前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的高层建筑的防火规范主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】超高层建筑;防火设计
前言
随着社会经济的发展,各地相继建设了不少高层建筑,由于导致高层建筑发生火灾的因素较多,扑救难度大,因此高层建筑应立足于自防自救,采取可靠的防火措施,达到预防火灾的目的。现行《高层民用建筑设计防火规范》对高层民用建筑防火设施作了严格规定,对建筑高度超过100M的高层建筑,即所谓超高层建筑,在遵守一般高层建筑的通用防火规定外,增加了合理的防火技术要求。建筑高度超过250M的民用建筑采取的特殊防火要求,要提交国家消防主管部门组织专题研究论证。超高层建筑发生火灾,扑救难度更大,成灾后果严重。在超高层建筑防火设计过程中,随时会出现一些新的问题。所以正确运用规范,采用先进的防火技术,保证超高层建筑的防火安全至关重要。
一、超高层建筑火灾的危害性分析研究
1、火势蔓延快。高建筑物的排气道、电缆井、楼梯间等竖向井道中,若忽略防火分隔,或方法处理不当,产生火灾时,灾情短时间内会迅速扩大。据测定,火灾刚发生时,因空气对流在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s,火势猛烈后,由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5~0.8m/s,烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度为3~4m/s。如一座高度为 100m的高层建筑 ,如无阻挡,只要半分钟即可将火势引至顶层,造成严重影响。风对高层建筑火灾有较大的影响,测定显示,当建筑物10m高处的风速为5m/s时,在30m高处为8.7m/s,60m高处为12.3m/s,90m高处为15m/s,由于风速增长,导致火势的蔓延,因此更加难以控制和扑灭。
2、疏散困难。高层建筑的特点:一是层数多,疏散到地面时间长;二是人员较多,不易疏散;三是高层建筑火势蔓延极快,增加了疏散困难,甚至威胁到生命安全,火灾案例分析表明,在火灾中有一半人数以上是被烟熏死的。
3、扑救难度大。高层建筑起火时,受到多种因素的影响,扑救十分困难。例如:热辐射强、烟雾浓、火势向上蔓延的速度快,消防队员难以堵截;消防队使用的灭火及救护设施高度有限,因此室内消防给水设施是扑救高层建筑火灾的主要设施。当火势扩大,形成大面积火宅时,室内消防水量不足,需要利用消防车向高楼供水,但消防水带耐压能力常常不能适应需要,此外,建筑物如果没有安装消防电梯,消防队员因攀登高楼体力不够,不能及时达到火层进行扑救,消防器材也不能随时补充,均会影响扑救。
4、火险隐患多。高层建筑通常功能多元化,易燃物多,若管理不当,发生火灾可能性很大。特别是一些面积大、超高层建筑,情况更为复杂,一旦发生火宅,后果不堪设想。
二、超高层防火疏散设计的策略分析研究
高层建筑在设计时必须结合各类建筑的功能要求,考虑防火安全。我国在1982年底,经国家经委和公安部联合颁发的《高层民用建筑设计防火规范》GBJ45-82(施行)属于国家标准,设计人员应按照《规范》要求进行防火设计,设计单位应对工程项目的防火设计负责,凡不符合设计防火规范的工程,不能上报审批或交付施工。在设计超高层建筑的防火时,重点应考虑以下几个方面。一是总体布局要保证安全畅通。保持与其它各类建筑的防火间距,对广场、空地和绿化做好合理规划,保证消防车可以顺利接近高层建筑。二是合理进行划分防火区。采取每层做水平的区分(以防火墙划分)和垂直的分区(以耐火的楼板划分),将火势控制在起火单元内加以扑灭,防止向上层和相邻单元扩散。同时,对各种管道及线路的设计要尽力消除取火及蔓延的可能性。三是构造设计要使建筑物的基本构件(墙、柱、防火门等)具有足够的耐火极限,以保证火灾时结构的耐火支持能力和分区的隔火能力。四是安全疏散路线要简明直接。在靠近防火单元的两端布置疏散楼梯,控制最远房间到安全疏散出口的距离,做好疏散楼梯的防火封闭和排烟措施,以保证人员安全迅速地撤离。五是尽量做到建筑物内部装修、隔断、家具的不燃化或难燃化,以减少火照的发生和降低蔓延速度。六是做好建筑物的室内、外消防给水系统的设计,保证足够的消防用水量和最不利点的灭火设备所需的水压。七是采用先进可靠的自动报警和灭火系统并正确地处理安装位置及联动控制功能,控制和智慧报警、灭火、排烟、疏散等。总之,高层建筑的设计必须严格执行国家颁布的设计防火规范,包括各种正在制定,即将公布的有关专业规范。必须从整体考虑,包括各种正在制订,即将公布的有关专业规范。必须从整体考虑,加强建筑与结构、给排水、暖通、电气等工种的配合,使防火设计成为一个完整的体系。在加强防火设计的同时,还必须健全高层建筑的防火设计审核工作,保证《规范》的贯彻执行。防火设计审核工作应从两方面着手,一是设计单位内部,从设计组到设计室以及院管理室都应建立防火设计审核制度,明确防火负责人。二是根据《中华人民共和国消防条例》规定,县级以上公安机关设立消防监督机构,负责消防监督工作,各地公安消防监督机关根据此制订相应的管理规定,把高层建筑列为重点审查项目,从方案设计到最后的施工图,都须报审,未经公安消防监督机关审核批准的工程设计,不得交付施工。设计部分内部和公安消防监督机关的审核工作,都应该结合实际情况,保证防火规范得到正确、前面的贯彻。防止由于建筑单位和设计人员不重视或不理解,使《规范》不能得到很好的贯彻,留下隐患和造成难以解决的后果。
