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      1. 新聞動態

        高層建筑防火設計要點簡述

        時間:2024-01-04 19:11:01    瀏覽:

        針對高層建筑起火的特點,從防火分區和防火間距的設計、安全疏散樓梯、排煙系統、消防電梯、避難層等方面,闡述了高層建筑的防火設計要點,有利于提高高層建筑防火設計的水平,保障了居住者的生命財產安全。

        目前我國的經濟正處于快速發展之中,正因為這個機遇的存在,我國的建筑行業在這些年也正是發展的好形勢,城市化發展進程穩步提升,這也在很大程度上使得在城市中的土地資源越來越稀缺,所以高層建筑在這一點上正好滿足了這個需求,在城市化的進程中扮演著越來越重要的角色。同時,人們對高層建筑的防火要求也日益提高了,因此,加強高層建筑的防火設計變得尤為重要。

        1高層建筑起火特點

        1.1高層建筑起火因素多

        現代高層建筑的功能較多,面積也較大,能容下的人口也比較多,內部裝修的材料大部分都是易燃材料,這些因素都是造成火災的隱患。

        1.2高層建筑火災蔓延快

        在高層建筑的內部裝飾之中所使用到的很多材料都是易燃材料,因此一旦有火源引起,很容易使其點燃,最后火災會順著樓梯間、管道井、電梯井、排氣道、電纜井、垃圾道等高層建筑中的各種管道向外蔓延。一旦發生火災,這些存在于高層建筑中的豎向管道就會變成一個個高大的煙囪,最終會形成煙囪效應使得煙和火流動的速率急劇加快,從而最終導致火災的惡化,使得高層建筑受到更大的傷害。在高層建筑室內管道井、電梯井、排氣道以及樓梯間都比較多,如果沒有做好防火設計,那么在發生火災時就會使火災蔓延速度加快。尤其是在圖書館、科研樓、酒店、綜合辦公樓以及檔案樓這些建筑中,一旦發生了火災,火勢就會迅速蔓延。

        1.3高層建筑人員疏散比較困難

        高層建筑的垂直距離比較高,樓層比較多,當建筑物室內發生火災時,要將樓層的人疏散出來所花費的時間就會比較長。在高層建筑物中,電梯在發生火災時是不能使用的,人員的疏散只能依靠樓梯,高層建筑人口較多,當建筑物內發生火災,樓梯間就會竄入大量的煙霧,煙霧的竄入就會嚴重影響人員的疏散。

        1.4高層建筑滅火救援難度大

        高層建筑由于自身的結構特點,在高層建筑發生火災時,救援難度比較大。根據我國目前情況來看,我國大部分高層建筑外墻采用的是玻璃幕墻,當火災發生時,玻璃幕墻很容易發生破碎,一旦破碎就會對樓下的人產生傷害,碎片甚至還可能對供水器或消防車產生影響。高層建筑較高,消防設備的噴射程度無法滿足建筑物高度要求,這就給救援造成很大困難。

        2高層建筑防火設計要點

        2.1高層建筑的防火分區和防火間距要設計合理

        在對高層建筑進行防火設計時,需要將其防火分區和防火間距考慮進去。所謂的防火分區主要指的是采用防火分隔措施分隔出來的空間,它能在一定的范圍和時間內,對其火災趨勢進行適當的控制,減緩火勢的蔓延速度,為消防人員提供救援時間,為逃生人員提供逃生時間。在高層建筑設計中,防火分區一般有兩部分:水平分區和垂直分區。在高層建筑中,水平分區主要是依靠鋼筋混凝土的樓板、防火墻以及防火卷簾等結構實現的。垂直防火區則是依靠窗檻墻和耐火樓板等結構實現分區的。

        在高層建筑中,交通通道是必須要采用防火設計。垂直防火分區是指通過樓板和窗檻墻等防火分隔設施在垂直方向分隔出來的空間。水平防火分區則是指通過防火卷簾、防火門以及防火墻等設施在水平方向分隔出來的空間。在防火墻上只能安裝安全疏散門,其他窗、門以及洞口是不能設置的。此外,防火墻是不允許可燃氣體管道穿越的。

        當高層建筑室內面積比防火分區面積還要大時,就需要在其合適的位置設置好防火卷簾。防火卷簾只有在火災發生時才會自動落下,是不會對平時空間產生影響的。在對高層建筑進行設計時,要將周圍環境考慮進去,兩棟相鄰的建筑物之間應該保持一定的距離,這主要是為了在建筑物發生火災時,周邊建筑物不會受到影響,人員能安全疏散。根據相關規范規定,兩棟高層建筑物之間的防護距離應大于13m,主樓與裙樓之間的距離大于9m。

