建筑防火设计论文.doc

建筑防火中存在的问题 高山 0836240055 08给谁排水工程02班摘要：建筑物按照24m高度划分可以粗略的分为普通建筑和高层建筑，其从屋盖系统的防火设计、防火墙、玻璃幕墙及人员疏散等方面也因分类的不同而差别较大，本文将其各自存在的问题阐述如下。关键词：普通建筑 高层建筑 防火设计 设计规范 构造设计引言：随着我国经济建设的发展，普通建筑，（即一些具有大空间的建筑）不断涌现，如大型体育馆、大型生产厂房等。这些建筑单层建筑面积大，楼层高，内部空间不能分隔，其特殊使用的要求使建筑设计方案与现行防火设计规范相矛盾，套用现行防火设计规范无法合理确定出完善的防火设计方案。而这类大空间建筑又都存在着危险等级高、火灾水平蔓延速度快的特点，近年来全国各地的大空间建筑也多次发生重大、特大火灾事故。因此这类建筑的防火设计问题日益引起人们的关注。另一方面，在我国大中型城市，由于土地资源有限，人口不断增长，越来越多人员密集、结构复杂的高层商用、民用建筑大量涌现，但由于高层建筑的建筑容积率增大，容纳人数多，纵向交通容量有限，且外部开放空间面积较少，因此，在发生地震，火灾等突发灾害时，避难和消防难度较大，所以现在高层建筑的火灾问题及其防治措施越来越受人们瞩目。1、 浅析建筑防火设计在建筑设计中的总要性 在建筑物中所进行的各种活动往往与火有关。随着建筑的迅速发展和功能日趋复杂, 起火因素也不断附加, 从而导致火灾时有发生并造成重大损害。因而, 许多国家均把建筑防火列为消防工作及城市建设的重要内容之一, 并颁布一系列有关法规, 对建筑设计进行约束和监管。起火必须具备三个条件：可燃的物质、引燃的火源及助然的物质 氧、氯等，此为燃烧三要素。 传统的建筑结构存建筑没汁巾只是考虑荷载组合的条件，主要是静力作用下结构的安全问题。随着材料科学、结构技术的发展及空间环境的变化，人们对建筑结构提出了抗灾防灾的新要求。建筑的灾害一般指五大灾害，即地震、火灾、水灾、风灾及战争灾害。历史现实表明-这五大灾害造成的建筑损失正在急剧上升，工程师们也正在研究规律，制订标准规范，设计出新一代的建筑，以抗御灾害带来的损失。五大灾害中又以地震和火灾带来的损失为最大。地震虽然发生概率小，但其能量大，一旦击中城市，影响面极大，人员伤亡及财产损失无法估计，中国唐山大地震及日本的阪神地震明显地证明了这点。火灾虽然属于点现象，但是由于其发生概率大，频度高，损失累计相当可观。在现代社会的条件下，一次火灾死伤达几百人不为鲜见，已引起了各级政府的高度重视。目前在我国完成设计后一定要经过消防审查，方可进行施工。这种专项审查，足见建筑防火在建筑设汁中的重要地位。2、普通建筑的防火问题 普通建筑中主要的问题存在于一些大空间建筑的防火设计。2.1大空间建筑的火灾特性 由于建筑结构上的特殊性和使用方面的复杂性，大空间建筑的火灾预防与普通建筑有着明显的区别， 主要表现在以下几个方面：（1） 不易进行防火分隔（2） 普通火灾探测技术无法及时发现火灾（3） 常用的自动喷水灭火装置不能有效发挥作用（4） 人员的安全疏散相当困难。 由于以上火灾特性，致使大空间建筑的防火与普通建筑防火相比存在更多难点，更应引起足够的重视和开展研究。2.2大空间建筑防火设计与现行防火设计规范的矛盾 由于设计规范出台的速度很难跟上大空间建筑的建筑工艺的更新速度，所以在消防防火方面只能沿用现在施行的设计规范，然而旧的设计规范中对于大空间的防火设计并不是十分全面，所以在大空间建筑的功能、结构、美观等方面的设计都与现行的设计规范相矛盾，主要体现在以下几点： （1）与防火分区设计规范之间的矛盾。大空间建筑的设计导向就是以大空间换取视觉的通透和功能选择的多样，而依照我国现行防火设计规范：一、二级耐火等级的低层民用建筑防火分区面积不应大于2500m ；一类高层民用建筑防火分区面积不应大于1000m m ；二类高层民用建筑防火分区面积不应大于1500 m 。即使设置自动喷水灭火系统后防火分区面积允许增加1倍，仍与大空间建筑的设计初衷相违背。 （2）与火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统设计规范之间的矛盾。根据我国现行设计规范，超过8m的空间可不设置自喷系统，点型火灾自动报警探测器的探测极限也仅为12m。若空间高度过高且又必须设置自动消防系统，传统的消防设施这种情况下已无能为力。 （3）与防排烟系统设计及人员疏散规范之间的矛盾。