防火设计中还有一件不容忽视的问题,就是设计中的一些关键设备,如防火门、防火阀、防火卷帘、事故照明、消防电梯、自动报警和灭火设备的生产制作,要得到落实。防止施工中由于没有产品而甩项,或采用不合格的代用品,造成日后使用中的不安全。因为建筑防火产品的生产还没有引起社会的重视,长期来普遍存在这种现象。这需要设计、消防以及生产部分共同努力来解决,但首先是设计部门。完整的防火设计中药提供一切必要的图纸和明确产品的型号、规格,才能使设计计划得以实现。没有定性产品的时候,应组织研或从国外引进,使问题得到解决。对工程中多采用的由外国引进的建筑装饰材料和消防器材设备等,均需经公安消防监督机关检验测定,凡达不到我国国家标准的,不得安装使用。
三、结语
为了预防建筑火灾,人们研究制定了多种防治对策,例如建立各种形式的消防队伍和机构、设计制造不同的防火灭火设施、制订与各种防火用火规范条例等,其中搞好建筑物的防火设计室防止火灾发生、减少火灾损失的关键环节。随着科学技术和世界经济的迅猛发展,超高层建筑的出现已逐渐成为普遍,这些巨人在防火疏散设计方面是一个复杂的系统工程,因此,为超高层建筑防火设计寻找新思路,增加建筑防火设计的灵活性和多样性显得越来越重要。
参考文献:
关键词:高层民用建筑;防火规范;问题
时至今日,《高层民用建筑设计防火规范》已经历时30年,在此期间,该规范被修改5次,每一次的修改都是消防专家根据实际情况并结合相关理论进行的,它凝聚了消防专家们的所有心血和智慧。近几年来,我国高层民用建筑的数量大量增加、周围环境越来越复杂、室内设计也在不断更新,然而《高层民用建筑设计防火规范》还尚未随着实际情况的变化而更新,这就导致防火规范中存在着一些不妥之处,其中的很多条文和规定已经无法适应新形势的发展,甚至有些条文表述不够严谨,容易出现执行者产生多种理解或者理解错误的现象。接下来,就针对《高层民用建筑防火规范》中的若干问题进行分析。
1.高层单元式住宅入户门和窗户墙的设置
1.1住宅户门的设置
《高规》规定:对于18层以下的高层民用建筑,每层都用设置一座防烟楼梯间和一个安全出口;每个单元都应该设置一座通向楼顶的疏散通道;住宅的户门应该为甲级的防火门,户门不应该直接开向前室,如果必须开向前室,那么这个户门必须也是甲级防火门;单元与单元之间的防火门应该是乙级防火门;18层以下的单元式住宅和较小规模的它是住宅,都只需要设置一部疏散楼梯,在单元式住宅设置防烟楼梯间和消防楼梯间。
一般而言,塔式住宅与单元式住宅相比,塔式住宅的危险性更大,但是规范中要求塔式住宅户门没有开向前室的时候,可以设置成普通门,而开向前室的时候只需要设置成乙级防火门,而单元式住宅的户门则无论遇到怎样的情况都设置甲级防火门,这种规范要求与实际情况完全相反,很显然《高规》对户门的要求是存在较大问题的。其次,《高规》意指出,18层以下的单元与单元之间必须设有甲级防火门,是不是该理解为18层及18层以上的单元与单元之间就不必设置甲级防火门,并且户门直接开向前室时是不是可以设置为普通门。由此,我们可以看出,这些条文的规定虽然较为全面,但是表述不够严谨,甚至会让人产生错误的理解或者多种理解。
1.2窗间墙和窗栏墙的设置
《高规》规定:18层以下的单元与单元之间应该设置防火墙,当塔式住宅户门开向前室时,不需要设置窗间墙和窗栏墙,而单元式住宅的户门无论有没有开向前室,都应该设置窗间墙和窗栏墙,并且对窗间墙和窗栏墙的宽度和高度进行严格要求,其宽度和高度不得低于1.2m,并且是不燃烧体墙。
通过《高规》的规定分析,我们可以知道,对于窗间墙和窗栏墙的设置,单元式住宅明显严格于塔式住宅,但是塔式住宅与单元式住宅相比更具有危险性,因此,这种设置是不合理的。并且,对于塔式住宅的窗间墙和窗栏墙的宽度和高度均没有进行规定,这对建筑来说,不能形成有效的整体防火。
2.高层建筑底部营业厅疏散通道宽度的设定
2.1《高规》对疏散宽度的设定
《高规》规定:高层建筑内的走道宽度应该按照人数计算,对于净宽度,应该按照通过人数每100人大于或者等于1m计算;对于疏散外门的总宽度,应该按照人数最多的一层进行计算,每100人大于或者等于1m计算;对于疏散楼梯间及其前室的门净宽,应该按照每通过100人大于或者等于1m计算,最小净宽度应该大于或者等于0.9m。对于每100人疏散净宽度的规定是1m。
2.2对《高规》疏散宽度设定的分析
高层民用建筑中的底部商业营业厅与其上部的场所是完全没有联系的,因为两者之间有完全的防火分隔和独立的疏散通道,因此,如果是上层着火,那么底部的营业厅受其影响并不大,这就从侧面反映出,高层民用建筑底部的疏散与其他民用建筑中商业营业厅的疏散没有太大的区别;如果是底部的营业厅着火,这一疏散与其他民用建筑中的商业营业厅的疏散也没有太大区别,但是,上部的疏散会受到一定程度的影响。对于疏散宽度的设定,应该对上部的每100人疏散净宽度适当增加,对于底部的疏散宽度则无需改变。所以,《高规》中设定的疏散宽度与实际情况并不完全符合,在实际设定中,应该充分遵循《建规》中对疏散宽度的设定,即地上一、二层定为0.65m,地上三层定为0.75m。
3.高层民用建筑中对娱乐场所的相关规定
3.1对厅室出口的设置
《高规》规定:位于两个安全出口之间的房间,建筑面积小于60平方米的,可以设置一个疏散门;位于走道尽端的房间,建筑面积小于75平方米的,可以设置一个疏散门。但是对于位于高层民用建筑首层、二层和三层的歌舞娱乐场所没有设置相关规定。这就容易引起误解,对于首层、二层和三层的厅室出口应该参照怎样的标准,没有进行准确的定位。为了保证首层、二层和三层的准确的参照标准,应该根据实际情况设定,参考建筑面积小于60平方米的标准。
3.2对排烟设施的设置
《高规》明确规定:在高层民用建筑中,如果娱乐场所设置在三层以上部分,对于建筑面积大于100平方米的房间需要设置排烟设施;如果娱乐场所设置在地下时,对于建筑总面积大于200平方米的房间需要设置排烟设施。但是,其中并没有明确规定高层建筑的首层、二层和三层的娱乐场所需要设置排烟设施的标准,所以,《高规》对于娱乐场所的规定并不是完整的,为了保证高层民用建筑的全面防火安全,应该在《高规》中补充相应条文。
4.结束语
