淺談高層公寓建筑防火設計

文/李琳琳 廣州南方建筑設計研究院 廣東廣州 510640

淺談高層公寓建筑防火設計

文/李琳琳 廣州南方建筑設計研究院 廣東廣州 510640

高層公寓建筑具有建筑面積大、人員密集等特點,如果出現火災情況,嚴重威脅到建筑人員人身安全以及財產安全,因此,必須加強對高層公寓建筑防火設計的重視程度,科學合理展開設計,以此提升高層建筑的耐火性能。此次研究主要是從不同方面闡述高層公寓建筑防火設計,希望能夠為相關人員提供理論參考。

高層公寓建筑；防火設計；分析

當今時期，我國城市發展較為快速，越來越多的城市公寓建筑拔地而起。由于高層建筑內部人員較多、裝飾材料具有易燃性質,稍微不當很容易導致火災。因此,為提升高層公寓建筑的耐火性能,降低火勢蔓延,給與人員足夠的疏散時間,在高層公寓建筑防火設計中,必須提高防火意識,針對高層公寓建筑結構合理設計,最大程度的降低火災隱患。

1、保證建筑主體結構有足夠的耐火穩定性

現階段,我國高層公寓建筑主要是采取鋼結構的建筑方式,盡管在穩定性和整體性方面性能良好,但是普遍存在耐火性較差的現象。受到溫度升高因素影響,會導致鋼材抗拉性能、承重性能受到影響，以此影響建筑主體結構。通常來講，當溫度達到450℃-650℃范圍內,鋼材很容易出現鋼梁彎曲、變形等等情況,無法繼續使用。鋼結構如果沒有采取防火保護措施，耐火極限時間非常短，只有15min左右時間。所以,提升建筑主體結構的耐火性能至關重要。

1.1 耐火等級和材料選擇

我國建筑結構的耐火極限包括四個耐火等級,高層建筑必須是一級或者二級。建筑耐火能力主要是由建筑構件的耐火極限、以及燃燒性能等因素影響，在耐火等級中明確規定二者詳細信息。構件材料呈現出不同的燃燒性能，可以分為可燃燒體、不燃燒體、以及難燃燒體等是哪張。對于構建耐火極限來講，其具體是指從燃燒到損壞的時間。

1.2 根據建筑物耐火等級來選定構件材料和構造方式

若高層公寓建筑采取一級耐火等級的承重墻,柱子所需要的非燃燒體材料，耐火極限必須高于3h；而梁所需要的非燃燒體，其耐火極限必須高于2h；并且保證鋼筋保護層厚度符合規范要求，一般來說厚度需要在30mm之上。在高層公寓建筑防火設計過程中,為降低火災后建筑物的修復難度，并且提供充實的疏散時間，必須保證建筑主體結構具有良好的耐火性能。吊頂與隔墻等需要具備良好的耐火性能,而公寓內部的家具和裝修材料,應盡可能的使用難燃材料或者不燃材料。如果公寓室內材料經過防火處理,則有利于延緩火勢蔓延。

2、做好防火分隔與安全通道設計

如果高層公寓建筑發生火災,大約有70%左右的死亡人員是由于毒煙氣窒息而亡。因此,必須在高層公寓建筑中設置防排煙系統。一般情況下,煙氣垂直擴散速度為3.4m/s,水平擴散速度大約是0.3-0.8m/s;如果沒有阻擋,煙霧大約1分鐘左右便可以擴大到整個大樓。可以說,煙霧擴散速度遠遠高于人員疏散速度。而高層公寓建筑火災的垂直方向蔓延,主要是通過豎向管井、電梯井、以及樓梯間等途徑,從而形成煙囪效應。并且樓梯間也是建筑內人員主要的疏散場所,消防電梯間則是消防人員進入高層建筑的主要通道。因此,為防止煙氣進入此場所中,或者排出其中的煙氣,保證人員的人身安全,在高層公寓建筑內部必須設置機械加壓送風系統,以此達到快速排煙、實現無煙的目的。

