层建筑火灾特点和扑救难点入手,就如何采取切实可行的措施做好高层建筑火灾扑救工作进行分析。
2.高层建筑火灾特点
(一)起火因素多:高层建筑本身建筑面积大,功能复杂,电气化和自动化程度高,用电设备多且用电量大,漏电、短路等故障的几率增加,容易形成点火源。另外,由于室内人员多,人为因素引发火灾的机率也会相应增多。(二)火灾发生时火势蔓延快:高层建筑一旦发生火灾特别容易造成火灾蔓延、扩大。一方面,受气压和风速的影响,高层建筑内空气流动快,那些在普通建筑内不易蔓延的小火星在高层建筑内部却可发展成火灾。另一方面,大多数高层建筑都设有多而长的竖向管井如楼梯井、电梯井、管道井、电缆井、排风管道等,一旦室内起火,这些竖直通道的烟囱效应就会使烟火很容易由建筑物的下层蔓延到上层。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。另外,火灾时,大量的烟气从燃烧层窗口喷出,在窗外风力的作用下,热烟气烤裂上层玻璃窗,引起上层室内的可燃物燃烧。如此层层蔓延,使高层建筑形成立体火灾。尤其玻璃幕墙建筑遭受这种危险性更大。(三)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而无法正常使用,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。3、高层建筑防火可采取的设计措施3.1保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性。 (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。 (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,所以高层与高层建筑物的防火距离不得小于13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。防火墙应为耐火极限3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。如设防火墙有困难时,可采用以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘(耐火极限3小时以上)、不以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘加闭式自动喷水灭火系统。防火卷帘是指在一定时间内,连同框架能满足耐火稳定性和耐火完整性要求的卷帘。其平时卷放在门窗洞口上方、中庭周围或防火分区部位的转轴箱内,火灾时,将其落下,阻止火势从门窗等开口部位蔓延。同时它还可配合防火冷却水幕替代防火墙作为防火分隔之用。按照规范,作为防火分隔,一般水幕带的有效宽度不宜小于6米,通常要做三排配水管,因此需要比较庞大的供水系统。(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。 3.3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,要注意消防栓用水量的问题,一类公建室内消火栓用水量为40l/s,室外消火栓用水量为30l/s,室内外消火栓总用水量为70l/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。一类火灾延续时间为3.00h,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。
3.4控制室内可燃物的数量和种类。
关键词:高层建筑;火灾特点;消防防火系统
随着经济的快速发展,土地资源减少,城市人口不断增多,高层建筑迅猛发展已成为社会发展的必然趋势。与此同时,高层建筑的防火安全工作也越来越重要,不仅要在设计初消除火灾的隐患,还要在思想上提高预防火灾的意识,遏制及杜绝特大恶性火灾事故的发生,不要让悲剧一次次重演。
1 当代高层建筑突出的火灾特点
1.l 火势蔓延较快:高层建筑的楼梯间、风道、电梯井、管道井、电缆井等竖向井道比较多,如果防火分隔区处理不好,发生火灾时就如一座座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的主途径,尤其是一些高级宾馆、综合楼及图书馆、办公楼等高层建筑,一般其室内可燃物比较多,一旦起火燃烧猛烈,蔓延迅速。据专家测定,在火灾初期,因空气对流在水平方向烟气的扩做速度为每秒0.3米。在火灾燃烧猛烈阶段,各管井的烟气扩散速度能够达到每秒3~4米,也就是说如果一座高100米的高层建筑发生火灾,在无阻挡情况下,半分钟左右烟气就能顺竖向管井扩散到顶层,其扩散速度极快,大概是水平方向的十倍以上。
