超高层公共建筑防火设计有关问题探讨

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超高层公共建筑防火设计有关问题探讨 

Discuss the Fire Prevention Design Related Issues of Super High-rise Public Building 

■魏伟平戴伟强■Wei Weiping Dai Weiqiang 

[摘要】随着建筑技术的不断发展,超高层建筑不断涌现, 

高层建筑火灾也成为备受关注的主题。文章总结了超高层 

建筑的火灾特点,在此基础上探讨了高层建筑防火设计必 

须考虑的几个问题,并给出了处理这些问题的建议,以期 

能够提高超高建筑的安全性。 

【关键词】超高层避难层防火设计 

【Abstract】With the continuous development of architectural 

technology,super high-rise building constantly emerging and 

high・rise building fire has become a topic of concern.This article summarizes the fire characteristics of super high—rise 

building,on this basis,discusses a few problems of the high- 

rise building fire prevention design,and gives suggestions to 

deal with these problems.in order to improve the security of 

super high-rise buildings 

[Keywords]high rise,refuge floor,fire protection design 

一、超高层建筑火灾特点 

1.建筑高大,易燃物品多 

超高层建筑物体型巨大,功能复杂,设施繁多, 

可燃物多。大多数超高层建筑在底层建有商场、餐 

厅、娱乐场所等。超高层建筑内部都有豪华装饰, 

且建筑内部用电设备多。因此,一旦发生火灾,如 果不能及时有效地控制,会在短时间内蔓延发展为 

大型火灾,甚至烧穿整个建筑楼。如2013年3月4 

日,天津市南开区华苑鑫茂科技园高层大厦发生火 

灾。火灾从6层发生开始燃烧,数分钟就烧到顶层。 

2.烟囱效应明显,火灾蔓延速度快 超高层建筑拥有向空中发展的特点,其内部横 

交错着各种管道。如吊顶、排烟管道、楼梯井、电 

梯井、电缆井等各类竖直管井。这些通道就是火势 

竖向蔓延的主要途径,烟囱效应十分明显。在烟囱 效应中,烟火蔓延速度非常快,在消防员赶到火灾 

现场前的数分钟内就能使摩天大楼成为一片火海。 

3.人员疏散困难,容易造成重大伤亡 

超高层建筑多为4O层以上。当发生火灾时,要 

将人员迅速疏散到地面或者避难空间十分困难。大 型的超高层公共建筑可容纳数万人,并且楼层多, 

疏散距离长,疏散通道有限。要让数万人从危险区 

里安全疏散出来,需要大量的时间。再加上火灾发 

生后人们易发生暴动,大量的人流汇集,会出现拥 

挤堵塞,疏散工作将难上加难。此外,如果建筑楼 内有老人、孩子或者残障人员。消防员就必须进入 

楼内施救。据消防部门测试,一名消防战士从4O层 l5Om的位置下到第一层用了十几分钟;而烟气垂直 

流速为2--4 m/s。这几十倍速度的差距所带来的危 

险也是不可小视的。这也就进一步增加了人员疏散 工作的难度与危险性。 

3.消防设备要求高,灭火救援难度大 

超高建筑特点就是超高。对于这种超高建筑的 

灭火救援有三大困难:进攻难、登高难、供水难。 

在高层建筑的主体周围往往设有裙房,在面对超高 

建筑时消防设备难免出现“有心无力”的限制;消 防登高车的最大救援高度约为100m,消防车供水的 

有效射程也不超过150 m,因此,超过150 m的楼层 

无法通过消防车进行灭火工作。此时只能由建筑内 部消防设备来进行灭火:若大楼因为火灾停电或者 

消防泵故障,那么向上供水也十分困难。 

二、超高层建筑防火设计 

超高建筑发生火灾时,救援灭火十分困难,因 

