论文部分内容阅读
摘要:在我国建筑技术高速发展的今天,高层建筑技术得到了广泛的应用,因为高层建筑具有特殊性质,所以消防设计是其不可或缺的组成部分。此篇文章阐述了高层建筑的防火设计中的不足之处以及解决的方法和措施。对高层建筑的消防设计进行了深刻的探讨。
关键词:高层建筑;消防设计;措施
中图分类号：TU97文献标识码： A
一、前言
近几年,在我国经济水平提高下,住房问题日趋紧张,城市建设用地也受到限制,所以高楼大厦层出不穷。这些功能完善的大型建筑大大的方便了过路的旅客和当地的市民。但是有利也有弊,因为高层建筑自身的建设规模比较大,人员也比较密集,外加使用功能比较多,所以需要装修和装饰的面积也随之增大,有不少的装修材料都是一些可燃物或是易燃品，火灾一旦发生,火势会迅速蔓延,人员的疏散也极奇艰难,而且灭火难度大大增加,将会给人们带来不可估量的财产损失以及会危及到人们的生命安全。为此,我们应该契合实际制定一套可行的消防管理措施,这样才会有效避免高层建筑火灾发生
二、高层建筑中火灾发生的特点
1、人员疏散艰难,伤亡率高。
火灾一旦发生在高层建筑中时,因为人员密度大,疏散直线距离少,而且疏散速度极慢。普通楼梯此时不能够当安全通道使用,在疏散过程中人们处在烟雾里,特别是高溶度烟雾会使人的能见度范围大大降低,甚至在短时间内找不到安全疏散通道。结合实际经验来说也是这样,不少火灾中的不少人员都是由于不能及时找到安全通道以至于吸入大量的有毒性气体而死亡。所以,对于高层建筑人员的疏散问题来说无疑是一个难啃的硬骨头。
2、管道错综复杂,火险安全隐患大。
在功能繁多的综合性高层建筑中都设有各种各样的电气设备和管道,当火灾发生时,这些交叉相错的线路和管道就成了火势迅速扩大的通道。一般大部分管道都没有设置相对应的防火排烟控制阀门,在外加长时间堆积的尘埃和油污,在发生火灾时大多数的防火阀门都已经失效了。所以一旦高层建筑发生火灾的时候会在燃烧窗口喷出大量的烟火。在大气流的流动下,火借风力,引发上层室内建筑火势迅速蔓延。
3、火势蔓延迅速,容易产生烟囱效应。
在高层建筑里使用的装修或者装饰的材料大多数都是可燃物品和易燃物品。如果建筑内的电梯井、楼梯间、电缆管道井设置的消防技术存在缺陷一旦有了比较大火源时,那么高层的建筑物就像耸立在高空的烟囱,后果不堪设想!
4、扑救火灾的难度大
当高层的建筑里发生火灾时,扑救的难度是非常大的,为消防员的攀登制造了困难,因为攀登高度使用的工具和消防员自身的技术受限也会影响救火效率,错过了最佳的灭火时机也是扑救难度增加的一个重要的原因,而且也直接影响到财产损失的程度和人员伤亡率。
三、高层建筑消防设计存在缺陷
1、消防供水管网
消防供给水管的焊接和试压不合格，没有严格按照施工方案实行。因施工单位为了减少工程材料的花费没有对镀锌管道采用法兰、螺纹等连接而是对消防给水的水管网进行违章的焊接工作，造成了水管镀层被破坏，使其防腐性大大降低，管道出现锈蚀、漏水的现象，缩短了水管的使用寿命。除此之外还存在另一个问题:供水管的设计材料是钢管，管径统一按照国家标准设定。有些施工单位为降低其成本没有按照喷淋系统的设计进行，随意降低供水管的管径和安装喷头的数量。火灾一旦发生管道受热强度下降，变形损坏，不能输送消防用水；再者由于管径被降低，造成消防用水供给不足，喷水头的洒水密度没有达到相应的规范要求，不能及时的扑熄掉初起火苗，消防用水量得不到保证。
2、室内和室外的消防栓系统
在消防供水系统上没有安装相应的安全阀门和出水阀门，也没有按照严格规定在室外消防栓体上安装泄水阀。当水泵进行工作时，由于管内压力瞬间升高，致使供水管发生爆裂现象，影响到消防用水的供给。因众多因素的影响，为建筑留下了先天性的消防安全隐患。
2、劣质的建筑材料
