高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)及防火設(shè)計(jì)

楊乾

摘 要：隨著城市化建設(shè)的快速推進(jìn)，為了節(jié)約日益短缺的土地資源，高層建筑日趨增多，但是高層建筑與一般的建筑在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上有著根本的區(qū)別，所以對防火設(shè)計(jì)就提出了較為嚴(yán)格的要求。隨著高層建筑時(shí)有發(fā)生火災(zāi)，使得防火設(shè)計(jì)成為高層建筑設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。以下就高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)及防火設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，以供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；火災(zāi)特點(diǎn)；防火設(shè)計(jì)；方法

1 前言

當(dāng)前隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，使得國內(nèi)高層建筑數(shù)量日益增多，絕大部分高層建筑存在的火災(zāi)隱患包括：可燃物數(shù)量比較多，火勢蔓延速度過快；平面結(jié)構(gòu)十分繁雜，人員疏散難度大；火災(zāi)撲救困難；引發(fā)火災(zāi)的概率高等等。因此加強(qiáng)高層建筑的防火設(shè)計(jì)是非常重要的。本文簡述了高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)的特點(diǎn)，對高層建筑防火設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行了探討分析，旨在保障高層建筑的使用安全。

2 高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)的特點(diǎn)

2.1 人員疏散困難

隨著高層建筑的高度變化，絕大部分高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)顯得更加繁雜，一旦引發(fā)火災(zāi)，安全疏散具有一定的難度。對于相當(dāng)一部分高層建筑來說，垂直疏散距離比較大，需要耗費(fèi)比較長的時(shí)間，才能實(shí)現(xiàn)疏散到地人員。調(diào)查研究顯示，如果選擇三十層樓的高度，讓一位身體素質(zhì)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的消防員從上往下跑，需要耗費(fèi)的時(shí)間大約在三十分鐘之內(nèi)。更進(jìn)一步說，在進(jìn)行安全疏散的過程中，高層建筑的居民過于集中，比較容易在疏散通道內(nèi)部發(fā)生踩踏事件，后果不堪設(shè)想。另外，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，火勢和煙氣蔓延迅速，基于突發(fā)情況，絕大部分人們會(huì)瘋狂的朝著樓梯間奔去，此時(shí)，竄入的煙氣，大幅度提高了疏散的難度。

2.2 高層建筑火災(zāi)撲救難度大

在高層建筑內(nèi)部引發(fā)火災(zāi)的時(shí)候，絕大部分消防人員所應(yīng)用的滅火救援設(shè)備根本無法真正滿足高層建筑物火層的實(shí)際高度。不少室內(nèi)設(shè)施成為撲救高層火災(zāi)必不可少的要件之一。但是，在實(shí)踐中，我們不難發(fā)現(xiàn)，相當(dāng)一部分室內(nèi)設(shè)施管路具有一定的復(fù)雜性，滅火不具有較強(qiáng)的針對性，所需的用水量十分巨大。更確切的說，基于十分有限地高層建筑自身消防水量的考慮，從室外對相應(yīng)的消防車進(jìn)行供水補(bǔ)給，已經(jīng)成為未來發(fā)展的必然趨勢之一。

2.3 火勢蔓延速度快

有些高層建筑相關(guān)領(lǐng)域的豎向井道中，假如沒有將防火分隔工作處理好，火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的煙囪效應(yīng)，進(jìn)一步導(dǎo)致火勢蔓延迅速。打個(gè)比方，在沒有任何遮蔽的前提之下，高層建筑的高度超過了一百米，煙氣順利抵達(dá)高層建筑的頂層僅僅需要三十秒的時(shí)間。實(shí)踐表明，伴隨著高層建筑的高度不斷增加，與之相應(yīng)的風(fēng)速也越來越大。不言而喻，風(fēng)速越來越大，火勢蔓延越來越迅速。

3 高層建筑防火設(shè)計(jì)的方法

3.1 建筑主體結(jié)構(gòu)必須具有足夠的耐火穩(wěn)定性

在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，嚴(yán)格按照相關(guān)文件的耐火等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步確保建筑主體結(jié)構(gòu)具有足夠的耐火穩(wěn)定性。在火災(zāi)發(fā)生過程中，高層建筑主體結(jié)構(gòu)具有足夠的耐火穩(wěn)定性，有利于盡可能保持較短時(shí)間內(nèi)的結(jié)構(gòu)安全，為消防人員爭取足夠的預(yù)留時(shí)間，有利于最大限度地降低高層建筑引發(fā)火災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。通常，高層建筑的內(nèi)部附屬設(shè)施是耐火等級(jí)主要涉及的范圍之一。另外，高層建筑的主體結(jié)構(gòu)也是耐火等級(jí)應(yīng)該考慮的主要內(nèi)容之一。這里需要明確指出的是，保證防火分隔到位切斷火災(zāi)蔓延途徑，不容忽視。另外，合理安全疏散設(shè)計(jì)暢通逃生通道，應(yīng)該引起有關(guān)方面領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。