随着经济的快速发展,社会建筑工程突飞猛进,民用建筑作为人们稳定生活的保障,在建筑工程设计中必须加强建筑安全方面的设计工作,目前,影响民用建筑最为严重要素之一的火灾,已经成为所有建筑过程设计阶段最为关注的问题。尤其是对高层民用建筑防火的设计,更是现今社会关注的焦点问题,为了确保现阶段高层民用建筑防火安全,笔者认为完善民用建筑设计防火规范最为关键,为此,针对《高层民用建筑设计防火规范》的若干问题进行了简要论述。
参考文献:
关键词:火灾特点;消防;审核;举措
中图分类号:TD75+1 文献标识码:A
1 高层建筑的火灾特点
高层建筑不仅楼层多,使用设备诸多,而且内部设有楼梯间、送排风管道、垃圾道等竖向管井等,其建筑结构使高层火灾呈现出以下特点:
1.1 高层建筑的危险性
随着近年来高层建筑发展。建筑内部在装修时也多采用可燃有机材料和复合材料,一旦发生火灾,火灾都有可能在短时间内蔓延到整栋楼。
1.2 人员疏散困难
由于高层建筑人员密集,所以当发生火灾时,人员在疏散困难,因为当人类生命受到威胁时求生欲望就也强烈,出于本性都想往通道寻找出口逃生,往往会造成恐慌,出口拥堵,出现人踩人的情况,甚至有伤亡现象发生。
1.3 高层建筑的火灾扑救困难
由于楼层较高,消防人员在火灾扑救的同时也要兼顾到人员疏散的责任,但是,消防人员难以接近火点和体力消耗较大,还有停电、大量浓烟、猛烈的火势等等因素,所以消防人员的扑救工作面临着严峻的挑战。
2 高层建筑中的消防审核重点
针对高层建筑的火灾特点,消防审核工作应把握以下重点:
2.1 高层建筑的登高面与登高车操作场地
消防人员在到达火灾现场开展救援时,必须具备登高面和登高消防车操作场地的支持。所谓登高面,是指登高消防车在靠近高层建筑主体,进行消防车登高操作使消防人员实施灭火的建筑立面。登高车操作场地则是指沿建筑登高面实施登高作业的空间场地。对高层建筑的消防审核首先要重视登高面和操作场地问题,它是火灾救援最基本的建筑条件。但是我国《高层民用建筑设计防火规范》只是对高层建筑登高面提出了要求,对登高操作场地却没有明确的规定。这主要是因为我国各地区经济发展水平不同,楼宇建筑特点不同,消防队购置的消防车型号不同,现场救援的需求也会有所区别。作为消防审核部门必须确保登高操作场地与当地实际情况相匹配,防止建筑方因规范内容存有余地而在设计和施工中能减就减,给日后救援带来阻碍。
2.2 高层建筑的应急避难层设置
我国《高层民用建筑设计防火规范》对高层应急避难层的设计做出了规定,要求高层建筑从首层开始,第一个避难层和第二个避难层之间的距离不宜超过15层。当火灾发生时,在第一个避难层的人员不能再由楼梯层疏散时,可以由消防人员借助登高车将人员疏散下来。从各地区建筑的实际来看,多数楼宇设计都将15层作为避难层间的分界点。但是作为消防审核部门,务必要以地区实际为参照,因为应急避难层决定着消防人员需要直接进行疏散的位置,如果消防装备不能完成这一高度范围的救援,仅仅在建筑中将15层设置为避难层分界点是有失实践意义的。消防审核部门应综合分析地区救援实际对本地区高层建筑设计加以指导。
2.3 高层建筑的耐火能力
考虑到高层建筑施救的困难,耐火性能的审核不可忽视。高层建筑首先需要降低火灾发生率,其次当火灾确实发生后,还必须保证人员撤离的足够时间,以及建筑楼体能继续保持完整。因此,高层建筑达到耐火极限不仅可以防止楼体本身的坍塌毁坏,减少人员伤亡、财产损失,而且也为消防人员的营救争取了时间。我国《高层民用建筑防火规范》对高层建筑不同部位的耐火性能和极限提出了要求,如墙柱的耐火极限和燃烧性能应为3小时。但是高层建筑的结构有其自身特点,一般以钢结构和钢筋混凝土结构为主。钢结构耐火性能差,混凝土结构虽耐火能力强,却容易发生变形。所以消防审核部门应着重对高层建筑的保护措施进行审核,如使用耐火材料将钢结构包裹起来,喷涂防火材料等,都可以起到抑制火灾的作用。
3 高层建筑实施消防审核的举措
按照以上审核重点,消防审核部门应着力推进指标体系、审核队伍、审核制度的建设,以达到理想的审核效果,维护高层建筑的安全。
3.1 确立高层建筑消防审核指标体系
我国目前涉及高层消防设计的规范较多,如《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,且每部具体规范中的内容又需要依据当地实际情况落实。消防审核部门应综合现有的规范指导,确立符合地区消防需求的高层建筑审核指标体系,将需要审核的内容分层设置,层层细化,以达到全面审核、抑制风险的目标。消防审核部门在制定指标体系的过程中,应注意和建筑部门、施工部门展开沟通,详细讲解国家规范在本地区内的执行要求,使高层建筑的设计能够充分体现宏观规范与微观实际的紧密结合,既降低火灾发生概率,又为可能发生的现场救援创造便捷的条件。
3.2 塑造高层建筑消防审核专业队伍
对高层建筑的消防审核不仅是国家赋予地方消防机构的行政许可权力,更是充满技术含量和责任使命的检查工作。承担消防审核任务的工作人员应具备综合型、复合型能力,既要掌握国家法律法规、政策规范的各项要求、技术标准,同时还要熟悉高层建筑技术、材料的最新应用进展,能够从实践角度分析可能产生火灾的隐患,以及现场施救的条件。为此,消防部门应打造专业审核队伍,用专业水准完善对高层建筑火灾风险的防范。
3.3 创建高层建筑消防审核执行制度
高层建筑的消防审核是一项持续性的工作,设计期间、施工期间、使用期间都会存在火灾风险控制的不同需求。消防审核部门应创建系统的审核制度,除规定审核指标体系的应用、审核人员的专业素养外,还应对高层建筑不同时期的审核任务予以明确规定,使设计期间的宣传指导、施工期间的建筑构造审核、使用期间的消防安全检查有机贯穿起来。
结语
对高层建筑的消防审核需要以国家规范为指导,并结合各地实际情况制定具体的审核指标,从而有效降低高层火灾的发生概率,提高现场施救能力。相信伴随审核工作与消防技术的发展,城市高层建筑的安全性能将会继续提高。
参考文献
[1]张殿林,顾太新.对我国高层建筑防火问题的研究[J].黑龙江科技信息.2011(23).
[2]赵祥,王禹.建筑性能化防火设计方法及其应用初探[J].四川建筑科学研究.2008(02).
