李鵬飛
摘 要:在最近幾年當(dāng)中超高層建筑得到了一定的推廣,在許多城市中都建設(shè)了大量的超高層建筑。但是超高層建筑在防火方面所面臨的問題導(dǎo)致其存在著較大的安全隱患。在本文當(dāng)中筆者首先對(duì)超高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)與危害性進(jìn)行了分析,并從加強(qiáng)整體布局、加強(qiáng)整體布局、加強(qiáng)疏散設(shè)計(jì)以及劃分防火分區(qū)幾個(gè)方面論述了具體的防火設(shè)計(jì)策略。
關(guān)鍵詞:超高層;建筑防火;設(shè)計(jì)
一.引言
隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加速,城市地區(qū)人口數(shù)量不斷增多,在這樣的背景之下,超高層建筑已經(jīng)成為緩解城市用地緊張的重要措施。此外,超高層建筑還可以為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的居住空間,是一種品質(zhì)更加優(yōu)良的現(xiàn)代建筑。但是超高層建筑在消防方面面臨著較大的危險(xiǎn),一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。因此,加強(qiáng)超高層建筑防火設(shè)計(jì)已經(jīng)成為超高層建筑設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。
二.超高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)與危害性分析
(一)超高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)
超高層建筑在發(fā)生火災(zāi)時(shí),火災(zāi)蔓延的方式也是傳統(tǒng)火災(zāi)中的熱對(duì)流以及熱輻射等方式。但是超高層建筑火災(zāi)蔓延也有自身的一些特點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面內(nèi)容中:(1)水平方向的蔓延,在超高層建筑當(dāng)中,防火分區(qū)的設(shè)置如果不合理則會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)會(huì)在水平方向蔓延。此外超高層建筑中經(jīng)常使用吊頂以及地毯等物品也容易導(dǎo)致火災(zāi)在水平方向的蔓延;(2)豎向蔓延。在超高層建筑當(dāng)中必然會(huì)存在著一定數(shù)量的豎向井道,如電梯井、水電井等。如果豎向井道沒有設(shè)置良好的防火措施,則在火災(zāi)發(fā)生時(shí),這些豎向井道必然會(huì)向煙囪一樣導(dǎo)致火災(zāi)蔓延到整個(gè)樓層當(dāng)中。因此,在超高層建筑當(dāng)中豎向井道的防火設(shè)計(jì)一直都是需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容;(3)空調(diào)系統(tǒng)管道蔓延。任何建筑物內(nèi)部都必然涉及到空調(diào)系統(tǒng),超高層建筑也不例外,而且內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)管道更多更加復(fù)雜。一旦發(fā)生火災(zāi),空調(diào)系統(tǒng)每個(gè)部位的防火閥門沒有及時(shí)生效防火作用的話,火勢(shì)便會(huì)接著空調(diào)管道將火勢(shì)蔓延到整個(gè)空調(diào)管道空間。通過相對(duì)負(fù)壓吸進(jìn)火災(zāi)空間中的延期,再從遠(yuǎn)離火災(zāi)區(qū)域但是空調(diào)管道相互連接的區(qū)域中冒出來,這樣便會(huì)出現(xiàn)更多的起火點(diǎn),導(dǎo)致火勢(shì)更大,難以在短時(shí)間之內(nèi)控制火勢(shì)蔓延。
(二)超高層建筑火災(zāi)的危害性分析
超高層建筑的高度超過100米,同時(shí)其結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜,在火災(zāi)發(fā)生時(shí)不僅無法及時(shí)查清火災(zāi)起因,同時(shí)也很難有效控制火勢(shì)。此外,大部分超高層建筑都是作為辦公樓使用,人員相對(duì)較為密集,火災(zāi)的后果相對(duì)較為嚴(yán)重。具體來說超高層建筑火災(zāi)的危害性主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面內(nèi)容當(dāng)中:(1)人員疏散相對(duì) 較為困難,很容易導(dǎo)致大量的人員傷亡。一般情況下,超高層建筑在疏散方面都存在著較大的難度。根據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),現(xiàn)階段大部分消防員從100m左右的高度下降到地面的時(shí)間大約為10分鐘,但是普通人從100m高度下降到地面的時(shí)間要明顯更長。而現(xiàn)階段的研究結(jié)果表明,在火災(zāi)發(fā)生之時(shí),煙氣的蔓延速度可以到達(dá)3m/s左右,大約只需要2min煙氣就可以快速的蔓延到整個(gè)超高層建筑當(dāng)中。因此,疏散的難度相對(duì)較大;(2)火災(zāi)撲救難度較大。在火災(zāi)發(fā)生之時(shí),超高層建筑的外墻如果發(fā)生脫落則會(huì)嚴(yán)重影響消防人員的救援行動(dòng)。而如果火災(zāi)蔓延到外墻部位則必然會(huì)導(dǎo)致救援的進(jìn)一步受阻。此外,現(xiàn)階段我國所使用的消防車的登高高度一般為55m左右,而有效射程一在80m左右,但是很難實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)滅火,這就必然導(dǎo)致超高層建筑的火勢(shì)無法得到有效控制。此外,從現(xiàn)階段我國大部分城市的消防實(shí)施配置來看,幾乎沒有城市配置了消防直升機(jī)。