        2.2合理設計安全疏散樓梯

        樓梯是建筑物發生火災疏散人員的主要通道,在高層建筑物發生火災時,電梯、自動扶梯都是不能使用的。在對高層建筑樓梯進行設計時,需要將其樓梯間設計成室外樓梯、防煙樓梯以及封閉樓梯間,這樣的設計不但能阻止火勢的蔓延,而且還能保證人員在疏散過程中的安全。對于高層建筑而言,樓梯數量和位置也是有一定要求的,每個防火區的樓梯數量不小于兩部,其位置應分散布置,這主要是為了避免火災發生時發生擁擠現象。

        2.3設計好高層建筑的排煙系統

        當高層建筑起火時,對人造成傷害的形式主要分為兩種:火焰傷害和煙霧傷害。這兩種傷害形式都可能造成死亡的發生。為了減少火災煙霧對人體的傷害,在對高層建筑進行設計時,就需要設計好高層建筑的排煙系統,在對高層建筑排煙系統進行設計時,首先需要對其建筑進行防煙分區,防煙分區與防火分區是要分開的,不能重合到一起,且每個防煙分區的面積要小于500m2。

        防煙分區可以用擋煙垂壁和隔板來劃分,每個防煙分區都需要設置排煙口,且排煙口一般都是設置在防煙中心。排煙系統除了需要設計排煙口,還需要對其排煙風道進行設計,排煙風道設計要求是非常嚴格的,它的安裝必須牢固且使用的材料必須是耐火材料,排煙風道的設計也是不能和防火分區重合的。

        2.4合理的設計消防電梯和避難層

        為了保證消防工作的安全性,一旦發生火災,首先要關閉電源。同時,要停止對工作電梯的使用。這種情況下,消防電梯的使用起著關鍵的作用。這樣消防器具以及消防人員才能及時趕到現場,傷員才能以最快的速度送往醫院。值得提出的是,消防電梯井必須是獨立的,應該在不同的防火區安裝設備,這樣才能覆蓋更多的區域,確保消防工作的高效性。此外,消防電梯的數量應依據具體的樓層情況設置,在電梯的井底做好排水措施,防止出現流水過多,阻止電梯運行的情況。在高層建筑當中,由于人數較多,在發生火災的情況下,難以保證全部人員的安全。

        除此之外,還有一些不穩定因素的干擾,如意外堵塞等情況。這些問題警示著有關部門,在防火設計時,要設置臨時的避難層,這樣就能夠在短時間內保證人員的安全。避難層的設置有許多優點,既可以縮短人群之間的距離,還能幫助居民及時到達安全處,減輕消防工作的壓力。理論上規定,兩個避難層之間的距離必須控制在15層之內,這樣才利于工作的進行。對于疏散的樓梯也有著特殊的要求,必須設置在避難層轉換,并且它是最后直達地面的。在消防電梯出口以及消防專線電話旁,都應該設置避難層,同時配備全面的消防工具。對于避難層的裝修材料的要求也相當嚴格,由于是處理火災問題,所以要避免可燃材料的使用。

        3結語

        高層建筑的火災問題是一個比較嚴重的問題,要做好高層建筑防火設計首先就需要了解清楚高層建筑起火的因素、火災的特點。然后針對這些因素和特點對高層建筑進行防火設計,從源頭上杜絕火災發生的可能。

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        1.在進行總平面設計時,應根據城市規劃,合理確定高層建筑的位置、防火間距、消防車道和消防水源等。

        2.高層建筑的底邊至少有一個長邊或周邊長度的1/4且不小于一個長邊長度,不應布置高度大于5m、進深大于4m的裙房,且在此范圍內必須設有直通室外的樓梯或樓梯間的出口。

        3.防火間距:多層——多層6m_;多層——高層9m;高層——高層13m。注:相鄰兩高層建筑,較低一座的屋面和側墻不開窗時,防火間距可為4m;兩座建筑相鄰較高的一面外墻為防火墻時,其防火間距不限。

        4.消防車道:

        (1)高層建筑的周圍,應設環形消防車道。當設環形車道有困難時,可沿高層建筑的兩個長邊設置消防車道。當高層建筑的沿街長度超過150m或總長度超過220m時,應在適中位置設置穿過高層建筑的消防車道(穿過高層建筑的消防車道,其凈寬和凈空高度均不應小于4.00m)。高層建筑應設有連通街道和內院的人行通道,通道之間的距離不宜超過80m。

        (2)高層建筑的內院或天井,當其短邊長度超過24m時,宜設有進入內院或天井的消防車道。

        (3)消防車道的寬度不應小于4.00m。消防車道距高層建筑外墻宜大于5.00m,消防車道上空4.00m以下范圍內不應有障礙物。

        (4)盡頭式消防車道應設有回車道或回車場,回車場不宜小于15m×l5m。大型消防車的回車場不宜小于18m×l8m。

        5.高層建筑內應采用防火墻等劃分防火分區(防火墻上不應開設門、窗洞口,當必須開設時應設置能自行關閉的甲級防火門、窗),每個防火分區允許最大建筑面積,不應超過表1的規定。

