超高層建筑防火設(shè)計(jì)問題探討

陸生云

（上海天華建筑設(shè)計(jì)有限公司，上海 200235）

1 超高層建筑火災(zāi)的危害

1.1 人員疏散難度大

高層建筑的高區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)，室內(nèi)人員及時(shí)疏散到安全空間的難度較大。結(jié)合相關(guān)部門的推算進(jìn)行分析，富有經(jīng)驗(yàn)的消防隊(duì)員從高度約為30層到達(dá)地面，最快需要八分鐘，而作為普通人來說沒有一定的經(jīng)驗(yàn)，那么實(shí)際消耗的時(shí)間則會(huì)更多。由于火災(zāi)煙氣蔓延速度較短，受到外界風(fēng)力的作用，速度會(huì)更快，大約在2min內(nèi)會(huì)蔓延到30層。鑒于上述情況，可以了解到超高層若發(fā)生火災(zāi)對于人員撤離、疏散來說是極為不利的。

1.2 防火、滅火救援設(shè)備要求高

和傳統(tǒng)建筑工程進(jìn)行對比，超高層建筑不僅施工難度大，滅火難度系數(shù)也相應(yīng)呈現(xiàn)增加趨勢。出現(xiàn)火災(zāi)后，外墻和窗戶易被影響，發(fā)生脫落的情況。除此之外，部分消防設(shè)施的需求與超高層建筑消防滅火需求不一致。如普通的消防登高車的高度在55m，有效的射程范圍在80m，對于超高層建筑來說則是不適用的。目前國內(nèi)大多城市消防直升機(jī)設(shè)備量小，對超高層建筑工程實(shí)行防火設(shè)計(jì)階段，需要制定預(yù)防備案，對內(nèi)部的消防設(shè)施進(jìn)行完善。

2 超高層建筑防火設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 人員密度高

為了解決城市人口密度高等問題，建筑企業(yè)建設(shè)超高層建筑，但是該類建筑在防火中面臨的困難較多。其大多在人群密集處建設(shè)，人員流動(dòng)性強(qiáng)；超高層建筑物在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要制定對應(yīng)的安全通道，但也無法改變逃生時(shí)間長這一缺點(diǎn)；若出現(xiàn)火災(zāi)，會(huì)造成人員踩踏、擁擠的情況。

2.2 防火設(shè)計(jì)較差

超高層建筑施工期間，部分企業(yè)存有偷工減料的情況，有時(shí)會(huì)為了縮小成本，使用品質(zhì)不合格的材料，對超高層建筑物整體防火質(zhì)量產(chǎn)生影響。建筑物或其他相關(guān)設(shè)施不能符合國家規(guī)定的要求，導(dǎo)致建筑物中存在安全隱患。在超高層建筑投入使用后，其中存在大量的豎向電線線路與管道，橫向管道連接建筑內(nèi)部的不同區(qū)域和房間，同時(shí)存在大量電源、燃?xì)獾壬钤O(shè)施，若發(fā)生火災(zāi)則會(huì)造成上下樓層、同層房間之間快速蔓延等情況。

2.3 不符合消防車救援需求

國內(nèi)消防車高度范圍大多在4m，消防登高車的支架高度范圍在6m左右，實(shí)際轉(zhuǎn)彎呈現(xiàn)的半徑范圍在16m，作為操作人員不能及時(shí)調(diào)整消防機(jī)械設(shè)備，防火系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)各種問題。

總圖設(shè)計(jì)中，有些超高層建筑的超塔位置不利，環(huán)形的消防車道不通暢，需要經(jīng)過裙房內(nèi)的4m的消防通道，增加了風(fēng)險(xiǎn)，影響救援工作的順利進(jìn)行。另外大量的消防車道和消防救援場地設(shè)置在地下室頂板上，頂板荷載預(yù)留因經(jīng)濟(jì)性原因的設(shè)計(jì)按30T偏極限，沒有預(yù)見到一旦發(fā)生火災(zāi)，救援設(shè)施和救援情況的復(fù)雜性和救援場地范圍的不確定性。

3 超高層建筑防火設(shè)計(jì)中的優(yōu)化策略

3.1 消防登高車操作場地的設(shè)計(jì)

