李蘇吉

【摘要】隨著最近幾年高層建筑頻發(fā)火災(zāi)，使得高層建筑的安全防火設(shè)計(jì)受到越來(lái)越多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。本文首先說(shuō)明了高層建筑的火災(zāi)隱患及防火原則，然后分析了高層建筑的防火設(shè)計(jì)難題，最后詳細(xì)闡述了高層建筑防火設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；防火設(shè)計(jì)；防火分區(qū)；安全疏散；給排水

一、高層建筑的火災(zāi)隱患特點(diǎn)及防火原則

高層建筑在其消防功能方面往往被忽視，主要反映在高層建筑建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工單位對(duì)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）的學(xué)習(xí)、遵循和落實(shí)上存在不足。這種不足與快速發(fā)展的城市建設(shè)速度形成了尖銳矛盾，直接造成了先天性火災(zāi)隱患的產(chǎn)生。

高層建筑防火主要應(yīng)考慮三個(gè)原則：一是從設(shè)計(jì)上保證建筑物內(nèi)的火災(zāi)隱患降到最低點(diǎn)；二是最快地知曉和最及時(shí)地依靠固定的消防設(shè)施消除火災(zāi)火警；三是保證建筑結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的耐火強(qiáng)度以利于建筑內(nèi)的居住者在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)有效地安全撤離?；谝陨?，可將建筑防火設(shè)計(jì)分為主動(dòng)防火系統(tǒng)和被動(dòng)防火系統(tǒng)兩大部分。

二、高層建筑的防火技術(shù)難題

（一）玻璃幕墻存在火災(zāi)隱患

玻璃幕墻在使用過(guò)程中一旦出現(xiàn)火災(zāi)，其本身不會(huì)出現(xiàn)燃燒的情況，但是，在煙囪效應(yīng)的影響下會(huì)出現(xiàn)火勢(shì)蔓延的情況，在人員疏散方面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有完全撤離就出現(xiàn)了玻璃幕墻掉落的情況，導(dǎo)致外側(cè)人員的安全受到威脅。因此，玻璃幕墻在使用過(guò)程中進(jìn)行改進(jìn)非常必要，同時(shí)，采取何種方式的消防安全技術(shù)也是要考慮的問(wèn)題。

（二）復(fù)雜裝修容易導(dǎo)致火災(zāi)

在高層建筑中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)豪華裝修的情況，這樣在裝修過(guò)程中在室內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)很多的可燃性材料，建筑內(nèi)部也常常會(huì)出現(xiàn)很多的物品隨意擺放的問(wèn)題，出現(xiàn)大量的電線和電纜，導(dǎo)致一旦出現(xiàn)小的火星都會(huì)引發(fā)一場(chǎng)大火的情況。

（三）消防管理存在問(wèn)題

高層建筑在消防管理方面面臨著很多的問(wèn)題，高層建筑中存在著很多的消防設(shè)施，通常有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、自動(dòng)防排煙系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)都是一些技術(shù)比較先進(jìn)的系統(tǒng)，高層建筑中的很多消防管理人員都是沿用的以前的保安人員，其在工作中不能對(duì)對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行很好的利用，這樣就導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時(shí)沒(méi)法及時(shí)進(jìn)行處理。

三、高層建筑防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐火穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

火災(zāi)中高溫作用后，混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度決定于鋼筋與混凝土之間的摩擦力、鋼筋表面與水泥之間的膠結(jié)力、混凝土和鋼筋接觸面的機(jī)械咬合力，所以鋼筋混

凝土構(gòu)件的防火設(shè)計(jì)首先考慮混凝土強(qiáng)度，方法如下：

首先，通過(guò)活性細(xì)粉如硅灰、耐熱粉煤灰和減水劑、泵送劑的使用，在保證強(qiáng)度等級(jí)的情況下盡可能減少單位水泥用量；

其次，盡可能選用高溫下體積較穩(wěn)定的骨料；

再次，適當(dāng)增加保護(hù)層厚度，延長(zhǎng)構(gòu)件的耐火極限，緩解因鋼筋膨脹系數(shù)大于混凝土而引起的構(gòu)件破壞。

（二）防火分區(qū)的控制

防火分區(qū)包括水平和豎向兩種。水平防火分區(qū)是當(dāng)住宅建筑樓層面積超過(guò)一定規(guī)模時(shí)，應(yīng)用防火墻、防火門及防火卷簾等將各樓層在水平方向分隔為兩個(gè)或幾個(gè)防火分區(qū)，緊靠防火墻防火墻兩側(cè)的門窗洞口之間最近邊緣的水平距離不應(yīng)小于2米，當(dāng)小于2米時(shí)，應(yīng)采用固定的乙級(jí)防火門窗?！陡咭?guī)》要求 19 層及 19 層以上住宅每個(gè)防火分區(qū)控制在 1000 平方米以內(nèi)；10層至18層住宅每個(gè)防火分區(qū)在1500平方米以內(nèi)。豎向防火分區(qū)的概念是指上、下層間分別以耐火極限不低于1.5 小時(shí)或 1 小時(shí)的樓板等構(gòu)件進(jìn)行防火分隔。

