依據(jù)高層建筑火災(zāi)的特征設(shè)計(jì)其防火設(shè)施的探究

摘要：本文依據(jù)高層建筑物火災(zāi)與其他建筑物火災(zāi)時(shí)不同的特征，針對(duì)其難預(yù)防、難控制、高危害等特點(diǎn)，突出做好高層建筑物防火的重要性與必要性。從而提出了一些關(guān)于高層建筑防火設(shè)施的設(shè)計(jì)構(gòu)思，旨在降低火災(zāi)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的危害。

關(guān)鍵詞：高層建筑 火災(zāi)特征 防火設(shè)計(jì) 降低危害

1、高層建筑

我國(guó)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定，10層及10層以上的住宅建筑、高度超過(guò)24m的民用建筑和工業(yè)建筑均屬高層建筑。它是根據(jù)我國(guó)登高消防器材、消防車供水能力等具體情況，并參考了國(guó)外的資料決定的。

高層建筑早在19世紀(jì)后期就已在西方出現(xiàn)。1974年建成的110層、高443m的美國(guó)芝加哥希爾頓大樓，至2004年臺(tái)北市建成的高508m、共101層的摩天大廈為止，高層建筑在世界各地蓬勃發(fā)展。這是世界人口增長(zhǎng)迅速，城市人口急劇膨脹，城市土地緊張，地價(jià)昂貴，工商發(fā)達(dá)和城市設(shè)施費(fèi)用節(jié)約的需要，以及由于高層建筑面積集中，體形龐大，能滿足多功能的使用要求和增加城市壯觀的結(jié)果。我國(guó)高層建筑始于上世紀(jì)初，發(fā)展于上世紀(jì)末。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1978年—1985年年底僅北京市的高層建筑就達(dá)1500幢，且100m以上的超高層建筑也在我國(guó)各地陸續(xù)興建。如廣州白云賓館33層，高114m；深圳國(guó)際貿(mào)易中心53層，高150m；北京彩色電視中心大廈等，都超過(guò)100m。隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，高層建筑如雨后春筍般地發(fā)展起來(lái)。隨著高層建筑的發(fā)展，高層建筑的火災(zāi)問(wèn)題也越來(lái)越被世界所矚目。據(jù)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料得知：建筑火災(zāi)一般占火災(zāi)總數(shù)的60%左右，而高層建筑火災(zāi)在建筑火災(zāi)中所占的比例很大，火災(zāi)機(jī)率很高。損失之大，令人吃驚。如美國(guó)紐約115棟高層建筑在三年內(nèi)竟發(fā)生火災(zāi)41起，我國(guó)僅1985年就發(fā)生高層建筑重大、特大火災(zāi)4起。所以我們要切實(shí)做好高層建筑中的防火設(shè)計(jì)。

2、高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)

2.1高層建筑火災(zāi)蔓延途徑多、火勢(shì)迅猛高層建筑內(nèi)一旦起火，建筑內(nèi)的樓梯間、管道井、電纜井、排風(fēng)道等各種豎井猶如高聳的煙囪，拔火效應(yīng)十分強(qiáng)烈。據(jù)實(shí)測(cè)：火災(zāi)時(shí)煙氣的水平流速為0.3～0.8m／s，垂直流速為2～4m／s。這表明煙氣在無(wú)阻擋情況下，對(duì)長(zhǎng)約100m的大樓，只要2～2.5min即可從一端擴(kuò)散到另一端。而垂直方向不到1min，則可蔓延幾十層，整個(gè)大樓就可能形成一片火海。因此，所有的豎井可使火災(zāi)迅速擴(kuò)大。

高層建筑所承受的風(fēng)力也是火災(zāi)蔓延的主要因素。建筑物越高，風(fēng)速越大，火災(zāi)擴(kuò)散速度越迅猛。據(jù)實(shí)測(cè)，建筑物高度10m處風(fēng)速為5m／s，相應(yīng)在90m高處風(fēng)速為15m／s。風(fēng)通常能使微弱的火源變得十分危險(xiǎn)，或使蔓延可能性很小的火勢(shì)急劇擴(kuò)大成災(zāi)難。巴西圣保羅“安得拉斯”大樓發(fā)生火災(zāi)時(shí)風(fēng)速為7.6m／s，火舌從大樓窗口卷出十幾米，使處于下風(fēng)側(cè)面40m處的建筑物相繼起火，連成火海。

2.2高層建筑樓層高、人員集中、疏散困難

高層建筑層數(shù)多，垂直疏散距離長(zhǎng)，所以疏散到地面上的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，據(jù)聯(lián)邦德國(guó)在50層建筑內(nèi)進(jìn)行疏散演習(xí)，通過(guò)樓梯將人員疏散完畢竟達(dá)2h以上。何況許多高層建筑人員密集，在很小的區(qū)內(nèi)集中很多人。當(dāng)火勢(shì)涌起，短時(shí)間內(nèi)疏散是很困難的。如果樓梯設(shè)計(jì)不良，煙火竄入，人員根本無(wú)法疏散，往往造成巨大傷亡。