三.超高層建筑防火設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)分析
在上文當(dāng)中筆者對(duì)超高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析,并針對(duì)其特點(diǎn)分析了超高層建筑火災(zāi)發(fā)生的危害性。在下文當(dāng)中筆者將集中論述超高層建筑防火設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的幾個(gè)重點(diǎn)問題。
(一)加強(qiáng)整體布局
超高層建筑在規(guī)劃設(shè)計(jì)之初就需要加強(qiáng)防火設(shè)計(jì),要構(gòu)建出具有較高防火性能的建筑群。隨著城市建設(shè)工作的不斷開展,城市中建筑物的數(shù)量明顯處于不斷提升的狀態(tài)當(dāng)中,如果才城市規(guī)劃之初就充分考慮建筑防火,則火勢(shì)在不同建筑群中的蔓延可以得到有效的控制。在整體布局規(guī)劃當(dāng)中樓間距的控制極為關(guān)鍵,合適的樓間距不僅可以避免火勢(shì)的蔓延,同時(shí)也可以避免建筑因?yàn)榛馂?zāi)倒塌而影響到周邊建筑物。此外,在進(jìn)行超高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),還必須要為消防設(shè)施提供必要的運(yùn)行空間,例如預(yù)留合理的消防車道寬度。
(二)加強(qiáng)耐火設(shè)計(jì)
耐火設(shè)計(jì)時(shí)超高層建筑防火設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容,也是解決超高層建筑防火設(shè)計(jì)問題的關(guān)鍵所在。而在耐火設(shè)計(jì)當(dāng)中,選材具有非常重要的意義。首先,從建筑材料來看,鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能要明顯低于混凝土結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生之時(shí),其物理力學(xué)性能會(huì)發(fā)生明顯的變化,并產(chǎn)生較為明顯的變形。例如,如果溫度達(dá)到500℃,鋼結(jié)構(gòu)的承載能力只能達(dá)到原來的一半左右。而如果溫度超過1000℃則鋼結(jié)構(gòu)的承載能力幾乎會(huì)完全喪失。因此,對(duì)于超高層建筑應(yīng)該優(yōu)先選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其次,在進(jìn)行保溫材料的選擇時(shí),盡量選擇耐火極限相對(duì)較高的材料,避免火災(zāi)的蔓延,同時(shí)采用外墻外保溫做法,降低火災(zāi)發(fā)生時(shí)的危險(xiǎn)。
(三)加強(qiáng)疏散設(shè)計(jì)
在超高層建筑防火設(shè)計(jì)當(dāng)中疏散設(shè)計(jì)也是需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容,在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中需要針對(duì)具體案例對(duì)疏散的路徑進(jìn)行優(yōu)化處理,將常用的的路線與急用的路線結(jié)合起來,備用電梯的設(shè)計(jì)與建立要有實(shí)際意義,電梯雖然是火災(zāi)之后能夠以最快的速度來疏散人員,同時(shí)也有可能在火災(zāi)之中第一個(gè)被損壞的工具,因此,備用的電梯設(shè)計(jì)一定要全面考慮,備用電梯平時(shí)不能使用。一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí),要利用備用電梯的位置的優(yōu)勢(shì)來疏散人群。其次,超高層建筑還必須要根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求設(shè)置避難層。最后,在進(jìn)行豎向管道的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,應(yīng)該講火災(zāi)隱患降低到最低,從而有效避免煙囪效應(yīng),最終為人員的疏散爭取更多的時(shí)間。
(四)劃分防火分區(qū)
在超高層建筑設(shè)計(jì)中,可以利用各種防火設(shè)備將內(nèi)部的建筑空間分為不同的防火區(qū)域,同時(shí)每個(gè)空間都使用特定的防火材料圍合成封閉的空間,在火災(zāi)發(fā)生之后,可以及時(shí)的實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的有效控制,從而為后續(xù)的營救提供更多的時(shí)間。防火分區(qū)的劃分需要根據(jù)建筑的具體類型與基本特征來進(jìn)行設(shè)定,防火墻是目前階段較為常用的防火分區(qū)分割材料。
四.結(jié)語
隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加速,超高層建筑在未來必然會(huì)成為一種極為重要的建筑形式,但是超高層建筑在防火方面所存在的問題導(dǎo)致超高層建筑的推廣受到了一定的阻礙?;诖朔N情況,在本文當(dāng)中筆者結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)超高層建筑防火設(shè)計(jì)提出了自己的一些看法,希望能對(duì)廣大設(shè)計(jì)人員有所啟發(fā)。
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