一般說(shuō)來(lái)，豎向防火分區(qū)為每層一個(gè)分區(qū)，或二至三個(gè)樓層一個(gè)分區(qū)。對(duì)單元或住宅而言，由于上、下層間的鋼筋混凝土樓板完全可以起到阻滯火勢(shì)向上蔓延的作用，因此豎向防火分區(qū)的重點(diǎn)是對(duì)建筑內(nèi)部的垃圾道、設(shè)備管井、空調(diào)管道及樓、電梯間實(shí)行防火阻隔，還要特別注意的是上下樓層的窗檻墻高度的控制大于 1.2 米，最大限度地降低火勢(shì)蔓延速度，控制火災(zāi)燃燒面積。

（三）設(shè)必要的安全的疏散通道和避難層

消防安全的重中之重是人身安全，所以安全疏散設(shè)計(jì)就成為建筑防火設(shè)計(jì)中最根本、最關(guān)鍵的技術(shù)，安全疏散設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是要保證建筑內(nèi)人員疏散完畢的時(shí)間必須小于火災(zāi)發(fā)展到危險(xiǎn)狀態(tài)的時(shí)間。安全疏散設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是安全出口、疏散出口、安全疏散通道的數(shù)量、寬度、位置和疏散距離，每個(gè)防火分區(qū)必須設(shè)置兩個(gè)安全出口；疏散路線必須滿足室內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)到房門，房門到最近樓梯間的行走距離限值；疏散出口應(yīng)分散設(shè)置，選用合適的疏散樓梯形式，地上與地下不共用

樓梯間，疏散方向應(yīng)盡量為雙向疏散；疏散寬度足夠。設(shè)計(jì)中設(shè)置防煙樓梯間和封閉樓梯間，應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志等為人員疏散提供條件。

（四）做好給排水消防設(shè)計(jì)

1、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

（1）走道噴頭

為了及時(shí)對(duì)走道進(jìn)行滅火，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定將走道噴頭的數(shù)量設(shè)定在八個(gè)或八個(gè)以下。同時(shí)，為了保證走道噴頭與走道支線水管相匹配，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將走道噴頭與配水管或其支管接連。此外，在布置管線的設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮到暖氣管道和電力設(shè)備的線路等實(shí)際問(wèn)題。

（2）配水管入口的減壓設(shè)備

設(shè)計(jì)人員在針對(duì)高層建筑的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的配水管入口進(jìn)行減壓設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到兩個(gè)方面的問(wèn)題。首先，要充分考慮到高層建筑的高度和水力在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的損失。其次，設(shè)計(jì)人員及時(shí)針對(duì)水泵的揚(yáng)程情況進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，以能夠準(zhǔn)確的掌握配水管入口處的壓力，以設(shè)計(jì)出相應(yīng)的減壓方案。

（3）試水裝置

試水裝置存在于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的末端。設(shè)計(jì)人員要依據(jù)試水出水口的相關(guān)流量系數(shù)和相關(guān)要求設(shè)置出相匹配的試水裝置。然后，設(shè)計(jì)人員在根據(jù)相應(yīng)的試水裝置，設(shè)計(jì)出間接排放的排水管，以防止漏水情況的發(fā)生。

（4）信號(hào)閥

信號(hào)閥的位置應(yīng)該設(shè)置在報(bào)警閥的出口處，以保證高層建筑中的人員能夠及時(shí)的看到信號(hào)閥或聽到報(bào)警閥。同時(shí)，相關(guān)人員要保證信號(hào)閥不會(huì)給排水消防提供錯(cuò)誤指示。

（5）增壓泵

增壓泵能夠?qū)Ω邔咏ㄖo排水消防提供足夠的排水壓力，以保證水源的正常排出。相關(guān)人員在設(shè)置增壓泵時(shí)應(yīng)對(duì)增壓泵的排水量進(jìn)行要求，使其能夠滿足對(duì)一股水柱的增壓。與此同時(shí)，相關(guān)人員還可以通過(guò)添加增壓設(shè)施或者將水箱的位置抬高等辦法嚴(yán)格控制增壓泵的揚(yáng)程。

2、消火栓

設(shè)計(jì)人員要依據(jù)高層建筑物的所需用水量和建筑物的自身情況在高層建筑的相應(yīng)位置安放相應(yīng)數(shù)量的消火栓。同時(shí)，在建筑物每一層的消火栓都要保證有能夠達(dá)到室內(nèi)任何位置的水柱。此外，相關(guān)人員還要對(duì)消火栓配備相應(yīng)的減壓裝置，以避免消火栓壓力太大或者損壞的情況發(fā)生。

（五）防排煙設(shè)計(jì)方面

高層建筑火災(zāi)死亡人數(shù)中 60% 以上均死于煙氣，因此，防排煙設(shè)計(jì)是建筑防火中必不可少的環(huán)節(jié)。防排煙方式分為兩類，一是自然方式，即通過(guò)外窗、陽(yáng)臺(tái)、凹廊及至豎井將煙排出。二是機(jī)械方式，它又分為防煙和機(jī)械排煙兩種，自然方式因易受風(fēng)向、地區(qū)影響而效果難以保證，因此，國(guó)家規(guī)定居住建筑超過(guò) 100 米時(shí)不應(yīng)采用自然方式排煙。在居住建筑中設(shè)置天井，使位于內(nèi)部的防煙樓梯間、消防電梯前室等向其開窗自然排煙，是非常有效的方式，同時(shí)，豎井亦可用于地下層的樓梯間，對(duì)平時(shí)采光、通風(fēng)及火災(zāi)時(shí)排煙均很有利，對(duì)機(jī)械方式而言，其防煙主要用于防煙樓梯間及合用前室等部位，機(jī)械排煙則主要用于一些封閉空間、中庭、地下室及疏散走道等。

參考文獻(xiàn)

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