芻議超高層建筑的消防應(yīng)急估算及供水建設(shè)

摘 要：文章基于超高層建筑的特點(diǎn)與其火災(zāi)特性，結(jié)合建筑工程防火設(shè)計(jì)的消防供水與人員疏散的計(jì)算方式以及消防燃燒學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)超高層建筑消防應(yīng)急估算以及供水建設(shè)進(jìn)行研究和分析。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；消防；應(yīng)急估算；供水

1超高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)

超高層建筑自身樓層較高，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其火災(zāi)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 火勢(shì)蔓延快

超高層建筑中的樓梯間、電纜井、電梯井、風(fēng)道和管道井等豎向井道比較多，若防火分割沒(méi)有處理好，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，就會(huì)好像一座高聳煙囪。特別是在一些高級(jí)賓館、辦公樓、綜合樓、圖書館等一些超高層建筑，因其室內(nèi)可燃物比較多，一旦發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)迅速的蔓延。據(jù)相關(guān)資料顯示，在火災(zāi)發(fā)生初期階段，由于空氣的對(duì)流，在水平方向其煙氣的擴(kuò)散速度為每秒0.3米，在火災(zāi)燃燒猛烈這一階段，各管井的煙氣擴(kuò)散速度能夠達(dá)到每秒3—4米。假設(shè)一座高100米的高層建筑發(fā)生火災(zāi)，在沒(méi)有阻擋的狀況下，大概半分鐘左右，其煙氣就會(huì)順著豎向管井迅速擴(kuò)散到頂層，其擴(kuò)散的速度是水平方向擴(kuò)散速度的十倍左右。

1.2 疏散困難

由于超高層建筑的層數(shù)比較多，其垂直距離比較長(zhǎng)，在進(jìn)行疏散時(shí)，疏散到地面或者其他一些安全場(chǎng)所所需的時(shí)間比較長(zhǎng)，同時(shí)加上其人員較為集中，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)因各個(gè)豎井空氣的流通，火勢(shì)與煙霧就會(huì)不斷向上進(jìn)行蔓延，在一定程度上加大了其疏散的難度。

盡管在我國(guó)一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的城市中，其消防部門已經(jīng)購(gòu)置了相應(yīng)的登高消防車，但實(shí)際上其購(gòu)置數(shù)量并不是很多，滿足不了安全疏散以及補(bǔ)救的需求。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于普通電梯不防煙火或者因?yàn)橥ｋ姸鵁o(wú)法使用，因此，在大多數(shù)情況下，其安全疏散的通道主要為樓梯，一旦在樓梯間竄入了煙氣，就會(huì)嚴(yán)重阻礙其疏散工作的進(jìn)行。

1.3 撲救的難度比較大

由于超高層建筑自身所具備的特點(diǎn)，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，從室外來(lái)實(shí)施撲救是非常困難的，通常情況下一般采取自救的方式，即需要室內(nèi)的消防設(shè)施。但因當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)條件比較有限，在超高層建筑中，其消防設(shè)施還不是很完善，在一些二類高層建筑中仍舊采用的是消火系統(tǒng)，這些均在不同程度上加大了超高層建筑撲救工作的難度。

2 超高層建筑的消防應(yīng)急估算

2.1 建筑轟然時(shí)間的估算

估算建筑轟燃時(shí)間，對(duì)于在發(fā)生火災(zāi)時(shí)進(jìn)行救援工作有著非常重要的作用，是明確救援活動(dòng)的一個(gè)重要參考數(shù)據(jù)，在估算轟然時(shí)間時(shí)，首先應(yīng)該明確火災(zāi)荷載的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在其允許范圍值內(nèi)，來(lái)進(jìn)行建筑轟燃時(shí)間的估算。

假設(shè)建筑燃燒速率不變，其轟燃時(shí)間可以通過(guò)式一來(lái)獲得： （式一）；在該公式中，t是轟燃的時(shí)間，g是重力加速度， 是恒壓時(shí)空氣比熱， 是環(huán)境空氣的密度， 是通風(fēng)口的高度，A是封閉空間內(nèi)總比表面積， 是通風(fēng)口的面積， 是環(huán)境氣體溫度，T是上層氣體溫度， 是熱釋放率，k是封閉式空間物質(zhì)熱導(dǎo)率，p是封閉空間物質(zhì)密度，c是封閉空間物質(zhì)比熱。

2.2 人員疏散時(shí)間的估算

人員疏散時(shí)間為人員在建筑物內(nèi)行走時(shí)間、感知并明確火災(zāi)時(shí)間以及人流通過(guò)出口時(shí)間的總和。所謂感知并明確火災(zāi)時(shí)間就是指人在火災(zāi)中的一個(gè)反應(yīng)時(shí)間，可通過(guò)統(tǒng)計(jì)值來(lái)明確。由于文化背景的不同，教育程度不同的人對(duì)于火災(zāi)的感知時(shí)間是不一樣的，從這點(diǎn)上來(lái)講，國(guó)外的一些資料并不一定滿足我國(guó)國(guó)情。在進(jìn)行人員疏散時(shí)間估算前，應(yīng)該假設(shè)火災(zāi)中的人員反應(yīng)是一致且有序的。但是就實(shí)際情況來(lái)看，由于在火災(zāi)疏散中必然會(huì)出現(xiàn)擁擠與混亂問(wèn)題，使得實(shí)際火災(zāi)疏散時(shí)間要長(zhǎng)一點(diǎn)，對(duì)此在進(jìn)行各類火災(zāi)撲救的時(shí)候，必須注意這點(diǎn)內(nèi)容。