2.1 防火間距

高層公寓建筑之間有必要保持一定的防火間距,以此來避免火勢通過輻射熱的方式進行擴散。由于高層公寓建筑人員疏散比較困難,并且消防云梯車對消防登高作業場地的工作半徑要求較大,因此高層建筑主體與一、二級耐火等級高層民用建筑物，必須具有超出13m防火間距；并且與耐火等級高于一級二級的裙房，保持9m以上的防火間距；與耐火等級高于三級四級的裙房，保持11m以上的防火間距；與其他民用建筑物之間，保持14m以上的防火間距。

2.2 防火分區

在高層公寓建筑中,為防止煙火蔓延,可以采取設置防火分區的形式,也可以說是通過防火卷材、或者是防火墻，合理分隔建筑區域。對于一級和二級耐火等級建筑來說，其長度有必要大于150m，并且其防火分區面積需要控制在2500m2以內，地下室需要控制在500m2內。在選擇防火墻材料時，選擇的不燃燒體的耐火極限，必須超過4小時。如果防護墻上部設置門窗口，需要設置甲級防火門窗，不允許在防火墻墻體穿越各種管道。如果高層公寓建筑無法設置防火墻,可以利用防火卷簾進行替換,加以水幕保護。

2.3 安全疏散通道出口

高層公寓建筑必須著重考慮安全疏散問題,以此最大程度的降低火災傷亡。一般來說，高層公寓建筑屬于人員較為密集的場所，因此，保證所有的防火分區，必須具備兩個以上的安全出口。對于高層公寓建筑來講，樓梯屬于常見的安全出口，如果樓梯間開敞,則容易使火勢蔓延,影響疏散,所以采取封閉式的樓梯間,以此加快人員疏散速度。因此防煙樓梯間應設置前室,更加有利于人員疏散。高層公寓建筑必須設置防煙樓梯間或者封閉的樓梯間,樓梯間設置兩個疏散方向。如果是超高層建筑,可以增設避難層或者暫時安全區。此外，可以在疏導通道中設置一些顯著的標識，比如說疏散方向指示燈、安全出口燈等等，以此實現人員的順利、快速疏散。

3、強化報警系統和滅火裝置,設置自動報警裝置和自動滅火裝置

對于報警系統與滅火裝置來講，具體有感溫、感煙、以及感光等幾種類型；而自動報警和自動滅火裝置則屬于自動噴淋設備,或者是利用干粉、二氧化碳替代不宜用水滅火的滅火裝備。在高層公寓建筑中設置自動滅火裝置或者自動報警裝置,有必要成立消防控制中心,可以做出報警、滅火、疏散等提示,及時指揮和控制防火門窗、消防電梯、緊急照明等設備。一般來說,高層公寓建筑主要是自防自救,并且在室內需要非常多的消防用水，用水量大約是30l/s,而高層公寓建筑消防用水的最高值是50l/s。所以,考慮到3小時的火災延續時間,有必要結合市政給水情況,決定是否在高層建筑外部加設消防水池。

3.1 室內消火栓的設置范圍

第一、高層公寓的裙房中、以及主體建筑中；第二、高層公寓建筑的消防電梯中，以及防煙樓梯中，以此便于消防人員快速實施滅火;第三、在避難層中設置消火栓,有利于室內人員展開自救;第四、在屋頂設置消火栓,可以避免火災擴散到頂層以此保護人員安全;第五、室內消火栓箱中需要設置消防卷盤,有利于建筑內部人員展開初期滅火行動。

3.2 室內消火栓設置的技術要求

第一、在水力計算的基礎上,保證消火栓充實水柱不能低于13m,從而保證消防員的滅火工作不受到濃煙熱度影響，以此使消火栓發揮出自身性能；第二、在高層公寓建筑中,消火栓間距應小于30m;第三、設置分區供水系統，一般采取串聯和并聯兩種形式的供水方式；可以通過減壓裝置，解決消火栓出水壓力低的問題；第四、