高層建筑防火設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題探討

矯潔

長(zhǎng)白山森工集團(tuán)黃泥河林業(yè)有限公司 吉林 敦化 133704

前言

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，首先發(fā)展的是一線和二線城市，這里成為人口聚集處，外來人口劇增，商業(yè)發(fā)展占據(jù)不少土地，可供人們居住的土地日趨減少。為了是社會(huì)安定和人口的居住，導(dǎo)致開發(fā)商向上發(fā)展，興建高層建筑，充分利用資源較少的土地資源，高層建筑成分一個(gè)城市的標(biāo)志。高層建筑具有人員多，疏解難等問題，只要發(fā)生火災(zāi)，或多多少都會(huì)有人員的傷亡，故必須做好防火設(shè)計(jì)問題，最大限度地減少人員的傷亡變得越發(fā)的重要。

1 高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)[1]

1.1 火災(zāi)蔓延途徑多、速度快

首先，高層建筑由于高度受到氣壓和風(fēng)速的影響，當(dāng)氣流迅速流動(dòng)時(shí)，小火花會(huì)引起建筑的火災(zāi)。其次，大部分高層建筑都有很長(zhǎng)的垂直管井，如電梯井、管井、電纜槽、排氣管等，一旦室內(nèi)火災(zāi)，煙囪效應(yīng)的垂直通道就會(huì)使火擴(kuò)散到上部。第三，大多數(shù)高層建筑都有玻璃幕墻。一旦發(fā)生火災(zāi)，玻璃幕布很快就會(huì)被防火所打破，從而成為火勢(shì)蔓延的通道。

1.2 豎向管井較多, 易形成煙囪效應(yīng)

高層建筑室內(nèi)裝飾和裝飾材料大多是易燃易燃物，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，容易出現(xiàn)在樓梯、電梯井、管井排氣管道、電纜坑、蔓延、溜槽等垂直井。而豎管就像過去高聳的煙囪一樣，很容易形成疊加效應(yīng)，火的流動(dòng)速度，在空氣壓力和風(fēng)速的影響下，使火勢(shì)更加猛烈，傳播得更快。

1.3 人員集中且疏散困難

高高層建筑中主要的垂直交通工具是電梯，但在發(fā)生火災(zāi)時(shí)必須停止，所以在高層建筑中唯一的疏散設(shè)施是樓梯。實(shí)驗(yàn)表明，疏散50層樓的人員需要兩個(gè)小時(shí)，而疏散速度嚴(yán)重影響傷亡數(shù)量。

1.4 裝備要求高, 滅火救援難度大

與普通建筑相比，高層建筑更難救援。從國內(nèi)的角度來看現(xiàn)有的高層建筑，建筑外墻主要是使用玻璃幕墻，破碎容易傷亡在地面上，消防隊(duì)員很難靠近火，不從在外部水噴射火，進(jìn)行火災(zāi)撲救工作。此外，消防設(shè)備不能滿足建筑快速發(fā)展的需要。目前最大救援高度約為100米，消防車的有效射程不超過150米。許多城市沒有消防直升機(jī)。其結(jié)果是，超過150米的地面無法被消防車救援人員救出，而高層建筑火災(zāi)的撲滅主要依賴于建筑內(nèi)部的消防設(shè)施。

1.5 起火原因較多

首先，高層建筑的功能復(fù)雜，電氣化程度高，自動(dòng)化程度高；電力設(shè)備較多，功耗更大，泄漏、短路等故障概率增加，容易形成火源。其次，由于室內(nèi)人員較多，人為因素引起火災(zāi)的概率也相應(yīng)增加。第三，可燃化學(xué)建材建筑材料的內(nèi)部裝修材料占很大比例。

2 高層建筑防火設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的幾個(gè)主要問題[2]

2.1 選材

在建筑設(shè)計(jì)的材料選擇中，混合結(jié)構(gòu)優(yōu)于整體鋼結(jié)構(gòu)。在火災(zāi)的情況下，建筑材料的力學(xué)性能在高溫下會(huì)發(fā)生很大的變化。

2.2 防火途徑

建筑物內(nèi)幾乎所有的材料都是易燃的。一旦失火，豎井煙囪的吸力會(huì)迅速蔓延。此外，受風(fēng)和氣壓的影響，隨著高度的增加火勢(shì)將會(huì)蔓延得更快。在建筑安全防火設(shè)計(jì)中，不僅要在同一樓層之間進(jìn)行有效的防火隔離，還要在樓層之間進(jìn)行有效的防火隔離。這樣，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火焰可以被切斷，減少火災(zāi)造成的直接損失。

2.3 疏解設(shè)計(jì)

在高層建筑疏散設(shè)計(jì)中，應(yīng)防止火蔓延至整個(gè)火災(zāi)區(qū)域，防止煙氣進(jìn)入走廊、樓梯疏散場(chǎng)所的疏散通道，以保證安全疏散通道。此外，絕對(duì)安全區(qū)域設(shè)置在建筑的某一位置，如煙樓梯、消防通道、疏散平臺(tái)等出口。關(guān)鍵部件必須按照最新的國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

2.4 逃生自救設(shè)計(jì)

在某種程度上，對(duì)人們的恐懼增加了火災(zāi)的傷亡人數(shù)。因此，高層建筑消防設(shè)計(jì)中，應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，設(shè)置消防應(yīng)急照明、安全疏散標(biāo)志、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、必要的消防設(shè)施和防毒面具等等，以確保人員的消防安全。

2.5 消防電梯設(shè)計(jì)

在高層建筑的消防安全設(shè)計(jì)中，消防電梯的設(shè)置應(yīng)按照規(guī)范進(jìn)行，并在數(shù)量和安裝上滿足要求。為了防止火災(zāi)發(fā)生時(shí)高溫?zé)煔膺M(jìn)入消防電梯，應(yīng)設(shè)置前房，并在門上安裝擋水裝置。此外，消防電梯應(yīng)安裝在外墻外，并設(shè)置在一樓外的出口。

3 高層建筑防滅火高效救援工具[3]

3.1 雙電路快速消防電梯

國外的電梯行業(yè)正在研制一種新消防電梯，用于火災(zāi)救援和高層建筑的救援。這種電梯由兩路電源控制。

3.2 超高云梯車

為了成功地完成滅火行動(dòng)，國外目前正在開發(fā)更高容量的空中交通工具。芬蘭公司最近生產(chǎn)了世界上最高的空中梯，最高可達(dá)110米，為高層建筑的滅火提供了有效的技術(shù)支持。

3.3 超大型超高壓滅火噴槍

美國聯(lián)合技術(shù)公司旗下的基德消防公司研制成一種超大型超高壓滅火噴槍。噴槍配備了大口徑高壓泵，可以在很短的時(shí)間內(nèi)噴射大量的消防水，或?qū)⑴菽瓏娚涞?40米高的高度。

4 結(jié)束語

根據(jù)中國國情所致，中國是發(fā)展中國家，勢(shì)必先發(fā)展一些大城市，造成大城市的城口劇增，商業(yè)用地增多，導(dǎo)致供人們居住的土地逐漸減少，為滿足人們居住問題，勢(shì)必建設(shè)一些高層建筑，高層建筑也就成為時(shí)代的產(chǎn)物。而高層建筑也有其缺點(diǎn)，人口聚集大，疏散難等，故必須做到嚴(yán)格的防火措施，這樣才能最大限度地減少人員的傷亡，同時(shí)也為施工的單位提供一些實(shí)效的經(jīng)驗(yàn)。