3針對(duì)起火點(diǎn)的不同應(yīng)該采取相對(duì)應(yīng)的技術(shù)

3.1 基座處火災(zāi)的發(fā)生

當(dāng)基座處發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，其滅火的力量主要分為兩個(gè)部分，第一部分為基座內(nèi)部火災(zāi)的撲救，人員的疏散，采取內(nèi)外夾擊和強(qiáng)攻近戰(zhàn)的方式；第二部分滅火力量主要是由大功率的水炮消防車所組成。主要是對(duì)建筑的基座處和屋頂進(jìn)行冷卻，避免火災(zāi)撲救的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)自身的承載能力造成影響和破壞。在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，首先應(yīng)該把建筑外窗打開(kāi)，避免煙氣沿著豎向管道進(jìn)入到建筑內(nèi)部；其次，可向著火的位置采取灌注高倍數(shù)泡沫的方式來(lái)進(jìn)行滅火排煙；最后，在疏散樓梯位置可設(shè)置相應(yīng)的水槍陣地，以此保證其不會(huì)受到火勢(shì)的影響，便于建筑內(nèi)部人員的疏散以及逃生。

3.2 建筑中部或者高層發(fā)生火災(zāi)時(shí)

在這些位置發(fā)生火災(zāi)時(shí)，不可簡(jiǎn)單采取常規(guī)的方式來(lái)進(jìn)行滅火，應(yīng)該結(jié)合建筑高層特點(diǎn)明確滅火的方式。第一，在滅火時(shí)，消防人員可通過(guò)消防電梯來(lái)攜帶相應(yīng)的滅火器材，在進(jìn)入到著火樓層以后，再進(jìn)行滅火。第二，不可采取吊帶方式來(lái)進(jìn)行消防水帶的鋪設(shè)，只可沿著梯來(lái)進(jìn)行鋪設(shè)或者直接采用水泵接合器從消防立管來(lái)進(jìn)行供水、滅火。第三，在進(jìn)入建筑內(nèi)部進(jìn)行滅火之前，應(yīng)該計(jì)算好空氣呼吸器具體工作時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)消防人員的替換，同時(shí)還應(yīng)該排相應(yīng)的疏散小組，沿著疏散樓梯將建筑內(nèi)部的人員疏散到安全地帶。

4供水建設(shè)

在超高層建筑火災(zāi)撲救過(guò)程中，最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是火場(chǎng)的供水。假設(shè)超高層建筑的高度為1 00m左右，在發(fā)生火災(zāi)后，可利用水泵接合器從消防立管來(lái)向火場(chǎng)供水，所采用的消防車型是中低壓泵水罐消防車，其供水主要如下：

4.1 連接消防泵浦

從最遠(yuǎn)位置的消防車出水口分別接出兩個(gè)DN65類型的水帶，到集水器合并，并接入前一輛消防車的進(jìn)水口，按照此方法依次進(jìn)行連接，再在第一輛消防車出水口連接一盤DN100水帶，并將其接到水泵接合器進(jìn)水口。若其條件允許，可利用水帶接口加固器對(duì)每一連接位置的接口加固，要注意所用的水帶應(yīng)該全部為高壓水帶。

4.2 明確單車供水壓力

所用的供水消防車，其供水壓力必須要一致，在消防車正常工作的壓力范圍以內(nèi)，不可超過(guò)其額定工作壓力80%，估算出總壓力數(shù)以后，用總壓力數(shù)除以車輛數(shù)，從而得到每一輛消防車的供水壓力，最后將其和消防車80%額定工作壓力進(jìn)行比較，若在其范圍內(nèi)，則可明確單車供水壓力。

4.3 泵浦的加壓和收壓

在加壓和收壓時(shí)，應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)的內(nèi)容：第一，其加壓和收壓速度必須要緩慢且勻速；第二，加壓和收壓的順序不可弄錯(cuò)，特別是在進(jìn)行收壓的時(shí)候，堅(jiān)決不可驟降壓力，以免水錘對(duì)消防水泵或者水帶造成影響。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在超高層簡(jiǎn)述的消防應(yīng)急以及供水建設(shè)中，建筑轟燃時(shí)間的估算應(yīng)該建立在相應(yīng)的實(shí)踐基礎(chǔ)和科學(xué)理論上，通過(guò)對(duì)其的估算，將火災(zāi)的損失以及范圍控制到最小范圍內(nèi)。在實(shí)施撲救時(shí)，可采取多車串聯(lián)耦合供水的方式來(lái)進(jìn)行高層建筑外部的供水，這種方式可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)把消防滅火用水供于200m甚至更高，滿足超高層建筑滅火的用水量，對(duì)于超高層建筑火災(zāi)的撲救具有非常現(xiàn)實(shí)的作用。

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