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中图分类号:X9 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)05(a)-0059-01
1 高层建筑消防安全疏散的重要性
随着我国经济水平的不断提高,城市中高层建筑快速的崛起,尤其是各类综合性的高层建筑也不断的出现。这些高层建筑的出现为改善人们的生活水平以及居住条件起到了积极的作用。但我们也要看到高层建筑的特殊性,重视其安全疏散的设计。
高层建筑具有以下几个特点:第一,楼层层位高,垂直疏散距离相当长;第二,一旦发生火灾,烟气和火势竖向蔓延相当的快,给安全疏散带来了较大的难度;第三,高层建筑人员多,并且非常集中,出现问题就会导致人员心理紧张,混乱无秩序。给疏散带来相当大的困难。基于高层建筑的这些特点,必须做好高层建筑的消防安全疏散设计工作。
2 高层建筑安全疏散设计的原则
为了让高层建筑安全疏散更加合理有效,必须把握好高层建筑安全疏散设计的基本原则:
第一,合理利用室外疏散楼梯、阳台、屋顶平台等等这些与大气想通的有效
第二,防火门是一个关键的部位,在发生火灾时,必须确保其在自动关闭状态,这一点非常关键。
第三,高层建筑安全疏散设计原则必须要考虑人员的行为特点和心理状态,将这些因素考虑进去,有利于有效的进行安全疏散。
第四,设计的高层建筑疏散路线必须在任何情况下都要保证通畅,避免人、物交叉,更要避免出现逆流。
第五,保证两个或两个以上的疏散方向是建筑物消防安全疏散设计的一个重要原则,必须严格执行。
3 目前高层建筑消防安全疏散中存在的问题
基于以上高层建筑消防安全疏散的重要性以及消防安全疏散设计的原则,总结了目前高层建筑消防安全疏散中存在的问题,通过分析目前存在的问题,可以引起重视,为合理疏散提供帮助。
第一,发生火灾,恐惧心理导致失去判断力
在平时的工作和生活中,我们大部分人员都生活在一个安全的状态下,对于火灾多数人只是知道其危害性,但有较多的人不了解发生火灾后该如何做,如何进行有效的疏散。所以,一旦遇到火灾情况,就表现的非常恐惧,失去判断力。
第二,高层建筑火灾危险性远远大于其他建筑
高层建筑火灾蔓延快,蔓延途径多。因此,其危险性非常大。同时,高层建筑大量的易燃可燃装修材料导致火灾载荷非常大,给疏散带来相当大的困难。
第三,高层建筑疏散时间长
高层建筑楼层非常多,一旦发生火灾,疏散的时间就会非常长。对于火灾疏散来说,时间就是金钱,耽误一分钟就会带来非常大的经济损失和人员的伤亡。
另外,如果分区内只设置一个独立的安全出口,其他的出口均通向相邻的防火分区,即使安全出口的数量和疏散宽度均满足规范要求,也不能保证本区人员的安全疏散,同时还会给相邻分区的疏散带来压力和混乱。
4 高层建筑消防安全疏散的策略方法
基于以上目前高层建筑消防安全疏散中存在的问题,总结出如下有效的高层建筑消防安全疏散的策略方法。
第一,从设计入手,延长危险来临时间,从源头控制危险
烟气层内某些物质超标是对人员构成危险的条件。所以有效的减少烟气厚度是延长危险来临时间的有效方法。为了减少烟气厚度可以做以下工作:(1)防火分区的合理设计。防火分区可以有效的将火灾限定在界定的范围内,对于人员的撤离有非常大的效果。(2)自动灭火系统的合理设置。自动灭火系统是一种科学有效的措施。它既可以保证安全疏散通道的畅通,还可以在火灾来临时,扑灭初期火灾,限制火灾的蔓延。(3)自动排烟设施的有效设置。其作为疏散逃生的辅助手段可以保护疏散通道安全使用,同时还可以限制起火点烟气的扩散。(4)消防控制系统的有效设置。其功能主要体现在以下几点:是楼梯间和其前室的加压送风;是防火门或其它开口保护设施,使其关闭;是紧急事故照明和疏散诱导标志灯的控制;是排烟系统的控制。
第二,安全出口和安全疏散距离的合理设计与控制
安全出口的合理设计和疏散距离的合理控制是两个非常有效的控制措施。具体安全出口设计的做法为:门应向疏散方向开启平开门;在开启门的时候,门不能影响到紧急疏散人员;严禁在人员密集的地方设置门槛。
疏散距离控制的具体做法为:房间设置不宜过大,要求房间内最远点到进门的距离不能超过15 m;房门到最近的安全出口距离不能超过30 m。这是从发生火灾人们的行为角度尽快考虑而设计的疏散距离。
另外,在设计楼梯时根据计算出的疏散宽度,既要确定楼梯数量和楼梯的宽度,也要合理布置疏散楼梯的位置,应根据安全疏散距离的要求和每个安全出口控制的人流股数,科学合理地确定楼梯的位置和数量。
第三,疏散路线的合理设计是保证人们快速到达安全地带的保障
疏散路线的设计必须做好:(1)简捷明了,便于寻找和辨别。(2)疏散楼梯要靠近电梯布置。因为一旦发生火灾,人们最先考虑的是最熟悉的路线,就是电梯,这样疏散楼梯与电梯靠近,方便人们的查找。(3)要防止疏散楼梯与消防电梯合用一个凹廊作前室。这是为了保证在发生火灾时,消防人员和疏散人员不会出现交叉。
第四,合理设计避难层
避难层可以满足安全疏散需要,又可以节约投资,可以缩小设置范围。一种是专用避难层,另外一种是与设备层结合。合理设计避难层是缩短疏散时间的一个有效方法。
5 结语
总之,高层建筑的消防安全疏散是一个持续性的课题,随着各类高层建筑的不断使用,会不断的出现各类安全疏散问题。这就要求我们在以后的设计中,不断的创新,更加重视消防安全疏散问题,有效的保证人员的安全。
参考文献
关键词:超高层建筑;消防安全;防火;火灾控制
中图分类号:TU972 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)34-0109-02
一、高层建筑中火灾发生的特点
我国《高层民用建筑设计防火规范》对高层建筑进行了规定:凡超过或者等于十层的居住建筑以及超过或等于24m的公共建筑,均为高层建筑。由于高层建筑楼层多、可燃物多、设备繁多、功能复杂,其火灾发生的特点主要表现在以下几个方面:
(一)易燃牵引物多,火势蔓延迅速
在高层建筑中,尤其其电缆井、风道、管道井、电梯井、楼梯间等大多为竖向设计,一旦出现火情,这些高层建筑井道就好比高耸的烟囱,造成火势迅速蔓延,特别是那些办公楼、图书馆、综合楼、高级宾馆等高层建筑物,它们室内储着大量的可燃物体,一旦发生了火灾,其燃烧力度将迅速扩展开来,其火势猛烈,蔓延迅速。据相关部门测定,高层建筑在火灾发生初期,由于其空气对流良好,其水平方向进行烟气扩散往往是每秒0.3m的速度,若到了火灾猛烈燃烧阶段,各个井道的烟气扩散将会达到3~4m/s的速度。如一座为100米的建筑出现火灾,在没有任何控制措施的情况下,其一般在30秒的时间内顺着井道扩散至房顶,扩散速度可以说是水平方向的十几倍。
(二)层数多、人员集中,疏散工作难度较大
高层建筑一般具有以下几个特点:
1.高层建筑层数比较多,其高度加长,从高层楼上将人员疏散至地面等安全场所需要一定的时间,而火势蔓延比疏散的速度要快的多。
2.高层建筑中人数比较集中,在人员疏散过程中,往往会发生拥挤等现象。
3.疏散工具不科学,人员疏散难度较大。我国很少有城市给消防部门配置了等高消防车,对于高层建筑较高层人员疏散起不了较大作用,现代的消防工具还不能满足城市安全疏散和火灾扑救的要求。一般的电梯在发生火灾时往往会因为不具有防烟火功能和由于停电而不能使用。所以,大多数高层建筑在火灾时进行安全疏散一般是通过楼梯,可楼道中一旦窜入了大量烟气,其疏散工作就会受到严重影响。
(三)高层建筑火情难控制,扑救工作难度较大
众所周知,现在的高层建筑一般都是数十米高,甚至有数百米之高,火灾发生时如果从室外扑救则比较困难,而往往是要求自救,也就是要求室内人员通过消防设施进行自救。可是由于当前我国经济技术条件的限制,大多数高层建筑中的消防设施都不是非常完善,许多高层建筑仍然以消火栓系统扑救为主。所以,在高层建筑发生火灾时,扑救工作难度相当大。比如消防用水量不足、火势蔓延迅猛、热辐射超强等因素阻碍着扑救工作的进行。
二、我国高层建筑消防存在的问题
通过笔者对我国一些大城市发生火灾的高层建筑进行实地考察发现,我国高层建筑消防工作存在许多问题。主要表现在以下几个方面:
(一)消防设施配置不合理,消防技术不先进
当前我国高层建筑消防装备配备并不合理,不能满足火灾时疏散和扑救工作的需要,主要表现在以下几个方面:第一,目前我国的消防车供水器材的耐压强度不能适应超高建筑物的压力要求;第二,由于技术上的限制,登高消防车往往限制在一定的空间内进行救援和灭火。必须武汉登高消防车其能实现的最高高度只有54m;第三,许多超高层建筑物没有配备直升机停机坪,并不具备消防直升机参与灭火和营救的条件。
(二)各井道防火处理不够,火势蔓延途径未预先封堵
当前我国许多高层建筑物中,各管道井、电缆井、电梯井等竖向管井,其在进行施工之后,空洞和楼板并没有按照相应的规范章程进行严格防火封堵,从而使得大量的楼板处和玻璃幕墙处出现封堵不彻底或不完全封堵现象,以至于在火灾发生时成为火势蔓延的最优路径。比如2007年5月在广西南宁地王大厦所发生的火灾,就是有关管井没有按规定封堵,以致火灾时,烟气很快蔓延到各楼层.