不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，因此購買的消防登高車也會(huì)有很大的區(qū)別，無論是規(guī)格、型號、對地面承重要求都會(huì)有明顯的不同，登高車自身也會(huì)有不同的操作半徑。所以，各地需要針對所購買的消防登高車情況來做出規(guī)定，保證超高層建筑物能夠按需滿足。在進(jìn)行建筑工程的審核工作當(dāng)中，需要滿足消防登高車的寬度和重量需要，保證實(shí)際施工場地與建筑存在一定的距離，一般規(guī)定50m的高層建筑，消防登高車預(yù)期的操作高度在8m，且距離外墻也要控制在合理的范圍內(nèi)。建議結(jié)構(gòu)荷載預(yù)留范圍在建筑防火規(guī)范要求的救援場地范圍上做一定程度的擴(kuò)大。

3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑防排煙系統(tǒng)

（1）參考具體的情況對防煙、排煙系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)，避免煙氣擴(kuò)散?；馂?zāi)發(fā)生以后需要認(rèn)真落實(shí)防火區(qū)進(jìn)行分割工作，確保煙氣及時(shí)疏散，方可有效對煙氣進(jìn)行控制，做好阻斷工作。除此以外，安裝專門的機(jī)械排煙管理系統(tǒng)，煙氣產(chǎn)生后能夠迅速向外進(jìn)行輸送。

（2）面對超高層建筑來講，想要確保機(jī)械排煙系統(tǒng)能夠全程正確操作是不確定的，鑒于此情況，保障施工效果符合施工需求具有一定的難度?？梢允褂谩斑壿嫹罒煼謪^(qū)”的手段對防煙分區(qū)進(jìn)行確認(rèn)，借助物理隔離的手段劃分片區(qū)，確保防煙的同時(shí)能及時(shí)排煙。

（3）由于超高層建筑內(nèi)部核心筒空間的有限性，設(shè)置排煙系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性和難度，對此建設(shè)施工單位可以采用部分自然排煙方式，安裝專門的電動(dòng)排煙窗，然后做好電動(dòng)排煙窗與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)之間的連接，一旦發(fā)生火災(zāi)，報(bào)警系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)開啟。但是在整個(gè)過程中需要注意的是，必須要對氣流的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與控制，發(fā)揮自然對流的作用，以此來強(qiáng)化排煙效果。

3.3 加強(qiáng)建筑防火設(shè)計(jì)監(jiān)督

在超高層建筑的建設(shè)中，要想加強(qiáng)高層建筑施工過程中的防火監(jiān)督質(zhì)量把控，有關(guān)部門必須予以高度重視，首先對建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格審批，發(fā)現(xiàn)不規(guī)范問題一律不予批準(zhǔn)。然后在整個(gè)施工過程中，一定要保證每一環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)方案來進(jìn)行監(jiān)督和檢查，確保建筑材料和設(shè)備達(dá)到相應(yīng)防火標(biāo)準(zhǔn)，將防火監(jiān)督工作列為重點(diǎn)。除此之外，在建筑設(shè)計(jì)過程中也要結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)合理地設(shè)置消防通道，采取合理的設(shè)計(jì)方案，這樣才能從根本上保證高層建筑的防火性能。

3.4 設(shè)計(jì)避難層

在創(chuàng)新超高層建筑防護(hù)系統(tǒng)中，工作人員需要重視避難層設(shè)計(jì)工作，堅(jiān)持有關(guān)的管理原則，對具體的工作方式進(jìn)行創(chuàng)新，有利于對工作機(jī)制進(jìn)行管理和控制。①設(shè)計(jì)人員對避難層進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證樓地面和滅火救援場地的高度低于50m，保證各個(gè)樓層檢測小于50m，滿足救援的需求。避難層的疏散樓梯需要及時(shí)進(jìn)行分段阻隔，同層進(jìn)出錯(cuò)位等；②在設(shè)計(jì)開窗自然排煙系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)人員可以利用FDS軟件進(jìn)行模擬，確保煙氣與熱輻射不能進(jìn)入相鄰建筑內(nèi)，并且要對正壓送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行處理，保證消防救援機(jī)械設(shè)備的最高救援點(diǎn)約為50m，若發(fā)生火災(zāi)則會(huì)使其安全性產(chǎn)生影響，防止出現(xiàn)煙氣竄入的情況，降低相鄰建筑物窗口的溫度，減少火災(zāi)蔓延的風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 設(shè)計(jì)疏散通道

