高層建筑防火設計措施

1、<p>　　高層建筑防火設計措施</p><p>　　摘要：為了滿足城市化建設的需要，高層建筑增多是必然趨勢，這樣就會導致防火安全的任務變得越來越重，文章從高層建筑火災危險性分析出發(fā)，提出了防火設計中的問題，得出有效安全的防火設計措施。 </p><p>　　關鍵詞：高層建筑防火設計危險性 </p><p>　　中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編

2、號： </p><p><b>　　一.前言 </b></p><p>　　建筑物的防火安全設計是一門綜合性科學，是由多專業(yè)( 建筑、結構、空調、電氣、給排水) 共同采取安全措施的綜合體現(xiàn)，高層建筑在消防系統(tǒng)設計上應優(yōu)先保證人員在火災中的安全，同時考慮如何減少火災的發(fā)生和火災的損失防止火災大面積蔓延，最大限度地降低火災對人們生命和財產(chǎn)的破壞，利用性能化設計合理劃分防火

3、分區(qū)、組織人員安全疏散達到高層建筑防火性能總目標的實現(xiàn)，最大限度地保障人民生命財產(chǎn)安全。 </p><p>　　二.高層建筑火災危險性分析 </p><p>　　2.1可燃物較多，火勢蔓延較為迅速 </p><p>　　在高層建筑的樓梯間、電梯間、管道井、風道、電纜井、排風道等豎向井道部位，如果防火分隔或防火處理不好，一旦發(fā)生火災就好像一座座高聳的煙囪，成為火勢迅速

4、蔓延的途徑。高級旅館、圖書館、檔案樓、科研樓、辦公樓等高層建筑，一般室內裝修家具等可燃物較多，一旦起火，發(fā)煙量大，燃燒猛烈，火災容易蔓延。據(jù)測定，在火災初起階段，因空氣對流在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s；在燃燒猛烈階段，由于高溫狀態(tài)下的熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5～0.8m/s，煙氣沿樓梯間或豎向管井擴散速度為3～4m/s。如一座高100m 的高層建筑，在無阻擋的情況下，煙氣能在半分鐘內達到頂層。日本在一個醫(yī)院

5、里做過燃燒試驗， 證明在幾分鐘內就能把每層3500m2 的二十三層大樓都充滿煙氣。建筑物越高，風速越大。風速增大，火勢的蔓延擴大速度也相應增加。據(jù)測定:距地面高度10m 處風速為5m/s；30m 處風速為8.7m/s；60m 處風速為12.3m/s；90m 處風速為15m/s。 </p><p>　　2.2建筑高度較高，平面結構復雜，安全疏散困難 </p><p>　　高層建筑的特點，一是

6、層數(shù)多，垂直疏散距離長，疏散到地面需要較長的時間；二是人員集中，疏散時容易出現(xiàn)擁擠情況；三是發(fā)生火災時煙氣和火勢向上蔓延快、且易竄入樓梯間，而火災發(fā)生時人們大量涌向樓梯，增加了疏散難度(平時使用的普通電梯，在火災時必須切斷電源，停止使用，因此，高層建筑的安全疏散主要靠樓梯)?；馂陌咐治霰砻?，被煙薰死的(包括被煙薰倒后燒死的)，占火災死亡人數(shù)的一半以上。 </p><p>　　2.3火災撲救難度較大 </p

7、><p>　　高層建筑發(fā)生火災時，消防隊員使用的滅火救護設施往往不易達到建筑高度，因此，撲救高層建筑火災主要立足于室內消防給水設施。由于受到各種條件的限制，撲救的難度很大?；馂默F(xiàn)場熱輻射強、煙霧濃、火勢向上蔓延的速度快和途徑多，消防隊員難以堵截；當火勢擴大，形成大面積火災時，室內消防水量顯然不足，需要利用消防車從室外進行補給，但消防水帶耐壓能力常常不能適應需要。此外，建筑物如果沒有安裝消防電梯，消防隊員則需要“全副武

8、裝”的通過樓梯沖上高層，不僅體力消耗大、速度慢，還會與向下疏散的人流發(fā)生對撞而延誤時間，不能及時到達著火層進行撲救，消防器材也不能隨時得到補充，均將嚴重影響撲救。 </p><p>　　三.設計中所要注意問題 </p><p>　　3.1保證建筑主體結構有足夠的耐火穩(wěn)定性 </p><p>　　目前國內外高樓多依賴鋼結構，雖然它的整體性和穩(wěn)定性都很好，但耐火性能很差

