分析高層建筑消防設計特點

羅來強

摘 要：近年，我國城市化進程加快，建筑業快速發展，各地為了提高土地利用率，大量功能復雜的高層建筑在全國各地不斷涌現。由于高層建筑在火災中樓內人員更多的依靠自救措施，因此，高層建筑消防設計就至關重要，消防設計也成為整個建筑設計過程中的重點和難點。

關鍵詞：高層建筑；消防設計

1 高層建筑的消防設計要點

建筑消防設計，是一個系統性的工程設計，涉及以下幾個方面：總圖布局，如建筑物間距要求、消防車道、消防登高面；建筑外立面消防設計，如雨篷出挑寬度、裙房要求、消防救援窗的設置、樓層之間窗檻墻；建筑內部平面消防設計、如設置避難層、建筑內中庭、建筑內街、消防救援直升機坪、上下樓層洞口封堵等，不一而足。現就避難層的設置進行分析。

避難層設置，是超高層建筑消防設計中一項非常重要有效措施，此措施與其他普通高層建筑最大區別。由于百米以上的高層建筑，發生火災時，現有消防設備和消防救援措施均無法快速有效可靠進行撲救。因此，火災時，避難層作為一個受災人員臨時緊急疏散的避難場所，尤其至關重要。

避難層設置的規范要求：a、第一個避難層的樓地面至滅火救援場地地面的高度不應大于50m，兩個避難層之間的高度不宜大于50m；b、通向避難層的疏散樓梯應在避難層分隔、同層錯位或上下層斷開；c、避難層的凈面積應能滿足設計避難人數避難的要求； d、避難層可兼作設備層。設備管道區應采用耐火極限不低于3.00h 的防火隔墻與避難區分隔。管道井和設備間應采用耐火極限不低于2.00h 的防火隔墻與避難區分隔，管道井和設備間的門不應直接開向避難區；確需直接開向避難區時，與避難層區出入口的距離不應小于 5m，且應采用甲級防火門。

對于避難層的設計而言，需注意以下問題：一定要按照相關的規定標準來確定避難層數量和相鄰避難層間距，保證避難層的避難區內空間與其他空間的相對獨立，從而確保受災人員有充足的疏散時間和等待救援時間，同時還要綜合考慮建筑面積、火災蔓延的速度，使用功能、人流大小、疏散照明和方向等等。除此之外，在建筑物內可設避難間，從而保證在發生火災時，受災人員有緊急臨時避難空間。

2 消火栓系統的設置

超高層公共建筑最基本的滅火設施是消火栓系統及室內噴淋系統。室內消火栓系統，由消防干管、消火栓箱、消防立管、消防水箱或加壓水泵等系列，以及相應信號控制系統組成。

室內消火栓系設計要點：a、消火栓應設于顯眼易取處，如電梯廳、走道口部、消防電梯的前室、防煙樓梯共用前室等公共部位，確保火災發生時任何人員均可快速啟動消火栓滅火；b、消火栓的間距，必須準確計算，確保同層任何部位，至少有兩個消火栓水槍的充實水柱同時覆蓋，且高層建筑不應該超過30m，裙房不應大于50m；c、消火栓的水槍充實水柱，通過水力計算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應小于10m，建筑高度超過100m的高層建筑不應小于13m；d、消火栓栓口離地面高度最佳距離為1.10m，栓口出水方向最好向下或與設置消火栓的墻面相垂直；e、消火栓栓口的靜水壓力不宜超過0.80MPa，當大于0.80MPa時，應采取分區給水系統。消火栓栓口的出水壓力大于0.50MPa時，消火栓處應設減壓裝置；臨時高壓給水系統的每個消火栓處應設直接啟動消防水泵的按鈕，并應設有保護按鈕的設施；f、在屋頂或直升飛機的停機坪需設置消火栓。為了方便非消防專業人員在發生火災時也能夠進行火災的撲救工作，在室內消火栓箱的里面還要設置上消防卷盤。

3 防排煙設計

在火災中，絕大多數遇難人員死于毒煙氣窒息。因此，必須加強對防排煙系統的設置，通常情況下，煙氣垂直方向的擴散速度為3.4m/s，水平的流動速度一般為0.3～0.8m/s，如果煙氣不受到任何阻攔地流動，在一分鐘至五分鐘內就會擴散到整個高層建筑。高層建筑火災中，煙氣可通過電梯井、樓梯井、豎向管井等豎向通道，通過“煙囪效應”迅速在豎向擴散蔓延至整個建筑。

因此，在高層建筑的消防電梯前室、樓梯前室確保人員疏散停留面積的同時，需足夠的自然通風面積，或者設置加壓送風系統，以確保有毒煙氣無法滯留在安全出口附近，同時能夠保證該區域的照度符合疏散要求。建筑平面的水平方向可通過設置防煙分區，有效減緩煙氣在水平空間的擴散。

4 消防配電設計要點

消防供電電路是消防設施正常有效運轉的保障。在配電設計中，用電設備通常有最大功率和負載的限制，因此應結合高層建筑特點，對高層建筑用電荷載峰值進行準確計算，在消防設施運轉過程中避免因電路故障引起安全事故，保證消防設施能夠有效使用。此外，配電設計中還應利用低壓斷路器件對不同型號框架電流和低壓斷路器進行區分，將配電室低壓開關或者每層的電箱切除非消防電源，這樣才能保證電路在實現有效電量運轉的同時，保證消防電路安全。

5 火災自動報警系統設計要點

火災自動報警系統的正常運轉將會有效提高建筑的經濟效率，保證人員安全。自動報警系統由觸發系統、火災警報系統和輔助系統組成。只有將這三個部分的系統合理設計，才能保證在火災發生時第一時間產生報警信號，引導人員及時疏散，降低人員傷亡和經濟財產損失。首先，應根據實際情況選擇合理的報警探測器并進行正確的安裝。其次，火災警報裝置應按規范要求與自動滅火裝置保持一定安全有效距離，以免報警裝置和滅火裝置相互作用，對火災的撲救產生不利影響。第三，正確選擇手動報警按鈕和消火栓起泵按鈕，手動報警按鈕的作用是人工產生火災報警信號，消火栓內的報警按鈕既有報警功能，同時還有遠程起泵功能。第四，合理設置感煙探頭、感溫探頭和紅外報警探頭，確保在不同火災情景下第一時間產生報警信號。

6 結語

正確合理可靠的消防設計，從源頭上既是有效提升建筑消防安全可靠性的重要手段，也是保護人民生命安全和國家的巨額投資的有效技術措施。同時，它也能有效保護建筑物周邊環境的安全，維持社會和諧穩定，有效促進建筑行業及建筑設計行業的良性發展，減少和避免建筑火災的發生。

參考文獻：

[1] GB 50016-2014.建筑設計防火規范[S].