在救助手段方面，滅火及救護(hù)設(shè)施還不能達(dá)到應(yīng)有高度。我國(guó)城市消防大隊(duì)配備的消防車，云梯高度大多在24m，若高度超過(guò)24m時(shí)就有困難。少數(shù)消防車，云梯高度為50m。一般消防隊(duì)員徒步登高24m內(nèi)尚能正常工作，超過(guò)24m體力消耗會(huì)很大。據(jù)測(cè)試，呼吸及心率次數(shù)均超過(guò)允許的正常心率和呼吸次數(shù)，加之輸送人員和大量器材，往往貽誤早期滅火的有利時(shí)間。

3、高層建筑若干防火設(shè)計(jì)要求

建筑防火設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)諸方面中一個(gè)很重要的問(wèn)題，建筑防火安全措施落實(shí)與否，同建筑設(shè)計(jì)工作密不可分。針對(duì)高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)，我們必須堅(jiān)持防患于未然的思想，從建筑設(shè)計(jì)入手，嚴(yán)格遵循建筑防火的有關(guān)規(guī)定，采取先進(jìn)的建筑防火技術(shù)和周密的防火措施，避免和減輕高層建筑火災(zāi)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成的危害。

3.1防火設(shè)計(jì)方面

建筑防火設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡的責(zé)任。消防條例實(shí)施細(xì)則規(guī)定：“設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)中，必須貫徹有關(guān)消防技術(shù)規(guī)范的要求。設(shè)計(jì)單位和人員應(yīng)當(dāng)對(duì)工程的防火設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)?！?/p>

建筑防火規(guī)范所規(guī)定的一般是最低的要求，同時(shí)規(guī)范只規(guī)定了建筑設(shè)計(jì)的通用性防火要求，不可能把所有要明確的問(wèn)題都面面俱到地加以規(guī)定。此外，建筑使用功能不同，規(guī)模形狀不同，所處的地理?xiàng)l件位置不同，室內(nèi)火災(zāi)荷載、裝飾和陳設(shè)等不同，規(guī)范不可能把各式各樣的高層建筑防火都詳細(xì)地規(guī)定下來(lái)。所以規(guī)定中沒(méi)有規(guī)定，設(shè)計(jì)者需考慮如何處理才能更安全更經(jīng)濟(jì)。對(duì)執(zhí)行條文有困難的，采用變通辦法，認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，針對(duì)所設(shè)計(jì)建筑物具體條件，在實(shí)際設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用，加強(qiáng)防火隔斷，增加滅火手段，避免使用可燃材料，增加建筑構(gòu)件的耐火性，加強(qiáng)防排煙措施，其組合方法是很多的，即使是同一座建筑物，也可采用不同的解決辦法，達(dá)到防火安全的目的。

3.2安全疏散方面

保護(hù)人身安全，首先要設(shè)計(jì)好安全疏散。高層建筑平時(shí)的垂直交通主要是電梯負(fù)擔(dān)，但在火災(zāi)時(shí)因斷電，井道易進(jìn)煙火傷人及造成蔓延而不能使用，樓梯則成為主要的疏散通道。其布置要滿足雙向疏散要求，設(shè)前室防煙且必須封閉處理好等，滿足建筑防火規(guī)范上對(duì)安全疏散提出的要求。另外，根據(jù)建筑的使用性質(zhì)，室內(nèi)可燃物的數(shù)量和性質(zhì)，裝修和陳設(shè)，建筑結(jié)構(gòu)布局等具體情況，估計(jì)火災(zāi)時(shí)煙氣的流向，煙、毒氣以及缺氧條件達(dá)到危險(xiǎn)程度的時(shí)間，決定加強(qiáng)安全疏散措施，考慮在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置避難層、避難室和直升飛機(jī)停機(jī)坪。

3.3防火分隔方面

發(fā)生火災(zāi)后盡可能將火災(zāi)局限在起火地點(diǎn)，也是建筑防火設(shè)計(jì)人員要注意的事項(xiàng)。特別是防火墻和住宅的單元墻是水平方向阻止火災(zāi)蔓延的主要設(shè)施。樓板是垂直方向阻止火災(zāi)蔓延的主要設(shè)施。為了滿足防火性能要求，即設(shè)法將火限制在起火房間內(nèi)和防止由于結(jié)構(gòu)局部破壞導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的破壞。建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件必須具有承重功能和適當(dāng)?shù)姆指艄δ?。這兩種功能都和受火時(shí)間或規(guī)定的某一極限時(shí)間有關(guān)，以確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)有足夠的疏散和救援時(shí)間。另外，敞開的樓梯，未按規(guī)定設(shè)置防火分隔的管道井、電纜井，在墻上或樓板上未堵的孔洞等都是火災(zāi)蔓延的途徑，特別是在防火門的上方設(shè)普通窗，起防火隔斷作用的墻未砌到樓板底，也是火災(zāi)蔓延的途徑。防火分區(qū)、防火墻、防火門、防火卷簾、豎井的分隔，以及送風(fēng)排風(fēng)管上的防火閥等都是設(shè)計(jì)人員要加以注意的。