目前,房地产市场竞争日趋激烈,不少的开发商为在从中求的发展和生存,在不断的丰富建筑结构形式和功能的同时,以缩小项目的投资资本,从而降低了施工材料的质量、规格和特性。此外由于工程师出于大众人们对建筑功能和外观的要求下不重视建筑材料的使用,为消防安全留下隐患。
3、内在消防布局“左倾”以及建筑地理位置选择欠佳
一座建筑的消防安全与否是与他的消防器材的布局息息相关的,不少的建筑设计只注重了其使用功能的布局而忽视了消防布局的科学性,存在消防安全隐患。长期以来,在多个高层建筑项目的布局设计中,为了使其提高经济收益和市场竞争力,过多的注重“美”的设计和布局,而忽略了消防安全的因素。地理位置的选择也尤为重要。在高层建筑发生火灾的时候由于周边区域设有高空电缆、台阶、坡道、步行街以及高管树木等不能进入有效的范围中进行火灾扑救,就算能够进入,处于周围不利因素的影响下也会削弱消防工作进行的效率,从而只是火灾大规模扩大,对消防救援工作雪上加霜。
四、高层建筑消防安全防火设计
国家经委和公安部于1982年底联合颁发了高层建筑的防火设计规范：《高层民用建筑设計防火规范》（简称《规范》）GBJ45-82（施行）。《规范》要求设计人员在对高层建筑设计时，需要根据要求进行防火设计，设计单位要对承接的工程项目的防火设计负责，未达到设计要求的工程不得审批和施工。设计人员在设计高层建筑的防火时，应重点考虑以下几个方面。
1、总体布局要保证安全畅通
在对高层建筑进行设计时，首先要根据建筑的周围环境，对广场、绿化带和空地进行合理的设计规划。保证火灾发生时，消防车可以顺利的到达火灾现场，同时也要保证从建筑中疏散出来人员可以在安全的场所得到妥善的安置。对于一些有条件的高层建筑，可以合理规划应急车道，一旦发生火灾，消防车辆可以通过应急车道迅速到达火灾现场，为救火赢得宝贵的时间。
2、保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性
目前高层建筑的主体结构主要为钢结构，钢结构具有整体性和稳定性的优点，但耐热性较差，当温度达到 时，钢柱、钢梁就会出现弯曲现象，不能继续使用。
在进行设计时，要根据耐火等级选定构建材料和构造方式。承重墙、柱要采用耐火极限为3小时的非燃烧体材料，梁要采用耐火极限为2小时的非燃烧体材料，同时其钢筋的保护层厚度要大于30mm。在保证主体结构的基础上为疏散人员赢得充足的时间，同时也要采用易于灾后重建的材料。在对内部装修时，隔墙和吊顶等尽量采用耐火性强的材料，家具和陈设用品采用经过防火处理的材料，避免由于家具或装饰品着火引起火势增大的现象。
3、合理划分防火区
在高层建筑火灾中，因有毒气体窒息而死的人数占总死亡人数的70%左右，因此在建筑内部设置防火分区是很重要的。烟气在水平方向的扩散速度约为，垂直方向为扩散速度约为。
对于一、二级耐火强度的建筑，建筑长度超过150m时，要设置防火墙，分区的面积小于，三、四级耐火强度的建筑长度和分区面积分别为100m、和60m、。一、二级耐火强度的高层建筑，分区面积要控制在或之内，地下室面积控制在 之内。防火墙要采用耐火极限为4小时的非燃烧体材料，而且要尽量避免有管道通过防火墙。在没有设置防护墙的条件的建筑中用防火卷帘代替，并用水幕保护。
为了防止火势向周围建筑物蔓延，建筑物之间要有一定的安全距离。高层建筑物由于人员疏散困难，而且高层云梯的工作半径较大，所以高层建筑与周围建筑物的安全距离：一、二级耐火等级要大于13m；三级耐火等级要大于15m；四级耐火等级要大于18m。
4、合理设计安全疏散路线
为了减少火灾伤亡人员，高层建筑在设计时，要合理安排安全疏散路线。考虑到高层建筑火灾烟雾的危害，要设置向不同方向疏散的封闭楼梯间或防烟楼梯间，带有前室的防烟楼梯更利于人员的疏散。对于一些超高层建筑可以利用屋顶空间，从空中疏散围困人员。
