浅谈高层建筑的防火设计

　　改革开放以来，我国的建筑业得到了快速的发展，各地区的高层建筑不断涌现。高层建筑是现代建筑工业快速发展的标志，某种意义上来说也是城市经济发达程度的集中展示，高层建筑节约用地，提升空间利用率等方面发挥了积极显著的作用，但也带来了一系列的设计难题。高层住宅的防火设计就是比较突出的问题。

　　1.高层建筑火灾的特点

　　1.1高层建筑火灾蔓延途径多、火势迅猛

　　高层建筑内一旦起火,建筑内的楼梯间、管道井、电缆井、排风道等各种竖井犹如高耸的烟囱,拔火效应十分强烈。据实测：火灾时烟气的水平流速为0.3～0.8 m/s,垂直流速为2～4m/s。这表明烟气在无阻挡情况下,对长约100 m的大楼,只要2～2.5 min即可从一端扩散到另一端。而垂直方向不到1 min,则可蔓延几十层,整个大楼就可能形成一片火海。因此,所有的竖井可使火灾迅速扩大。

　　1.2高层建筑楼层高、人员集中、疏散困难

　　高层建筑由于垂直距离长，因而在疏散时候需要比低层建筑多好几倍的时间;另外，由于高层建筑设计结构紧凑，单位区间内人员数量大，这也人为的增加了疏散工作的困难，而有的建筑在设计阶段对楼梯、电梯等重要部位重视度不够，在发生火灾的时候反而容易引导和加速烟火范围的扩大，因而导致逃生工作变得极为被动，造成重大人员伤亡。

　　1.3高层建筑功能多、设备多、装修量大

　　高层建筑由于设计标准较高，在电气化、自动化方面设备投入量大，给排水系统、电力系统等都配置了大量电器，因而存在着较强的漏电触点以及火灾隐患问题。据测定分析：烟气中还含有一氧化碳、氯化氢等多种有毒成分,尤其是高温缺氧更会对人体造成危害。

　　2.高层建筑防火设计面临的问题

　　2.1建筑防火材料把关不严格

　　在高层建筑施工中防火材料的质量不过关，是造成高层建筑火灾的一个重要的因素。高层建筑的火灾隐患在建筑施工的初期就应该进行充分的估计和考虑，做到万无一失。在高层建筑的施工过程中，建筑材料对高层建筑的防火性能有着直接的作用。为了节省建筑成本，选用价格便宜的非耐热建筑材料，严重影响了高层建筑的防火性能。一旦火灾发生，起不到任何防火作用，火势就会迅速蔓延，对生命财产造成极大的破坏和损失。

　　2.2高层建筑中缺少充足的消防登高面作业场地和合格的消防设施

　　在高层建筑的使用过程中，一些建设单位为了提高建筑的使用效益，就把用于放置市政消防设施的区域以及消防登高面作业场地进行缩减和挤压，从而提高高层建筑的空间利用率。实现了经济利益的最大化，但却造成了高层建筑的火灾隐患。另一方面，在高层建筑的建设过程中，有些建造商为了节约成本，选用了质量低劣的消防设备，火灾一旦发生，不能够起到很好的灭火作用，从而造成无法估量的损失。

　　3.高层建筑防火设计要点分析

　　3.1加强高层建筑耐火建筑材料的选用

　　首先，高层建筑在建设施工过程中，主体结构必须具有足够的耐火稳定性，采取质量上乘的耐火材料，加强房间装修材料的耐火性能。高层建筑的内部装修是必要的，但室内可燃的墙面、天花板等装饰材料却是火灾发生和蔓延的重要诱导因素。因此，为了保证防火的功能，要特别加强耐火装饰材料的选用。

　　3.2做好防火分隔与安全通道设计

　　高层建筑中，因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右，烟气是火灾中的隐形杀手。所以，要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3、0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s，当烟气无阻拦时，只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径，易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所，消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气，保证人员安全疏散和扑救。其风压值应为防烟楼梯间40-50Pa，前室、合用前室、封闭避难层25-30Pa，既能方便疏散安全门的开启，又能保证安全地带的压力，对烟气起到排斥作用。同时，超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施，除满足避难层内一定的正压值，防止烟气入侵，也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。

　　3.3完善报警系统和灭火装置

　　设置自动报警装置和自动灭火装置。前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型，后者主要为自动喷水设备，不宜用水灭火的部位可采用二氧化碳、干粉或卤化烷等自动灭火设备。考虑到高层建筑以自防自救为主，室内消防用水量比室外的要大些，室内消火栓用水量为40l/s(住宅楼为30l/s)，即消火栓用水量70l/s(住宅楼为50l/s)，是规范规定的建筑物消防用水的上限值。一般情况下，超高层建筑具备两种及两种以上使用功能。因此,其火灾延续时间为3.00h(住宅楼为2.00h)，考虑到市政给水状况，由此可确定是否设置室外消防水池及其容量。

　　随着我国经济的快速发展和城市建设的不断加快，高层建筑越来越多，为人们提供了良好的工作和生活环境。高层建筑是当前建筑业发展的一大趋势，进一步加强和完善高层建筑的防火设计一方面能够保障人民的生命财产安全，另一方面也保障了高层建筑使用安全的需要。因此，加强高层建筑的防火设计势在必行。

　　参考文献：

　　[1] 高层民用建筑设计防火规范[S].2005.

　　[2] 葛良玉.浅议高层建筑消防验收中的相关问题[J].科技咨询导报.2007(23).

　　[3] 杨琦.高层建筑结构特点及其体系[J].沿海企业与科技.2007(1).

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文章名称： 浅谈高层建筑的防火设计

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