超高層建筑防火構造設計研究

摘 要:超高層建筑的設計是一個復雜的系統工程，尤其是防火疏散設計在超高層建筑建設中有著舉足輕重的地位，從事建筑行業的相關人員都應對建筑設計的防火規范有充分的認識，本文從超高層火災的危害性對防火疏散設計進行了研究探討。

關鍵詞:超高層建筑 防火設計

中圖分類號:TU97文獻標識碼:A文章編號:1674-098x(2012)07(b)-0062-01

為了預防建筑火災，人們研究制定了多種防治對策，例如建立各種形式的消防隊伍和機構、設計制造不同的防火滅火設施、制訂與發布各種防火用火規范條例等，其中搞好建筑物的防火設計室防止火災發生、減少火災損失的關鍵環節。隨著科學技術和世界經濟的迅猛發展，超高層建筑的出現已逐漸成為普遍，這些巨人在防火疏散設計方面是一個復雜的系統工程，因此，為超高層建筑防火設計尋找新思路，增加建筑防火設計的靈活性和多樣性顯得越來越重要。

1 超高層建筑火災的危害性

1.1 火勢蔓延快

高建筑物的排氣道、電纜井、樓梯間等豎向井道中，若忽略防火分隔，或方法處理不當，產生火災時，災情短時間內會迅速擴大。據測定，火災剛發生時，因空氣對流在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s，火勢猛烈后，由于高溫狀態下的熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5～0.8m/s，煙氣沿樓梯間或其他豎向管井擴散速度為3～4m/s。如一座高度為100m的高層建筑，如無阻擋，只要半分鐘即可將火勢引至頂層，造成嚴重影響。

風對高層建筑火災有較大的影響，測定顯示，當建筑物10m高處的風速為5m/s時，在30m高處為8.7m/s，60m高處為12.3m/s，90m高處為15m/s，由于風速增長，導致火勢的蔓延，因此更加難以控制和撲滅。

1.2 疏散困難

高層建筑的特點:一是層數多，疏散到地面時間長;二是人員較多，不易疏散;三是高層建筑火勢蔓延極快，增加了疏散困難，甚至威脅到生命安全，火災案例分析表明，在火災中有一半人數以上是被煙熏死的。

1.3 撲救難度大

高層建筑起火時，受到多種因素的影響，撲救十分困難。例如:熱輻射強、煙霧濃、火勢向上蔓延的速度快，消防隊員難以堵截;消防隊使用的滅火及救護設施高度有限，因此室內消防給水設施是撲救高層建筑火災的主要設施。當火勢擴大，形成大面積火宅時，室內消防水量不足，需要利用消防車向高樓供水，但消防水帶耐壓能力常常不能適應需要，此外，建筑物如果沒有安裝消防電梯，消防隊員因攀登高樓體力不夠，不能及時達到火層進行撲救，消防器材也不能隨時補充，均會影響撲救。

1.4 火險隱患多

高層建筑通常功能多元化，易燃物多，若管理不當，發生火災可能性很大。特別是一些面積大、超高層建筑，情況更為復雜，一旦發生火宅，后果不堪設想。

2 超高層防火疏散設計的措施

高層建筑在設計時必須結合各類建筑的功能要求，考慮防火安全。我國在1982年底，經國家經委和公安部聯合頒發的《高層民用建筑設計防火規范》GBJ45-82(施行)屬于國家標準，設計人員應按照《規范》要求進行防火設計，設計單位應對工程項目的防火設計負責，凡不符合設計防火規范的工程，不能上報審批或交付施工。

在設計超高層建筑的防火時，重點應考慮以下幾個方面。

(1)總體布局要保證安全暢通。保持與其它各類建筑的防火間距，對廣場、空地和綠化做好合理規劃，保證消防車可以順利接近高層建筑。

(2)合理進行劃分防火區。采取每層做水平的區分(以防火墻劃分)和垂直的分區(以耐火的樓板劃分)，將火勢控制在起火單元內加以撲滅，防止向上層和相鄰單元擴散。同時，對各種管道及線路的設計要盡力消除取火及蔓延的可能性。

(3)構造設計要使建筑物的基本構件(墻、柱、防火門等)具有足夠的耐火極限，以保證火災時結構的耐火支持能力和分區的隔火能力。

(4)安全疏散路線要簡明直接。在靠近防火單元的兩端布置疏散樓梯，控制最遠房間到安全疏散出口的距離，做好疏散樓梯的防火封閉和排煙措施，以保證人員安全迅速地撤離。

(5)盡量做到建筑物內部裝修、隔斷、家具的不燃化或難燃化，以減少火照的發生和降低蔓延速度。

(6)做好建筑物的室內、外消防給水系統的設計，保證足夠的消防用水量和最不利點的滅火設備所需的水壓。

(7)采用先進可靠的自動報警和滅火系統并正確地處理安裝位置及聯動控制功能，控制和智慧報警、滅火、排煙、疏散等。

總之，高層建筑的設計必須嚴格執行國家頒布的設計防火規范，包括各種正在制定，即將公布的有關專業規范。必須從整體考慮，包括各種正在制訂，即將公布的有關專業規范。必須從整體考慮，加強建筑與結構、給排水、暖通、電氣等工種的配合，使防火設計成為一個完整的體系。

在加強防火設計的同時，還必須健全高層建筑的防火設計審核工作，保證《規范》的貫徹執行。防火設計審核工作應從兩方面著手，一是設計單位內部，從設計組到設計室以及院管理室都應建立防火設計審核制度，明確防火負責人。二是根據《中華人民共和國消防條例》規定，縣級以上公安機關設立消防監督機構，負責消防監督工作，各地公安消防監督機關根據此制訂相應的管理規定，把高層建筑列為重點審查項目，從方案設計到最后的施工圖，都須報審，未經公安消防監督機關審核批準的工程設計，不得交付施工。設計部分內部和公安消防監督機關的審核工作，都應該結合實際情況，保證防火規范得到正確、前面的貫徹。防止由于建筑單位和設計人員不重視或不理解，使《規范》不能得到很好的貫徹，留下隱患和造成難以解決的后果。

防火設計中還有一件不容忽視的問題，就是設計中的一些關鍵設備，如防火門、防火閥、防火卷簾、事故照明、消防電梯、自動報警和滅火設備的生產制作，要得到落實。防止施工中由于沒有產品而甩項，或采用不合格的代用品，造成日后使用中的不安全。因為建筑防火產品的生產還沒有引起社會的重視，長期來普遍存在這種現象。這需要設計、消防以及生產部分共同努力來解決，但首先是設計部門。完整的防火設計中藥提供一切必要的圖紙和明確產品的型號、規格，才能使設計計劃得以實現。沒有定性產品的時候，應組織研或從國外引進，使問題得到解決。

對工程中多采用的由外國引進的建筑裝飾材料和消防器材設備等，均需經公安消防監督機關檢驗測定，凡達不到我國國家標準的，不得安裝使用。

參考文獻

[1] 李引擎.建筑防火工程[M].北京:化學工業出版社，2004:27-567.

[2]李旭春.建筑工程中防火門的注意事項.石河子[J].石河子科技，2005(3):43-44.