关于高层建筑防火设计的探讨

1、关于高层建筑防火设计的探讨摘要：随着我国人民居住条件的不断改善，城市规模的逐步扩大，我国民用建筑必将向高层化、大型化和建筑功能的多样化方向发展。怎样确保民用建筑达到更加经济、实用和安全的标准是摆在每一个建筑设计工作者面前的一项重要课题。本文分析了如何做好高层建筑火灾特点以及现阶段存在的防火安全问题，并就此提出了具体的防火设计措施。关键词：高层建筑；火灾特点；对策Abstract:Alongwiththeourcountrypeople'slivingconditionscontinuetoimprove,graduallyexpandthescaleofcity,ourcountryc

2、ivilbuildingswillbehigherandhigher,andlargescalebuildingfunctionaldiversificationdevelopmentdirection.Howtoensurecivilconstructiontoachieveamoreeconomic,practicalandsafetystandardsareeachplacedinabuildingdesignisanimportanttaskbeforeworker.Thispaperanalyzeshowtodowellthefirecharacteristicsofhigh-ris

3、ebuildingandfiresafetyproblemsexistinginthepresentstage,andputsforwardtheconcretemeasuresofthefireprotectiondesign.Keywords:high-risebuildingfirecharacteristics;countermeasures;中图分类号：U443文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）引言：近几年来，随着经济建设的发展和改革开放的深入，城市人口的持续增长，土地资源的紧缺，城市建筑日益向着大型化、多功能化、高层化、地下化发展。这些建筑往往有着这样的特点：人

4、员密集、结构复杂、疏散困难、可燃物装修多等，一旦发生火灾，将给国家财产和人民生命安全带来巨大的损失。一、高层建筑火灾特点1、起火因素多：高层建筑本身建筑面积大，功能复杂，电气化和自动化程度高，用电设备多且用电量大，漏电、短路等故障的几率增加，容易形成点火源。另外，由于室内人员多，人为因素引发火灾的机率也会相应增多。2、火灾发生时火势蔓延快：高层建筑一旦发生火灾特别容易造成火灾蔓延、扩大。一方面，受气压和风速的影响，高层建筑内空气流动快，那些在普通建筑内不易蔓延的小火星在高层建筑内部却可发展成火灾。另一方面，大多数高层建筑都设有多而长的竖向管井如楼梯井、电梯井、管道井、电缆井、排风管道等，一旦室

5、内起火，这些竖直通道的烟囱效应就会使烟火很容易由建筑物的下层蔓延到上层。据实验资料证明，在火灾初起阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s；烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为34m/s。如一座高100m的高层建筑，在无阻挡的情况下，半分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。另外，火灾时，大量的烟气从燃烧层窗口喷出，在窗外风力的作用下，热烟气烤裂上层玻璃窗，引起上层室内的可燃物燃烧。如此层层蔓延，使高层建筑形成立体火灾。尤其玻璃幕墙建筑遭受这种危险性更大。（三）人员疏散困难：首先，由于楼层多，垂直距离大，疏散到地面的时间长；其次，发生火灾时电梯在火灾时因不防火或停电一般都而

6、无法正常使用，多数高层建筑安全疏散主要是靠步行楼梯，而楼梯间内一旦窜入烟气，就会严重影响疏散；最后，发生火灾后人员在黑暗中的恐慌心理和逃生欲望等因素的影响，大量的人员在有限的楼梯间空间里拥堵，造成疏散困难。二、高层建筑防火可采取的设计措施1、保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性。（1）耐火等级和材料选择。中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级（高层建筑必须为一或二级）。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起,到被破坏（如失去支承能力等）为止的这段时间（按小时计）。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体（如

7、木材等）、难燃烧体（如沥青混凝土、刨花板）和非燃烧体（如砖、石、金属等）之分。（2）建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体（如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300X300毫米的柱，梁须为耐火极限2小时的非燃烧体，具钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性,以赢得足够的疏散时间,并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能,内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料,如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等,以减少火灾发生和控制火势蔓延。2、做好防火分隔与安全通道设计。高层建筑中,因有毒烟

8、气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。（1）防火间距:为防止火势通过辐射热等方式蔓延,建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米,它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难,云梯车需要较大工作半径,所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米。厂房内易燃物较多,防火间距应加大,如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米,三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易

9、爆物品的厂房或库房应远离建筑物。（2）防火分区:建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区,即采用防火墙等把建筑划为若干区域。防火墙应为耐火极限3小时的非燃烧体,上面如有洞口应装设甲级防火门窗,各种管道均不宜穿过防火墙。如有困难时，可采用以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘（耐火极限3小时以上）、不以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘加闭式自动喷水灭火系统。防火卷帘是指在一定时间内，连同框架能满足耐火稳定性和耐火完整性要求的卷帘。其平时卷放在门窗洞口上方、中庭周围或防火分区部位的转轴箱内，火灾时，将其落下，阻止火势从门窗等开口部位蔓延。同时它还可配合防火冷却水幕替代防火墙作为防火分隔之用。按

10、照规范，作为防火分隔，一般水幕带的有效宽度不宜小于6米，通常要做三排配水管，因此需要比较庞大的供水系统。（3）安全疏散通道出口:为减少火灾伤亡,建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个,影剧院、体育馆等观众密集的场所,要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯,开敞的楼梯间易导致烟火蔓延,妨碍疏散,封闭的楼梯间能阻挡烟气,利于疏散。防烟楼梯间因设有前室,更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间,楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层,还可设屋顶直升飞机场,从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。3、强化报警系统和灭火

11、装置设置自动报警装置和自动灭火装置。前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型；后者主要为自动喷水设备,不宜用水灭火的部位可采用二氧化碳、干粉或卤化烷等自动灭火设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心,对报警、疏散、灭火、排烟及防火门窗、消防电梯、紧急照明等进行控制和指挥。考虑到高层建筑以自防自救为主,要注意消防栓用水量的问题，一类工建室内消火栓用水量为40l/s,室外消火栓用水量为30l/s,室内外消火栓总用水量为70l/s,是规范规定的建筑物消防用水的上限值。一般情况下,超高层建筑具备两种及两种以上使用功能。一类火灾延续时间为3.00h,考虑到市政给水状况，由此可确定是否设置室外消防水池及其容量。4、控制室内可燃物的数量和种类火灾统计表明，由于钢筋混凝土材料的使用，当前高层建筑的主要火灾问题已由建筑结构材料问题转变为楼内装修材料和室内存放或使用的物品问题，现在楼内最先起火的通常是办公用品或设备及存储的商品、家具、床上用品等。所以，一方面