我国早期建筑受技术水平及设计发展水平的限制,建筑防火技术在民用建筑设计当中发展的并不是很理想,建筑火灾曾多次发生,给人们的生命造成里极大威胁,使人们的财产蒙受了巨大的损失。近年来随着我国经济实力和科技发展水平的不断进步,以及在民用建筑设计水平不断提升的影响下,建筑防火技术也同样取得了巨大进度。下文主要就建筑防火技术中几个关键部分加以论述,在民用建筑设计当中如果能够将这些防火技术综合的加以运用,我国民用建筑工程防火性能将迈上一个新的台阶。
2建筑防火技术在民用建筑设计中的运用
2.1建筑材料的选择与运用
通过对民用建筑火灾事故原因的调查可以发现,很大一部分火灾是由建筑装修材料的燃点过高所引起的,由此可以看出建筑装修材料对防火的重要性。建筑材料所引发的火灾危害主要来自于两方面原因。一方面在于建筑设计人员在进行装修材料选择的过程中将经济效益摆在了设计工作的首位,忽视了对建筑材料防火性能的考虑,选用的材料由于燃点过高容易在施工和使用过程中引发火灾。另一方面是建筑材料燃烧过程中会产生大量有毒有害气体,这些有毒有害气体对人体造成严重危害,火灾发生后影响人员的撤离,同时也为消防工作带来极大的不便。为此建筑设计人员要想提高民用建筑的防火性能,就必须把好建筑装饰材料关,从材料的选择与运用入手,努力提高民用建筑的防火性能。
2.2民用建筑建筑结构设计中所蕴含的防火技术
建筑防火设计中,建筑构造是比较容易处理,但又是容易被忽视的环节,归纳起来有以下几点:一是,防火墙不宜设在U字形或者L字形等高层建筑的内转角处。当设在转交附近时,内转角两侧墙上的门窗洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4m”当相邻一侧装有固定乙级防火窗时,距离可不限。紧邻防火墙两侧的门窗洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2m。当水平距离小于2h时,应设置固定乙级防火窗。二是,管道井应每隔两层或者三层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体做防火分隔”建筑高度超过100m时,每层分隔。井壁上的检修门为丙级防火门。三是,防烟楼梯间前室和封闭楼梯间的内墙上,除在同层开设通向公共走道的疏散门外,不应开设其他的房间门窗。消防电梯应每层停靠。消防电梯前室宜靠外墙设置,在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道通向室外。
目前《建筑设计防火规范》要求的钢筋最小保护层厚度,是考虑保护钢筋不被锈蚀,而没有考虑发生火灾后,高温对钢筋的影响,为了避免钢筋在火灾时变形过大,降低钢筋与混凝土之间的粘结力,在设计时应适当增大钢筋保护层厚度”特别对于预应力钢筋混凝土构件的保护层《,建筑设计防火规范》规定的最小厚度,比普通混凝土构件还小,这样耐火性能更差,必须采取加大钢筋保护层厚度,或吊装后下表面抹灰等保护措施,提高耐火极限,达到满足防火安全的要求。
2.3建筑设计中平面布局与设置对民用建筑防火的影响
建筑设计中的平面布局及设置对有效避免火灾发生和减少火灾发生后的损失有着非常重要的作用,尤其是在一些公共场所建筑设计的平面布局对防火所起到的作用更为突出。建筑防火设计要严格的参照具体的建筑设计防火相关规定加以执行,并将建筑防火问题纳入到建筑设计考虑的范畴当中,从工程建设之初建筑设计开始加强建筑防火。设计当中的平面设计和布局要符合《建筑防火规范》的具体规定。对建筑防火起关键作用的便是平面设计和布局。以商场和幼儿园在建筑设计中的平面布局为例:商场作为人员相对比较集中的公共场所,一旦发生火灾人员的紧急撤离与疏散显得格外重要,为此商场营业挺通常情况下不应设在地下三层或是三层一下。幼儿园中主要是小朋友,一旦发生火灾小朋友在危险状况下的自我保护能力和撤离能力是非常弱的,为此幼儿园不已设置在高层建筑物的高楼层内,此外为保障儿童在火灾现场安全撤离,还要针对幼儿设计专门的单独出入口。
2.4民用建筑设计当中对安全疏散问题的把握
疏散问题一直以来都是建筑防火设计的重点内容,设计当中主要考虑疏散的距离、宽度和楼梯间三方面的内容。在这三个方面中又一疏散距离为设计重点,《建筑设计防火规范》当中对疏散距离这一问题有着具体明确的规范,但在具体的设计当中对撤离距离的把握还应注意一下加点问题:
第一,在具体的设计当中,例如高层建筑中主要的公共性活动空间内部各点距离最近的疏散口的最短距离应维持在三十米以内,其它房间最远一点与疏散口的距离也应维持在十五米以内,上述两点在《高层民用建筑设计防火规范》中有详细的规定,但在具体的设计当中要引起足够的重视,必须加以注意。
第二,房门与房间内部之间的距离依据《建筑设计防火规范》中的相关规定要被控制在袋形走道两侧的最大间距之内,如果建筑内部装有自动喷水灭火器,此种情况下房门与房间之间的距离可以增加规定距离的四分之一。
第三,对于某些情况,像丁字形内走道的距离,可按照位于两个安全出口之间距离的要求考虑,其中袋形走道部分的长度应加倍计算。安全出口的概念也是容易经常混淆的问题,能否将通向相邻防火分区的疏散口当作安全出口许多时候会出现疑问。对于地下空间而言,规范中比较明确的规定可利用防火墙上通向相邻分区的防火门作为第二安全出口。《高层民用建筑设计防火规范》中阐明,每个防火分区的安全出口不应少于两个,当防火墙上有防火门连通,且两个防火分区的面积之和不超过一个防火分区面积的1.4倍时,可以设一个安全出口。由此推断,安全出口主要是指直通室外的楼梯间或外门,在某些条件下,通向邻近防火分区的防火门可以当作安全出口。
2.5民用建筑设计中的防火和防烟分区设计
防火分区面积的确定,主要应该考虑最大防火分区的限定与防火分区有关的防烟分区问题也是一个经常容易出现疏漏的问题。首先,一般情况下防烟分区仅限于高层建筑和地下车库《,高层民用建筑设计防火规范》规定:设置排烟设施的走道,净高不超过六米的房间应设挡烟垂壁,划分防烟分区,每个防烟分区的面积不宜超过500m2,且防烟分区不应跨越防火分区。其次,设有机械排烟系统的汽车库,防烟分区的建筑面积不应超过2000m2,且不应跨越防火分区。最后,多层建筑中,地下公共场所、无窗房间或有固定窗扇的地上房间,以及超过20m且无自燃排烟的疏散走道或有直接排烟自然通风,但长度超过40m的疏散内走道等设防烟、排烟设施的房间内也应该参照《高层民用建筑设计防火规范》的标准,即每500m2设置防烟分区。
关键词:建筑防火设计 性能化分析
Abstract: the building fire engineering design commonly used method undertook preliminary discuss, pointed out all sorts of methods advantages and disadvantages, and the " performance " fireproof design and application prospect.
Key words: building fire safety design; performance analysis
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:
1.建筑设计与建筑防火的关系
大型、重要建筑的可行性研究报告、初步设计中单独设立建筑防火专篇,建筑防火是建筑设计的有机组成部分。合理的建筑防火设计能保证建筑物的使用安全。《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》是建筑设计的强制规范。
1.1现代建筑的发展趋势
前些年,建筑功能相对简单,高层建筑、超高层建筑较少,建筑设计过程中,按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》要求设计,基本能够满足消防安全要求。近几年,随着我国城市建设和建筑科学技术的发展,一批功能复杂、面积或空间较大的大型建筑、超高层建筑应孕而生。
建筑外观体量的庞大化、摩天化,显示了现代建筑的雄伟和神奇,各类功能场所在一起,共同组成一个建筑群,甚至一个超大规模的建筑物,建筑高度不断增高,这些都给消防灭火的登高作业、内攻侦察、火场供水等带来了不少困难。结构外壳的轻灵化、通透化,创新了现代建筑的风格与形象;新颖的钢结构使建筑的跨度增大,荷载减少;玻璃幕墙或金属幕墙的运用使建筑外形日趋明快。但这些却都造成建筑的耐火等级的降低,建筑构件的耐火极限的缩短,也造成竖向防火分隔难以实施。内部环境的互融化,智能化,丰富了现代建筑的情趣和内涵,花园式室内庭院,集中控制的楼宇设施,将整个建筑融为一体,相映生辉,产生充满韵味的空间组合,给人以舒适和贯通的感觉。但是传统的建筑防火分区的措施难以落实,火灾的排烟更加困难。
1.3建筑防火的重要性
我国现行的建筑防火法规是《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》,规范的条文严谨细致,在耐火等级、平面布置、安全疏散、消防给水、防(排)烟和电气等方面都有严格要求。但在实际执行过程中,要兼顾防火安全性和投资合理性,建筑的防火设计有时达不到法规要求,这就留下了安全隐患。近年来,建筑火灾频发。
现代城市大型建筑和高层建筑越来越多,建筑物的使用功能也越来越复杂,对这些建筑而言,建筑内部防火分隔对充分预防群死、群伤特大恶性火灾事故至关重要。
大跨度、大空间的建筑越来越多地涌现出来,而发生火灾的几率也随之大幅度地增加。火灾统计也表明,近年来全国各地的大空间建筑也多次发生重、特大火灾事故。例如新疆克拉玛依市友谊馆火灾、深圳市安贸危险品储运公司清水河仓库火灾、北京市玉泉营环岛家具城火灾、中央电视台新址附属文化中心大楼火灾等。
血淋淋的事实告诫我们:每一次重大火灾,都会造成生命、财产的巨大损失。我们应该切实从思想上加强防火安全意识,从建筑设计做起,真正的做到:“以防为主,防消结合”!
