超高層建筑防火設(shè)計(jì)問題探討

文/張曉亮 沈陽易辰筑博建筑工程設(shè)計(jì)有限公司 遼寧沈陽 110000

超高層建筑高度超過100米，如果按照常規(guī)建筑防火設(shè)計(jì)方式，無法保證建筑防火的安全性和可靠性，難以確保救援工作效果。因此，需要針對(duì)超高層建筑的特點(diǎn)和防火設(shè)計(jì)不利因素，在防火設(shè)計(jì)上下功夫，提升防火設(shè)計(jì)水平。

1、超高層建筑防火的不利因素

第一，超高層建筑樓層多，電梯運(yùn)輸距離長，載人數(shù)量多，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，很難快速疏散人群到安全區(qū)域，而且火勢(shì)和煙霧蔓延會(huì)進(jìn)一步降低疏散效率。因此，如何快速疏散建筑內(nèi)人群，提供有效的逃生和自救途徑，是防火設(shè)計(jì)必須考慮的重要問題。

第二，超高層建筑設(shè)計(jì)中需要考慮多方面的問題，比如防震、抗強(qiáng)風(fēng)、防火等問題，這要求建筑結(jié)構(gòu)擁有很好的防火防壓性能。雖然建筑內(nèi)配備必要的滅火設(shè)備，但可能出現(xiàn)設(shè)備無法發(fā)揮作用，或居民不會(huì)使用消防設(shè)備，而且由于樓層過高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于登高車等救援設(shè)施發(fā)揮作用，撲火救援工作難度很大。

第三，超高層建筑的火災(zāi)蔓延方式和其他類型建筑存在很大差異，火災(zāi)蔓延速度很快。如果建筑內(nèi)部沒有設(shè)置有效防火分區(qū)，會(huì)使火災(zāi)在水平方向蔓延。而由于電梯、垃圾豎井、樓梯等的存在，火災(zāi)會(huì)通過以上途徑實(shí)現(xiàn)豎井蔓延，快速蔓延到整個(gè)建筑的全部樓層。此外，空調(diào)系統(tǒng)管道也會(huì)成為火災(zāi)蔓延的路徑，導(dǎo)致起火點(diǎn)更多、火勢(shì)更大。

2、超高層建筑防火設(shè)計(jì)的對(duì)策

正由于超高層建筑自身的特殊性，在防火設(shè)計(jì)方面需要特別加以強(qiáng)調(diào)和針對(duì)，并結(jié)合消防資源不足的情況，在防火設(shè)計(jì)上花心思，采取切實(shí)可行的措施，保障防火安全。

2.1 做好整體布局

在超高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，需要做好整體布局，加強(qiáng)與城市規(guī)劃方面的溝通交流，建設(shè)高防火性能的建筑群。如果缺乏整體規(guī)劃，導(dǎo)致超高層建筑之間距離過近，可能在發(fā)生火災(zāi)時(shí)影響到其他建筑物。整體布局工作不僅要合理規(guī)劃建筑群，還要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置消防車通道和消防設(shè)施設(shè)備，確保消防通道暢通無阻。要考慮消防車撲火的工作條件，為撲火救援工作提供適合的場(chǎng)地、設(shè)施和設(shè)備等條件。

2.2 做好耐火設(shè)計(jì)

在超高層建筑的建材選用上，要優(yōu)先選用耐火性能好的材料。由于發(fā)生火災(zāi)時(shí)建筑材料受到持續(xù)高溫作用，可能發(fā)生嚴(yán)重變形，例如500攝氏度下鋼結(jié)構(gòu)性能下降一半，當(dāng)溫度達(dá)到1000攝氏度時(shí)鋼結(jié)構(gòu)性能幾乎完全喪失，因此混合結(jié)構(gòu)比全鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能更好。混合結(jié)構(gòu)不僅比鋼結(jié)構(gòu)耐火性能強(qiáng)，抗倒塌的表現(xiàn)也不錯(cuò)，建議選用混合結(jié)構(gòu)和高耐火性能的建筑材料。

2.3 疏散線路設(shè)計(jì)

