高層建筑防火設(shè)計(jì)措施

1、<p>　　高層建筑防火設(shè)計(jì)措施</p><p>　　摘要：為了滿足城市化建設(shè)的需要，高層建筑增多是必然趨勢(shì)，這樣就會(huì)導(dǎo)致防火安全的任務(wù)變得越來越重，文章從高層建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性分析出發(fā)，提出了防火設(shè)計(jì)中的問題，得出有效安全的防火設(shè)計(jì)措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑防火設(shè)計(jì)危險(xiǎn)性 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編

2、號(hào)： </p><p><b>　　一.前言 </b></p><p>　　建筑物的防火安全設(shè)計(jì)是一門綜合性科學(xué)，是由多專業(yè)( 建筑、結(jié)構(gòu)、空調(diào)、電氣、給排水) 共同采取安全措施的綜合體現(xiàn)，高層建筑在消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)上應(yīng)優(yōu)先保證人員在火災(zāi)中的安全，同時(shí)考慮如何減少火災(zāi)的發(fā)生和火災(zāi)的損失防止火災(zāi)大面積蔓延，最大限度地降低火災(zāi)對(duì)人們生命和財(cái)產(chǎn)的破壞，利用性能化設(shè)計(jì)合理劃分防火

3、分區(qū)、組織人員安全疏散達(dá)到高層建筑防火性能總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，最大限度地保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。 </p><p>　　二.高層建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性分析 </p><p>　　2.1可燃物較多，火勢(shì)蔓延較為迅速 </p><p>　　在高層建筑的樓梯間、電梯間、管道井、風(fēng)道、電纜井、排風(fēng)道等豎向井道部位，如果防火分隔或防火處理不好，一旦發(fā)生火災(zāi)就好像一座座高聳的煙囪，成為火勢(shì)迅速

4、蔓延的途徑。高級(jí)旅館、圖書館、檔案樓、科研樓、辦公樓等高層建筑，一般室內(nèi)裝修家具等可燃物較多，一旦起火，發(fā)煙量大，燃燒猛烈，火災(zāi)容易蔓延。據(jù)測(cè)定，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；在燃燒猛烈階段，由于高溫狀態(tài)下的熱對(duì)流而造成的水平方向煙氣擴(kuò)散速度為0.5～0.8m/s，煙氣沿樓梯間或豎向管井?dāng)U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(nèi)達(dá)到頂層。日本在一個(gè)醫(yī)院

5、里做過燃燒試驗(yàn)， 證明在幾分鐘內(nèi)就能把每層3500m2 的二十三層大樓都充滿煙氣。建筑物越高，風(fēng)速越大。風(fēng)速增大，火勢(shì)的蔓延擴(kuò)大速度也相應(yīng)增加。據(jù)測(cè)定:距地面高度10m 處風(fēng)速為5m/s；30m 處風(fēng)速為8.7m/s；60m 處風(fēng)速為12.3m/s；90m 處風(fēng)速為15m/s。 </p><p>　　2.2建筑高度較高，平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全疏散困難 </p><p>　　高層建筑的特點(diǎn)，一是

6、層數(shù)多，垂直疏散距離長(zhǎng)，疏散到地面需要較長(zhǎng)的時(shí)間；二是人員集中，疏散時(shí)容易出現(xiàn)擁擠情況；三是發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣和火勢(shì)向上蔓延快、且易竄入樓梯間，而火災(zāi)發(fā)生時(shí)人們大量涌向樓梯，增加了疏散難度(平時(shí)使用的普通電梯，在火災(zāi)時(shí)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)。火災(zāi)案例分析表明，被煙薰死的(包括被煙薰倒后燒死的)，占火災(zāi)死亡人數(shù)的一半以上。 </p><p>　　2.3火災(zāi)撲救難度較大 </p

7、><p>　　高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防隊(duì)員使用的滅火救護(hù)設(shè)施往往不易達(dá)到建筑高度，因此，撲救高層建筑火災(zāi)主要立足于室內(nèi)消防給水設(shè)施。由于受到各種條件的限制，撲救的難度很大?；馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)熱輻射強(qiáng)、煙霧濃、火勢(shì)向上蔓延的速度快和途徑多，消防隊(duì)員難以堵截；當(dāng)火勢(shì)擴(kuò)大，形成大面積火災(zāi)時(shí)，室內(nèi)消防水量顯然不足，需要利用消防車從室外進(jìn)行補(bǔ)給，但消防水帶耐壓能力常常不能適應(yīng)需要。此外，建筑物如果沒有安裝消防電梯，消防隊(duì)員則需要“全副武

8、裝”的通過樓梯沖上高層，不僅體力消耗大、速度慢，還會(huì)與向下疏散的人流發(fā)生對(duì)撞而延誤時(shí)間，不能及時(shí)到達(dá)著火層進(jìn)行撲救，消防器材也不能隨時(shí)得到補(bǔ)充，均將嚴(yán)重影響撲救。 </p><p>　　三.設(shè)計(jì)中所要注意問題 </p><p>　　3.1保證建筑主體結(jié)構(gòu)有足夠的耐火穩(wěn)定性 </p><p>　　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

9、。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)問題方面仍任重道遠(yuǎn)。 </p><p>　?。ㄒ唬┠突鸬燃?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

10、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。 </p><p>　　（二）建筑物應(yīng)根據(jù)其耐火等級(jí)來選定構(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3

11、00×300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 </p><p>　　3.2做好防火分隔與安全通道設(shè)計(jì) </p>&

12、lt;p>　　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

13、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

14、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</p><p>　?。ㄒ唬┓阑痖g距：為防止火勢(shì)通過輻射熱等方式蔓延，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

15、、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房，應(yīng)遠(yuǎn)離建筑物。 </p><p>　?。ǘ┓阑鸱謪^(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

16、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米以內(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防火墻。不能設(shè)防火墻的可設(shè)防火卷簾，用水幕保護(hù)。 </p>