1.2 疏散相对困难:高层建筑的特点:一、层数多,垂直距离长。其疏散到地面或者其它安全场所所需时间长;二、人员较为集中;三、发生火灾时,由于各竖井的空气流动较为畅通,火势与烟雾向上蔓延的速度很快。这就增加了疏散的难度,而且我国大多数有高层建筑的城市尚无登高消防车,即使有很多的高度也不能满足安全疏散与扑救工作的需要。普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因无法使用,而我国多数高层建筑的安全疏散主要靠楼梯,但是楼梯间内一旦窜人烟气,就会严重影响疏散工作的进行。这些都属于高层建筑发生火灾时进行疏散工作的不利条件。
1.3 扑救工作难度很大:高层建筑高达数十米,有些甚至达数百米。一旦发生火灾,从室外进行扑救工作相当困难。一般主要立足于自救工作,即主要靠室内的消防设施。但由于当前我国经济技术等条件的限制,高层建筑内部消防设施还不是很完善,尤其是二类高层建筑中仍以消火栓系统扑救为主。所以扑救高层建筑火灾往往遇到较大困难。比如:热辐射强、火势蔓延速度、高层建筑的消防用水量不足等。而近年来,随着建筑技术发展,建筑物高度也在不断增加。这些超高层建筑,尤其是4O层以上建筑本身就具有较大火灾危险性,即使完全照相关规范规定进行防火设计,也会出现一些与建筑安全使用、有效救援相左的问题,需要我们在防火设计的概念上有所调整。
2 高层建筑防火设计中的常见问题
总平面设计难以满足消防车实际操作需要。很多高层建筑的工程四周设有环形消防车道,建筑施救面为分段设计,不具备连续性。建筑外墙很多采用玻璃幕墙,施救场地设在地下车库的顶板。消防车道虽然完全按照“高规”规定来设计,但从灭火救援与消防装备的实际考虑,这样的设计根本无法满足大型消防登高车的操作需要。根据实践经验,我们认为,在超高层建筑的消防车道设计进行时,必须结合当地消防部门的装备情况进行合理设计。只有在设计过程中充分调查研究、合理设计,才能有效发挥消防装备的最大功效。
高层建筑避难层设置位置合理性问题。“高规”规定,超过100m的公共建筑应该设有避难层,自高层建筑的首层至第一个避难层或者两个避难层之间距离不宜超过15层。此规定目的是,发生火灾时聚集在第一避难层的避难人员不能再经楼梯疏散,可通过消防登高车把人员疏散下来。当前,很多建设单位、设计单位总不管建筑的使用功能是什么,层高是多少,实际高度有多高,都把规范要求的15层作为两避难层的分水岭。我们认为,避难层的设置不仅要考虑人员安全疏散的时间,还要考虑消防登高车能够进行施救的有效高度,尤其是第一避难层,更要考虑当地的消防装备实际水平,设置在消防登高车可以进行施救的有效高度内。
高层建筑是否考虑利用电梯进行人员的快速疏散是一般高层建筑将楼梯作为人员疏散的首选。根据“高规”规定,高层建筑的电梯有两种运行方式,一是在火灾时客梯迫降至电梯首层,并停止使用。二是消防队员要通过消防电梯进入着火层,实施扑救与人员的救援工作。在今天,利用电梯进行辅助的疏散已成为一项研究内容,高层建筑中的大量疏散人群及烟气垂直蔓延迅速使得人员疏散问题格外凸出。特别是对残障人员的疏散工作。实际上之所以禁止利用电梯进行疏散,有两个原因,一是电梯本身的安全性,包括火灾时电梯电气的线路、部件的防火安全及电梯机械部件是否受热失效等;二是电梯运行环境的安全,高层建筑发生火灾时,由于轿厢的“活塞效应”及井道的“烟囱效应”极易将楼宇的烟气吸入电梯井道,危及到电梯内乘客的生命安全。因此,如果不解决这两方面问题,再加上进行合理的逻辑控制方式,高层建筑利用电梯进行火灾的疏散是不可能的。
第一,根据建筑火灾发展的规律和特点,建议只有火灾发生初期阶段才能利用电梯疏散,因为这阶段火灾燃烧面积不大,对电梯运行影响较小,可以保证电梯疏散可靠性,因此,如何控制电梯的运行是关键。第二,电梯本身的安全性。如果普通客梯以消防电梯的标准来要求,其防火安全性能就能够大大提高。第三,电梯的运行环境可以通过机械加压送风方式来防止火灾烟气蔓延到电梯前室或者电梯竖井,大大保证电梯的安全运行。另外,在已建成的高层建筑中一般都会根据楼层数多少对竖向电梯的布局进行分区。这样进行分区能够提高电梯运载能力和运行速度,减少人员在轿厢内每留时间,对于紧急情况下人员的快速疏散非常有利。
所谓高层建筑的安全特征,指的是按相关的规范进行设与和施工的安全设施、设备,包括一部分针对建筑自身特点做出的特殊防火设计。危急情况下将楼内人员安全疏散是高层建筑应急响应的核心任务,而要完成这任务,事先要组建一支应急响应队伍较为关键。应急响应队伍组织结构要根据建筑物可能发生危机的类型及严重程度来确定,即根据确定的建筑物危机级别来成立危机应变小组,完善应急管理体制。应急响应预案还必须明确可利用的外部支援力量,一旦发生大规模危机事件,能够召集其协助大楼救援工作。