2.建筑防火设计的方法
2.1目前采用方法
建筑防火设计目前有两种设计思想,一种是传统的“处方式”设计方法,它基于场所类型,根据国家现行技术规范进行设计;另一种是“性能化”防火设计方法,它立足于危害分析及火灾假想,运用科学方法进行安全评估,从而确定设计方案。对于部分突破现行消防技术规范的设计项目,消防主管部门组织本部门和设计部门有关建筑防火专家对疑难问题进行研讨,提出修改、弥补措施后形成会议纪要,以作为设计的依据,这种被称为“专家论证会”的方法日常工作中也经常采用。
2.2“处方式”防火设计
“处方式”设计方法是根据现行的消防技术规范进行的消防安全设计,并利用现行的消防技术规范进行审核。我国广泛采用消防技术规范进行消防安全管理,制定有《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等40余部消防技术规范和标准,几乎涵盖了现有的各类行业和各种建筑。消防技术规范(标准)在对建筑物进行分类的基础上,按有关防火安全的要求,对每项设计都详细规定了具体的参数和指标,例如建筑物的耐火等级、防火间距、防火分区、装修材料、安全疏散、防排烟设施、火灾自动报警装置、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统及其它灭火设施的设置等。它直接给出了达到规范的安全水平,不需要使用者和查阅者有高深的专业知识,不需要复杂的分析计算,对设计和监督单位来说易于掌握,易于使用,其调整修改也较为容易。设计人员根据所设计的建筑物的形式,结合本人的实践经验,从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标,建审人员也是对照标准逐项进行审核。整个设计和审核过程类似于医生开单抓药,所以被人们形象地称为“处方式”设计或“规范化”设计。但是,由于每座建筑的结构、用途及内部可燃物的数量和分布情况均不一样,其居住者或使用者的条件也存在很大差异,因此按照“处方式”设计规范统一给定的设计参数所做出的设计方案,并不一定是最科学、最合理、最有效的。同时,由于规范条文本身的复杂性和对安全经济性因素的影响考虑不够,弹性较小等原因,也逐渐显现出“处方式”设计规范的不足。“处方式”设计方法要求直接根据相应的消防规范,选定设计参数和指标,当遇到规范中没有规定的建筑物类型时,就无法选用适合的防火设计方案,而这些未被规范涵盖的建筑,往往都是形式非常特殊、功能非常特定的场所,保证这些场所的消防安全是十分重要的,可在这种情况下,“处方式”设计方法却无能为力,就迫切需要一种全新的防火安全设计方法,这就是建筑防火性能化设计。
考虑到我国的经济水平和建筑防火设计、审核技术力量,以强制性防火设计规范或防火设计指南为主要依据的建筑防火技术体系——“处方式”设计,在很长一个时期内仍将是适合我国国情的、较为切实可行的途径。但现行技术体系在实际应用中出现的种种问题,说明必须对其进行深入的修订完善。
2.3“性能化”防火设计
性能化防火设计是于20世纪末兴起的一种全新的防火设计理念,与“处方式”设计方式不同的是,它不是根据确定的,一成不变的模式进行设计,而是运用消防安全工程学的原理和方法制定整个建筑防火系统所应达到的目标,在对建筑进行火灾风险评估的基础上,寻找实现建筑防火安全的最佳方案。
2.3.1与传统的“处方式”设计相比,“性能化”防火设计具有以下优点
(1)性能化设计体现了一座建筑的独特性能或用途、某个特定风险承担者的需要。
(2)性能化设计注重安全目标的达到,而不考虑采取什么样的途径,有利于发挥防火设计人员的主观创造性。
关键词:建筑;室内;消火栓;合理;布置
中图分类号: V244.1+2 文献标识码: A 文章编号:
建筑室内消火栓的布置应满足有关的建筑设计防火规范的要求。建筑室内消火栓的位置应明显,其间距应通过计算确定,但不能大于有关的建筑设计防火规范的要求。设计中应注意按建筑物类别正确确定室内消火栓的用水量。室内消火栓的口径应按每支水枪流量来确定,水枪流量小于3L/s时,应采用DN50消火栓。水枪流量大于3L/s时应采用DN65消火栓。设有消防给水的建筑物,其各层(无可燃物的设备层除外)均应设置室内消火栓。消防电梯前室应设室内消火栓。低层建筑屋顶应设试验消火栓,高层建筑屋顶应设试验消火栓和压力显示装置。
就下面几点谈谈个人看法:
一、住宅消火栓的布置概况
住宅消火栓一般设在楼梯间半层平台处,消防立管设在平台内或平台外。由于半层平台在标准层标高处有梁,故消防箱只能明设,不太美观。这种布置最好要加大半层平台的宽度,以便行走。本人建议住宅采用这种布置方法,若半层平台外挑,在二侧设砖墙,消火栓可暗设,则更好。
也有的将消火栓设在入户平台处,消防箱暗设在墙内较美观,消防立管设在入户平台或住户卫生间内。此处墙体一般与厅相连,现住户厅的地面采用木装修的很多,消防箱暗设在墙内,日常使用中消火栓漏水(住户装修期间常有人开启消火栓取水)造成木装修发霉的甚多,住户叫苦连天。
现住宅底层一般为杂物间、商业网点、自行车停放处、汽车库,设有消火栓给水系统的住宅楼,该部分也应设置消火栓。现住宅楼梯间底层入口处一般设有防盗门,故设计时应注意楼梯间半层平台的消火栓不能计入底层用房的消火栓数量。对于底层设有汽车库的住宅楼,还应注意该楼所有消火栓均应采取DN65型消火栓,因车库要求每支水枪的流量应大于5L/s。
二、室内消防栓的布置位置分析
1.防烟楼梯间内布置消火栓
有人将防护场所需设置的消火栓设在防烟楼梯间内。防烟楼梯间主要作用是火灾时供人员疏散,与防护场所采用防火门相连,火灾时防火门紧闭,可供人员疏散又可挡住烟气,故防火门处一个缝隙也不可有,若将消火栓设在防烟楼梯间内,防护场所失火,消防水龙带得穿过防火门才可到达防护场所救火,防火门则关不严,防烟楼梯间会充满烟气,失去其安全可靠性。故防护场所的消火栓应设在防护区内,不可设在防烟楼梯间内,否则将失去其灭火作用。
2.按防火分区布置消火栓
若建筑物每层面积较大,则每层平面要分成若干个防火分区。一般采用防火卷帘、防火墙加防火门等形成若干个防火分区。因为火灾时相邻的防火卷帘落下至底,起防火墙的作用,消防水龙带根本无法从该处通过,而防火门需紧闭,也不允许消防水龙带通过。此时应注意要按防火分区来设置消火栓,也就是说消火栓不可跨防火分区使用(无论是平面分区还是竖向分区)。
3.双阀双出口消火栓布置
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版,以下称《高规》)第7.4.2条规定“18层及18层以下,每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅,当设两根消防竖管有困难时,可设一根竖管,但必须采用双阀双出口型消火栓”。《高规》此条规定,本人体会是对象住宅这种火灾危险性较小的场所给予适当放宽处理。可现有的设计,不管设竖管有无困难,不管是否是每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅,均采用双阀双出口消火栓。甚至有的二十多层的高层综合楼也全部采用双阀双出口消火栓布置,这是不合理的。实际上双阀双出口消火栓无法满足《高规》第7.4.2条的要求“消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位”。若火灾发生在双阀双出口消火栓处,则两支水枪均失去作用,该双阀双出口消火栓设计所保护的场所则无一股水柱可到达,造成了一定火灾隐患。故应慎用双阀双出口消火栓,特别在火灾危险性较大的场所不可使用双阀双出口消火栓。有的设计,消火栓间距已满足同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达,却全部采用双阀双出口消火栓。本人认为这样做也无必要,造成一定浪费。