在超高層建筑中，一些建筑企業(yè)為減少支出，會(huì)出現(xiàn)安全指示標(biāo)志和指示不清等問題，會(huì)對住戶在緊急情況下疏散產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在設(shè)計(jì)指示標(biāo)志中，要注意指示疏散設(shè)計(jì)的及時(shí)性、針對性和明顯性，并且每個(gè)消防指示標(biāo)志所間隔的距離要保持在20m，若距離太遠(yuǎn)則不利于人們尋找；若距離太近則會(huì)對人群產(chǎn)生誤導(dǎo)。因此，消防指示標(biāo)志要放置在拐角、出口等明顯的位置，或者張貼疏散指示燈，為用戶指明方向，利于人們找到正確的逃生通道。

3.6 加強(qiáng)消防人員專業(yè)培訓(xùn)教育

相關(guān)單位要積極做好消防人員專業(yè)培訓(xùn)教育活動(dòng)，在實(shí)際工作中注重消防管理人員專業(yè)技能的提升，對于高層建筑內(nèi)部人員，要定期展開滅火設(shè)備的使用培訓(xùn)，從根本上保證消防管理人員的消防意識和責(zé)任意識以及工作技能，這樣才能更好地減少工作中疏漏。除此之外，社區(qū)與建筑單位也要加強(qiáng)居民的消防安全教育工作，激發(fā)人們的消防意識，使其可以正確認(rèn)識火災(zāi)的嚴(yán)重程度，并將滅火技巧與逃生技巧牢記心中。除此之外，由于一些地區(qū)距離消防隊(duì)較遠(yuǎn)，因此，在火災(zāi)發(fā)生后消防救援隊(duì)伍無法快速到達(dá)現(xiàn)場，所以，社區(qū)可以結(jié)合實(shí)際條件建設(shè)相應(yīng)的微型消防站，保證火災(zāi)險(xiǎn)情發(fā)生后，可以及時(shí)做出有效反應(yīng)。

3.7 消防電梯設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)消防電梯時(shí)，要保證數(shù)量與安裝方面符合要求，安裝擋煙設(shè)備裝置在前室門上，避免火災(zāi)產(chǎn)生煙氣流入消防電梯。此外，要靠邊設(shè)置消防電梯，確保首層直通到室外。出現(xiàn)火災(zāi)的情況時(shí)，消防電梯能夠?qū)\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效感知，若有任何人在電梯內(nèi)，會(huì)協(xié)助電梯內(nèi)的人員進(jìn)行逃離，隨后原地關(guān)閉，提升超高層建筑的安全可靠性。

3.8 符合消防車救援需求

工作人員對超高層建筑防火進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，需要參照創(chuàng)新防火設(shè)計(jì)內(nèi)容，確保消防救援工作如期運(yùn)行。設(shè)計(jì)期間，要根據(jù)其他機(jī)械設(shè)備的相關(guān)要求，將消防通道的寬度設(shè)置約為4m，環(huán)形消防道的高度約為4.2m，并且消防通道墻壁不設(shè)門窗或增加通道寬度預(yù)留開門距離和人員通行寬度，有利于消防機(jī)械設(shè)備在消防通道中快速進(jìn)行救援，縮短營救時(shí)間，提高管理效果。并且，在消防通道設(shè)計(jì)過程中，要充分了解自身的工作和發(fā)展要求，建立多元化管控機(jī)制，增強(qiáng)管理工作的可靠性和有效性，保證防火設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

除此之外，確保超高層建筑防火設(shè)置是安全有效的，切實(shí)對居民的安全意識進(jìn)行提升，尤其需要提升防火知識的安全教育工作，定期或不定期進(jìn)行消防演練，由于高層建筑間的內(nèi)部空間較大，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，居民要保持冷靜，選擇確定的逃生路線，不僅要保證自身的生命安全，還要幫助其他居民一起逃生，緩解恐懼心理，增強(qiáng)自信。若居民不了解消防知識，則易發(fā)生踩踏事件，因此，在日常生活中要對居民加強(qiáng)消防演練，讓居民都參與到模擬演練中來，提高其自身的防火意識，保證生命安全。

4 結(jié)論

由于城市化進(jìn)程，城市內(nèi)超高層建筑的數(shù)量逐漸增多，同時(shí)，許多外地、農(nóng)村人口進(jìn)入城市打工，超高層的使用人員復(fù)雜，因此，做好超高層建筑防火設(shè)計(jì)是極為重要的，只有這樣才能防止安全問題發(fā)生，保障人民的生命健康。