3.2 總平面布局和平面布置

總平面布局和平面布置對建筑自身及相鄰建筑物的使用功能和安全有非常大的影響，總平面布局在滿足城市規(guī)劃和消防安全的前提下，合理布置建筑位置、防火間距、消防車道和消防水源等。合理布置建筑，建筑之間留有足夠的防火間距，用以消除或減少各建筑之間及周邊環(huán)境的相互影響，防止火災(zāi)蔓延。建筑物間的防火間距應(yīng)滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定的要求。

當(dāng)防火間距因場地原因不能滿足國家有關(guān)消防技術(shù)規(guī)范時(shí)，可采取以下補(bǔ)救措施：（1）拆除部分耐火等級(jí)低、占地面積小、使用價(jià)值低的和新建筑相鄰的原有陳舊建筑。（2）設(shè)置獨(dú)立的室外防火墻，在設(shè)置此墻時(shí)，應(yīng)兼顧通風(fēng)排煙和破拆撲救。（3）改變建筑物的生產(chǎn)和使用性質(zhì)，降低建筑物的火災(zāi)危害性。（4）將建筑物的普通外墻改為防火墻，或減少相鄰墻面的開洞面積，如設(shè)門窗應(yīng)采用防火門窗。

3.3 建筑內(nèi)部空間的布置

為防止火災(zāi)和煙氣在建筑內(nèi)部蔓延擴(kuò)大，確保火災(zāi)時(shí)的人員生命安全，減少財(cái)產(chǎn)損失，應(yīng)對建筑內(nèi)部空間進(jìn)行合理布置。（1）建筑布置應(yīng)遵循以下原則：建筑內(nèi)部某個(gè)部位著火時(shí)，能限制火災(zāi)和煙氣在建筑內(nèi)部蔓延擴(kuò)大，并為人員的疏散、消防人員的撲救提供方便。建筑內(nèi)部某個(gè)部位著火時(shí)，減少對相鄰區(qū)域受到強(qiáng)制熱輻射和煙氣的影響。能方便消防隊(duì)員的救援、利用滅火設(shè)施進(jìn)行滅火。有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)的建筑設(shè)備部位，能防止對人員和重要設(shè)備造成危害。（2）設(shè)備用房的布置應(yīng)遵循以下要求：燃油、燃?xì)忮仩t房、變壓器室應(yīng)布置在建筑物的首層或地下一層靠外墻部位。鍋爐房、變壓器室的門應(yīng)直通室外或安全出口。柴油發(fā)電機(jī)房宜布置在建筑物的首層和地下一層，機(jī)房內(nèi)應(yīng)設(shè)置儲(chǔ)油間，總儲(chǔ)存量不應(yīng)大于8h的需要量。消防水泵房不應(yīng)設(shè)置在地下 3 層及以下其他層，疏散門應(yīng)靠近安全出口。

3.4 建筑內(nèi)防火分區(qū)的劃分

為有效的阻止火災(zāi)在建筑物的水平、垂直方向蔓延，將火災(zāi)限制在一定范圍內(nèi)，在建筑內(nèi)劃分防火分區(qū)是十分必要的。為了火災(zāi)發(fā)生時(shí)，將煙氣控制在一定范圍，為了提高排煙口的排煙效果，劃分防煙分區(qū)是最好的方法。高層民用建筑（一級(jí)，二級(jí)耐火等級(jí)）防火分區(qū)的最大允許面積為1500m2；單、多層民用建筑，耐火等級(jí)為一級(jí)，二級(jí)時(shí)，防火分區(qū)的最大允許面積2500m2；耐火等級(jí)為三級(jí)時(shí)，防火分區(qū)的最大允許面積為1200m2；耐火等級(jí)為四級(jí)時(shí)，防火分區(qū)的最大允許面積為 600m2；地下室的防火分區(qū)允許面積為500m2，當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)有自動(dòng)噴淋系統(tǒng)時(shí)，防火面積增加1.0 倍。防煙分區(qū)不宜大于2000m2，防煙分區(qū)應(yīng)采用擋煙垂壁、隔墻、結(jié)構(gòu)梁等劃分；不應(yīng)跨越防火分區(qū)。

4 結(jié)束語

高層建筑的樓層具有一定的高度，設(shè)備相當(dāng)齊全，功能比較復(fù)雜性。與其它普通的建筑物相比，一旦在高層建筑中發(fā)生火災(zāi)，無法從外部著手進(jìn)行相應(yīng)的滅火工作，這在一定程度給人員疏散和撲救工作造成了極大的困擾，不可避免地會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至出現(xiàn)一些人員傷亡事故。因此非常有必要對高層建筑防火設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行研究。

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