高層建筑防火設計關鍵問題探討

矯潔

長白山森工集團黃泥河林業有限公司 吉林 敦化 133704

前言

隨著經濟快速發展，首先發展的是一線和二線城市，這里成為人口聚集處，外來人口劇增，商業發展占據不少土地，可供人們居住的土地日趨減少。為了是社會安定和人口的居住，導致開發商向上發展，興建高層建筑，充分利用資源較少的土地資源，高層建筑成分一個城市的標志。高層建筑具有人員多，疏解難等問題，只要發生火災，或多多少都會有人員的傷亡，故必須做好防火設計問題，最大限度地減少人員的傷亡變得越發的重要。

1 高層建筑火災特點[1]

1.1 火災蔓延途徑多、速度快

首先，高層建筑由于高度受到氣壓和風速的影響，當氣流迅速流動時，小火花會引起建筑的火災。其次，大部分高層建筑都有很長的垂直管井，如電梯井、管井、電纜槽、排氣管等，一旦室內火災，煙囪效應的垂直通道就會使火擴散到上部。第三，大多數高層建筑都有玻璃幕墻。一旦發生火災，玻璃幕布很快就會被防火所打破，從而成為火勢蔓延的通道。

1.2 豎向管井較多, 易形成煙囪效應

高層建筑室內裝飾和裝飾材料大多是易燃易燃物，在火災發生時，容易出現在樓梯、電梯井、管井排氣管道、電纜坑、蔓延、溜槽等垂直井。而豎管就像過去高聳的煙囪一樣，很容易形成疊加效應，火的流動速度，在空氣壓力和風速的影響下，使火勢更加猛烈，傳播得更快。

1.3 人員集中且疏散困難

高高層建筑中主要的垂直交通工具是電梯，但在發生火災時必須停止，所以在高層建筑中唯一的疏散設施是樓梯。實驗表明，疏散50層樓的人員需要兩個小時，而疏散速度嚴重影響傷亡數量。

1.4 裝備要求高, 滅火救援難度大

與普通建筑相比，高層建筑更難救援。從國內的角度來看現有的高層建筑，建筑外墻主要是使用玻璃幕墻，破碎容易傷亡在地面上，消防隊員很難靠近火，不從在外部水噴射火，進行火災撲救工作。此外，消防設備不能滿足建筑快速發展的需要。目前最大救援高度約為100米，消防車的有效射程不超過150米。許多城市沒有消防直升機。其結果是，超過150米的地面無法被消防車救援人員救出，而高層建筑火災的撲滅主要依賴于建筑內部的消防設施。

1.5 起火原因較多

首先，高層建筑的功能復雜，電氣化程度高，自動化程度高；電力設備較多，功耗更大，泄漏、短路等故障概率增加，容易形成火源。其次，由于室內人員較多，人為因素引起火災的概率也相應增加。第三，可燃化學建材建筑材料的內部裝修材料占很大比例。

2 高層建筑防火設計中應考慮的幾個主要問題[2]

2.1 選材

在建筑設計的材料選擇中，混合結構優于整體鋼結構。在火災的情況下，建筑材料的力學性能在高溫下會發生很大的變化。

2.2 防火途徑

建筑物內幾乎所有的材料都是易燃的。一旦失火，豎井煙囪的吸力會迅速蔓延。此外，受風和氣壓的影響，隨著高度的增加火勢將會蔓延得更快。在建筑安全防火設計中，不僅要在同一樓層之間進行有效的防火隔離，還要在樓層之間進行有效的防火隔離。這樣，當火災發生時，火焰可以被切斷，減少火災造成的直接損失。

2.3 疏解設計

在高層建筑疏散設計中，應防止火蔓延至整個火災區域，防止煙氣進入走廊、樓梯疏散場所的疏散通道，以保證安全疏散通道。此外，絕對安全區域設置在建筑的某一位置，如煙樓梯、消防通道、疏散平臺等出口。關鍵部件必須按照最新的國家消防技術標準設計。

2.4 逃生自救設計

在某種程度上，對人們的恐懼增加了火災的傷亡人數。因此，高層建筑消防設計中，應按照相關標準的要求，設置消防應急照明、安全疏散標志、自動報警系統、自動滅火系統、必要的消防設施和防毒面具等等，以確保人員的消防安全。

2.5 消防電梯設計

在高層建筑的消防安全設計中，消防電梯的設置應按照規范進行，并在數量和安裝上滿足要求。為了防止火災發生時高溫煙氣進入消防電梯，應設置前房，并在門上安裝擋水裝置。此外，消防電梯應安裝在外墻外，并設置在一樓外的出口。

3 高層建筑防滅火高效救援工具[3]

3.1 雙電路快速消防電梯

國外的電梯行業正在研制一種新消防電梯，用于火災救援和高層建筑的救援。這種電梯由兩路電源控制。

3.2 超高云梯車

為了成功地完成滅火行動，國外目前正在開發更高容量的空中交通工具。芬蘭公司最近生產了世界上最高的空中梯，最高可達110米，為高層建筑的滅火提供了有效的技術支持。

3.3 超大型超高壓滅火噴槍

美國聯合技術公司旗下的基德消防公司研制成一種超大型超高壓滅火噴槍。噴槍配備了大口徑高壓泵，可以在很短的時間內噴射大量的消防水，或將泡沫噴射到140米高的高度。

4 結束語

根據中國國情所致，中國是發展中國家，勢必先發展一些大城市，造成大城市的城口劇增，商業用地增多，導致供人們居住的土地逐漸減少，為滿足人們居住問題，勢必建設一些高層建筑，高層建筑也就成為時代的產物。而高層建筑也有其缺點，人口聚集大，疏散難等，故必須做到嚴格的防火措施，這樣才能最大限度地減少人員的傷亡，同時也為施工的單位提供一些實效的經驗。