淺談高層建筑消防原因及應(yīng)對措施

趙海波 陳天祿

摘要: 本文結(jié)合工作實(shí)踐,針對高層建筑特點(diǎn),分析了高層建筑發(fā)生火災(zāi)的因素,提出了高層民用建筑火災(zāi)防控對策,并從設(shè)計(jì)、水源、防火分隔、管理等方面進(jìn)行了具體闡述,以保證高層建筑的安全。

關(guān)鍵詞：高層建筑消防設(shè)施管理 控制措施

一．高層建筑消防設(shè)施的常見問題

1.消防設(shè)施配備不符合規(guī)范要求. 有些建筑由于缺少對火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、事內(nèi)消火栓等消防設(shè)施的經(jīng)常性維修保養(yǎng)工作導(dǎo)致了部分消防設(shè)施長期處于故障或癱瘓狀態(tài)，不能正常使用。

2.擅自降低消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將按規(guī)范要求應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的高層建筑物擅自取消，有的取消了消防水池、消防水泵、屋頂水箱以及聯(lián)動控制裝置的設(shè)置，僅靠市政室內(nèi)消火拴管網(wǎng)，更有甚至靠生活用水管網(wǎng)供水，根本不考慮系統(tǒng)的可靠性，導(dǎo)致消防水源、工作壓力無保障。

3.有的高層建筑消防水泵、防排煙設(shè)施、消防電梯、火災(zāi)自動報(bào)警、自動滅火系統(tǒng)、應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志和電動的防火門、窗、防火卷簾、以及非消防電源的切換等無法實(shí)現(xiàn)聯(lián)動控制。

4.消防電源無法保證消防用電設(shè)備需要。個別高層建筑在無自備發(fā)電設(shè)備的情況下，都僅有一路供電；且消防用電線路的敷設(shè)未按要求，應(yīng)穿管保護(hù)的消防用電線路，穿管不到位，造成大量的線路裸露。

5.防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工隨意性大。按照規(guī)范要求，一些本應(yīng)設(shè)置機(jī)構(gòu)加壓送風(fēng)防煙設(shè)施的不具備自然排煙條件的防煙樓梯問、消防電梯間前室或合用前室，其不具備自然排煙條件的前室，卻不設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)；有些雖然設(shè)置了機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，但防火門未安裝或損壞嚴(yán)重，達(dá)不到防煙樓梯間壓力要求。

6.消防電梯功能不具備。消防電梯的消防電源、消防電源線路敷設(shè)、末端自動切換、消防電梯前室設(shè)置、消防電梯載質(zhì)量、消防電梯運(yùn)行速度、井底排水和電梯門擋水設(shè)施以及前室內(nèi)的室內(nèi)消火栓、應(yīng)急照明或正壓送風(fēng)系統(tǒng)等不滿足規(guī)范。消防電梯缺少上述條件，不能起到保護(hù)作用，會危及消防隊(duì)員生命安全。

7.防火門、防火卷簾材質(zhì)各異。一些防火門、防火卷簾門的填充材料違規(guī)采用可燃材料；一些防火門的木制品只經(jīng)過了的阻燃浸泡處理，耐火極限達(dá)不到規(guī)定要求；有的防火門裝飾面層未經(jīng)過阻燃處理，采用普通油漆，降低防火門耐火極限；閉門器回彈力度不夠，導(dǎo)致無法正常關(guān)閉；復(fù)合防火卷簾達(dá)不到背火面溫升要求采用噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時，未設(shè)置獨(dú)立的噴水保護(hù)系統(tǒng)；用作防火分區(qū)的防火卷簾無消防電源和聯(lián)動控制裝置，發(fā)生火災(zāi)斷電后只能靠人為手動關(guān)閉。

二．高層建筑消防設(shè)施管理整改對策

1總體上加強(qiáng)高層建筑消防管理措施的落實(shí)。

全面落實(shí)消防安全責(zé)任制。新《中華人民共和國消防法》、《機(jī)關(guān)、團(tuán)體、企業(yè)、事業(yè)單位消防安全管理規(guī)定》60號令等法律法規(guī)，就消防安全責(zé)任作了具體的規(guī)定，任何單位和個人應(yīng)嚴(yán)格遵守，自覺履行法律規(guī)定的消防安全艾務(wù)，努力提高全體人員消防安全意識，增強(qiáng)抗御火災(zāi)整體能力。建立健全各項(xiàng)管理制度，并嚴(yán)格落實(shí)，針對高層建筑內(nèi)部功能復(fù)雜、使用單位人員多、消防設(shè)施多、危險(xiǎn)性大、火災(zāi)后果嚴(yán)重的特點(diǎn)，督促高層建筑產(chǎn)權(quán)單位應(yīng)重點(diǎn)要抓好規(guī)章制度的建設(shè)落實(shí)，消防安全人員值班、培訓(xùn)制度，消防設(shè)施的檢杏保養(yǎng)制度和應(yīng)急預(yù)案必須落實(shí)。同時，高層建筑產(chǎn)權(quán)單位還要組織人員加強(qiáng)對那些已投入使用消防設(shè)施維修和保養(yǎng)，提高消防設(shè)施整體安全系統(tǒng)使用性能。