在设置疏散楼梯时，要考虑最远的的房间与安全部疏散通道之间的距离，在疏散的道路上要设置紧急照明灯、方向指示灯和安全出口灯等，在有条件的场所可以设置广播，以便及时通知疏散人员疏散方向以及最佳逃生路线，保证围困人员安全快速地撤离危险地区。
5、设置自动消防系统
高层建筑的火灾的防治主要依靠自防自救，自动消防系统的可以完美的实现这种功能。自动消防系统主要包括自动报警系统和自动灭火系统。 一旦高层建筑的火灾探测器（主要有感光、感温和感烟等类型）发现火灾，自动报警系统直接将险情报告给消防中心，消防中心直接派出消防车辆到达火灾发生地，减少了人员报警的时间延误，赢得更多救火时间，把火灾损失和人员伤亡降为最低，在自动报警器向消防中心报警的同时也向高层建筑的管理部门发出火灾警告，管理部门可以在消防部门到达火灾现场之前，组织人员快速有序地撤离火灾现场。在报警的同时，自动灭火器工作，灭火主要以喷水设备为主，在不适宜用水灭火的地方可以采用干粉、二氧化碳等灭火器材，自动灭火系统的主要有两方面的作用：一方面可以在消防部门到达现场之前控制火势发展，防止火势蔓延，有助于消防部门快速地灭火；另一方面，降低了高层建筑用户的财产损失。
为了保证自动消防系统的正常工作，要对系统进行定期的维护和不定期的检查，以便系统能准确及时的发现高层建筑的火灾，减小火灾的损失。
五、结束语
人民群众的人身安全和财产安全于高层建筑消防设计息息相关,所以建筑设计人员要以谨慎负责的态度对待消防设计问题。要在能保证高层建筑消防安全的条件之下采用最环保、最经济的消防设计。
参考文献：
[1] 徐少波.從高层建筑火灾风险指标探究消防设计措施[D].2009 第十一届中国科协年会.
[2] 吴耀东.高层建筑消防设计及施工常见问题及解决方法[J].2012,(15) .
关键词:高层建筑;消防设计;措施
中图分类号：TU97文献标识码： A
一、前言
近几年,在我国经济水平提高下,住房问题日趋紧张,城市建设用地也受到限制,所以高楼大厦层出不穷。这些功能完善的大型建筑大大的方便了过路的旅客和当地的市民。但是有利也有弊,因为高层建筑自身的建设规模比较大,人员也比较密集,外加使用功能比较多,所以需要装修和装饰的面积也随之增大,有不少的装修材料都是一些可燃物或是易燃品，火灾一旦发生,火势会迅速蔓延,人员的疏散也极奇艰难,而且灭火难度大大增加,将会给人们带来不可估量的财产损失以及会危及到人们的生命安全。为此,我们应该契合实际制定一套可行的消防管理措施,这样才会有效避免高层建筑火灾发生
二、高层建筑中火灾发生的特点
1、人员疏散艰难,伤亡率高。
火灾一旦发生在高层建筑中时,因为人员密度大,疏散直线距离少,而且疏散速度极慢。普通楼梯此时不能够当安全通道使用,在疏散过程中人们处在烟雾里,特别是高溶度烟雾会使人的能见度范围大大降低,甚至在短时间内找不到安全疏散通道。结合实际经验来说也是这样,不少火灾中的不少人员都是由于不能及时找到安全通道以至于吸入大量的有毒性气体而死亡。所以,对于高层建筑人员的疏散问题来说无疑是一个难啃的硬骨头。
2、管道错综复杂,火险安全隐患大。
在功能繁多的综合性高层建筑中都设有各种各样的电气设备和管道,当火灾发生时,这些交叉相错的线路和管道就成了火势迅速扩大的通道。一般大部分管道都没有设置相对应的防火排烟控制阀门,在外加长时间堆积的尘埃和油污,在发生火灾时大多数的防火阀门都已经失效了。所以一旦高层建筑发生火灾的时候会在燃烧窗口喷出大量的烟火。在大气流的流动下,火借风力,引发上层室内建筑火势迅速蔓延。
3、火势蔓延迅速,容易产生烟囱效应。
在高层建筑里使用的装修或者装饰的材料大多数都是可燃物品和易燃物品。如果建筑内的电梯井、楼梯间、电缆管道井设置的消防技术存在缺陷一旦有了比较大火源时,那么高层的建筑物就像耸立在高空的烟囱,后果不堪设想!
