高層建筑的火災特點及防火設計

楊乾

摘 要：隨著城市化建設的快速推進，為了節(jié)約日益短缺的土地資源，高層建筑日趨增多，但是高層建筑與一般的建筑在結構構造上有著根本的區(qū)別，所以對防火設計就提出了較為嚴格的要求。隨著高層建筑時有發(fā)生火災，使得防火設計成為高層建筑設計的一項重要內容。以下就高層建筑的火災特點及防火設計方法進行分析，以供借鑒參考。

關鍵詞：高層建筑；火災特點；防火設計；方法

1 前言

當前隨著經濟的發(fā)展以及城市化建設進程的加快，使得國內高層建筑數量日益增多，絕大部分高層建筑存在的火災隱患包括：可燃物數量比較多，火勢蔓延速度過快；平面結構十分繁雜，人員疏散難度大；火災撲救困難；引發(fā)火災的概率高等等。因此加強高層建筑的防火設計是非常重要的。本文簡述了高層建筑發(fā)生火災時的特點，對高層建筑防火設計的方法進行了探討分析，旨在保障高層建筑的使用安全。

2 高層建筑發(fā)生火災時的特點

2.1 人員疏散困難

隨著高層建筑的高度變化，絕大部分高層建筑的內部結構會顯得更加繁雜，一旦引發(fā)火災，安全疏散具有一定的難度。對于相當一部分高層建筑來說，垂直疏散距離比較大，需要耗費比較長的時間，才能實現疏散到地人員。調查研究顯示，如果選擇三十層樓的高度，讓一位身體素質達到相應標準的消防員從上往下跑，需要耗費的時間大約在三十分鐘之內。更進一步說，在進行安全疏散的過程中，高層建筑的居民過于集中，比較容易在疏散通道內部發(fā)生踩踏事件，后果不堪設想。另外，在發(fā)生火災的時候，火勢和煙氣蔓延迅速，基于突發(fā)情況，絕大部分人們會瘋狂的朝著樓梯間奔去，此時，竄入的煙氣，大幅度提高了疏散的難度。

2.2 高層建筑火災撲救難度大

在高層建筑內部引發(fā)火災的時候，絕大部分消防人員所應用的滅火救援設備根本無法真正滿足高層建筑物火層的實際高度。不少室內設施成為撲救高層火災必不可少的要件之一。但是，在實踐中，我們不難發(fā)現，相當一部分室內設施管路具有一定的復雜性，滅火不具有較強的針對性，所需的用水量十分巨大。更確切的說，基于十分有限地高層建筑自身消防水量的考慮，從室外對相應的消防車進行供水補給，已經成為未來發(fā)展的必然趨勢之一。

2.3 火勢蔓延速度快

有些高層建筑相關領域的豎向井道中，假如沒有將防火分隔工作處理好，火災發(fā)生的時候，會產生相應的煙囪效應，進一步導致火勢蔓延迅速。打個比方，在沒有任何遮蔽的前提之下，高層建筑的高度超過了一百米，煙氣順利抵達高層建筑的頂層僅僅需要三十秒的時間。實踐表明，伴隨著高層建筑的高度不斷增加，與之相應的風速也越來越大。不言而喻，風速越來越大，火勢蔓延越來越迅速。

3 高層建筑防火設計的方法

3.1 建筑主體結構必須具有足夠的耐火穩(wěn)定性

在高層建筑的設計過程中應該結合實際情況，嚴格按照相關文件的耐火等級標準，進一步確保建筑主體結構具有足夠的耐火穩(wěn)定性。在火災發(fā)生過程中，高層建筑主體結構具有足夠的耐火穩(wěn)定性，有利于盡可能保持較短時間內的結構安全，為消防人員爭取足夠的預留時間，有利于最大限度地降低高層建筑引發(fā)火災的經濟損失和人員傷亡。通常，高層建筑的內部附屬設施是耐火等級主要涉及的范圍之一。另外，高層建筑的主體結構也是耐火等級應該考慮的主要內容之一。這里需要明確指出的是，保證防火分隔到位切斷火災蔓延途徑，不容忽視。另外，合理安全疏散設計暢通逃生通道，應該引起有關方面領導的高度重視。