(三)可燃物比较集中,各业主缺乏防火意识
在目前的大多超高层建筑物中,各业主往往缺乏防火意识,在装修过程中使用了大量可燃或难燃材料,摆设物品陈设,可燃固定家具,还敷设着许多电线电缆。从而使得高层建筑中可燃物比较集中。一旦失火,大量的可燃物将会使超高层建筑产生大量的热量,火灾中形成的浓烟就会顺着电梯井、垃圾井等竖向“烟囱”,以较高的速度迅速蔓延。
三、超高层建筑消防安全预防措施
针对以上高层建筑消防中所存在的问题,笔者建议从以下几个方面入手,加强高层建筑消防安全
管理。
1.提高全民的消防意识,使每一位公民都有自防自救能力,以尽可能地避免火灾的发生,在发生火灾时也能把人员伤亡和财产损失减少到最低程度。
2.高层建筑内的消防设备必须满足发生火灾时的供给,尽量把火灾控制在萌芽之中。固定消防设施有室内消火栓、自动喷淋、自动报警系统、蓄水池、消防泵、防毒面具、防排烟以及二氧化碳、干粉、泡沫、蒸汽等灭火设施。这些不同类型的消防设施,应根据建筑物的使用性质和火灾危险程度选择使用。
3.在高层建筑相对集中的经济较发达城市,组建消防直升飞机以及空中救援装备,满足高层建筑火灾扑救的需要。
4.制定灭火作战计划。为了有效地扑救高层建筑火灾,消防部门平时应在调查研究的基础上,制定灭火作战计划。其内容应包括:楼房的高度、层数、建筑物构件的耐火极限,火势蔓延的主要特点和应采用的战术措施,登高工具,供水方法和所需要的灭火力量,抢救被困人员和疏散贵重物资的主要通道,参战单位的灭火任务等。计划制定后,还要定期实地演练,搞好协同配合。
四、结语
综上所述,高层建筑往往具有“易燃牵引物多,火势蔓延迅速;层数多、人员集中,疏散工作难度较大;高层建筑火情难控制,扑救工作难度较大”等特点,同时,我国高层建筑消防工作中也存在:“消防设施配置不合理,消防技术不先进;各井道防火处理不够,火势蔓延途径未预先封堵;可燃物比较集中,各业主缺乏防火意识”等问题,因此,本文从“消防意识、消防设备、消防直升飞机、灭火作战计划”等方面提出了相应的解决措施。
参考文献
关键词:高层民用建筑 ;安全疏散 ;方法
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:
引言
安全疏散设施对于高层民用建筑来说,主要是指疏散楼梯、公共走道和门、避难层或避难间,疏散指示标志和应急疏散照明等设施。为了避免和减少人员伤亡事故和严重经济损失,必须严格按规范设置安全疏散设施,为逃生和救援创造条件。
1.1 高层建筑特点
我国的《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-1995)、《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)将 10 层及 10 层以上的住宅建筑与高度超过 24m 的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。高层民用建筑的特点有 :布置复杂 ,形式多样 ;体量庞大 ,人员集中 ;通道较长 ,方向难辨 ;功能繁多 ,设备密集 ;可燃物多 ,火灾荷载大 ;消防设施齐全 ,维护保养要求高。
1.2 高层民用建筑火灾的特点
1.2.1 火势蔓延快、途经多
高层民用建筑火势可通过门、窗、吊顶、走廊等途径横向蔓延 ,也能通过横向的孔洞、管道、电缆桥架蔓延 ;竖向电梯井、楼梯间、风道、管道井、排气道、电缆井等竖向井道以及竖向孔洞、共享空间、玻璃幕墙缝隙等是高层建筑火势垂直蔓延的主要途径。竖向井道易产生烟囱效应以及火风压 ,使得火势迅速向上蔓延。在火灾初期阶段 ,烟气水平蔓延的速度为 0.5m/s-0.8m/s,垂直方向蔓延速度为 3m/s-4m/s。风速随着建筑物的高度增加而增大 ,而风对高层建筑火灾火势的蔓延扩大具有较大的推动作用。
1.2.2 人员疏散困难
高层建筑发生火灾时 ,会产生大量烟雾 ,这些烟雾不仅浓度大 ,而且流动扩散极快 ,使得人员疏散、逃生困难重重 。同时烟雾还是妨碍灭火救援行动和导致人员伤亡的重要原因。高层建筑由于楼层高、建筑面积大 ,使得疏散距离比较远 ,常常需要比较长的疏散时间。当高层建筑发生火灾时 ,由于人员众多 ,增加了疏散救援的难度。疏散时容易出现拥挤梗阻情况 ,从而严重影响人员疏散速度。
1.2.3 功能复杂 ,扑救难度大
1)楼层高 ,攀登难 ,登楼消耗体能大 ,体力下降 ,对开展灭火救援有较大影响 ;登楼路径有限 ,一旦较高楼层发生火灾 ,大多数只能依赖内部楼梯和电梯 ;救援开展时间长 ,高层建筑灭火救援战斗开展的时间比其他场合长得多 ;
2)灭火用水量大 ,供水难度高。铺设水带途径少 ,难度大 ;供水压力高 ,水带易爆破 ;灭火用水多 ,满足要求难 ;玻璃幕墙坠落破坏力强 ,威胁大 ;
3)消防灭火设施装备不够完善。现有消防车的供水能力和供水器材的耐压强度达不到高层建筑的高度 ;举高消防车、消防直升机作用有限。
2 高层民用建筑影响人员疏散的因素
2.1 建筑因素
建筑因素包括 :1)走廊、疏散楼梯、安全出口。高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。2)防烟、排烟设施。高层建筑应具有机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施 ;3)紧急照明设备。高层建筑应设置火灾应急照明和疏散指示照明 ;4)耐火性能 ,建筑构件的燃烧性能和耐火极限 ;5)疏散和灭火特殊通道 ;6)建筑的内部装修。
2.2 环境因素
环境因素包括 :1)烟气 ;2)毒性 ;3)热辐射。火灾中70%~80% 人员伤亡是因为烟气的吸入而不是由于燃烧造成的。火灾产生的大量减光性的烟气弥漫通道 ,能见度低 ,分不清方向 ,疏散困难 ;同时烟气中具有的毒性可致人死亡。
2.3 人员因素
人员因素包括 :1)生理反应 ;2)避难心理 ;3)行为反应。火灾事件在引起人体各种生理反应的同时也会引起包括认知情绪及行为等方面的一系列的心理反应而且火灾状况下人们的行为多是无序性和多向性的。
3 高层民用建筑安全疏散的对策探讨
3.1 延长危险来临的时间
烟气是造成人员伤亡的最主要原因。火灾烟气具有毒害性、减光性和恐怖性 ,其中毒害性是引起人员伤亡的最主要因素 ,减光性严重妨碍人们安全疏散 ,恐怖性导致人们无法做出正确的行为反应。因此 ,要延长危险来临的时间 ,就必须尽量减薄烟气层厚度 ,具体有以下措施 :
1)设计防火和防烟分区。合理设计水平和竖向防火、防烟分区 ,尽量将火灾限制在一定的范围内 ,争取安全疏散的时间 ;
2)设计自动灭火系统。自动灭火系统是一种在发生火灾时 ,能自动灭火并同时发出火警信号的系统。自动灭火系统是扑灭建筑初期火灾非常有效的一种灭火设备 ;
3)设置防排烟系统。加压防烟系统 ,防止烟气流向非火灾区。自然排烟、机械排烟系统 ,将火灾产生的烟或流入的烟排除、稀释、防止烟气浓度上升 ,确保人们安全疏散 ;
4)设置消防设施联动控制系统。联动控制实现消防设备的供电电源、灭火设备、防排烟、消防电梯、消防广播、消防电话等系统的联动控制。
3.2 缩短疏散开始的时间
疏散时间包括疏散开始时间和疏散行动时间。而疏散开始时间在整个安全疏散时间中占有非常重要的地位 ,甚至重于疏散行动时间。疏散开始时间是由火灾探测系统的反应时间和人员确认反应时间两部分决定。因此 ,要缩短疏散开始的时间 ,主要采取以下这些措施 :
1)设置火灾探测器和火灾报警控制器。合适可靠的火灾探测器可以在发生火灾后 ,准确地向火灾报警控制器发出火警信号。火灾报警控制器可以将探测器接收到信号接受、显示和传递 ,并能对自动消防等装置发出控制信号 ;
2)进行火灾演习 ,防火安全教育。人员确认火灾时间也是安全疏散的重要因素。对高层建筑居住、工作人员进行火灾演习 ,提高他们确认的火灾时间 ,防止精神过度紧张而产生恐惧心理 ,造成行动的混乱。消防部门组织一些关于防火安全教育活动 ,使人们学会安全防火知识 ,掌握各种避难的方法 ,提高紧急状况下的心理承受能力。
3.3 缩短疏散行动的时间
1)合理建筑布局和平面布置。在进行总平面设计时 ,应根据城市规划 ,合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源等。其各项参数应严格遵循《高层民用建筑设计防火规范》的规定 ,并且考虑建筑结构特点和建筑集中人员的疏散能力 ;
2)安全疏散和消防电梯。高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。疏散楼梯间、楼梯以及消防电梯的设置应按照《建规》要求 ;
3)设置安全疏散诱导系统。通过广播和口头方式实现听觉诱导 ,通过火灾紧急事故照明和疏散诱导标志实现视觉诱导 ;
4)制定有效的防火安全疏散预案。高层建筑管理者要预见火灾潜在的危险性 , 并根据建筑物自身特征 , 与消防部门联合确立合理、有效的防火安全对策和安全疏散预案。
4 结论
文章探讨了高层民用安全疏散与火灾发生时的应急对策,实际上高层民用消防安全涉及许多方面,并且相互不能割裂。高层民用的防火问题也是一个与经济发展一起共同发展的持续性的课题,随着近年来超高层公共建筑的建设与其功能的复杂化和不断出现的新的问题,还有待进一步的探讨和研究。
参考文献
[1] GB 50045-95,高层民用建筑设计防火规范( 2005年版)[S].