4、扑救火灾的难度大
当高层的建筑里发生火灾时,扑救的难度是非常大的,为消防员的攀登制造了困难,因为攀登高度使用的工具和消防员自身的技术受限也会影响救火效率,错过了最佳的灭火时机也是扑救难度增加的一个重要的原因,而且也直接影响到财产损失的程度和人员伤亡率。
三、高层建筑消防设计存在缺陷
1、消防供水管网
消防供给水管的焊接和试压不合格，没有严格按照施工方案实行。因施工单位为了减少工程材料的花费没有对镀锌管道采用法兰、螺纹等连接而是对消防给水的水管网进行违章的焊接工作，造成了水管镀层被破坏，使其防腐性大大降低，管道出现锈蚀、漏水的现象，缩短了水管的使用寿命。除此之外还存在另一个问题:供水管的设计材料是钢管，管径统一按照国家标准设定。有些施工单位为降低其成本没有按照喷淋系统的设计进行，随意降低供水管的管径和安装喷头的数量。火灾一旦发生管道受热强度下降，变形损坏，不能输送消防用水；再者由于管径被降低，造成消防用水供给不足，喷水头的洒水密度没有达到相应的规范要求，不能及时的扑熄掉初起火苗，消防用水量得不到保证。
2、室内和室外的消防栓系统
在消防供水系统上没有安装相应的安全阀门和出水阀门，也没有按照严格规定在室外消防栓体上安装泄水阀。当水泵进行工作时，由于管内压力瞬间升高，致使供水管发生爆裂现象，影响到消防用水的供给。因众多因素的影响，为建筑留下了先天性的消防安全隐患。
2、劣质的建筑材料
目前,房地产市场竞争日趋激烈,不少的开发商为在从中求的发展和生存,在不断的丰富建筑结构形式和功能的同时,以缩小项目的投资资本,从而降低了施工材料的质量、规格和特性。此外由于工程师出于大众人们对建筑功能和外观的要求下不重视建筑材料的使用,为消防安全留下隐患。
3、内在消防布局“左倾”以及建筑地理位置选择欠佳
一座建筑的消防安全与否是与他的消防器材的布局息息相关的,不少的建筑设计只注重了其使用功能的布局而忽视了消防布局的科学性,存在消防安全隐患。长期以来,在多个高层建筑项目的布局设计中,为了使其提高经济收益和市场竞争力,过多的注重“美”的设计和布局,而忽略了消防安全的因素。地理位置的选择也尤为重要。在高层建筑发生火灾的时候由于周边区域设有高空电缆、台阶、坡道、步行街以及高管树木等不能进入有效的范围中进行火灾扑救,就算能够进入,处于周围不利因素的影响下也会削弱消防工作进行的效率,从而只是火灾大规模扩大,对消防救援工作雪上加霜。
四、高层建筑消防安全防火设计
国家经委和公安部于1982年底联合颁发了高层建筑的防火设计规范：《高层民用建筑设計防火规范》（简称《规范》）GBJ45-82（施行）。《规范》要求设计人员在对高层建筑设计时，需要根据要求进行防火设计，设计单位要对承接的工程项目的防火设计负责，未达到设计要求的工程不得审批和施工。设计人员在设计高层建筑的防火时，应重点考虑以下几个方面。
1、总体布局要保证安全畅通
在对高层建筑进行设计时，首先要根据建筑的周围环境，对广场、绿化带和空地进行合理的设计规划。保证火灾发生时，消防车可以顺利的到达火灾现场，同时也要保证从建筑中疏散出来人员可以在安全的场所得到妥善的安置。对于一些有条件的高层建筑，可以合理规划应急车道，一旦发生火灾，消防车辆可以通过应急车道迅速到达火灾现场，为救火赢得宝贵的时间。
2、保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性
目前高层建筑的主体结构主要为钢结构，钢结构具有整体性和稳定性的优点，但耐热性较差，当温度达到 时，钢柱、钢梁就会出现弯曲现象，不能继续使用。
