高層建筑防火工程的設(shè)計(jì)研究

石太德

（濱杭高科集團(tuán)有限公司，河南鄭州 450000）

高層建筑防火工程的設(shè)計(jì)研究

石太德

（濱杭高科集團(tuán)有限公司，河南鄭州 450000）

高層建筑防火工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，由于高層建筑規(guī)模大、投資高、建筑功能復(fù)雜，火災(zāi)發(fā)生系數(shù)高，火災(zāi)造成的損失和影響大，所以其消防設(shè)計(jì)日益受到社會各界的關(guān)注。本文闡述了高層建筑設(shè)計(jì)中常見的問題，分析了高層建筑發(fā)生火災(zāi)的嚴(yán)重性，繼而就高層建筑防火工程的設(shè)計(jì)提出了相關(guān)的對策措施。

高層建筑；防火工程；設(shè)計(jì)研究

高層建筑由于人員密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可燃物裝飾多等特點(diǎn)，如果不慎發(fā)生火災(zāi)，勢必會造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因而如何將現(xiàn)代的設(shè)計(jì)模式與火災(zāi)安全有機(jī)的結(jié)合起來，保證建筑的使用安全，目前仍然是設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

1 高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)我國消防技術(shù)規(guī)范規(guī)定，十層及十層以上的居住建筑和高度超過24米的公共建筑統(tǒng)稱為高層建筑，又將高度超過100米的建筑稱為超高層建筑。現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)：

（1）水平力是設(shè)計(jì)的主要因素。由于水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比，并且對一定高度的建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。因而，在低層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而在高層建筑中往往是水平荷載起著決定性的作用。

（2）側(cè)移成為控制標(biāo)。與低層和多層建筑不同的是，結(jié)構(gòu)側(cè)移現(xiàn)已成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。

（3）對建筑的抗震設(shè)計(jì)提出更高的要求。在設(shè)計(jì)的過程中不僅要考慮高層建筑的正常使用，并且還要考慮其抗震性能，保障高層建筑的安全性，并將地震所帶來的危害降到最低。

（4）對防火設(shè)計(jì)的要求更高。高層建筑防火設(shè)計(jì)在立足自救自滅原則基礎(chǔ)上，除要使用必要的防火施工材料，安裝必要的防火預(yù)警系統(tǒng)和滅火設(shè)施外，還要對設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)和管理，搞好火災(zāi)突發(fā)時(shí)期人員的緊急疏散方案，同時(shí)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)還要為消防滅火提供一定的條件支持。

2 高層建筑火災(zāi)存在的特點(diǎn)

2.1 高層建筑物中可燃的材料比較多

一方面，高層建筑標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、電氣化程度都很高，各種電器設(shè)備很多，容易引起漏電或者短路，導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。另一方面，高層建筑火災(zāi)發(fā)生和建筑材料也有很大關(guān)系，眾所周知，保溫性好的材料一般也是燃點(diǎn)很低、可燃性很高的材料，所以，對經(jīng)濟(jì)可靠的保溫防火材料研究也是一個(gè)亟待突破的領(lǐng)域。

2.2 高層建筑火災(zāi)蔓延速度快并且途徑多

高層建筑內(nèi)部一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢就會順著樓梯間、電纜井、管道井等內(nèi)部通道形成若干個(gè)豎向火洞四處蔓延。高層建筑中豎向火的蔓延比橫向火要快得多，建筑物越高，其火災(zāi)擴(kuò)散速度就越快，并且在外部風(fēng)力的作用下會很容易引燃鄰近的建筑物。

2.3 實(shí)施高層建筑的安全疏散工作相對困難

高層建筑內(nèi)部人員多且雜，樓層高且垂直疏散距離長，突發(fā)火災(zāi)時(shí)疏散難度大，電梯是高層建筑主要的垂直交通方式，但大多電梯并沒有防水、防火、防煙等措施，而消防的云梯車數(shù)量不多且高度有限，不能完全滿足疏散人群的需求，因而，高層建筑的安全疏散還是依靠走樓梯來完成，但此時(shí)如果樓梯內(nèi)進(jìn)入煙氣，就會直接影響人員的疏散，所以在較短時(shí)間內(nèi)安全疏散所有人員十分困難，在疏散過程中還會出現(xiàn)踩傷、摔傷、跳樓等事件，這些都會加劇疏散的風(fēng)險(xiǎn)性和艱巨性。

3 高層建筑防火工程設(shè)計(jì)的具體措施

3.1 保障建筑主體結(jié)構(gòu)有足夠的耐火穩(wěn)定性

首先，在耐火等級和材料選擇方面，耐火極限和燃燒性能決定著建筑的耐火能力，耐火極限主要是指構(gòu)建從受火作用開始到被破壞為止的這段時(shí)間，燃燒性能有燃燒體、難燃燒體和非燃燒體之分，根據(jù)我國的規(guī)定，高層建筑所用結(jié)構(gòu)類型的耐火能力必須為一級或者二級；其次，建筑物應(yīng)該根據(jù)其耐火等級來選定構(gòu)件材料和構(gòu)造方式。其中承重墻、柱的耐火極限要達(dá)到三個(gè)小時(shí)，梁的耐火極限要達(dá)到兩個(gè)小時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)還要保證主體結(jié)構(gòu)的耐火穩(wěn)定性，內(nèi)部裝修和家具陳設(shè)應(yīng)力求使用不易燃的材料，這樣會減少火災(zāi)發(fā)生的可能性。

3.2 做好防火隔離措施

眾所周知，煙氣是火災(zāi)的隱形殺手。據(jù)大量的研究證明，當(dāng)煙氣在無阻礙的情況下可以在1分鐘內(nèi)通過樓梯間、電梯井和各種豎向管井垂直蔓延到幾十層高的大樓上，而樓梯間、前室等通道也是火災(zāi)中暫時(shí)避難、逃生和組織營救的重要通道，由此可見，在設(shè)計(jì)中充分考慮在建筑內(nèi)設(shè)置防排煙系統(tǒng)的重要性。為了有效阻止煙氣向消防電梯間、樓梯間、前室等通道擴(kuò)散，保障人員的安全疏散和撲救，這就要求我們要重視防火間距和防火分區(qū)的設(shè)計(jì)工作。

3.3 強(qiáng)化報(bào)警系統(tǒng)和自動滅火裝置，保障消防、安全通道的暢通

首先，在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)方面，要在敞開火災(zāi)封閉的樓梯間單獨(dú)話費(fèi)探測區(qū)域，并每隔2～3層設(shè)置一個(gè)火災(zāi)探測器，用于及時(shí)獲知火災(zāi)消息。其次，為了避免火災(zāi)之后的煙霧所帶來的危害，建筑內(nèi)部必須配置相應(yīng)的滅火器，這是因?yàn)榻ㄖ木o急出口處具有一定的封閉性。另外，建筑內(nèi)部的安全疏散通道要保持暢通，為了減少火災(zāi)傷亡，建筑設(shè)計(jì)必須要考慮安全疏散，重要的是，設(shè)置合理逃生通道標(biāo)志，疏散通道上要設(shè)置緊急照明、疏散方向的指示燈和安全出口燈。幫助處于危險(xiǎn)中的人群指引逃生方向，可幫助被困人員及時(shí)逃脫危險(xiǎn)。此外，要保障消防通道的暢通，及時(shí)滅火，解救被困人群，降低因火災(zāi)產(chǎn)生的損失。

[1]丁承.高層建筑防火設(shè)計(jì)淺析[J].價(jià)值工程，2011(21).

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1003-5168(2014)04-0161-01