9、。鋼材的抗拉和承重等性能均會因溫度的升高而急劇下降，通常在攝氏450～650度就會失去承載能力，發(fā)生變形，鋼柱、鋼梁彎曲，不能繼續(xù)使用。一般情況下，不加保護的鋼結構耐火極限只有15分鐘。因此，建筑界和消防界在解決這個問題方面仍任重道遠。 </p><p>　?。ㄒ唬┠突鸬燃壓筒牧线x擇。中國按建筑常用結構類型的耐火能力劃分為四個耐火等級（高層建筑必須為一或二級）。建筑的耐火能力取決于構件的耐火極限和燃燒性能，在不同

10、耐火等級中對二者分別作了規(guī)定。構件的耐火極限主要是指構件從受火的作用起，到被破壞（如失去支承能力等）為止的這段時間（按小時計）。構件的材料依燃燒性能的不同有燃燒體（如木材等）、難燃燒體（如瀝青混凝土、刨花板）和非燃燒體（如磚、石、金屬等）之分。 </p><p>　?。ǘ┙ㄖ飸鶕?jù)其耐火等級來選定構件材料和構造方式。如一級耐火等級的承重墻、柱須為耐火極限3小時的非燃燒體（如用磚或混凝土作成180毫米厚的墻或3

11、00×300毫米的柱），梁須為耐火極限2小時的非燃燒體，其鋼筋保護層須厚30毫米以上。設計時須保證主體結構的耐火穩(wěn)定性，以贏得足夠的疏散時間，并使建筑物在火災過后易于修復。隔墻和吊頂?shù)葢哂斜匾哪突鹦阅?，內部裝修和家具陳設應力求使用不燃或難燃材料，如采用經(jīng)過防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等，以減少火災發(fā)生和控制火勢蔓延 </p><p>　　3.2做好防火分隔與安全通道設計 </p>&

12、lt;p>　　高層建筑中，因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的70%左右，煙氣是火災中的隱形殺手。所以，要充分考慮在建筑內設置防排煙系統(tǒng)的重要性。煙氣的水平流動速度為0.3、0.8m/s，垂直方向擴散速度為3.4m/s，當煙氣無阻攔時，只需1min左右就可以擴散到幾十層高的大樓。煙氣的流動速度大大超過了人的疏散速度。樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災垂直方向蔓延的重要途徑，易形成“煙囪效應”。而樓梯間及其前室或合用前室是火

13、災時人員臨時避難、疏散的場所，消防電梯間及其前室是消防隊員進入高層建筑滅火的主要通道。為了阻止煙氣進入這些部位或排出這些部位的煙氣，保證人員安全疏散和撲救。因此，超高層建筑在上述部位設置機械加壓送風系統(tǒng)，能夠達到疏散和撲救通道上無煙的目的，從投資方面又低于機械排煙系統(tǒng)，是可行的。其裙房的樓梯間內可統(tǒng)籌考慮布置。其風壓值應為防煙樓梯間50Pa，前室、合用前室、封閉避難層25Pa，既能方便疏散安全門的開啟，又能保證安全地帶的壓力，對煙氣起到

14、排斥作用。同時，超高層建筑封閉避難層內設置機械加壓送風設施，除滿足避難層內一定的正壓值，防止煙氣入侵，也為躲避在避難層里的人們提供呼吸用的新</p><p>　　（一）防火間距：為防止火勢通過輻射熱等方式蔓延，建筑物之間應保持一定間距。一、二級耐火等級民用建筑物之間的防火間距不得小于6米，它們同三、四級耐火等級民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。高層建筑因火災時疏散困難，云梯車需要較大工作半徑，所以高層主體同一

15、、二級耐火等級建筑物的防火距離不得小于13米，同三、四級耐火等級建筑物的防火距離不得小于15和18米。廠房內易燃物較多，防火間距應加大，如一、二級耐火等級廠房之間或它們和民用建筑物之間的防火距離不得小于10米，三、四級耐火等級廠房和其他建筑物的防火距離不得小于12和14米。生產(chǎn)或貯存易燃易爆物品的廠房或庫房，應遠離建筑物。 </p><p>　?。ǘ┓阑鸱謪^(qū)：建筑中為阻止煙火蔓延必須進行防火分區(qū)，即采用防火墻等

16、把建筑劃為若干區(qū)域。一、二級耐火等級建筑長度超過150米要設防火墻，分區(qū)的最大允許面積為2500米2；三、四級耐火等級建筑的上述指標分別為100米、1200米2和60米、600米2.一、二級防火等級的高層建筑防火分區(qū)面積限制在1000米2或1500米2內，地下室則控制在500米以內。防火墻應為耐火極限4小時的非燃燒體，上面如有洞口應裝設甲級防火門窗，各種管道均不宜穿過防火墻。不能設防火墻的可設防火卷簾，用水幕保護。 </p>