关键词: 高层建筑;火灾;防范措施
中图分类号:X928.7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0210157-01
就高层建筑火灾而言,其具有火势蔓延快、火灾隐患多、人员疏散及救火难度大等特点。为了减少或杜绝高层建筑火灾的发生,必须针对火灾特点,采取相应的防范措施。借此,本文就高层建筑火灾特点及防范措施改进进行浅谈。
1 我国高层建筑火灾事故的主要特点
高层建筑属于一种较为特殊的建筑结构形式,所以它的火灾特点与普通建筑结构有所不同,总体来讲,高层建筑火灾具有以下特点:
1.1 火势蔓延渠道较多,易形成立体火灾。在高层建筑内,一般会设有管道井、楼梯间、排风通道、电缆井等,一旦发生火灾,这些建筑内的通道则会形成竖向的火洞,烟气也会由此向上不断升腾,进而形成及其强烈的烟囱效应。火灾发生后,火势会沿着建筑外墙的窗口处不断向上卷曲、升腾,火势严重时有可能以跳跃的方式向上一层蔓延,很难控制。通常竖向火势的蔓延速度要比横向火势的蔓延速度快很多,越高的建筑五,火势蔓延扩散的速度也就越快。此外,火灾还会在建筑外部风力的作用下,引起邻近建筑起火。
1.2 电气设备及可燃材料较多。现代的高层建筑基本上都是智能型建筑,本身标准及电气自动化程度均比较高,由于电气设备种类较多,从而增大了短路漏电的几率,致使很容易引起火灾发生。此外,大量易燃的建筑材料也与火灾事故的发生及火势蔓延有着直接关系,像矿棉及苯板等保温材料的燃点就比较低,很容易引起火灾。就目前建筑材料而言,其在保温与防火这两个方面的功能上始终存在一定的冲突,凡是保温性能好的材料,其燃点均相对较低,从而造成材料可燃性增大。
1.3 疏散难度较大。在高层建筑内普遍存在楼面孔洞多、楼梯无扶手、物品乱堆乱放、电梯井口无护栏、安全出口无指示标等情况,这些都十分不利于会在发生时的人员疏散。同时高层建筑由于楼层较多,一旦发生火灾后,位于较高楼层的人员很难迅速离开,加上火灾发生时人们多数会出现惊慌、恐惧、拥挤,这样很容易导致踩死踩伤等情况的发生。
1.4 火灾扑救难度大。导致高层建筑火灾扑救难度大的原因主要有以下几个方面:其一,消防设施不完善。目前国内最高的消防云梯仅能达到100m左右的高度,而这样的云梯也不是每个城市都有的,并且云梯实际使用时也只能升至最大高度的80%左右,加上高压水枪仅能喷射10m左右的高度,如果火灾发生在高层建筑顶层位置,室外扑救则很难完成;其二,供水原因。火灾发生时,灭火用水量一般为每秒100升左右,一旦供水系统发生故障,则会造成无法供水灭火。
2 高层建筑火灾的具体防范措施
2.1 加强防火设计。要想降低或杜绝高层建筑火灾的发生,必须从根源上进行防范,即做好建筑防火设计,具体可从以下几个方面着手:
1)按照建筑耐火等级进行防火设计。应根据GB50045-95中的相关规定进行防火设计,该规范中将高层建筑分为两类,并均对建筑各部位的耐火性能有明确规定。2)防火、防烟设计。① 设计防火分区。该设计最主要的作用是能够将火势控制在较小的范围内,进一步阻止火灾的蔓延趋势,借此来降低火灾损失。② 防烟设计。由于建筑内可燃及易燃物较多,一旦发生火灾其在燃烧过程中,均会释放出较多有害烟气及热量,所以必须进行防排烟设计。具体设计时应结合建筑防火分区进行,并选择合理的防排烟方式及系统。3)安全疏散通道设计。按照高层建筑楼层较多这一特点,在设计安全疏散通道时,应设计水平方向和垂直方向两个通道。水平方向的疏散通道应顺畅,并在通道内设置灭火、排烟、应急照明、安全方向指示标识等设施;垂直疏散通道则应由电梯、楼梯、避难层等组成。其中楼梯为主要垂直疏散途径,应设计防烟楼梯间。4)消防系统设计。大部分火灾一般都会在起火后的15分钟左右开始蔓延,这段时间是最佳的扑救及疏散时间,而想要预先得到火灾信息,就必须设计火灾预警系统。由于高层建筑火灾外部扑救受多方因素制约,所以应尽可能立足于自救。因此,消防设备就显得十分重要。
2.2 严把高层建筑防火审核关。由于多数高层建筑的火灾隐患均是设计失误造成的,为尽可能降低或消除火灾隐患,除加强建筑防火设计之外,消防部门应加强对建筑防火的监督和审核,以此来确保建筑工程设计与相关消防安全要求相符。消防部门应加强以下工作:消防设计审核、消防验收、施工监督、随机抽查等。