双阀双出口消火栓可用于某些受建筑条件限制的高层住宅内。《高规》允许单元式住宅户门采用乙级防火门后直接开向前室,还允许每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯,且从第10层起每层相邻单元设有连通阳台或凹廊的单元式住宅可只设一个安全出口。按这些要求设计的单元式住宅,由于可设计安装消火栓的场所仅是小小的消防前室,要在此处设二个消火栓,一是无墙面可设,二是无此必要,故只能采用双阀双出口消火栓。由于10层以上设了连通阳台或凹廊,故10层以上的相邻楼梯间的消火栓可通过凹廊或连通阳台隔梯灭火,故住宅高层部分基本上也达到了两股灭火水柱的要求。
4.屋顶消火栓的布置
屋顶应设试验消火栓。有的设计工程,在屋顶上还设有热交换站、音像控制室、锅炉房、实验室等,仅设一个试验消火栓是不够的。这种情形下,对于高层建筑来说,屋顶消火栓的布置应保证该层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
5.消防卷盘的布置
《高规》7.2.4条规定“高层旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼和建筑高度超过100m的其它高层建筑,应设消防卷盘。”《建筑设计防火规范》第8.6.2条推荐“设有空气调节系统的旅馆、办公楼,以及超过1500个座位的剧院、会堂、其闷顶内安装有面灯部位的马道处,宜增设消防水喉设备”。从规范条文要求可以看出,火灾危险性较大的场所应设消防卷盘。
《高规》第7.4.9规定“消防卷盘的间距应保证有一股水流能到达室内地面任何部位”。也就是说建筑内无需所有消防箱内均设消防卷盘。消防卷盘主要用于扑灭初期火灾,只供本楼人员使用,消防队员不使用这种设备进行灭火,故无需按消火栓布置要求来设置消防卷盘。对于按同层两股消火栓的水枪充实水柱同时到达的要求布置的消火栓,只要有50%的消防箱增设消防卷盘即可。消防电梯前室可不增设消防卷盘,这样既可节省投资,也可满足规范要求、使用要求。
三、结束语
总之,建筑室内消火栓设计应严格按照有关设计防火规范的要求来设计,以保证设计工程防火的安全、可靠性。在控制室内消火栓的质量调控中,不仅要按照设计的规范机械你哥有效地控制,还需要依据一定的调整行工作改善建筑工程的消火栓的位置控制,提高建筑工程的整体质量。
参考文献:
[1]王继东.超高层建筑消防系统设计之探讨[J].中华民居.2011(09).
[2]吴金亮.高层建筑室内消火栓系统可靠性分析[J].重庆建筑.2011(12).
[3]何秀军.浅析高层建筑室内消火栓系统设计及压力计算[J].中国新技术新产品.2012(01).
[关键词]:高层建筑 消防安全
随着社会经济发展,越来越多的高层住宅楼、写字楼、商厦、娱乐场所等林立于城市之间。据统计,北京市已建成高层(10层以上)建筑达4000多幢。广州约有7000多栋,100米以上超高层建筑就有360多栋。上海达5000多幢,其中100米以上的超高层建筑有160余幢。齐齐哈尔及哈尔滨等也达到100余栋。
一、高层建筑的火灾特点致灾因素多
(一)管道和竖井多,火势蔓延迅速。高层建筑中有许多竖井和管道,例如楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等,发生火灾时,火势会沿着竖向蔓延,成为火势发展蔓延重要途径,形成烟囱效应。另外,在高层建筑中,特别是高级宾馆、综合楼和图书馆、办公楼等高层建筑,一旦起火,燃烧猛烈,蔓延迅速。据测定,在火灾初期阶段,因空气对流,在水平方向烟气扩散速度为0.3米每秒,在火灾燃烧猛烈阶段,各管井烟气扩散速度则可达3-4米每秒。假如一座高度为100米的高层建筑发生火灾,在无阻挡的情况下,半分钟左右,烟气就能顺竖向管井扩散到顶层,其扩散速度是水平方向的十倍以上。
(二)人员密度大,排烟、疏散逃生困难。一是层数多,垂直距离长,疏散到地面的时间长;二是人员集中,火灾时求生本能和恐慌,拥堵踩踏时有发生,使疏散难度大。三是火灾时各竖井空气流动快,火势和烟雾向上蔓延快,机械和自然排烟受到各种因素的影响失效,导致疏散逃生加难。四是层数多,火灾时普通电梯因不防烟火或停电等以致无法使用,多数安全疏散主要是靠楼梯,因层数太多,疏散耗时长,增加疏散的难度。
(三)建筑规模大,扑救难度大。高层建筑平面规模大,高度达数十米甚至达百米,当火灾时,从室外对室内进行营救难度很大,建筑在高温下还有倒塌的危险,这也给救灾增加困难。此类火灾主要是靠室内消防设施自救,但由于经济技术条件所限,内部的消防设施还不是很完善,尤其是二类高层仍以消火栓系统扑救为主,因此,扑救火灾往往遇到较大困难。例如:热辐射强、火势蔓延速度、消防用水量不足等。
(四)灭火用水多,满足要求难。在设计上由于要考虑一定的综合经济因素,因此规定室内最大用水量为40升/秒,室外最大灭火用水量为30升/秒。虽然这个量有它的合理性,一般情况下也能满足使用需求,但当火势较大或室内系统失效时,灭火用水将无法满足需求。
二、高层建筑在消防方面存在的的问题
(一)设计方面存在的缺陷
在高层建筑刚起步之初,设计人员不重视消防设计,只是为了拉活而满足甲方的要求,且大部分建筑设计未经消防审核、验收就投入使用,使其存在许多问题。例如,重要的公共场所未设消防自动消防设施,缺少消防水源,疏散楼梯间也不符合规范要求等,而这些问题在形成后就成了极难整改的顽疾,一次次地被消防部门列为重大火险隐患,又无法整改,形成历史遗留问题,其主要表现在四个方面:一是降低标准,设置自动消防设施,在国家标准中均有明确规定,设计人员本身对各类消防技术规范了解不深,又为甲方考虑成本,导致高层建筑一些部位漏设自动报警系统和火灾自动喷水灭火系统;二是内装修追求美观、效果,大量采用可燃物,而引起火灾或因此而使小火蔓延扩大成灾的案例屡见不鲜;三是耐火设计不符要求:主要体现在防火分区超面积或者安全出口数量少,未按规范要求设置封闭楼梯间、防烟楼梯间、自动扶梯充当疏散楼梯;无防排烟系统或形同虚设等。
(二)消防审核把关难
建筑防火审核,目的是为了在建筑做方案设计、可行性研究时提出问题,解决问题于萌芽状态。但目前消防部门在建筑防火审核时仍会遇到政府干预、招商引资等种种压力。一是三边工程,建设单位为节省工程投资,尽快见效益,在施工过程中,边设计边施工,甚至擅自更改消防设施。二是边施工边报审,审核未通过,工程已施工了一大半,造成未按要求建设,存在先天隐患。
(三)建筑施工质量不高
现在不少建筑是由私人建筑队承包施工,人员流动性大、素质是差、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。有些施工队为了赚取利润,私自更改图纸,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。
(四)忧患意识差,建筑消防管理难