关键词:高层建筑;消防安全;疏散设计
建筑全方面无不在今天严厉的消防形势下,从设计、施工、验收、日常管理和维护等各环节倍加改善,但是消防应急疏散问题总是得不到各相关方面应有的重视。笔者结合多年实际工作谈谈应急疏散系统概念的建立和分类,并对此问题进行相关思考,以探求对这一问题的完善解决。
1安全疏散设计概念及特点
1.1 安全疏散设计概念
所谓的安全疏散设计就是对火灾和烟气流动及疏散形式进行预测,并在此基础上采取一定的措施,对安全疏散设施的设置和设计提供合理的疏散方法或安全防护方法,以保证高层建筑内的人员安全。在设计的时候,必须保证火灾发生时高层建筑内任何位置的人都能自由、无障碍的进行疏散,并能保证行动不便人员的安全。
1.2高层建筑火灾人员疏散的现状以及疏散设计的特点
随着高层建筑的不断发展,高层建筑人员安全疏散问题已经成为人们值得关注的焦点。就目前现状来看,高层建筑火灾疏散设计仍需要注意很多问题。一般情况下,高层建筑内部的易燃品或可燃品比较多,使得火灾隐患比较大。一旦发生火灾,火势会随着楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道等迅速的蔓延,特别是防火分隔或是防火措施处理不当的时候,烟气和火势就会迅速的蔓延。再加上高层建筑是人员集中的地方,一旦发生火灾就会出现混乱、拥挤的状况。在疏散的过程中,大部分人都会因恐慌,向自己熟悉的路线或是比较明亮的地方逃跑。在这种情况下,就会给疏散工作带来一定的困难。火灾发生后,不仅人员逃离困难,给救援活动也会带来一定的问题。毕竟高层建筑自身消防设施有限,一旦遇到火灾,常因消防水量不够,而不能及时对火势进行控制,如果遇到建筑内消防水泵中的给水设施发生故障,就只能依靠消防车抽吸室外消防用水进行扑救,但效果也不是最好的。
因此,在人员疏散设计中不仅要考虑设备、设施问题,更要考虑人员安全问题。
2高层建筑消防安全疏散设计原则
在进行高层建筑消防安全疏散设计的时候,最好采用多种疏散方式。单一的疏散方式常会因为人为或是机械故障因素而影响消防救援工作顺利进行。在这种情况下,就应该遵循安全疏散设计中的相应原则。要严格按照消防安全技术规范要求设置相应的消防安全疏散设施,并最大限度地满足其规范的要求;要确定建筑物内的人员疏散安全区域,以保证人员能够通过步行进入安全地带。
高层建筑设计的时候要尽量避免不利于人员疏散的建筑材料,在设计的时候应该制定疏散计划,要保证疏散通道的安全和避难所的安全。
3高层建筑消防安全疏散设计应该注意的问题
3.1楼梯、安全出口设计需要注意的问题
在对高层建筑楼梯、安全出口进行设计的时候,应该注重其数量、宽度及安全出口的畅通程度。在对其进行设计的时候,应该设计足够的安全出口,以保证火灾发生时,避免因人们的恐惧心理而出现道路拥挤现象,特别是写字楼、医院、商业建筑、通讯等人员密集的地方,这些地方最好设置两个以上不同方向的安全出口。在设计安全出口的时候,还要考虑其宽度问题,宽度在设计的时候应该根据使用的人数及疏散指标进行计算,以满足不同建筑物的需求;在对安全出口进行设计的时候,还要考虑出口的畅通程度,要保证人们在火灾发生时,能够向两个不同安全疏散出口疏散。
在设计的时候,最好靠近主体建筑标准层或其防火分区的两端或接近两端出口处设置疏散出口。如果条件允许,最好将楼梯间设置在前厅,最好是在靠近外墙的地方,这种设计方法可以使火灾产生的烟气通过相应的窗户进行自然排烟,为人员疏散及消防扑救提供便捷的条件。如果因某种原因不能将楼梯通道设置在建筑的外墙位置,就应该利用机械加压送风,以保证人员安全疏散。
3.2 疏散距离设计需要注意的问题
高层建筑中的疏散距离的设计也是十分重要的,相应的设计标准对安全疏散距离进行了明确的规定,但是也有一些安全疏散距离是难以把握的。在设计的时候就应该注重那些难以把握的疏散距离。如果按照丁字形走道计算房门和安全出口的疏散距离进行设计,可将袋形部分折算成两倍,按照双向疏散距离进行计算,即两倍的袋形部分长度与双向疏散部分长度之和应小于规范规定的双向疏散的最大疏散距离。图 1 所示丁字形袋形走道部分的距离是 4 m,双向部分疏散距离就应该是 8 m,双向距离就应该是 16 m。图 1 中的设计,a 是丁字形袋形走道部分距离为 4 m,b 是双向部分分散距离为 8 m,a+b 为双向距离 16 m。
图 1
3.3高层避难层设计需要注意的问题
在对高层建筑消防安全疏散设计的时候,特别是对高度超过100 m 的公共建筑进行设计的时候,要严格按要求设置避难层。最好是在 10~15 层的地方设置第一个避难层,以此类推设置不同的避难层。在对避难层进行设计的时候,可以采用3种方法。可以采用全敞开式、半敞开式、封闭式。设计全敞式避难层,一般不设维护结构而是全敞开的空间,这一设计在顶层或是屋顶上比较常见。设计半开式避难层时候,一般在四周设高低约1.2 m左右的防护墙,并在上面设有可以开启的封闭窗,并采用自然通风,以避免火灾发生时的烟气侵害。设计封闭的避难层时不仅要有耐火的防火结构,还要有相应的独立照明设备、独立空调及排烟系统,以避免不必要的烟气危害。
3.4 疏散应急照明及指示标志设计需要注意的问题
疏散应急照明及指示标志设计也是疏散设计中比较重要的环节,但是却往往被人忽视,特别是在装修设计的时候常常被忽视。一般的设计公司很少能理解疏散应急照明及指示标志设计的重要性,怎么方便就怎么设计,甚至会出现偷工减料的现象,要知道疏散应急照明及指示标志在火灾发生时是起引路作用的。
因此,必须注重对应急照明和指示标志的设计。在设计的时候,应急照明设计应保证人员疏散所需的正常照度;疏散指示标志最好按照连续性设置,指示方向按就近原则,最好少用双向疏散指示标志,以避免火灾发生时逃生人员犹豫不决,延误逃生时间。在设置灯光疏散指示标志的时候双向疏散走道设置间距应少于20 m,袋形走道应少于 10 m;安全出口上方和走道转角处应严格设置;一些重要场所地面还应该设置发光的疏散指示标志,以保证人员安全疏散。
4结语
规范中的疏散设计方法虽然简单易行,但有一定的局限性,对一些大空间的建筑物的安全出口的数量和宽度、安全疏散距离没有明确规定,致使在实际运用过程中无法进行疏散设计。性能化疏散设计方法对疏散过程中影响人员疏散的因素,如人的密度、步行距离、出口宽度等并无强制性规定,而是进行了大量的计算证明,在实际运用过程中,把影响人员疏散的因素进行了量化,从而开发出了模拟人员疏散的软件,并运用这些疏散软件对一些大型的建筑进行了模拟,取得了一定的效果,特别是对大空间建筑的设计,在现有规范没有明确规定各种疏散指标的情况下,采用性能化设计方法弥补了传统的“处方式”设计的不足。
参考文献:
主题词:高层建筑 安全疏散 疏散楼梯 疏散通道 避难间
一、前言
随着国民经济的迅速发展,我国城市建设突飞猛进,高层建筑如雨后春笋般崛起,特别是出现了不少大体量的综合性的高层建筑,这对改善城市景观和人民居住条件起到了积极作用。建筑能够发挥其正常的功能作用,除了合理的功能分区之外,还必须有合理的安全疏散和交通组织设计,尤其是高层建筑,特别是高层大型公共建筑,功能多样,交通路线错综复杂。一旦发生火灾,后果不堪设想。由于高层建筑的特殊性,安全疏散设计成了高层建筑中的重要问题,已经引起了相关部门的重视。从已有的火灾案例来看,高层建筑存在较大的火险隐患,特别是在安全疏散方面问题突出,其防火设计必须受到重视。高层建筑的安全疏散设计在满足《高规》规定的基础上,还应有其更严格和具体的要求。
二、高层建筑安全疏散的重要性和必要性