        6.高層建筑內設有上下層相連通的走廊、敞開樓梯、自動扶梯等開口部位時,應按上下連通層作為一個防火分區,其允許最大建筑面積之和不應超過上表的規定。

        7.高層建筑中庭防火分區面積應按上、下連通層的面積疊加計算。當超過一個防火分區面積時,應符合下列規定:

        (1)房間與中庭回廊相通的門、窗,應設自行關閉的乙級防火門、窗。

        (2)與中庭相通的過廳、通道等,應設乙級防火門或耐火極限大于3.h的防火卷簾分隔;

        (3)中庭每層回廊應設有自動噴淋滅火系統和火災自動報警系統。

        8.地下室、半地下室每個防火分區的安全出口數目不應少于兩個??梢岳孟噜彿阑鸱謪^的防火墻的開口作為一個安全出口,但每個防火分區必須有一個直通室外的安全出口。

        9.緊靠防火墻兩側的門、窗、洞口之間最近邊緣的水平距離不應小于2.0m,當水平距離小于2.0m時,應設置固定乙級防火門、窗。

        10.防火墻位于內轉角處時,內轉角兩側的門、窗、洞口之間最近邊緣的水平距離不應小于4.0m,當相鄰一側裝有固定乙級防火門、窗時,距離可不限。

        11.防火門應為向疏散方向開啟的平開門,并在關閉后應能從任何一側手動開啟。

        12.防火門不應跨越變形縫。

        13.采用防火卷簾代替防火墻時,其防火卷簾應符合防火墻的耐火極限并在防火卷簾兩側設置自動噴淋,其噴頭間距<2m。設在走道上的防火卷簾也是如此處理。

        14.一個房間的面積>60㎡,或人數>50人,必須設2個以上安全出口;大房間最遠一點到房間門的直線距離應<14m;每個安全出口平均疏散人數<250人,體育館每個安全出口平均疏散人數400~700人。

        15.超過6層的住宅或公建,各單元的樓梯均應通至平屋頂;

        16.有空調的多層旅館和其它公建的樓梯均應設封閉樓梯間(包括底層擴大封閉樓梯間);

        17.一般來說兩樓梯間之間的距離>15m(高層建筑剪刀梯出口的距離>5m),<40m;托兒所、幼兒園兩樓梯間之間的距離<25m;醫院和學校兩樓梯間之間的距離<35m;

        18.袋形走道:<22m。走道盡端房間至非封閉樓梯間的袋形走道<20m,托兒所、幼兒園和醫院的袋形走道再減2m,即<20m,<18m。

        19.疏散門寬>1.4m,緊靠門口1.4m內不應設踏步。

        20.疏散樓梯扶手高>1.05m,欄桿間距<110mm,踏步上設斜坡邊,以便調整欄桿間距。疏散樓梯不能用扇步。

        21.每個火分區內應設一臺消防電梯(可與客、貨梯兼用),并應符合下列條件:

        (1)消防電梯間應設前室,其面積不應小于6.0㎡,與防煙樓梯間合用的前室,其面積不應小于10.0㎡;

        (2)消防電梯間前室宜靠外墻,在底層應設直通室外的出口,或經過長度不超過30m的通道通向室外;

        (3)消防電梯井、機房與相鄰電梯井、機房之間,應采用耐火極限不低于2.50h的墻隔開;當在隔墻上開門時,應設甲級防火門;

        (4)消防電梯間前室,應采用乙級防火門或防火卷簾;

        (5)消防電梯,應設電話和消防隊專用的操縱按鈕;

        (6)消防電梯的井底,應設排水設施,井底下部或旁邊設容量不小于2.00m3的水池。

        22.開敞樓梯、封閉樓梯、防煙樓梯的概念;自然排煙、機械排煙、正壓送風、排煙井。

        23.電纜井、管道井等每隔2~3層加以分隔,其檢修門為丙級防火門。

        24.燃油、燃氣的鍋爐、變壓器室等宜設置在高層建筑外的專用房間內。當上述設備必須布置在高層建筑或其裙房內時,應符合下列規定:

        (1)不應布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰,并采用無門窗洞口的耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.50h的樓板與其它部位隔開。當必須開門時,應設甲級防火門。