此做好防火工作尤为重要。 

1.防火分区的设计 防火分区是指利用防火墙等不可燃材料将建筑 

划分为不同区域,从而达到阻止火势蔓延的目的。 

我国《高层民用建筑设计防火规范》规定,一类高 层防火分区的建筑面积不得大1000m。,二类高层的 

防火分区不得大于1 500m ,地下室不得大于500m , 

设有自动灭火系统时面积可增加1倍。 

对于不同功能的建筑要给予不同划分方法。如 

旅馆,公寓等,这类建筑主要用来餐饮和居住,人 

员少,可以使用防火墙和楼板以房间为单位进行划 分,将火势控制在一个小的范围内。对于一些大型 

高层办公楼、会场、商场等建筑,需要使用移动防 

火卷帘进行分隔。总之杜绝可燃物使火势无法蔓延 

是最快捷,最有效的方法。 

2.避难层的位置的设置 

超高建筑必须设立避难层且第一个避难层距首 层要小于等于12层。因为这样可以在火灾发生时用 

登高车将第一个避难层的避难人员疏散下来。有些 建设单位把15层作为首个避难层,但是笔者认为, 

l5层大约在65--70in之间,但是实际登高车的救援 高度为55m左右,所以,为了保证登高车在发生火 

灾的时候,能够及时到达第一避难层实施救援,把 

避难层建在12层最为合适 

3.消防给水的设计 

超高层建筑远远高出消防车的工作高度,因此 

在发生火灾时,主要依靠内部消防设施进行扑救。 所以高层建筑的内部消防给水设计至关重要 

(1)消防栓系统的设置 

消防栓分为室内与室外两种。室外消防栓是为 

消防车供水使用的,设计的时候应沿高层建筑均匀 布置,间距要小于120m;室内消防栓是在火灾发生 

时消防人员能够在内部用消防栓的水枪有效地进行 

灭火扑救。所以室内每层都要有消防栓,并且每层 

的消防栓要保证能够到达上下两层的任何部位,并 

确保拥有符合要求的水压。消防栓应设在走道或者 

220 楼梯口,并且给其醒目的标志。让消防人员能够及 

时有效地进行灭火工作 

(2)消防水箱的设置 

高层建筑的消防系统设计中,最为重要的部分 就是消防水箱及水池的设置。在火灾发生时能否拥 

有足够的水压与水量是灭火工作的根本。为了便于 

维护管理并节省空间,大多数高层建筑将消防用水 

与生活用水合用。笔者认为这样是不可取的。因为 

生活用水量和消防用水量相差太大,平时要高于生 活用水量的几十倍进行贮存。而贮存起来的水要好 

几天才能被居民用完,在这空闲贮存的几天里,水 

里的氯会慢慢减少,细菌就开始慢慢繁殖,这样的 

水是不能作为安全饮用水的。所以,必须将生活用 

水与消防用水分开设计。当然为了节省资源,可以 将一些公益用水设施与超高建筑群的消防用水合并 

使用,即建一个大的消防贮水池 

三、排烟系统的设计 

据统计,火灾死亡人员中有将近80%是因为烟 气中毒致死的。若能及时排除有害烟气,就能增大 

火灾受困人员存活几率,减少消防员的救援难度。 

所以在超高层建筑中一个好的排烟系统是人员安全 

疏散的保障。 

防烟系统分为两部分,一是防烟分区的划分, 二是楼梯间的防烟设计。对于防烟分区的划分,首 先要考虑火灾形成后烟气的蔓延区域,然后用挡烟 

垂壁、隔墙和挡烟梁进行划分,为了避免与防火分 

区不冲突,防烟分区面积越小越安全,面积最好小 

于等于500 m 。对于楼梯间的防烟设计最为重要, 首先这里不仅仅是人员疏散的必经之路,而且又是 

烟气蔓延的主要通道。所以这里必须拥有良好的防 

烟性能。烟气扩散的特点是“烟随风动”。也就是说 

即使在楼梯间设立敞开的阳台、窗户,在受 ̄FJ#I-来 风力的影响,会使这种自然排烟效果不稳定。所以 

在排烟口上设置挡风板或者将外窗设成外凸的三角 

形或波浪形可以有效地减少外界风力的影响。若有 

机械防烟设备共同进行排烟,将大大提高防烟系统 

的工作效率。 参考文献 [1]李玉华,张爱民.高层建筑给水排水设计[J].安 

防科技,2011,4(2):89—90. 

[2]司戈.高层建筑非传统安全疏散理念探讨[J].消 

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[3]张梅红.赵建平.超高层建筑防火设计问题探讨 

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(作者单位:福建省莆田市公安消防支队351100】