高层建筑内消防设施名目繁多,而建筑内的消防管理人员工作制度往往是沿袭以前的保安人员工作体制。有的是领导消防意识淡薄,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建筑,便出现了建筑使用上各自为政,造成安全门封闭,疏散楼梯堵死,互相推诿、拖而不决。在长期使用中,人们往往忽视了对火灾自动报警、自动灭火、自动防排烟系统等设施的管理与维护,致使消防设施出现老化、损坏等现象,“形同虚设”,发生火灾时,系统不联动,无法发挥其应有作用。
三、高层建筑的消防安全措施
(一)合理设置防火分隔设施。在高层建筑内应设置合理的防火分隔设施。在水平方向,设置防火墙、防火门和防火卷帘等防火分隔设施将各楼层在水平方向分隔成多个分区,阻止火灾水平方向蔓延;在竖直方向,防火分隔设施常用楼板充当,但是在建筑中竖井,必须设置相应的防火分隔设施。
(二)留足建筑物间防火间距。在规划时应该考火灾时对周围建筑的影响,留足间距。与相邻建筑的间隔距离应当保证火灾时不会对相邻建筑物造成危胁,如火灾使建筑倒塌,应保证间距以隔离火势,避免引发周围建筑物起火,以免更大的火灾和损失。
(三)疏散楼梯设计合理。发生火灾时,电梯因电路中断而不能运转,最主要的疏散通道是楼梯。楼梯间应设计成防烟楼梯、封闭楼梯间或者室外楼梯,便于火灾时起到隔离浓烟和有毒气体的作用,还能减缓火势蔓延。设置疏散楼梯的数量应符合规定,疏散楼梯应分散布置,有利于人员向多个方向疏散,避免火灾时人流拥挤,也可防止疏散楼梯被烟火封堵情况发生。
(四)设计合理的防排烟系统。火灾中对人员威胁最大不只是火焰,由于火焰高温造成的人员伤亡数远远少于由浓烟和有毒气体造成的人员伤亡数。为有效控制烟气流动蔓延,减少扑救难度,应合理设计防排烟系统,每个防烟分区应分别设置排烟口,排烟口应尽量设在防烟分区的中心部位,同一分区内设置数个排烟口时,发生火灾时候所有排烟口能同时开启。
(五)设置必要的避难层。根据《高层民用建筑设计防火规范)》规定,“建筑高度超过100 m的公共建筑,应设避难层(间)”,还规定:“避难层的设置,自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过l5层。”用于发生火灾时为人员提供临时避难场所。当有火灾紧急情况,人员可先就近到避难层暂时躲避,等待救援。避难层应设消防电梯出口、消防专线电话、并应设有消火栓和消防卷盘。避难层的建筑装修材料应采用非燃烧体。
(六)设置必要的消防电梯。当发生火灾时,电路会中断,即使没有中断,为保障消防人员安全,避免电线短路引发另外的火灾,也必须人为切断电源,工作电梯由于断电全部停止运转,扑救高层建筑火灾必需迅速高效,此时只有靠消防电梯才能及时进行扑救活动。消防电梯也是运送消防人员、消防器材尽快抵达火灾现场和抢救伤员撤离火灾现场的一种交通工具,同时为扑救火灾赢得时间
(七)设置实用的应急照明系统。传统的高位应急照明安装技术常用于较高顶棚的空间、疏散走道的顶棚下方或距地面有一人高度的墙壁上,一般采用传统的储蓄型应急照明和充电应急灯具。在更多的情况下,高位应急照明系统提供的照度往往不如低位应急照明系统,原因是:―方面,火灾情况下,越靠近地面,烟气越少,氧气越多,便于人的自然疏散;另一方面,低位应急照明系统采用的是能发出穿透烟的强光的发光二极管光源、标准的白炽灯模块和高亮度模块,可产生理想的局部高照度,使疏散人员更容易识别疏散走道,迅速而安全地找到最终出口。所以,疏散通道应安装低位照明灯具。
(九)配置足够的消防器材。在高层建筑内配设足够的灭火器材,火灾发生时建筑内人员可以进行有效自救,控制火灾。同时设置满足要求的消防给水系统,以保证其火灾时的灭火需要。
随着人口的继续增加,社会经济的进一步发展,高层建筑的数量还会持续不断的增加。虽然高层建筑的防火防灾困难重重,但是随着高层建筑在结构设计上不断优化、消防技术的不断提高以及人们消防意识的不断加强,高层建筑的消防安全问题将会很好的得到解决。
参考文献:
GB 50045-95《高层民用建筑设计防火规范》2005
GB 50016―2006《建筑设计防火规范》2006
GB 50222―95《建筑内部装修设计防火规范》
关键词:高层建筑;控火防火;消防系统
一、高层建筑给排水消防的现状
2011年除夕夜,沈阳五星级皇朝万鑫酒店发生严重火灾,由于墙体过高导致消防云梯高压水枪触及不到,火势持续一天一夜才得到控制,造成巨大损失。而最具轰动性的上海胶州路728号高楼整体失火一案,更是吞下多达50条的人命,城市之殇令人悲愤不已。仔细分析两个案例,我们发现前者没人员伤亡是因为正值除夕夜,酒店人员极少,加上火势基本上只是在墙体外部蔓延,火势很快被扑灭;后者情形则截然相反,火势蔓延到内部导致自救基本成为空谈,而墙体外灭火,由于外部消防栓和书泵接合器数量极少导致消防用水断断续续,错过了灭火的最佳时机,当然消防云梯的高度限制也是一大原因。但从两个案例来看,正如同济大学一名建筑学教授所说,“由于目前国内消防技术手段在现阶段无法跟进,破解高楼灭火难题基本都立足于‘自救’”。这里的“自救”并非失火大楼内个人自行灭火,而是依靠建筑的“内功”灭火。合格的高层建筑应有非常严格的防火设计规范,如配备喷淋装置,这反映一个城市建筑设计理念是否成熟先进的一个重要标志。但由于我国在快速工业化继承中,只简单追求建筑物的外观设计,忽视消防安全等这些细节。许多给排水消防实施虽然安装,但设计初衷与实用需求脱节,致使许多装置成为摆设,也有许多给排水消防设计很先进,高层建筑消防安全意识因此很难普遍形成,这也是上海火灾夺取数十条生命的一大原因。从给排水设计角度出发进行技术消防已成了刻不容缓的课题。
二、高层建筑的给排水设计
(一)室外给排水系统的选择
毫无疑问,当今社会对高层建筑的消防灭火依然还是主要依赖消防水车和消防云梯,这对消防用水源提出了考验,其实这也是建筑施工单位和市政建设单位必须协调好考虑周全的问题。一是消防水池的容积问题。消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的大小关涉灭火的充分性。《高层建筑设计防火规范》规定:“当室外给水管网能满足室外消防用水量时,消防水池水的有效容积量应满足在火灾持续时间内室内消防用水的要求;当室外给水管网不能室外消防用水量时,消防水池的有效容积量应满足火灾持续时间内和室外消防用水量不足部分之和的要求”,但条例在执行过程中也面临着问题,如市政工程倘若不能保证蓄水池室外火灾持续时间时足够灭火的用水量,也就意味着室内室外联通管网的蓄水池均要储存大量的消防用水,这无疑造成了巨大的水资源浪费,也抬高了工程造价,最后负担可能会分摊到消费者身上。合理的做法应是提高自来水厂的责任度,确保水厂提供安全稳定的水源,保证消防水池水源的持续供应。另外也可以根据周围高层建筑物多的现实,联合起来共同建造蓄水池,降低成本,分摊风险,但前提是必须与市政单位和自来水公司沟通协商好。二是消防栓数量问题。《高层建筑设计防火规范》的《条文说明》是这样解释的:“室外消防栓的数量应保证供应建筑物所需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分。”室外消防栓是室外消防用水的取水口,理应按照外部管网来考虑,因此室外消防栓的数量应按照室外消防用水的计算来确定。但是《高层建筑设计防火规范》中规定:“水泵接合器理应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消防栓或消防池的局里应为15~40米。”从这个规定来看,水泵接合器15~40范围内一般而言均应安装室外消防栓。因此,在工程设计中,在布点水泵接合器时,要考虑相对集中,以利于与计算外的室外消防栓一致。三是水泵接合器数量。水泵接合器是室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时,供室外消防车从室外消防栓取水传输至室内消防给水管道网,供接续灭火用。《高层建筑设计防火规范》规定:“消防水泵接合器的数量理应安室内消防用水量经精确计算后按流量来确定。”