        (2)鍋爐房、變壓器室,應布置在首層或地下一層靠外墻部位,并應設直接對外的安全出口。外墻開口部位的上方,應設置寬度不小于1.00h不燃燒體的防火挑檐。

        (3)變壓器下面應設有儲存變壓器全部油量的事故儲油設施;變壓器、多油開關室、高壓電容器室,應設置防止油品流散的設施。

        (4)應設置火災自動報警系統和自動滅火系統。

        25.柴油發電機房可布置在高層建筑、裙房的首層或地下一層。柴油發電機房應采用耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.50h的樓板與其它部位隔開。柴油發電機房內的儲油間應采用防火墻與發電機間隔開;當必須在防火墻上開門時,應設置能自行關閉的甲級防火門。

        26.消防控制室宜設在高層建筑的首層或地下一層,且應采受用耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.50h的樓板與其它部位隔開,并應設直通室外的安全出口。

        27.高層建筑內的觀眾廳、會議廳、多功能廳等人員密集場所,應設在首層或二、三層;當必須設在其它樓層時,應符合下列規定:一個廳、室的建筑面積不宜超過400㎡。一個廳、室的安全出口不應少于兩個。必須設置火災自動報警系統和自動噴水滅火系統。幕布和窗簾應采用經阻燃處理的織物。

        28.窗間墻、窗檻墻的填充材料應采用不燃燒材料。當其外墻面采用耐火極限不低于1.00h的不燃燒體時,其墻內填充材料可采用難燃燒材料。

        29.無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻,應在每層樓板外沿設置耐火極限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不燃燒實體裙墻。

        30.玻璃幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙,應采用不燃燒材料嚴密填實。

        超高層建筑火災的特點決定了對其實施外部施救的困難,因此,超高層建筑消防工作的關鍵之處在于防火,要以實現火災預防和人員自救為基點和最終目標,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全使用、技術先進、經濟合理。

        超高層建筑中鋼結構強度高,但其耐火能力差,從無數火災案例和科學試驗所證明,無防火保護的鋼結構在火災的作用下,15min左右就會燒損或破壞,因此鋼結構建筑必須采取保護措施,如用耐火材料包覆,或者噴涂防火涂料;鋼筋混凝土結構,特別是墻柱及現澆整體式梁板具有很好的耐火能力,但預應力構件因其鋼筋在高溫下變形快,耐火極限相對較差應加厚抹灰或以防火涂料保護。金楚藍度鋼結構防火涂料就超高層建筑(武漢普提金國際金融中心)中應用,涂層效果及環保防火性能得以保障。

        2.處理好水平和垂直方向的防火分隔

        一是合理劃分防火分區,把火災控制在較小的范圍。

        二是對管井防火分隔的處理。

        三是豎向連通各層的中庭應進行防火處理。

        四是玻璃幕墻與樓板縫隙處應進行防火處理。

        五是處理好穿越各樓梯的風管分隔。

        合理設置安全疏散設施對于高層建筑來說,一旦發生火災,要將建筑內的人員完全疏散到室外是補救第一要務,同時也是非常困難的,所以,超高層建筑的安全疏散設施設計是否科學合理、便利可靠是建筑設計中一項重要內容,決定著人員安全疏散的效率和成敗,決定著生命的存亡。針對超高層建筑的火災特點,設計上應體現“以人為本”的原則,從嚴要求,將疏散樓梯、電梯布置在建筑平面中心,圍繞疏散樓梯設置環形走道或雙向走道,優化安全疏散距離,為人員疏散到安全地方創造條件。

        一是合理設置防煙樓梯。

        二是合理設置避難層或避難間。

        三是設置完善的疏散引導系統。

        四是設置屋頂直升飛機停機坪。

        特別要提到的是消防電梯是消防員為快速到達起火樓層、展開滅火行動和救援設置的專用電梯,嚴格意義上說消防電梯不屬于人員疏散的垂直交通工具。但考慮到超高層建筑的特殊性以及國外利用消防電梯實施救援的成功案例,消防部門應該根據需要合理利用消防電梯疏散樓內人員,提高疏散效率。從控制火災三要素出發,必須控制超高層建筑內裝修材料的使用,嚴格控制可燃易燃材料的裝修,最大限度的減少可燃物。建筑工程中要使用防火材料、防火構件、防火配件,裝修工程中采用不燃、難燃性建筑材料,易燃易爆場所強化通風,設置防爆電氣,使用不發火地面等。

        結語:從目前我國超高層建筑發展的速度看,現有的消防科技水平和消防裝備還不足以應對超高層建筑的大型火災。因此,在發展超高層建筑時,應考慮現有的技術裝備水平,使超高層建筑火災在可控的范圍內。隨著科技的不斷進步,超高層建筑的防滅火水平必將會隨著超高層建筑的高度不斷提升。所以,我們針對超高層建筑火災的特點,應立足于自防自救原則,積極采用可靠的防火措施,做到安全適用、技術先進、經濟合理,在管理上應積極落實消防安全責任制,對消防設施進行有效維護管理,保證消防設施完好、有效,做到防患于未然。

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