高层建筑的特点,一是层数多,垂直疏散距离长,人员需要较长时间才能疏散到安全场所;其二是发生火灾时,在“烟囱效应”作用下,烟气和火势竖向蔓延快,增加了安全疏散的困难,而平时使用的电梯由于不防烟火和停电等原因停止使用;其三是人员集中,容易出现混乱,拥挤的情况。而且在疏散过程中人往往具有一种恐惧心理,往往是向熟悉的路线疏散,向明亮的路线疏散,也增加了疏散的困难。
高层建筑的功能分区合理,交通路线通畅,人员安全疏散快捷,不仅反映了一个建筑物的实用性和经济性,同时还涉及到人民生命财产的安全性问题。对高层建筑进行防火设计,应从其建筑及使用特点出发,充分考虑建筑功能与消防安全的合理关系。安全疏散和避难设计攸关人员生命安全,要求高、难度大,无疑是高层建筑防火设计中的重点和难点。
三、高层建筑安全疏散设计的若干对策
对于综合性的大型建筑,主要安全疏散设施是指疏散楼梯、公共走道和门;对于高层旅馆、饭店和写字楼,还有安全疏散辅助设施,如疏散阳台、缓解器、救生袋等,超高层建筑还有避难层或避难间等。合理布置安全疏散设施,为人们安全疏散创造条件,对于避免和减少人员伤亡事故和严重经济损失有着十分重要的意义。
1、合理布置安全疏散路线。
在发生火灾时,人们在紧急疏散时,一个阶段比一个阶段安全性高,即人们从着火房间或部位,跑到公共走道,再由公共走道到达疏散楼梯间,然后转向室外或其他安全处,一步比一步安全,不会产生“逆流”情况,这样的疏散路线即为安全疏散路线。因此,在布置疏散路线时,既要力求简捷明了,便于寻找、辨别;又要不致因受某种阻碍反向而行,并要特别注意疏散楼梯的位置,一般地说,疏散楼梯靠近电梯布置是恰当的,因为发生火灾时,人们往往首先考虑并经常使用的路线和火灾时紧急使用的路线有机地结合起来,有利于迅速而安全的疏散人员。同时,要防止疏散楼梯与消防电梯合用一个凹廊作前室。因为这种布置方法,在火灾时会发生疏散人员与消防人员的流线交叉和相互干扰,有碍安全疏散和消防扑救。
2、合理布置环形、双向走道或无尽端房间的走道。
在高层建筑设计中,应根据建筑物不同使用性质、采用结构类不同等因素,尽量布置环形走道、双向走道或无尽端房间的走道、“人”字型走道。这样布置交通的优点是,既方便平时使用,火灾时又能迅速使人们安全疏散。现举有代表性的高层住宅、办公建筑、旅馆实例如下:高层住宅建筑,一般采用无尽端房间的外廊式或内廊式走道,对于塔式住宅,其特点是以电梯、楼梯和公共走道组成一个平面核心,所有的住户都分布在核心的四周。这种平面形式布置紧凑,既方便平时使用,又便于火灾时紧急疏散。办公和旅馆高层建筑,凡采用大空间办公室的,大多采用环形走道或双向走道。
3、合理布置疏散出口
为了保证人们在火灾时向两个不同疏散方向进行疏散,一般应在靠近主题建筑标准层或其防火分区的两端或接近两端出口处设置疏散出口。在火灾时人们常常是冲向熟悉、习惯和明亮处的出口或楼梯疏散,若遇到烟火阻碍,就得掉头寻找出路,尤其是人在惊恐、失去理智控制的情况下,往往会追随他们盲目行动,如只有一个方向得疏散路线是极不安全的。
在建筑物中任何部位最好同时有两个或两个以上的疏散方向可供疏散。避免把疏散走道布置成袋形,因为袋形走到的致命弱点时只有一个疏散方向,火灾时一旦出口被烟火堵住,其走道内的人员就很难安全脱险。
在条件许可时,疏散楼梯间及其前室,应尽量靠近外墙设置。因为这样布置,可利用在外墙开启窗户进行自然排烟,从而为人员安全疏散和消防扑救创造有利条件;如因条件限制,将疏散楼梯布置在建筑核心部位时,应设有机械正压送风设施,以利安全疏散。
有的综合性高层建筑有多种用途,如地下一、二层为汽车停车库,地上几层为商场营业厅,商场营业厅以上若干层为办公室,在办公室以上若干层是旅馆或公寓。为了便于安全使用,有利于火灾时紧急安全疏散和营救,在设计中必须做到车流与人流和消防营救安全分隔,百货商场与其上各层得办公、住宿人员分隔。
安全出口(门或楼梯出口)的布置应均匀,具有不同方向的出口。如北京长城饭店,但必须注意的是,有的高层办公建筑,将两座楼梯相近布置,而且在同一个方向,这样的设计是不合理的,不利于火灾时紧急安全疏散和营救,两者之间至少应保持5m以上的间距。
4、合理布置疏散楼梯
这是疏散道上的第二安全区域。为保证在火灾时人们迅速安全疏散,对于旅馆、办公建筑、教学建筑、科研建筑、医院、商业建筑、邮政建筑、电力调度建筑、广播电视建筑、通廊式住宅等或其每个防火分区,应设有两个不同疏散方向的疏散楼梯。
从安全疏散角度看,上述布置方式有以下作用:
(1)由于是两个不同疏散方向的安全出口,就可以避免将两个疏散出口(主要是楼梯)布置在建筑物同一层平面相距很近的一侧,在发生火灾时就可避免人群拥挤而出现混乱的情况,也可避免两个出口全被烟火封住,失去两个出口的作用,造成不应有 的损失;
(2)可为人们迅速安全疏散创造有利条件。由许多火灾实例和试验得知,人们常常寻着平时的行动习惯进行紧急情况下的行动。例如,在火灾情况下,首先向熟悉的疏散路线冲去,但由于争相逃命,惊慌异常,有可能奔向窄狭地点,以致不能很快脱险;再次失去理智控制的人,往往追逐别人盲目行动等。若有了不同疏散方向的安全出口,就能较好地与平时疏散活动结合起来,火灾紧急疏散就可避免上述情况的出现。看来,只设有一个疏散方向的安全疏散出口是不够安全的,而在建筑物或其每个防火分区的走道端部或走道端部的附近,设置楼梯,形成不同方向的安全疏散是十分必要的。但由于建筑物类型的不同,标准层面积和性质不同,不分清红皂白地一律要求高层建筑设置两个或两个以上的双向安全出口,实际上对一些塔式建筑和单元式高层住宅的每个单元就有困难。因此,《高层民用建筑设计防火规范》对此作了规定。
对于那些平面面积较小的高层建筑,设置室内楼梯有困难,可设置一座室外疏散楼梯或在面积较大的其他公共建筑设置两座及两座以上的室外疏散楼梯。室外疏散楼梯的优点是不占用使用面积,有利于降低建筑造价,又是良好的自然排烟楼梯,因为烟流到楼梯前室(敞开前室)很快就扩散了,比较安全。为了保障人员的安全疏散,在设计室外疏散楼梯时,需要满足一下要求:为有利于迅速而安全地进行疏散,室外楼梯的最小净宽按通过一个消防员携带灭火器所需的尺寸,其净宽不应小于0.9m,倾斜度不得大于45°,栏杆扶手的高度不应小于1.1m。
为了防止火灾时火焰从门内窜出而把楼梯烧坏,则室外楼梯和每层处平台,应采用非燃烧材料制作,平台的耐火极限不应低于1h,在楼梯周围2m范围内的墙面上,除了可以设置疏散门外,不应开设其他门洞口,疏散门应采用乙级防火门,且不应正对楼梯段。
5、合理设置疏散门
建筑物底层公共疏散门各种高层建筑(如高层医院、旅馆、饭店、酒店楼、商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、科研楼、办公楼、住宅楼),有的安全出口与楼梯的数量与宽度相同。这对整个建筑物人员安全疏散式十分有利的,在设计中如遇到上层工作人数(每层)和底层工作人数基本相同的情况,可以仿效。不过,在许多情况下,高层公共建筑物的底层或其上一、二、三层为公共活动用房(如商业、餐厅、大会议堂、多功能厅、酒吧、舞厅等),人数集中,在这种情况下,必须分别设置,其外门的总宽度要比楼梯总宽度宽些,出口数量多些。
房间的疏散门安全出口的疏散能力,除了与总宽度有关外,还与一个房间的安全出口数有关,如果人员较多的房间,只布置一两个宽大的出口,平时通行不便,火灾时应急困难,容易造成人员伤亡。因此,凡人员较集中的房间,既要考虑平时疏散的方便,又要满足紧急情况下的需要。应在安全出口的数量、分布、距离方面综合考虑确定。
6、避难层(间)的合理设计
设置高层建筑避难层(间)是十分必要的。设置避难层(间)是保障高层建筑内人员在火灾时安全脱险的一项有效的措施。就高层公共建筑来说,人员众多,紧急疏散是个大问题。层数在25层以上的办公、旅馆等人员较多的高层公共建筑,均宜设置避难层(间),但为既基本满足安全疏散需要,又能节约投资,宜缩小设置范围。在一般情况下,建筑高度超过100m的高层旅馆(含饭店、宾馆)、办公楼和综合楼,应设置避难层(间)。