2.3 加大监督力度,消除火灾隐患。消防部门的监督工作人员,应适当加大对高层建筑防火安全的监督及检查力度,以此来消除建筑潜在的火灾隐患,降低火灾的发生几率。监督人员在进行检查的过程中,应对违反消防安全法律、法规的行为予以严肃处理,借此来消除建筑火灾隐患,确保建筑消防安全。同时消防部门还应联合工商、安监以及卫生等部门进行联合执法,对存在火灾隐患的以及违法等行为进行查处,较为严重的应追究其法律责任。此外,对消防安全条件不完备的单位应责令其停业整改,直至符合消防安全要求后,方可继续使用。
2.4 加强自我管理,提高防火意识。高层建筑本身具有较多的消防系统,如火灾报警系统、自动喷水系统、防排烟系统、雨淋喷头、水幕等等。为进一步杜绝火灾事故的发生,建筑本单位应加强消防设施的管理工作,将各项安全管理制度认真落实到位,不断提高单位员工的安全防火意识。可通过建立岗位责任制及奖惩制度等,调动员工的工作积极性,以此来确保各消防设施均能处于良好的运行状态,进而在火灾发生时起到应有的作用。
3 结论
总而言之,高层建筑火灾的防范是一项较为系统且复杂的工作,由于高层建筑火灾的特点较为特殊,使得防火难度增大。随着高层建筑的不断增多,必须建筑防火予以高度重视,设计人员应不断加强建筑防火设计、消防部门也应认真做好建筑防火监督审核工作,通过多方携手将高层建筑火灾隐患防范于未然,以此来确保人们的生命及财产安全。
参考文献:
[1]王志平,火灾早期探测技术在现代高层建筑中的应用[A].2008年(第十届)中国科协年会论文集[C].2008(9).
[2]张家明,从上海教师公寓火灾谈在建高层建筑的消防安全管理与火灾扑救对策[J].消防技术与产品信息,2010(12).
[3]杨明明、解江、杨志恒,浅谈现代社会高层建筑火灾特点及处置[J].价值工程,2010(9).
关键词:建筑防火设计 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
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:
1.建筑设计与建筑防火的关系
大型、重要建筑的可行性研究报告、初步设计中单独设立建筑防火专篇,建筑防火是建筑设计的有机组成部分。合理的建筑防火设计能保证建筑物的使用安全。《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》是建筑设计的强制规范。
1.1现代建筑的发展趋势
前些年,建筑功能相对简单,高层建筑、超高层建筑较少,建筑设计过程中,按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》要求设计,基本能够满足消防安全要求。近几年,随着我国城市建设和建筑科学技术的发展,一批功能复杂、面积或空间较大的大型建筑、超高层建筑应孕而生。
建筑外观体量的庞大化、摩天化,显示了现代建筑的雄伟和神奇,各类功能场所在一起,共同组成一个建筑群,甚至一个超大规模的建筑物,建筑高度不断增高,这些都给消防灭火的登高作业、内攻侦察、火场供水等带来了不少困难。结构外壳的轻灵化、通透化,创新了现代建筑的风格与形象;新颖的钢结构使建筑的跨度增大,荷载减少;玻璃幕墙或金属幕墙的运用使建筑外形日趋明快。但这些却都造成建筑的耐火等级的降低,建筑构件的耐火极限的缩短,也造成竖向防火分隔难以实施。内部环境的互融化,智能化,丰富了现代建筑的情趣和内涵,花园式室内庭院,集中控制的楼宇设施,将整个建筑融为一体,相映生辉,产生充满韵味的空间组合,给人以舒适和贯通的感觉。但是传统的建筑防火分区的措施难以落实,火灾的排烟更加困难。
1.3建筑防火的重要性
我国现行的建筑防火法规是《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》,规范的条文严谨细致,在耐火等级、平面布置、安全疏散、消防给水、防(排)烟和电气等方面都有严格要求。但在实际执行过程中,要兼顾防火安全性和投资合理性,建筑的防火设计有时达不到法规要求,这就留下了安全隐患。近年来,建筑火灾频发。
现代城市大型建筑和高层建筑越来越多,建筑物的使用功能也越来越复杂,对这些建筑而言,建筑内部防火分隔对充分预防群死、群伤特大恶性火灾事故至关重要。
大跨度、大空间的建筑越来越多地涌现出来,而发生火灾的几率也随之大幅度地增加。火灾统计也表明,近年来全国各地的大空间建筑也多次发生重、特大火灾事故。例如新疆克拉玛依市友谊馆火灾、深圳市安贸危险品储运公司清水河仓库火灾、北京市玉泉营环岛家具城火灾、中央电视台新址附属文化中心大楼火灾等。
血淋淋的事实告诫我们:每一次重大火灾,都会造成生命、财产的巨大损失。我们应该切实从思想上加强防火安全意识,从建筑设计做起,真正的做到:“以防为主,防消结合”!