2.具體的高層民用建筑火災(zāi)防控對策

2.1強(qiáng)化報(bào)警系統(tǒng)和滅火裝置

設(shè)置自動報(bào)警裝置和自動滅火裝置。前者的探測器有感溫、感煙和感光等多種類型；后者主要為自動噴水設(shè)備,不宜用水滅火的部位可采用二氧化碳、干粉或鹵化烷等自動滅火設(shè)備。設(shè)有自動報(bào)警裝置和自動滅火裝置的建筑應(yīng)設(shè)消防控制中心,對報(bào)警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進(jìn)行控制和指揮。考慮到高層建筑以自防自救為主,室內(nèi)消防用水量比室外的要大些,室內(nèi)消火栓用水量為40l/s(住宅樓為30l/s),即消火栓用水量70l/s(住宅樓為50l/s),是規(guī)范規(guī)定的建筑物消防用水的上限值。一般情況下,超高層建筑具備兩種及兩種以上使用功能。因此,其火災(zāi)延續(xù)時間為3.00h(住宅樓為2.00h),考慮到市政給水狀況,由此可確定是否設(shè)置室外消防水池及其容量。

室內(nèi)消火栓的設(shè)置范圍:(1)高層建筑的主體及裙房內(nèi);(2)消防電梯前室或與防煙樓梯間的合用前室內(nèi),方便消防隊(duì)員盡快利用消火栓向火災(zāi)發(fā)起進(jìn)攻和開辟通道;(3)避難層內(nèi)設(shè)置用于人員自救保護(hù);(4)屋頂或直升飛機(jī)停機(jī)坪處,用于檢查消火栓壓力和防止火災(zāi)蔓延至頂層及保護(hù)人員的作用;(5)室內(nèi)消火栓箱內(nèi)應(yīng)設(shè)消防卷盤,用于非消防專業(yè)人員撲救初起火災(zāi)。

室內(nèi)消火栓設(shè)置的技術(shù)要求:(1)消火栓充實(shí)水柱需經(jīng)水力計(jì)算,且不小于13m,以避免濃煙高熱對滅火工作的影響,又能保證消防隊(duì)員正常使用;(2)消火栓間距在高層內(nèi)不大于30m,在裙房內(nèi)不大于50m,保證兩股充實(shí)水柱同時到達(dá)同層內(nèi)任何部位;(3)采用分區(qū)給水系統(tǒng),有串聯(lián)供水和并聯(lián)供水兩種方式,當(dāng)消火栓栓口處的出水壓力大于0.5Mpa時,應(yīng)設(shè)減壓裝置;(4)屋頂水箱。為了保證初起火災(zāi)時消防用水量和消防水壓的要求,超高層建筑屋頂水箱設(shè)置高度應(yīng)滿足最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力0.15Mpa。不能滿足時,應(yīng)設(shè)氣壓水罐或穩(wěn)壓泵等增壓設(shè)施。如是并聯(lián)給水方式,其分區(qū)消防水箱的容量應(yīng)與高位消防水箱的容量相同,發(fā)生火災(zāi)時,消防水泵供給的消防用水應(yīng)進(jìn)入高位水箱,而串聯(lián)給水方式中是允許的;(5)水泵接合器。在消防車供水壓力范圍內(nèi)的各個分區(qū)均需分別設(shè)置水泵接合器。也就是說,根據(jù)現(xiàn)有或?qū)⒂械南儡嚬┧芰?確定各個分區(qū)是否應(yīng)設(shè)水泵接合器;(6)消防管網(wǎng)采取防超壓措施。常用的方法是采用流量—揚(yáng)程曲線平緩的消防水泵,設(shè)置安全閥、泄水閥門等,避免超高壓造成給水系統(tǒng)的破壞。

2.2 保證建筑主體結(jié)構(gòu)有足夠的耐火穩(wěn)定性 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(jì))。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180毫米厚的墻或300×300毫米的柱),梁須為耐火極限2小時的非燃燒體,其鋼筋保護(hù)層須厚30毫米以上。設(shè)計(jì)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。

2.3做好防火分隔與安全通道設(shè)計(jì)

高層建筑中,因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的70%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(kuò)散速度為3.4m/s,當(dāng)煙氣無阻攔時,只需1min左右就可以擴(kuò)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(duì)員進(jìn)入高層建筑滅火的主要通道。為了阻止煙氣進(jìn)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(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng),能夠達(dá)到疏散和撲救通道上無煙的目的,從投資方面又低于機(jī)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(fēng)壓值應(yīng)為防煙樓梯間50Pa,前室、合用前室、封閉避難層25Pa,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(jī)械加壓送風(fēng)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。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙青，北京某高層建筑消防給水設(shè)計(jì)體會[J].山西建筑,2008,34(15):168-169.

[2] GB 50045-1995.高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 2005

[3] 周杰等.輕集料混凝土的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].山西建筑.2006，Vol.32No.13:137一138