设置避难层(间)的歧视高度,主要与当地拥有消防登高车的作业高度和消防队员能承受的最大体力消耗等因素有关。目前某些城市的登高、举高消防车,最大作业高度在30-45m之间,个别少数城市的登高、举高消防车在50m左右。根据对消防队员实测,登高超过10层时,心跳和呼吸次数明显加快,不适应扑救的需要,会给灭火工作带来不利的影响。根据上述因素,自地面层起到10-15层设第一避难层。避难层(间)的层数亦为10-15层。避难层的形式,大体有两种,一种是与设置层结合(采用的较多),另一种是专用避难层。前者形式的避难层要做到:一是设备、管道应集中布置,并用耐火极限不低于1h的墙围护起来;二是要满足疏散人员的停留面积要求,例如避难层管15层,每层平均100人,共1500人,假设人均停留占用面积5人/m2,1500÷5=300m2,则需要净面积300m2.。专用避难层核心部位的设备和垂直交通设施,必需用耐火极限不低于1h的墙围护起来,人均占用面积应满足上述要求。
关键词:高层建筑 消防安全 控制火灾
现如今,我们身边的居民住宅、办公楼、高档商场等高层建筑越来越多。高层建筑的楼层高、体积大、人员多、功能繁杂,逃生困难,火灾危险性比普通建筑要大得多,其消防安全的重要性也不言而喻。高层建筑的使用功能和其自身的特点决定了火灾隐患的多样性和复杂性,如果再缺乏有效的管理,必将造成大祸。
一、 高层建筑消防特点
现代高层建筑与传统的单体建筑相比,整体建筑趋于大型化高层化,住宅的数量越来越多,分布形式和功能逐步呈现多样化。高层建筑的特点决定了其消防特点:人员密集流动量大,难以疏导;高层建筑层数多,垂直距离长,疏散措施有限,人员撤离困难;风道、管道、竖井多,烟囱效应强烈,发生火灾后火势蔓延迅速;易燃物品、可燃装修多,尤其是化工品用量极大,这些材料在燃烧后产生的气体和烟尘都会对人体产生危害,给建筑物内人员安全疏散和消防人员及时扑救增加难度;消防用水量大,消防供水困难,排烟困难;消防员登高困难,地面消防行动难以展开,扑救工作难度更大。
二、高层建筑消防安全技术对策研究
高层建筑有其特殊的结构特点,一旦发生火灾,处置不当容易蔓延扩大,而且安全疏散、防烟排烟、火灾扑救等消防措施将会变得十分困难,极易造成重大人员伤亡和财产损失。高层建筑消防安全是一个极为复杂的系统工程,必须坚持以人为中心,严格落实技术措施,不断强化自主管理,自防自救。
2. 1预防为主,加强防范措施
消防管理中要不断加强社会单位自主管理,严格监督实施消防安全责任制,落实火灾防范措施,防患于未然。
(1)谨防电气燃气防火。楼层设计安装过程中一定要选用安全可靠的电气产品和燃气设备器具,供气管道从地面进入大楼前必须设置紧急切断阀。电气设备及其线路和燃气设备及其管道要严格按国家标准、规范和规定要求安装铺设。
(2)对施工、维修过程中必需进行的明火作业,必须严格审批制度,加强安全监护,落实防范措施。对吸烟及其它有可能引起火灾的问题应制定有针对性的管理规定,严格落实于日常管理中。
(3)严格执行操作规程和维修保养制度。对用火、用电、用气必须制定安全操作规程和管理规定。对涉及用火、用电、用气的操作人员,必须加强教育和培训,使其具备良好的安全意识和操作技能,自觉遵守操作规程和坚持维修保养制度。
(4) 强化监督检查与整治排查,及时发现并清除建筑火灾隐患。针对高层建筑的高火灾风险,深入开展在建工程建设消防质量、消防产品等专项监督检查,加强对一般建设工程消防设计、竣工验收质量的备案抽查,切实增加在用高层建筑的监督检查频次,加大监督执法力度,严厉查处违法违规行为,及时消除高层建筑火灾隐患,降低高层建筑火灾风险。
2. 2控制火灾扩大应采取的消防措施
严密消防技术措施,力求控制火势,寓智能于消防。高层建筑在设计、施工阶段,必须高度重视其消防安全质量。除了应考虑建筑的使用功能、耐火极限、防火间距、消防车道、消防水源、消防登高面外,在火灾控制方面也应重点考虑。
2.2.1 合理布局,规划功能分区
在功能分区布局上,应将性质相同、火灾危险性相似的功能场所布置在同一个功能区内或布置在相邻的功能区内,将性质不同、火灾危险性差别较大的功能场所布置在不同的功能区内,并分开设置,做到功能分区的火灾危险性的合理布置。
2.2.2 严格划定防火、防烟分区,加强防排烟设计
高层建筑大空间多,易燃商品、可燃装修多,一旦发生火灾,火势蔓延快,烟气流动大,扑救困难,尤其是玻璃幕墙以及竖向管道常常成为火势蔓延的途径,造成火势跳跃防火分区,扩大火灾损失。因此严格按照规范划定防火、防烟分区是十分重要的:一是各功能区之间要单独划分防火、防烟分区;二是各功能区内一般又按楼层划分防火、防烟分区;三是将中庭等划分为一个防火防烟分区。同时有关规范明确规定电梯前室及相关地方增设防排烟系统,疏散楼梯增设正压送风系统。
2.2.3 做好安全疏散准备工作
在消防设计时,必须坚持以人为本,整合建筑疏散功能,确保生命于安全。
(1) 合理布置疏散楼梯。为保证在火灾时人们迅速安全疏散,应设有两个不同疏散方向的疏散楼梯。就可以避免将两个疏散出口布置在建筑物同一层平面相距很近的一侧,在发生火灾时就可避免人群拥挤而出现混乱的情况,也可避免两个出口全被烟火封住,失去两个出口的作用,造成不应有的损失。
(2) 合理布置安全疏散路线。在布置疏散路线时,既要力求简捷明了,便于寻找、辨别;又要不致因受某种阻碍反向而行,并要特别注意疏散楼梯的位置,一般地说,疏散楼梯靠近电梯布置是恰当的,因为发生火灾时,人们往往首先考虑并经常使用的路线和火灾时紧急使用的路线有机地结合起来,有利于迅速而安全的疏散人员。
(3) 设置避难区、屋顶避难广场和停机坪。高层建筑最高层部分设置观光层、餐厅等人员密集的公共场所时,在屋顶应设置具有安全性的避难广场。超高层建筑的屋顶宜设置供直升飞机使用的停机坪,便于直升飞机悬停在屋顶上方空中进行救助。屋顶停机坪和直升飞机紧急救助平台应设有明显的标志。
(4) 做好防烟排烟措施。火灾时有效地控制烟气的流动,是实施安全疏散的重要保证。因此,在高层建筑必须设计有效的防排烟方式并配置有效的防排烟设施。为确保安全疏散,在防烟楼梯间及其前室、避难区应采用正压送风,在疏散通道采取机械排烟方式。旅馆、办公楼等超高层建筑具有密封较好的疏散通道时,也可采取在安全疏散通道和楼梯间防烟前室进行机械正压送风。对消防电梯井及其前室则应采取正压送风,防止烟气侵入。
(5) 疏散电梯。鉴于高层建筑垂直安全疏散楼梯极其有限,应从技术上考虑客梯的可靠性和安全性问题, 如增强电梯供电回路,提高电梯防水性能,实施电梯井正压送风等,在保证客梯安全可靠的情况下,也可将其作为疏散人员的垂直交通工具,以提高应急疏散的效率。
关键词:高层建筑;消防安全;安全疏散
随着社会经济的发展、城市的土地资源将相对越来越少,城市建筑也日益向着大型化、多功能化、高层化、地下化趋势发展。这些建筑往往人员密集、结构复杂、疏散困难、可燃物多、装修多,一旦发生火灾,火势猛烈并会迅速蔓延,同时产生大量的有毒气体和烟雾,将给国家财产和人民生命安全带来巨大的损失。根据国家有关消防技术规范,此类建筑应当设置相应的消防设施,以利火灾的扑救和控制,保障人员安全疏散。前几年,许多高层建筑的消防设计未引起设计人员的重视,设计人员只是一味地根据甲方要求的建筑布局、设想来设计,并未考虑消防安全,且有部分建筑设计未经消防审核、验收就投入使用,因而问题不少。本文笔者结合多年从事消防监督工作的一些体会,就当前高层建筑消防安全管理存在的突出问题进行了详细的阐述,并提出了一些相应的解决措施。