(二)室内给排水系统中的消防喷淋装置设计。
消防喷淋系统是一种复杂的消防灭火装置,是目前应用十分广泛的一种固定消防设施,它具有价格低廉、灭火效率高等特点。根据功能不同可以分为人工控制和自动控制两种形式。系统安装报警装置,可以在发生火灾时自动发出警报,自动控制式的消防喷淋系统还可以自动喷水并且和其他消防设施同步联动工作,因此能及时扑灭处在萌芽状态的火苗。
1.关于消防水池容积的问题
消防水池是用来储存消防灭火用水的,它的容积大小直接关系着灭火的安全性。
《高层民用建筑设计防火规范》7.3.2规定:“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;市政给水管道为枝状或只有一条进水(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。
《高层民用建筑设计防火规范》7.3.3对水池的容积有如下规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水时时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和。
一些工程当中对这两条规定其设计方法出现了不一致。在济南当地,室内及室外消防用水量均储存在消防水池中,如果当地自来水公司保证不了市政供水的安全性,消防水池的容积就必然要增大。但是每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池当中,那将会造成不小的浪费,从经济的角度衡量是不可取的。当室外给水管网能保证室外消防用水时,消防水池只满足室内消防用水量。通常从市政引两根进水管构成室外环状供水,以保证室外供水的安全性,消防水池均设于地下,只考虑室内消防用水量,但不允许考虑发生火灾时水池的补水量(规范没有作明确规定)。这种做法在某些情况下有些不妥之处,这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水,一般占地均有三百多平方米,仅水池工程造价就增加几十万甚至上百万元;同时又增大了管理的难度。如要清洗,定期换水等,又会造成浪费大量的水资源;如果消防用水和生活用水合建水池,那生活二次供水的水质污染问题便随之而来。
为了保证消防安全,同时降低工程造价成本,城市供水方面首先要加强,在保证城市环状供水的安全可靠性的同时,适当加大高层建筑的进水管口径,使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。当进水管达到上述条件时消防水池的容积就可以减小,这样就可以减少大量的成本。如果邻近的高层建筑能够共用消防水池,那么在成本上将进一步降低。但对这必须在有关市政部门领导下,对共用水池进行科学地管理,同时需要有关部门进行合理地规划。
2.关于室外消火栓数量的问题
《高层民用建筑设计防火规范》中第7.3.6是这样规定的:“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10-15l/s,但是《高层民用建筑设计防火规范》的《条文说明》对室外消火栓是这样解释的:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分,这样《条文说明》解释部分就超越了《高层民用建筑设计防火规范》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口,理应按室外管网来考虑。但是室外管网供水流量一旦确定,即使设置再多的室外消火栓,其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管供水总量。
当设计把室内消防用水储存在室内消防水池时,室外管网一般就按室外消防用水量来确定,因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定,但是《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.5.3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15-40米 ”。从这个规定可以看出,水泵接合器的15-40米范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此,在工程设计中,在布置水泵接合器时,要考虑其相对集中,以利于与经计算的室外消火栓数量相对应,一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水泵结合器,且分散布置时,则需要适当增设“额外”的室外消火栓。
3.关于水泵接合器数量的确定的问题
水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网,供灭火使用。《高层民用建筑设计防火规范》7.4.5-1规定:“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定,每个水泵接合器的流量应按10-15l/s计算”。这样水泵接合器的数量就按室内消防用水量经计算确定。我们知道水泵接合器用途是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口。如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时,那水泵接合器设那么多是没有意义的,对消火栓系统则应重点保证,故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时还应考虑其室外供水能力综合确定,以达到既节省投资,又保证消防的安全可靠性的目的。
4.关于消防给水系统的形式的问题
建筑消火栓给水系统形式的选择,我们应在保证系统的安全可靠性的前提下,尽量选用经济适用的供水形式。
按照服务范围可以分为:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统。从综合考虑以上因素出发,还是建议尽量采用区域集中的消防给水系统。因为邻近高层建筑共用消防水池,很难得到推广。主要原因是各开发商不能协调好,这就要求有关部门能够牵头,共同解决管理及费用的问题,使几方面都能够接受,这一点作好难度很大。
按高度可以分为:分区给水和不分区共给水。
当消火栓栓口的静水压力不大于0.80MPa时,采用不分区给水形式,当消火栓栓口的静水压力大于0.80MPa时,采用分区给水形式。分区供水方式又包括:并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区供水方式。
并联分区供水方式:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠,但造价高,维护管理较困难。
串联分区供水方式:各区水泵压力相近或相同,不需高压泵,高压管;但水泵分散,管理困难,同样造价高。