3.2 總平面布局和平面布置

總平面布局和平面布置對建筑自身及相鄰建筑物的使用功能和安全有非常大的影響，總平面布局在滿足城市規(guī)劃和消防安全的前提下，合理布置建筑位置、防火間距、消防車道和消防水源等。合理布置建筑，建筑之間留有足夠的防火間距，用以消除或減少各建筑之間及周邊環(huán)境的相互影響，防止火災蔓延。建筑物間的防火間距應滿足《建筑設計防火規(guī)范》《高層建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定的要求。

當防火間距因場地原因不能滿足國家有關消防技術規(guī)范時，可采取以下補救措施：（1）拆除部分耐火等級低、占地面積小、使用價值低的和新建筑相鄰的原有陳舊建筑。（2）設置獨立的室外防火墻，在設置此墻時，應兼顧通風排煙和破拆撲救。（3）改變建筑物的生產和使用性質，降低建筑物的火災危害性。（4）將建筑物的普通外墻改為防火墻，或減少相鄰墻面的開洞面積，如設門窗應采用防火門窗。

3.3 建筑內部空間的布置

為防止火災和煙氣在建筑內部蔓延擴大，確保火災時的人員生命安全，減少財產損失，應對建筑內部空間進行合理布置。（1）建筑布置應遵循以下原則：建筑內部某個部位著火時，能限制火災和煙氣在建筑內部蔓延擴大，并為人員的疏散、消防人員的撲救提供方便。建筑內部某個部位著火時，減少對相鄰區(qū)域受到強制熱輻射和煙氣的影響。能方便消防隊員的救援、利用滅火設施進行滅火。有火災、爆炸危險的建筑設備部位，能防止對人員和重要設備造成危害。（2）設備用房的布置應遵循以下要求：燃油、燃氣鍋爐房、變壓器室應布置在建筑物的首層或地下一層靠外墻部位。鍋爐房、變壓器室的門應直通室外或安全出口。柴油發(fā)電機房宜布置在建筑物的首層和地下一層，機房內應設置儲油間，總儲存量不應大于8h的需要量。消防水泵房不應設置在地下 3 層及以下其他層，疏散門應靠近安全出口。

3.4 建筑內防火分區(qū)的劃分

為有效的阻止火災在建筑物的水平、垂直方向蔓延，將火災限制在一定范圍內，在建筑內劃分防火分區(qū)是十分必要的。為了火災發(fā)生時，將煙氣控制在一定范圍，為了提高排煙口的排煙效果，劃分防煙分區(qū)是最好的方法。高層民用建筑（一級，二級耐火等級）防火分區(qū)的最大允許面積為1500m2；單、多層民用建筑，耐火等級為一級，二級時，防火分區(qū)的最大允許面積2500m2；耐火等級為三級時，防火分區(qū)的最大允許面積為1200m2；耐火等級為四級時，防火分區(qū)的最大允許面積為 600m2；地下室的防火分區(qū)允許面積為500m2，當建筑內設有自動噴淋系統(tǒng)時，防火面積增加1.0 倍。防煙分區(qū)不宜大于2000m2，防煙分區(qū)應采用擋煙垂壁、隔墻、結構梁等劃分；不應跨越防火分區(qū)。

4 結束語

高層建筑的樓層具有一定的高度，設備相當齊全，功能比較復雜性。與其它普通的建筑物相比，一旦在高層建筑中發(fā)生火災，無法從外部著手進行相應的滅火工作，這在一定程度給人員疏散和撲救工作造成了極大的困擾，不可避免地會導致嚴重的經濟損失，甚至出現一些人員傷亡事故。因此非常有必要對高層建筑防火設計的方法進行研究。

參考文獻：

[1] 韓連冠，謝添.淺談高層建筑防火安全隱患及對策[J].西江月，2014.

[2] 杜榮軍，張玉玲.關于高層建筑防火安全的探究[J].科技致富向導，2012.