丁明九
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超高層建筑火災事故造成的危害極大,首先由于超高層建筑內部裝修的材料存在是可燃性質的,且建筑內線路、電纜鋪設密集。這也就給火災的迅速蔓延和有毒氣體的大量排放提供了便利條件。大量的毒煙、毒氣隨著電梯井等豎向管井煙囪效應就會使煙火迅速的擴散、蔓延,波及范圍十分廣泛[1]。
由于超高層建筑內部的業(yè)態(tài)功能種類較多,超高層建筑內包含辦公單位、餐飲娛樂、休閑、酒店住宿等功能項目,用電設備負荷大,漏電、短路等故障的幾率增加,容易形成點火源。超高層建筑大多由于不同單位管理方式,很難做到對建筑內各個單位進行有效的統(tǒng)一安全管理,導致超高層建筑內的消防設施或多或少的存在設備不齊全、設備老舊、損壞的情況。
針對超高層建筑消防救援工作來說,需要構建完善的消防給水系統(tǒng),首先依據超高層建筑的特點和高度,對給水系統(tǒng)進行分區(qū)。系統(tǒng)工作壓力大于2.40MP;消火栓栓口靜壓大于1.0MP;報警閥處的工作壓力大于1.6MP 或噴頭處的工作壓力大于1.20MP。出于消防管道的承壓和水力均衡兩方面的考慮,超高層建筑的高度超過100m,消火栓系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)的靜壓均超過規(guī)范的要求,因此必須進行分區(qū)。分區(qū)供水的形式可采用消防水泵并行或串聯(lián)、減壓水箱和減壓閥的形式。同時輔以減壓穩(wěn)壓型消火栓和減壓孔板,以達到均衡供水的目的。
超高層建筑消防給水工作需要進行分段供水,因為超高層建筑給水系統(tǒng)無法順利達到最高點施救標準,對此,需要優(yōu)化超高層建筑消防給水系統(tǒng),對供水進行階段性劃分;在避難層設置轉輸水箱,頂層設置消防水池,其中轉輸水箱的設計,需要根據超高層建筑的實際情況滿足向高區(qū)的水力傳輸,也兼做下面樓層的高位消防水箱的補水作用。
按下式計算:
P=k2(∑Pf+ ∑Pp)+0.01H+P0
式中:P- 消防給水系統(tǒng)或消防水泵所需要的設計壓力或設計揚程(MPa);
k2- 安全系數(shù),可取1.20-1.40;
Pf- 管道沿程水頭損失;
Pp- 管件和閥門局部水頭損失;
H- 當消防水泵從消防水池吸水時,為最低有效水位至最不利水滅火設施的幾何高差;
P0- 最不利點水滅火設施所需的設計壓力(MPa)
根據經驗數(shù)據,k2取1.30,∑Pf取0.0088,∑Pp取0.0017,P0 取0.035-0.05;
P=k2(∑Pf+ ∑Pp)+0.01H+P0=1.30(0.0088+0.0017)+0.01H+0.05=(H+6.4)%
說明H 代表為水泵供水區(qū)域的最低有效水位至最不利水滅火設施的幾何高差;
當系統(tǒng)工作壓力大于1.2MPa 小于1.6MPa 時,宜采用加厚鋼管和無縫鋼管;當系統(tǒng)工作壓力大于1.6MPa 時,宜采用無縫鋼管。
栓口動壓不應大于0.5MPa,超過0.7MPa 必須設置減壓裝置;減壓穩(wěn)壓消火栓應應當根據進水口壓力和流量進行選取。進水口壓力0.5-0.8MP時,選取Ι型;進水口壓力0.7-1.2MP時,選取Π型;進水口壓力0.7-1.6MP 時,選取Ш 型。
高層建筑體量大、功能多,導致火災自動報警系統(tǒng)復雜。其復雜性不僅僅表現(xiàn)在探測點和控制點數(shù)量多,也表現(xiàn)在控制邏輯復雜。盡管可以結合避難層分區(qū)設置火災自動報警系統(tǒng),如何保證大量消防設施的可靠性和有效性,如何科學合理地協(xié)調各個消防設施之間以及消防系統(tǒng)和其他建筑系統(tǒng)之間的關系,是超高層建筑火災自動報警系統(tǒng)重要的研究內容。
隨著物聯(lián)網、大數(shù)據和人工智能技術的發(fā)展,對火災自動報警系統(tǒng)的智能化應用研究迎來了春天,機遇與挑戰(zhàn)并存。提高電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防給水和消防水池監(jiān)控系統(tǒng)等的智能化水平,將在預防火災發(fā)生、保證消防設施可靠性和有效性方面發(fā)揮重要的作用。
疏散樓梯是樓內人員的避難路線,通過對既有部分超高層建筑的現(xiàn)場調研,發(fā)現(xiàn)部分抽檢的超高層防煙樓梯間和前室余壓值達不到標準要求,煙氣一旦進入樓梯間,生命通道將失去作用。這個問題涉及機械加壓送風量取值、送風管道材料及密閉性以及設置在避難層的進風口如何保障外墻蔓延立體火災后安全送風等問題,值得深入思考研究[2]。
總之,想要提高 “超高層建筑” 安全性,確保居民人身、財產安全,就要做好消防設施設計工作,優(yōu)化整體消防設施,以期在超高層建筑發(fā)生火災時,盡力減少人員及財產傷亡和損失。對此,該文針對超高層建筑設施消防技術應用研究,希望可以提出一些建設性與可行性建議,為消防設計與施工單位,提供可參考的價值[3]。