1、当前城市高层建筑消防安全现状
1)消防设计未受重视
前些年,由于许多高层建筑的消防设计没有引起相关部门的重视,未审核先建设、未验收已投入使用,因而存在不少火灾隐患。一是未设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。由于部分设计人员对《高层建筑设计防火规范》等消防技术规范掌握了解不深,对高层建筑中明确规定设置的建筑消防设施不严格执行,导致建筑消防设计存在不足。二是安全疏散不符合规范要求。前几年,建筑设计未充分考虑到安全疏散的要求,一般情况是1栋楼1座电梯、1个楼梯,且楼梯为敞开式楼梯,楼层内走道也是“袋”形走道,一旦发生火灾,火势就会沿着楼梯向上蔓延,给人员逃生和消防施救带来困难。如市某商贸大楼,系集办公、经营、居住为一体的综合性高层公寓,地处繁华闹市。由于大楼建设年代久远,在安全疏散方面存在“先天性”隐患:缺少一部消防安全疏散楼梯,一旦发生火灾,极易造成人员疏散困难甚至伤亡。
现在的建筑设计中大都已充分考虑到安全疏散的重要性,上述类似情况几乎很少出现。但对多家较大规模的商场(位于高层建筑的裙房或地下、半地下室)验收发现,当相邻防火分区之间不是采用防火墙而是防火卷帘进行分区时,有的疏散楼梯正好被分隔在另一个防火分区内,这样该分区安全疏散就不能满足《高规》规定的“每个防火分区的安全出口不应少于2个”的要求(符合其他条件规定的除外)。遇到这样的情况,通常采取的做法是在旁边的防火墙上,采用耐火等级为甲级的防火门再开1个侧门。
2)消防审核困难重重
消防部门在建筑防火审核时会遇到种种难关。一类是三边工程,建设单位在施工过程中,边设计边施工,甚至擅自更改消防设施。另一类是形象工程。什么防火间距、消防车道、火灾登高设置等都无法满足规范要求。第三是停缓建工程。由于历史的原因,停缓建项目往往存在着防火间距不足、无消防环行车道、无火灾登高面、疏散楼梯设置数量不足、设置形式不正确等等诸多问题,而有些开发商只注重眼前的经济利益,往往忽略了消防安全的“隐性投资”,这样的建筑物,建成一个,就多一个重大火灾隐患单位。
3)装修材料易使火灾蔓延
大部分高层建筑尤其是高层公共建筑内部装修为了室内造型美观,装修中采用了大量木材、纤维制品和高分子材料等等可燃易燃材料,如吊项采用木龙骨及木工板外贴铝塑板,墙壁采用木工板、软包等,地面采用地毯。大部分业主及施工企业消防安全意识淡薄,对装修材料未作防火处理,擅自降低耐火等级,一旦引起火灾,就会使火势迅速蔓延,并产生大量的浓烟和有毒气体,极易造成重大人员伤亡。
4)施工单位素质不高
现在不少高层建筑是由私人建筑队承包施工的,人员流动性大,素质差,业务水平低,与高层建筑结构复杂、施工要求高不相适应。特别是建筑消防工程的施工,有些中标单位因自己没有消防资质,便挂靠其它有资质的单位,而施工仍旧是原班人马,造成工程施工质量粗劣。有些施工队伍为了赚取利润,暗地更改图纸,在施工中偷工减料,影响建筑耐火性能。一些消火栓、消防水带、消防水喉、防火门、防火卷帘,以劣质次品充当合格品,给工程带来重大火灾隐患。
5)消防管理制度落后
现代高层建筑内各种消防设施名目繁多,一般建设即有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、自动防排烟系统、室内外消火栓系统、防火卷帘操作系统,有的还有气体自动灭火系统、雨淋或水幕系统、自动闭门装置系统。而现在建筑内的消防管理人员工作制度往往是沿袭了以前的保安人员工作体制。不要说怎么去定期维护、检测、操作上述各类消防设施,有些管理人员竟连灭火器是否过期怎么判断也不懂。有的高层建筑管理的另一隐患是领导消防安全意识淡薄,这种淡薄表现在单一使用主体的建筑物上要好一些,若是两家以上单位共租一座高层建筑时问题就出来了,建筑使用上各自为政,造成安全门封闭,疏散楼梯堵死,消防问题互相推诿,拖而不决。
2、有关城市高层建筑消防安全的策略
1)严把设计源头关
一是强化建筑设计单位资质要求。为了加强对从事消防设施专项工程设计单位的管理,国家特设立《消防设施专项工程设计证书》,设计单位应取得相应资质的设计证书,同时要严格执行国家《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》等有关规定。二是严格实行消防专篇自审制度。消防专篇应有建筑、结构、电气、暖通、给排水等方面的消防设计内容,专篇应在初步设计中体现完善,并应由设计院完成自检自审工作。三是确定设计人员终身负责制。
2)严把审核关
一是落实防火安全责任制。审核工作,应落实“谁审核,谁负责”的制度。二是实施高层建筑消防设计必审制。相关部门应出台细则,要求建设单位必须将高层建筑消防设计文件报送公安机关消防机构审核。三是实行施工图审查签字制度。对高层建筑消防施工图纸,须具备相应资质的消防工程师签字方可生效,消防部门才给予受理审核。四是提高消防建审人员专业技术水平和法律意识。
3)提高建筑结构的耐火等级
高层建筑尤其是高层人员密集场所吊顶和其他装饰材料,不得使用可燃材料吊顶,宜采用轻钢龙骨装饰材料,并应选用经过防火测试合格、核准销售的防火装饰材料和绝缘隔热材料,对原有可燃的木结构建筑和耐火极限较低的钢架结构建筑,以及可燃的吊顶等,必须进行改建,提高其耐火极限。在钢屋架和钢柱上喷涂防火涂料或敷贴防火隔热材料。
安全疏散通道、楼梯间及前室、避难区(间)等是生命之路,其墙面、吊顶、地面均应采用非燃材料装修。对于高级旅馆,其客房的床罩、窗帘以及沙发的包覆材料等,应采用阻燃处理的织物。高层建筑公共部位场所的地毯,应用阻燃型地毯,并在防火分区分隔的防火门处采取隔断措施。必须按照国家消防技术规范的要求划分防火分区,进行防火分隔,阻止火势蔓延,杜绝和减少群死群伤事故的发生。
4)严抓施工管理
公安消防机构要加强监督和管理,一是要制定严格的用火用电管理制度和紧急安全疏散方案。高层建筑内设置公众聚集场所的单位,要严禁在营业时进行设备检修、电气焊、油漆粉刷等施工、维修作业。在焊接切割作业时,必须经过严格审批,在落实防火措施后方能作业。电器的使用要符合防火安全要求,从事这些场所的重点岗位、重点工种人员上岗前必须进行技术操作训练和消防安全培训,经考试合格方可持证上岗,并要严格落实责任制,从而也就确保了高层建筑自动消防工程设计的施工质量,增加了建筑施工的安全性能。二是实行消防工程施工监理制。建立消防工程施工监理制,既可在施工过程中监督施工质量,又可以了解施工中的一些实际问题,特别是对一些隐蔽工程质量的把关极有益处。三是加强建筑施工检查。现代综合性高楼,装修投资惊人,可燃物质数量巨大,必须要加强施工过程中的消防监督检查。
5)严抓后期管理
关键词:超高层建筑;避难层;防火设计
1、超高层建筑火灾发生的诱因及火灾特点
超高层建筑起火的原因主要有以下几种:(1)电气引起火灾:在超高层建筑内,用电设施设备非常多,引发电气火灾的可能性很大。电气火灾成因多见电气设备产品故障引起火灾;电气线路接触不良或超负荷过载发热引燃电线包覆材料起火;电线漏电、短路产生电火花引燃可燃等等。(2)明火管理不善引起火灾:超高层建筑,往往高有餐厅、餐馆、饭店、食堂等等,随之就必然出现厨房用火,甚至出现卡式炉、火锅、煤气烧烤、酒精加热等明火,对这些明火管理不善、使用不当,很有可能引发火灾。(3)机械设备故障引起火灾,在超高层建筑内设有多种机械设备,如送风机、排风机、冷风机、电动机等等。这些设备如果质量有问题或对其缺气维护保养,也有可能运行不顺,摩擦发热,引起火灾事故。(4)违章作业引起火灾:超高层建筑投用后,也难免会有室内装修,设备维修,地毯清洁等施工作业,在这些施工作业中,有时会动用气割、电焊,有时会用电动砂轮磨面,有时会使用易燃液剂。违章作业或管理上稍有疏忽,就会发生火灾事故。
