高层建筑防火设计
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试论高层建筑防火设计
摘要:高层建筑火灾隐患多,扑救难度大,在建筑设计中采取防火措施,以防火灾发生十分必要。本文结合高层建筑发生火灾的特点,试从引发火灾的原因和防火安全设计两方面对高层建筑防火设计进行探讨。
关键词:高层建筑,防火,设计
高层建筑发生火灾,扑救难度大,成灾后果严重。因而,找到致使高层建筑发生火灾的原因以及采取合理、及时的补救措施尤为重要,同时要求高层建筑在防火安全设计方面要高度重视。
一、引发火灾原因
1、建筑结构设计不合理
由于烟和毒气是火灾中引起伤亡的重要因素,在建筑设计时,对于烟和毒气的考虑要引起高度的重视。但是,一些建筑在设计时,结构设计不合理,没有考虑到防烟或者排气,并未对解决这一问题采取积极有效的行动,从而引起火灾事件的发生。
2、装修设计不合理
在建筑装修设计时,有些设计只一味地追求美观和效果,对消防安全因素考虑甚少,在装修时选用材料不当,采用大量可燃、易燃物,对于电器设备的需求增大,从而导致直接引起火灾甚至出现小火蔓延扩大成灾现象。
3、火灾自动报警系统设置不完善
一些高层建筑中消防设计不合理,火灾自动报警系统设置并不
完善,一些该设置的未设置,包括自动灭火系统和火灾自动报警系统等,该形成的机制并未按照要求严格予以执行。
二、防火安全设计
1、进行合理的建筑结构设计
建筑结构设计关系到防火的方方面面,在设计时要充分考虑到一些防火设备的合理位置,尤其是防烟排气工作必须做好。另外还要加强对消防工程的施工监理,对施工过程全面把握,切实做好建筑结构设计。如下:
(1)对消防工程施工进行监理
高层建筑消防工程施工的技术含量高、施工过程复杂,要做到合理的建筑结构设计,首先一定要严格监理消防工程施工,建立消防工程施工监理制度,加强施工过程中的消防质量监督保证,根据实际情况,解决实际问题。这样,首先做好监理工作,才能保证建筑施工原始设计的合理存在性。
(2)对建筑主体结构的耐火稳定性的设计
目前,大多高层建筑物普遍采用钢结构,这种结构的整体性和稳定性都无可争议,只是耐火性能低。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,在一定温度下会失去承载能力,导致一系列弯曲和变形,进而影响正常使用。因此,保证建筑主体结构的耐火稳定性是非常必要的,在此设计过程中需要注意:
建筑物结构设计要适当选择耐火等级和材料,并根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。一般而言,一座建筑物的耐火等级
划分为四个级别,其耐火能力不是由一两个构件的耐火性来决定,而是依据所有组成建筑物的构件的耐火性作为参照。概括来说,建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,不同的耐火等级对此二者有不同的规定。
比如,一级耐火等级的承重墙、柱须应该设计为耐火极限达到3个小时的非燃烧体,梁须设计为耐火极限达2小时的非燃烧体,其钢筋保护层须达到的厚度为30毫米。在设计时应综合考虑各方面的因素,尽力保证建筑物主体结构的耐火稳定性。
(3)做好防火分隔与安全通道设计
高层建筑内,火灾隐患大,一旦发生火灾造成的后果极其严重,因而在高层建筑内做好防火分隔设计和安全通道设计势在必行。如下所述:
第一,准确设置防火间距。
目前,建筑物内火灾蔓延现象屡见不鲜,为防止火势通过辐射热等多种方式蔓延,建筑物之间应保持一定间距。高层建筑发生火灾时,基于人员疏散困难的现实,云梯车的工作半径需要加大,为了便于云梯车在发生火灾时发挥更高效能,高层建筑物的防火间距同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米,同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。
厂房内易燃物较多,防火间距应加大,如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米,三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产
或贮存易燃易爆物品的厂房或库房,应远离建筑物。
第二,划分防火分区。
对于建筑物内防止火灾蔓延的设计内容,除了采用设置防火间距的方法外,在建筑中用防火墙等把其划为若干区域的设计思路也是可取的。如一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙,分区的最大允许面积为2500平方米;三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200平方米和60米、600平方米。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000平方米或1500平方米内,地下室则控制在500平方米内。防火墙的设置应为耐火极限达4小时的非燃烧体,上面如有洞口应装设甲级防火门窗,各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘,用水幕保护。
第三,设置安全疏散通道出口。
在火灾发生后,为了最大限度的降低人员伤亡,减小财产损失,在建筑设计时要着重考虑安全疏散通道出口的设置。一般情况下,公共建筑的安全出口不能少于两个,在人口密集的场所,尤其要尽可能精确地设置更多的出口。楼梯是楼层的安全出口,开敞的楼梯间容易引发烟火蔓延,更不利于人员妨碍疏散,而封闭的楼梯间则能阻挡部分烟气,有利于人员的疏散。在高层建筑内需要设置封闭的或防烟的楼梯间,疏散方向宜设置为两个。另外,一些超高层建筑可以增设暂时安全区或避难层,必要时还可设置屋顶直升飞机场,从空中疏散,同时,在疏散通路上设置各种紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯等也是可采取的举措。
2、建筑施工装修设计
高层建筑发生火灾,与施工装修有着千丝万缕的联系,现代高层建筑装修过程中,采用可燃物质数量巨大,比如木龙骨、木框架的防火涂料处理,线路穿管敷设、有关孔洞的封堵等方面,都大量使用可燃材质,这样大大加大火灾发生的可能。内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料,隔墙和吊顶等有必要的耐火性能,若采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等则可以减少火灾发生的可能性和控制火势蔓延。
另外,在施工装修设计过程中,还要注意加强消防监督,参照国家消防技术规范规定,控制可燃材质的使用率,严抓施工现场的防火安全,清理施工现场易燃可燃材料,严格遵循各项防火规章制度等。
3、报警系统和灭火装置设计
火灾自动报警系统和一些灭火装置需要得到完善的建筑才能投入使用。因而要完善和强化报警系统设计,增设灭火装置。
设计火灾自动报警时,应该明确建筑物本身建筑特点和功能特点,根据有关规范对建筑物定性,确定其系统的总体结构。如二级火灾自动报警对象,其火灾自动报警宜采用集中报警系统,包括消防控制室、探测回路、控制回路等方面的设计。
高层建筑灭火装置可设计室内消火栓,消火栓充实水柱需经水力计算,且不小于13m;消火栓间距在高层内不大于30m,在裙房内不大于50m,适当采用串联供水和并联供水两种方式,当消火栓栓口
处的出水压力大于0.5mpa时,设减压装置。
结语
综上所述:高层建筑防火,要做好建筑结构设计、室内装修设计、火灾自动报警系统设置等方面的工作,并要开展建筑消防设施检测,对建筑消防工程施工设计检测、建筑主体结构的耐火稳定性设计的检测以及防火通道设计的检测等等方面。充分运用各种科学合理的方法,对建筑消防系统进行设计、监测和管理,以期将高层建筑火灾的成灾条件扼杀在摇篮里,从而最大程度地降低事故发生的可能性。
参考文献:
[1] 高层建筑的火灾特点及防火设计的几个问题[j].内蒙古电大学刊,2008年08期
[2]高层建筑防火设计及消防设施施工中存在的安全问题及对策[j]。《安防科技》2008年06期
[3]杨林.浅谈高层建筑防火设计,建筑科学,2011年05期