由于超高層建筑撲火救援難度大，疏散效率低，在防火設(shè)計(jì)階段要重點(diǎn)考慮疏散線路的設(shè)計(jì)問題。疏散線路設(shè)計(jì)要結(jié)合建筑實(shí)際情況，結(jié)合常用路線和備急路線，并要做好備用電梯的設(shè)計(jì)。備用電梯雖然能有效提高疏散效率，但火災(zāi)過程中電梯可能第一時(shí)間損壞，一旦出現(xiàn)問題將造成不可挽回的巨大損失，因此備用電梯設(shè)計(jì)必要確保安全，不能因電梯故障問題導(dǎo)致人員傷亡事故的發(fā)生。

此外，超高層建筑必須設(shè)有避難層，通常每十五層需要一個(gè)避難層，為人們提供暫時(shí)避難之所。避難層的設(shè)計(jì)需要在考慮規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑實(shí)際情況，充分利用現(xiàn)有的消防資源，要便于消防車及時(shí)疏散避難層被困的人群。最后，超高層的豎井蔓延導(dǎo)致煙囪效應(yīng)，雖然設(shè)計(jì)中很難完全克服這一問題，但要努力將影響降到最低，為疏散和營救工作提供更多的時(shí)間。

2.4 做好防火分區(qū)劃分

超高層建筑需要借助防火分區(qū)分割空間，使用防火材料和設(shè)備，將整個(gè)建筑空間分割成若干空間，以阻滯火勢(shì)的蔓延。防火分區(qū)一般使用防火墻，采用防火、耐火材料防止火勢(shì)快速擴(kuò)張。在防火分區(qū)的劃分上，需要考慮建筑的實(shí)際情況，做到科學(xué)合理。

2.5 保障消防資源配置

超高層建筑的消防設(shè)備配置必不可少，包括自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)等。自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由探測(cè)器、區(qū)域報(bào)警器、集中報(bào)警器等部分組成，需要根據(jù)建筑情況在必要位置進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，并聯(lián)系外界消防力量。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)是有效的自救方法，可以及時(shí)消除或延緩火災(zāi)的蔓延，為撲火救援工作提供更多時(shí)間。

3、新技術(shù)、新材料在防火設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，越來越多的先進(jìn)技術(shù)和材料不斷被研發(fā)出來，在建筑物防火方面發(fā)揮了重要的作用，在防火設(shè)計(jì)中要盡可能使用先進(jìn)的技術(shù)手段和優(yōu)質(zhì)新材料，以提高超高層建筑的防火能力。

3.1 新技術(shù)的應(yīng)用

在超高層建筑防火設(shè)計(jì)中，可以使用分布式感溫光纖系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控電纜線溫度，一旦出現(xiàn)火情可以立即發(fā)出警報(bào)信號(hào)，還能夠精準(zhǔn)定位火災(zāi)發(fā)生位置。在超高層建筑中，電纜線分布十分緊密，一旦熱量過高會(huì)使電纜線變形甚至融化短路，利用該技術(shù)可以有效解決電纜線短路引起的險(xiǎn)情，提高電纜系統(tǒng)防火安全系數(shù)。

消防炮是一種新型滅火設(shè)備，可以通過高壓氣體遠(yuǎn)程撲火，具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性。消防炮由氣源、發(fā)射裝置、火控系統(tǒng)等組成，內(nèi)有操控顯示系統(tǒng)和火控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。除此之外，還可以在直升機(jī)上安裝滅火系統(tǒng)，利用直升機(jī)的機(jī)動(dòng)性和靈活性實(shí)現(xiàn)快速滅火，運(yùn)輸救援物資，搶救被困人員。

3.2 新材料的應(yīng)用

在超高層建筑防火設(shè)計(jì)中，防火材料的選用是重中之重，需要以防火性能為依據(jù)，構(gòu)建可靠的消防安全體系。防火材料包括阻燃電纜、酚醛泡沫等耐火材料，選用的材料要有較好的防火、耐火性能，發(fā)煙量較少。

結(jié)語：

超高層建筑在為人們帶來諸多便利的同時(shí)，也客觀存在著消防安全問題，這要求防火設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，使用耐火材料和先進(jìn)技術(shù)手段，做好建筑結(jié)構(gòu)、防火分區(qū)劃分等設(shè)計(jì)工作，保障建筑防火性能。