超高层建筑火灾的特点主要有以下几点:(1)火势蔓延快:超高层建筑内各功能的管井多,一旦发生火灾,火势可以通过竖井迅速蔓延,另外建筑越高,风速也会加快火势的蔓延速度。(2)人员集中,疏散困难:超高层建筑由于功能众多,层数多,容纳人员远比一般的建筑多,而且火灾发生时要使整栋楼人员迅速疏散到地面或者不受火灾危房的安全地方是很困难的,而且超高层建筑的高度少则一百多米,多则三四百米,疏散时间上需要较长时间。(3)火灾扑救难度大:根据我国现有的消防救援战备远远无法满足现有的建筑发展的速度,目前消防登高车最大的救援高度约为100米,消防车供水的有效射程不大于150米,因此超高150米的楼层无法通过消防车实施人员进行营救。
2、工程实例
南宁龙光世纪位于南宁市凤岭东盟商务区中柬路,1#塔楼主体建筑地上八十层,高347.75米,2#塔楼主体建筑地上五十层,高171.4米,共用地下五层,总建筑面积389346平方米,其中地下建筑面积86723平方米。防火设计为一类超高层综合建筑,耐火等级一级,抗震设防烈度六度。使用性质为:地下三层至五层汽车库、设备用房;地下一、二层为商业、办公用房、设备用房、大堂、锅炉房;裙房一至四层为、大堂上空、商业、设备用房、餐饮;1#塔楼3~61层为办公,24、80夹层为设备用房,63~75层为酒店客房,76层为游泳池、健身、水疗,77~79层为餐饮,80层为观光廊。其中5层、24层、43层、62层布置避难层(区域)及部分设备用房。1#塔楼标准层建筑面积为2470平方米,设有三部疏散楼梯及两部消防电梯。屋顶设有直升机停机坪。由于该工程功能众多复杂,设计难度很大,特别是超高层的设计。下面就该项目超高层建筑方面防火设计进行分析。
3、超高层建筑防火设计
3.1总平面布置
总平面布置是建筑设计中的第一要素,超高层建筑防火设计中总平面的布置则是首先需要考虑的重要因素之一。合理的总平面布置,不但有利于火灾扑救,而且对人员疏散及消防救援有极大帮助。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)规定:高层建筑的周围,应设环形消防车道。当设环形车道有困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道。高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5.00m、进深大于4.00m的裙房,且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。消防车道距高层建筑外墙宜大于5.00m。消防车道与高层建筑之间,不应设置妨碍登高消防车操作的树木、架空管线等。
该项目四周设置环形消防车道,消防车道距离外墙5~10米,车道宽度为6米,其中1#塔楼消防登高面分段设计,位于西边与北边转角处,并设置消防登高操作场地,以利于大型消防车进行火灾扑救。消防登高范围内设有直通室外的楼梯间出口。1#塔楼核心筒楼梯间门至室外不超高15米。
“高规”对于登高车操作场地没有作出规定,但其在高层建筑火灾扑救中起到很关键的作用,南宁市消防局根据结合实际情况,针对高层建筑消防扑救场地设计作出了具体规定。龙光世纪在总平面布置中不但严格按照“高规”中关于总平面的相关规定进行设计,而且还根据南宁市消防局的相关规定进行了调整设计。
3.2避难层设计
“高规”规定:建筑高度超过100米的公共建筑,应设避难层(间)。避难层是高层建筑中专供火灾时人员临时避难用的楼层。避难层可以采用全敞开式、半敞开式、封闭式三种类型。全敞开式避难层为不设围护结构的全敞开空间,一般设在建筑物的顶层或屋顶上。半敞开式避难层四周设有高度不低于1.2m的防护墙,上部设有可开启的封闭窗,采用自然排烟方式,可防止烟气的侵害。封闭式避难层为设有耐火的围护结构,室内具备应急照明、独立的空调和防排烟系统,门窗为防火门窗。
设置的避难层应满足下列要求:1、避难层的设置数量和两个避难层之间的高度,应满足人员疏散时间的要求,充分考虑建筑面积、使用功能、人数、人流速度及火灾蔓延情况,自建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过15层;2、通向避难层的防烟楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开,但人员必须经避难层方能上下;3、考虑人体体型特点,在不致过分拥挤的情况下,避难层的净面积宜按每平米5人计算;4、避难层可兼作设备层,但设备、管道宜集中布置;5、避难层设消防电梯出口和消防专用电话,其它客货梯不得在避难层处设出口。
本工程1#塔楼结合各功能分区,在5层、24层、43层及62层共设置了4个避难层,避难区的间隔为18超出“高规”要求的15 层间隔要求。本工程核心筒共设置了3部疏散楼梯,能更快的进行人员疏散,并在屋面设置了专供消防使用的直升机停机坪;同时在5层避难层设有通往裙楼屋面的连通口,将裙楼屋顶作为第 1 个避难层,裙房屋顶平台面积大,屋面楼板具有一定的耐火极限,在火灾情况下,可作为避难安全区域,对于安全疏散及施救都有一定的作用。结合国内目前一些超过300m超高层的设计案例,如:同在南方区域的深圳京基100(441.8m)、广州西塔(437.5m)、深圳平安大厦(660m)等均按每隔18~22层设置避难层,参照同区域及均为300米以上同类建筑设置1#塔楼的避难层的位置。因此经消防部门的论证会议,通过了本工程的避难层设置方案。
3.3标准层防火疏散设计
办公标准层防火分区的划分尽量按每层为1个分区,但本项目每层办公面积的超出成为防火分区设计重点和难点,具体分析如下:《高规》规定,高度超过50m或重要办公楼(一类高层),每个防火分区最大面积为2000平米(设置自动灭火系统),本项目办公层每层建筑面积约为2470平方米,扣除结构部分及核心筒内封闭不用的穿越井道等,面积约为2000平方米左右,按规范需将办公层每层划分为两个防火分区,核心筒内均匀设置3部疏散楼梯,并在走道中间设置特级防火卷帘,这样既不影响办公空间的灵活布置,又满足了防火分区及疏散要求。办公平面呈环形布置,保证人员双向疏散及疏散距离的要求。办公层的最大建筑面积为2500平方米,按每人建筑面积10平方米计算,办公层的最多人数为250人,所需的疏散宽度为2.5m,本工程设计了3部疏散楼梯,且均匀分布于办公层,总疏散宽度为3.6m,大于疏散要求的宽度。对于办公楼超过每层2000平方米的要求,通过以上设计措施及论证,有扩大标准层面积的可行性和有利措施。
3.4屋顶停机坪设计
超高层建筑宜设屋顶直升飞机停机坪。发生火灾时,将在楼顶部躲避火灾的人员用直升飞机疏散到安全地区,具体设置的技术要求有: 1、停机坪与设备机房、电梯机房、水箱间、共用天线等突出物的距离不应小于5m;2、出口不少于2个,每个出口宽度不小于0.9m,以保障同时有两股人流出入;3、在停机坪的适当位置消火栓;4、停机坪四周围设置航空障碍灯。本项目的屋顶停机坪采用钢桁架结构,顶板为直径为24米的航空铝合金甲板,屋顶设置两部疏散楼梯与停机坪连接。屋顶立面造型独特,女儿墙的设计上顺应立面连续的花瓣造型起落,屋顶四角突起的构架对飞机坪的设置有影响,屋顶停机坪的设计既要考虑停机坪的疏散要求,又要考虑立面造型及屋顶擦窗机的设计互不影响是本项目的又一重点及难点之一。
关键词:高层建筑;设计方法;解决措施
中图分类号:TU97文献标识码: A
前言:由于多方面的原因,我国建筑工程火灾问题仍是一项严峻的问题,每年都有很多火灾事件发生,特别是随着高层建筑的普及,对火灾的防范以及疏散更是显得尤为重要。