我国现行的防排烟防火设计规范主要目的是保证人员逃生前不应接触到有毒烟气，但在大空间建筑中有毒烟气对人身安全影响较小，而现行规范要求人员疏散距离最大不应超过40m（设置自动喷水灭火系统可增加25%），限制了建筑的空间发展，同时大空间建筑防排烟设计是否仍要采取一般建筑防排烟设计的安全系数是大空间建筑设计与现行规范间的另一个矛盾。 以上是存在于大空间建筑防火设计中比较重大的问题以及矛盾，当然还存在一些设计上的细枝末节，在此就不进行一一叙述了。目前为止对于大空间建筑的防火设计的某些问题，已经得到解决和改善，比如屋盖的设计方面采用外包敷不燃材料做法等等。都是为了更好的做出大空间建筑的防火设计，以减少财产损失和保证人员疏散的及时和安全。 近几些年来,随着我国经济以及城市建设和建筑科学技术的发展,大跨度、大空间的建筑越来越多地涌现出来。大空间建筑火灾容易迅速发展为大火并造成巨大损失,主要原因是没有进行有效的、必要的防火分隔, 因此对大空间建筑进行有效的防火分区是预防火灾事故的一个重要方面。 2.3大空间建筑防火分区的划分 防止火势的迅速扩散, 应对大空间进行合理的防火分区。把建筑物的火势控制在一定区域内, 防止火势在水平或垂直方向蔓延是非常重要的。现行消防技术规范防火分区划分, 主要分为水平划分和竖向划分两种方式。 防火分隔有3种形式:防火墙、防火卷帘和防火水幕。如果采用防火墙作为防火分隔, 影响商场的平面效果, 也不便于经营;而如果使用水幕,喷水强度2L/sm,持续喷水时间按3h计算,则用水量太大。因此商场大多采用的是防火卷帘的方式做为防火分隔。2.4防火卷帘的设置部位(1)大空间建筑在中庭部位设置防火卷帘。此处应在防火卷帘两侧设置手控按钮, 且应采用具有安全疏散小门的防火卷帘门, 卷帘的疏散小门应设置发光标识, 更有利于紧急情况下安全疏散。(2)大空间建筑在疏散通道上设置防火卷帘。地下大型商、市场, 因防火分区面积的限制,大量使用防火卷帘做防火分隔,部分防火卷帘设置在疏散通道上, 疏散通道上宜设置常开防火门做防火分隔, 在此位置设置常开防火门比设置防火卷帘更合理, 火灾状态下安全疏散可靠性更强。(3)消防电梯前室设置防火卷帘。高层民用建筑设计防火规范GB50045-95 (2005版) 中规定: 消防电梯间前室的门, 应采用乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘。 由上述内容可知, 防火卷帘的防火分隔作用是非常有效的,但也存在诸多缺点,易造成安全疏散隐患, 因此在具体的工程建设实践中, 还需进一步的规范其设置方式方法,明确其设置部位,谨慎设置防火卷帘,不应随意使用防火卷帘替代防火墙、防火门窗, 要依据建筑规范与工程建设实践中的宝贵经验提供更加科学、合理、经济、可靠的防火分隔方案。 设置防火卷帘只是防火设计中比较容易改进和容易操作的途径之一，大空间建筑的防火设计应该是一个包含喷淋，消防栓，疏散通道等等多方面交织在一起的复杂的设计项目。目前我国所掌握的大空间建筑防火设计技术有限，还在不断改进完善中。3、高层建筑的防火设计问题 高层建筑主要指建筑高度在24米以上供商用或民用住宅楼等。由于此种建筑的建筑容积率大，容纳人口众多，其防火设计除了注重预防火灾和扑灭火灾之外，更加注重人员的疏散和火灾现场的人员安全。3.1高层建筑火灾的特点 (1)人员集中、疏散困难 高层建筑层数多,垂直距离长,一般高层建筑办公室,平均可容纳40005000人火灾时由于现场混乱状态的影响,受烟气的威胁,人的本能恐惧心理和逃生欲望都强烈暴露出来,人们便一窝蜂的涌向安全通道。大量的人流在楼梯间汇集后,极易发生拥挤堵塞,影响疏散安全。 (2)火灾蔓延途径多、火势迅猛 高层建筑内一旦起火,建筑内的楼梯间、管道井、电缆井、排风道等各种竖井犹如高耸的烟囱,拔火效应十分强烈。因此,所有的竖井可使火灾迅速扩大。高层建筑所承受的风力也是火灾蔓延的主要因素。建筑物越高,风速越大,火灾扩散速度越迅猛。 (3)火灾扑救难度大 现在的消防云梯车数量、高度有限,另一方面缺乏地面消防行动展开的场地。高层建筑的主题建筑周围往往设有裙房,妨碍登高车全方位靠近主体建筑进行灭火救援活动,所以有些高层建筑上部楼层发生火灾,消防队员无法进行外攻。 (4)民用建筑装修材料易燃 高层民用建筑对内部装修和陈设采用不燃、难燃装修材料重视不足,甚至有相当多的高层建筑使用了大量塑料装修,化纤地毯,用泡沫塑料来填充家具,这些可燃物在燃烧过程中会产生大量的有毒烟气和热量,同时要消耗大量的氧气。