2.建筑防火设计的方法
2.1目前采用方法
建筑防火设计目前有两种设计思想,一种是传统的“处方式”设计方法,它基于场所类型,根据国家现行技术规范进行设计;另一种是“性能化”防火设计方法,它立足于危害分析及火灾假想,运用科学方法进行安全评估,从而确定设计方案。对于部分突破现行消防技术规范的设计项目,消防主管部门组织本部门和设计部门有关建筑防火专家对疑难问题进行研讨,提出修改、弥补措施后形成会议纪要,以作为设计的依据,这种被称为“专家论证会”的方法日常工作中也经常采用。
2.2“处方式”防火设计
“处方式”设计方法是根据现行的消防技术规范进行的消防安全设计,并利用现行的消防技术规范进行审核。我国广泛采用消防技术规范进行消防安全管理,制定有《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等40余部消防技术规范和标准,几乎涵盖了现有的各类行业和各种建筑。消防技术规范(标准)在对建筑物进行分类的基础上,按有关防火安全的要求,对每项设计都详细规定了具体的参数和指标,例如建筑物的耐火等级、防火间距、防火分区、装修材料、安全疏散、防排烟设施、火灾自动报警装置、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统及其它灭火设施的设置等。它直接给出了达到规范的安全水平,不需要使用者和查阅者有高深的专业知识,不需要复杂的分析计算,对设计和监督单位来说易于掌握,易于使用,其调整修改也较为容易。设计人员根据所设计的建筑物的形式,结合本人的实践经验,从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标,建审人员也是对照标准逐项进行审核。整个设计和审核过程类似于医生开单抓药,所以被人们形象地称为“处方式”设计或“规范化”设计。但是,由于每座建筑的结构、用途及内部可燃物的数量和分布情况均不一样,其居住者或使用者的条件也存在很大差异,因此按照“处方式”设计规范统一给定的设计参数所做出的设计方案,并不一定是最科学、最合理、最有效的。同时,由于规范条文本身的复杂性和对安全经济性因素的影响考虑不够,弹性较小等原因,也逐渐显现出“处方式”设计规范的不足。“处方式”设计方法要求直接根据相应的消防规范,选定设计参数和指标,当遇到规范中没有规定的建筑物类型时,就无法选用适合的防火设计方案,而这些未被规范涵盖的建筑,往往都是形式非常特殊、功能非常特定的场所,保证这些场所的消防安全是十分重要的,可在这种情况下,“处方式”设计方法却无能为力,就迫切需要一种全新的防火安全设计方法,这就是建筑防火性能化设计。
考虑到我国的经济水平和建筑防火设计、审核技术力量,以强制性防火设计规范或防火设计指南为主要依据的建筑防火技术体系——“处方式”设计,在很长一个时期内仍将是适合我国国情的、较为切实可行的途径。但现行技术体系在实际应用中出现的种种问题,说明必须对其进行深入的修订完善。
2.3“性能化”防火设计
性能化防火设计是于20世纪末兴起的一种全新的防火设计理念,与“处方式”设计方式不同的是,它不是根据确定的,一成不变的模式进行设计,而是运用消防安全工程学的原理和方法制定整个建筑防火系统所应达到的目标,在对建筑进行火灾风险评估的基础上,寻找实现建筑防火安全的最佳方案。
2.3.1与传统的“处方式”设计相比,“性能化”防火设计具有以下优点
(1)性能化设计体现了一座建筑的独特性能或用途、某个特定风险承担者的需要。
(2)性能化设计注重安全目标的达到,而不考虑采取什么样的途径,有利于发挥防火设计人员的主观创造性。