一、对高层建筑火灾危险性的分析
(一)可燃物多,火势蔓延迅速
在高层建筑的竖向井道部位,防火分隔或者防火一旦处理不好,发生火灾的时候火势就会迅速蔓延。通常情况下,高级的建筑物内有较多的装修家具等可燃物,所以,也就比较容易起火,出现的发烟量大、火势迅猛及火灾蔓延速度快等现象。据测定,火灾时烟气在水平方向的流动速度为0.3至0.8m/s;垂直方向的速度为2至4m/s。由此可见,在无阻挡的情况下,烟气只需2至5.5分钟就能够从一座长度约百米的建筑物的一端蔓延建筑的到另一端;在竖向上,不到1分钟的时间就能够蔓延几十层,用不了很长的时间整座建筑就可能变成一片“火楼”。
(二)建筑高度高,平面结构复杂,安全疏散工作困难
高层建筑最明显的特点就是层数多,垂直疏散距离长,疏散到地面所需的时间比较长。在高层建筑中发生火灾时,要想安全疏散人员是很困难的。第一,高层建筑中的人比较集中,疏散过程中会出现拥挤现象;第二,高层建筑中火势和烟气蔓延速度快,容易窜入楼梯间,发生火灾时,平时使用的电梯会被切断电源,安全疏散工作要靠楼梯完成,此时大量人员会涌向楼梯,这就给疏散增加了难度,有案例分析得出,高层建筑中发生火灾,被烟熏死的人占火灾死亡人数的一半以上。
(三)火灾扑救难度大
高层建筑发生火灾时,消防人员使用的灭火设备无法满足建筑的高度,所以,在扑救高层建筑火灾时,首先要考虑消防给水设施。因为受到多种条件的制约,扑救的难度就会比较大,再加上现场的烟雾浓、火势蔓延速度快、热辐射强等等原因,消防人员很难堵截,如果火势继续扩大,室内的防水量就会短缺,需要消防车从室外补给,然而消防水带的耐压能力无法满足火灾扑救的需求,加之消防器材无法及时补充的情况下,给扑救工作带来很大影响。
(四)火灾发生的概率大
通常,高层建筑内部的结构比较复杂,用电设备比较多,存在很多可燃物质,一旦管理不善,发生火灾的概率就会特别高。尤其是高层建筑这种面积比较大、层数比较多的建筑,火险的隐患更是大量存在,如果发生火灾,将会造成很严重的后果。
二、高层建筑物火灾安全疏散的重要性分析
高层建筑主体结构高,竖向的疏散距离长且复杂,因此人员疏散到地面或者其它安全场地的时间相对于其他普通建筑物来讲要增加了很多、一旦火灾等灾害发生时,由于其自身的特殊性,在灾害救援过程中往往存在很大的难度,给人员的生命财产安全带来严重损失。在结构方面,由于高层建筑需要设置电梯井、电缆井及通风井等竖井结构,这些结构在火灾发生过程中如果没有给与一定的处理措施或者方法处理不当,很容易就成为火灾进行蔓延和烟雾进行流通的通道,导致火势一定程度上的蔓延和烟雾的快速流动,增加人员疏散和救援的难度。对于具有复杂功能的大规模高层建筑来讲,如星级酒店、购物商城等高层建筑物,由于在其中的人员数量很大,且流动性大,在进行安全疏散的过程中,很容易引起人员骚乱等情况,严重时导致人员踩踏,带来生命威胁。综上所述,高层建筑物的安全疏散和避难设计关系到人员的生命安全,要求高、难度大,是高层建筑防火设计中的重点和难点。
三、高层建筑安全疏散的设计方法与对策
(一)降低火灾蔓延的时间
1、自动灭火及排烟系统:自动灭火系统包括自动喷水灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、卤代烷与二氧化碳等气体灭火系统、泡沫灭火系统等及其他自动灭火装置.自动灭火系统在火灾刚发生时期可以进行扑救、降温、消烟以及控制初始火灾的蔓延,同时充分保证人员疏散通道以及相关疏散设施的安全;而机械排烟系统可以及时排除火灾产生的大量烟气,阻止烟气向防烟分区外扩散,限制火灾烟气的蔓延,保障人员安全疏散和安全避难、为人员安全疏散创造良好的条件,为消防救援创造有利条件。自动灭火系统和机械排烟系统的设计,应该根据高层民用建筑防火相关设计规范准则严格进行设计。
2、消防控制系统:是建筑物内防火、灭火设施的显示控制中心,是火灾扑
救时的信息、指挥中心,便于全面了解建筑内的消防设施运行情况以及火灾时的控制和指挥、在火灾发生后,消防控制系统能保证防火安全门以及其它通道安全门的正常使用;同时通过火灾广播语音系统进行通知诱导疏散。
3、合理的防火分区:可以通过合理的设计水平以及竖向的防火分区,达到将火灾蔓延控制在一定的范围内,限制火灾的进一步蔓延和扩散的目的,实现人员的安全撤离。
(二)缩短人员安全疏散开始的时间
可以通过合理设置火灾感应系统、火灾自动报警系统等设备对火灾发生后进行紧急警告,保证在第一时间发现火情,使人员在最快、最短的时间内知道火灾的发生,并开始进行紧急疏散另一方面,建立健全相关的消防管理制度。
(三)缩短人员疏散行动的时间
1、在进行高层建筑的平面布置设计时,应该保证建筑内空间布局的规整性及简洁合理的安全疏散线路,便于寻找、辨别;又要不致因受某种阻碍反向而行,并要特别注意疏散楼梯的位置,尽量靠近电梯,经常使用的路线和火灾时紧急使用的路线有机地结合起来,有利于迅速而安全的疏散人员,减小人员在疏散过程中的模糊性。
2、安全出口的数量以及设计位置应保证每一个防火分区内的安全出口数量不能少于两个,且安全出口的分布位置应合理均匀,保证每个安全出口的服务面积基本相同。有的综合性高层建筑有多种用途,如地下一、二层为汽车停车库,地上几层为商场营业厅,商场营业厅以上若干层为办公室,在办公室以上若干层是旅馆或公寓。为了便于安全使用,有利于火灾时紧急安全疏散和营救,在设计中必须做到车流与人流和消防营救安全分隔,百货商场与其上各层得办公、住宿人员分隔。
3、对于安全疏散通道来讲,其设计应尽量保持简单简洁、避免无必要的弯曲折转,同时保证安全疏散通道的宽度和安全出口的宽度满足疏散要求,加强相应的维护工作,防止疏散信道内存在障碍,影响人员疏散。在高层建筑设计中,应根据建筑物不同使用性质、采用结构类不同等因素,尽量布置环形走道、双向走道或无尽端房间的走道、“人”字型走道。这样布置交通的优点是,既方便平时使用,火灾时又能迅速使人们安全疏散。
4、疏散楼梯间及其前室,应尽量靠近外墙设置。因为这样布置,可利用在外墙开启窗户进行自然排烟,从而为人员安全疏散和消防扑救创造有利条件;如因条件限制,将疏散楼梯布置在建筑核心部位时,应设有机械正压送风设施,以利安全疏散。为保证在火灾时人们迅速安全疏散,每个防火分区条件允许的情况下,应设有两个不同疏散方向的疏散楼梯。由于是两个不同疏散方向的安全出口,就可以避免将两个疏散出口(主要是楼梯)布置在建筑物同一层平面相距很近的一侧,在发生火灾时就可避免人群拥挤而出现混乱的情况,也可避免两个出口全被烟火封住,失去两个出口的作用,造成不应有的损失。
(四)高层建筑安全疏散性能的设计
近年来,高层建筑物性能化设计为消防设计创造了新的设计空间和领域,其中最主要的设计理念则是综合建筑物整体情况,以保证建筑物消防安全为前提,合理优化建筑成本、建筑使用功能、安全疏散,从而保证建筑在采取性能化优化设计及评估后,达到更安全更合理的安全疏散条件。
主要包括以下几个方面:
1、提高建筑物及相关装饰材料的耐火等级;
2、尽量缩短人员在进行安全疏散过程中的时间;
3、具有明确合理的安全疏散相关设施及标志,减小人员疏散时间;
4、通过火灾自动报警系统等设备减小火灾的发现时间;
5、建筑物应具有合理且足够的消防设施及设备,保证火灾发生后能第一时间投入使用;
6、保证建筑物的日常管理和维护,提高人员疏散的快速性。
由此可见,高层建筑的防火要从多个方面进行着手,坚持以人文本的设计理念,对高层建筑的消防和疏散进行科学合理的设计。保证人们的生命财产安全。
参考文献:
[1] 潘燕红. 高层建筑消防安全疏散现状问题与对策研究 [J]. 华南理工大学 .2013(11)