在进行设计时，要根据耐火等级选定构建材料和构造方式。承重墙、柱要采用耐火极限为3小时的非燃烧体材料，梁要采用耐火极限为2小时的非燃烧体材料，同时其钢筋的保护层厚度要大于30mm。在保证主体结构的基础上为疏散人员赢得充足的时间，同时也要采用易于灾后重建的材料。在对内部装修时，隔墙和吊顶等尽量采用耐火性强的材料，家具和陈设用品采用经过防火处理的材料，避免由于家具或装饰品着火引起火势增大的现象。
3、合理划分防火区
在高层建筑火灾中，因有毒气体窒息而死的人数占总死亡人数的70%左右，因此在建筑内部设置防火分区是很重要的。烟气在水平方向的扩散速度约为，垂直方向为扩散速度约为。
对于一、二级耐火强度的建筑，建筑长度超过150m时，要设置防火墙，分区的面积小于，三、四级耐火强度的建筑长度和分区面积分别为100m、和60m、。一、二级耐火强度的高层建筑，分区面积要控制在或之内，地下室面积控制在 之内。防火墙要采用耐火极限为4小时的非燃烧体材料，而且要尽量避免有管道通过防火墙。在没有设置防护墙的条件的建筑中用防火卷帘代替，并用水幕保护。
为了防止火势向周围建筑物蔓延，建筑物之间要有一定的安全距离。高层建筑物由于人员疏散困难，而且高层云梯的工作半径较大，所以高层建筑与周围建筑物的安全距离：一、二级耐火等级要大于13m；三级耐火等级要大于15m；四级耐火等级要大于18m。
4、合理设计安全疏散路线
为了减少火灾伤亡人员，高层建筑在设计时，要合理安排安全疏散路线。考虑到高层建筑火灾烟雾的危害，要设置向不同方向疏散的封闭楼梯间或防烟楼梯间，带有前室的防烟楼梯更利于人员的疏散。对于一些超高层建筑可以利用屋顶空间，从空中疏散围困人员。
在设置疏散楼梯时，要考虑最远的的房间与安全部疏散通道之间的距离，在疏散的道路上要设置紧急照明灯、方向指示灯和安全出口灯等，在有条件的场所可以设置广播，以便及时通知疏散人员疏散方向以及最佳逃生路线，保证围困人员安全快速地撤离危险地区。
5、设置自动消防系统
高层建筑的火灾的防治主要依靠自防自救，自动消防系统的可以完美的实现这种功能。自动消防系统主要包括自动报警系统和自动灭火系统。 一旦高层建筑的火灾探测器（主要有感光、感温和感烟等类型）发现火灾，自动报警系统直接将险情报告给消防中心，消防中心直接派出消防车辆到达火灾发生地，减少了人员报警的时间延误，赢得更多救火时间，把火灾损失和人员伤亡降为最低，在自动报警器向消防中心报警的同时也向高层建筑的管理部门发出火灾警告，管理部门可以在消防部门到达火灾现场之前，组织人员快速有序地撤离火灾现场。在报警的同时，自动灭火器工作，灭火主要以喷水设备为主，在不适宜用水灭火的地方可以采用干粉、二氧化碳等灭火器材，自动灭火系统的主要有两方面的作用：一方面可以在消防部门到达现场之前控制火势发展，防止火势蔓延，有助于消防部门快速地灭火；另一方面，降低了高层建筑用户的财产损失。
为了保证自动消防系统的正常工作，要对系统进行定期的维护和不定期的检查，以便系统能准确及时的发现高层建筑的火灾，减小火灾的损失。
五、结束语
人民群众的人身安全和财产安全于高层建筑消防设计息息相关,所以建筑设计人员要以谨慎负责的态度对待消防设计问题。要在能保证高层建筑消防安全的条件之下采用最环保、最经济的消防设计。
参考文献：
[1] 徐少波.從高层建筑火灾风险指标探究消防设计措施[D].2009 第十一届中国科协年会.
[2] 吴耀东.高层建筑消防设计及施工常见问题及解决方法[J].2012,(15) .