摘 要: 隨著我國高層建筑的普及,如何在建筑設(shè)計中做好高層建筑的防火設(shè)計,成了擺在建筑設(shè)計者面前的一個值得思考的問題。本文淺析了高層建筑火災(zāi)的特點及隱患,重點分析了高層建筑防火設(shè)計措施。
關(guān)鍵詞:高層建筑 ,防火設(shè)計 , 措施
一、高層建筑火災(zāi)的特點及隱患
1.人員多.疏散難
現(xiàn)代高層建筑的層數(shù)多. 垂直距離大,內(nèi)部人員密集,一旦發(fā)生火災(zāi),由于人們的本能,逃生和恐慌心理在此時都顯現(xiàn)出來,大家都一窩蜂的涌向安全通道,這時極易出現(xiàn)擁擠. 踩踏情況,使安全疏散成為一個較難解決的問題。
2.火災(zāi)蔓延快.火勢猛
由于高層建筑內(nèi)井道較多,如電梯間.樓梯間. 管道井. 電纜井等,一旦起火這些井道猶如一個個煙囪,具有明顯的助火效應(yīng),它們不僅使大火蔓延途徑增多,而且會使火苗. 煙氣迅速遍及整幢大樓。
3.高層建筑火災(zāi)持續(xù)時間長,危害面大
高層建筑內(nèi)設(shè)備及構(gòu)件多,加之如果裝修材料使用的大量是新型高分子復(fù)合材料,就更加重了火災(zāi)負荷,同時會產(chǎn)生大量的有毒煙氣。 在長時間高溫作用下鋼筋混凝土構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)均會因強度和鋼度遭受破壞而出現(xiàn)建筑物的局部倒塌,往往會造成更為嚴重的財產(chǎn)損失和人員傷亡。 現(xiàn)代城市規(guī)模日益擴大,人口眾多,建筑物密集,發(fā)生火災(zāi)易波及到周圍其他的建筑物。
因此,針對高層建筑的自身火災(zāi)隱患特點及與其他建筑物之間的防火安全關(guān)系,應(yīng)對高層建筑進行合理防火設(shè)計,以免發(fā)生火災(zāi)時,造成更大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。
二、高層建筑防火設(shè)計措施
1.保證建筑主體結(jié)構(gòu)有足夠的耐火穩(wěn)定性
目前國內(nèi)外高樓多依賴鋼結(jié)構(gòu),雖然它的整體性和穩(wěn)定性都很好,但耐火性能很差。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 4 5 0~6 5 0 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(jié)構(gòu)耐火極限只有 1 5 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。
?。?)耐火等級和材料選擇。中國按建筑常用結(jié)構(gòu)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(gòu)件的耐火極限和燃燒性能,在不同耐火等級中對二者分別作了規(guī)定。構(gòu)件的耐火極限主要是指構(gòu)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(gòu)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。
?。?)建筑物應(yīng)根據(jù)其耐火等級來選定構(gòu)件材料和構(gòu)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 1 8 0 毫米厚的墻或 3 0 0 × 3 0 0 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3 0 毫米以上。設(shè)計時須保證主體結(jié)構(gòu)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(zāi)過后易于修復(fù)。隔墻和吊頂?shù)葢?yīng)具有必要的耐火性能,內(nèi)部裝修和家具陳設(shè)應(yīng)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(zāi)發(fā)生和控制火勢蔓延。
2.做好防火分隔與安全通道設(shè)計
高層建筑中,因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的 7 0%左右,煙氣是火災(zāi)中的隱形殺手。所以,要充分考慮在建筑內(nèi)設(shè)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 1 m i n 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(zāi)垂直方向蔓延的重要途徑,易形成“煙囪效應(yīng)”。而樓梯間及其前室或合用前室是火災(zāi)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(shè)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(nèi)可統(tǒng)籌考慮布置。其風壓值應(yīng)為防煙樓梯間 5 0 Pa,前室.合用前室.封閉避難層 2 5 Pa,既能方便疏散安全門的開啟,又能保證安全地帶的壓力,對煙氣起到排斥作用。同時,超高層建筑封閉避難層內(nèi)設(shè)置機械加壓送風設(shè)施,除滿足避難層內(nèi)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鮮空氣。