据火灾中造成人员伤亡的原因统计表明,由于一氧化碳中毒窒息死亡或被有毒烟气熏死者一般占火灾总死亡人数的40%50%,最高达65%以上。 (5)高层民用建筑火灾危害面大现代城市规模日益扩大,人口众多,建筑物密集。新建建筑物与其他建筑之间应有一定的合理距离即防火间距,否则一旦发生火灾容易造成火烧连营的后果。高层建筑防火设计难点较多，现行的高规虽然已经阐述的比较详尽，但是在设计施工过程中应做到因地制宜。3.2合理的消防分区 建筑内设置防火分区的意义在于:建筑某部位起火后,能够将火势限定在一定的范围,避免建筑物内火灾发生轰燃,并为人员、物资疏散和救援工作赢得时间,减少和控制火灾所造成的损失。3.3安全出口的设置 疏散走道及楼梯的设置: 疏散楼梯是发生火灾时用于人员疏散的唯一通道,它必须是安全可靠的。它和平时使功能楼通过。特别是在有电梯、自动扶梯以后,“功能”楼梯在垂直交通方面己退居次要位置。疏散楼梯是火灾情况下, 人们逃生的主要途径。(1) 楼层的防排烟设计。烟气是造成火灾中人员伤亡最主要的原因。因此控制好的安全性保障人员全尤为重要。高层民用建筑设计防火规范中对于高层建筑的防排烟设计有较明确的规定。多层建筑无明确的要求, 但规范中明确规定建筑物在有条件的前提下尽可能的采用自然排烟的方式进行烟控设计。商业建筑具有火荷载大、发烟量大及火灾发展迅速等特点。防火设计应本着安全、实用与经济的方针,尽量采用以自然排烟为主,机械防排烟为辅的防排烟设计方案。(2) 设置防火门的部位一般为疏散门或安全出口, 它既是保持建筑防火分隔完整的主要物体之一, 又是人员疏散经过的疏散出口或安全出口时需要开启的门。(3) 自动扶梯出入口附近设置喷水幕帘,它能从不同的方向喷淋建筑内部,这将用于延迟那一层火灾早期阶段的热量、烟气和燃烧体进入电梯, 该系统与建筑物内的喷淋系统一起共同延迟火灾的蔓延,并为人员撤离提供时间。高层建筑的火灾特点基本就是其防火设计的难点，在此就不一一论述高层建筑防火设计的问题了，现行的建筑防火设计规范中对于高层建筑的设计规范也是多有论述的，对于设计中难点也做出了相应的规定。3.4设计需注意点 设计高层建筑时，设计师进行防火设计应严格 按照高规的要求。高层建筑进行防火设计时，应着重考虑以下几方面：(1)总体布局合理，设计理念要清晰；(2)合理划分疏散楼梯问和防火分区；(3)高层建筑各构件要有足够的耐火极限；(4)做好紧急逃生、预警系统。逃生路线设计方式；紧急逃十的防火防烟系统；紧急逃生的疏散诱导标志；预警系统；烟控系统；备用供电系统；应急供电系统。(5)安装自动报警和灭火系统时选用联动效果好安全稳定的系统：(6)做好高层建筑消防用水设计，保障发生火灾时有足够的蓄水量，起到出不阻 燃火势的作用：(7)室内装修尽量采用不燃或难燃材料，减少可燃物的数量，提高安全指数。(8)防火安全和灭火设计。多方面限制因素：建筑高度限制；建筑面积限制，防火分区；使用功能的类别，使用功能的分隔；防火构造及防火构造穿透的补救；门窗耐火时效；建筑村料限制；自动火火喷淋系统；消火栓、消防供水管牙接口、灭火器。 无论多么完善的防火设计，多么先进的消防设备，都不可能做到十年如一日的安全，设备的长时间使用也会出问题，建筑物在被使用过程中也会出现一些结构变形等，针对这些客观因素，我们使用者的主观能动性在很大程度上能够弥补设计的缺陷和不足。 高层建筑不仅要在前期设计、中期施工、后期消防设施配备上下足功夫，这些只是高层建筑防火要求的基础条件，而且要在完善管理、健全制度、增强意识。“防患于未然”最为关键。在建成后的使用过程中，安全管理者应该做到以下几点：(1)完善管理、健全制度高层建筑落成后、在高规的要求下应配备相应的消防设计，设备长期使用会出现各种问题，因此，这些设施的日常维护需要专人负责，专人管理，按要求每年每年定期检查，定期检测，相关单位形成日检查制度，安全管理责任人，分区责任人，以尽早发现消除各种火灾隐患。(2)建立督导机制，需要在每一段时间，进行督导，达到警示的效果。(3)做好消防培训，加强人员的消防意识。 现代人对建筑物的美观的追求和建筑物高度的追求不断进步，致使每一阶段都有新式建筑产生，同时也带来了更多的设计方面的问题，其中建筑的防火设计应该是重中之重，因为它是建筑物被正常使用的安全保障。参考文献：1 GB50016-200