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              谈高层住宅建筑防火设计

              来源:未知
               

               

              摘要:城市经济发展中,高层建筑的数量增多,楼层较高,在工程建设中需要使用多种建筑材料,且可容纳的人数较多。高层建筑尽管显著提高了人们的生活质量,但是在消防救援方面却存在着一定的安全隐患。为此,就有必要切实加强高层住宅建筑的防火设计,以保障居民的生命财产安全。
               
              关键词:高层住宅建筑;防火设计;火灾救援
               
              1引言
               
              近年来,高层建筑明显增多,规模随之扩大,部分设计人员过于关注建筑的布置、空间和功能,并不重视工程的消防安全。高层建筑的安全性与适用性在防火设计中尤为关键。火灾导致的人员伤亡及财产损失惨重,因此,高层建筑消防设计也受到了人们的高度重视。
               
              2高层住宅建筑的火灾事故特点
               
              2.1火灾蔓延速度
               
              高层住宅建筑的大多数装饰材料都具有可燃性,一旦发生火灾,会快速扩散蔓延。同时,火灾产生的烟雾也会顺着管道、电梯井和安全疏散通道扩散到各个内部空间。高层建筑中有大量管道,在发生火灾时,这些管道会为热量传导与浓烟扩散提供通道,加快火势蔓延速度,加重火灾的危害程度,进而增大抢险救援难度(如图1)。如果高层住宅建筑中缺少消防安全工具,也就意味着公众生命财产安全缺乏保障。
               
              2.2抢险难度大
               
              对于高层住宅建筑来说,消防队的云梯数量极有可能无法满足抢险救援需求,而且还会受到建筑高度的限制,尤其是超高层建筑。一旦超高层建筑发生火灾,水枪压力不足,极有可能导致救援水源无法覆盖起火点,阻碍救援工作的开展。大多数高层住宅建筑为美化外观,会建造裙房,而裙房也会在一定程度上加大抢险救援难度。
               
              3高层住宅建筑火灾的特点
               
              高层住宅建筑火灾蔓延速度快,这是因为高层住宅中的装饰材料多为易燃物,若高层建筑发生火灾,火势可迅速蔓延至管道、电梯和楼梯当中,会加大扑救工作的难度。高层建筑中的管道井和排气道等部位如无法采取科学的防火措施,则无法保障疏散工作的有序开展。再者,高层建筑人员的密度较大,疏散工作难度大。电梯是高层建筑的重要工具,而部分客梯并未设置防火、防烟和防水功能,若发生火灾,人们必须走楼梯,且高层建筑中如有老人和孩子,则救援疏散的时间会延长。另外,救援过程中容易受到多种因素的限制。救援中,消防水枪无法全面展现自身作用,这也影响了消防救火的效果。部分高层建筑的裙房也对消防工作产生了不利影响。再加上高层建筑小区内的汽车较多,占用了消防车辆的空间,所以也导致消防工作的难度增大。
               
              4高层住宅建筑防火设计要点
               
              4.1流程
               
              高层建筑防火设计复杂性较高,为提高防火设计水平,先要对建筑功能和用途进行综合考量,科学规划防火方案,确定各项设施设备及系统所在位置和功能效果。另外,要严格按照国家规定标准要求开展防火设计工作,以提高设计的科学性与合理性。
               
              4.2方法
               
              (1)明确设计范围。从高层建筑的用途、功能、特征等方面入手,分析防火系统的性能指标,了解重点和难点范围,科学布局和规划,完善防火设计方案内容,确保防火措施的有效落实,降低建筑受火灾危害的影响概率。(2)防火安全目标的制定。防火安全目标被分为总目标、功能目标、性能指标这三项。总目标的制定要求尽可能降低火灾伤害程度,保证人们生命财产安全,减少火灾中的经济损失。功能目标是总目标的细致划分和落实,要求在火灾发生时,能够做到快速识别、控制和转移,保障人员安全。性能目标是对功能目标的细化处理,可实现对防火设计方案的客观评价,找出其中存在问题,完善方案内容,从小范围加强管控,降低火灾隐患的发生可能性。
               
              4.3总平面规划防火设计
               
              总平面图规划设计工作中,设计人员应以建筑使用功能和高度为基础,确定建筑间距,建筑间距也要满足最小防火间距的要求,若不能满足上述要求,则可利用防火墙来满足防火要求。部分旧建筑发生火灾后,消防车在前往火灾现场时会受到消防车道净高不足或转弯半径较小,或消防通道不畅的影响,进而阻碍火灾救援工作的有序开展。总平面规划设计中,消防车道也尤为关键,且车道以环形为首选,尽头式的消防车道要设置为回车道或回车场。同时,回车道和回车场的面积也必须满足相关规范要求。消防车道的净宽及净高均不得小于4m,转弯半径要符合消防车道转弯设计的要求。消防车道与建筑的中间不可设置架空管线或种植树木,以防阻碍消防车辆的正常通行。与低层建筑相比,高层建筑的消防救援工作难度较大,消防扑救面需要登高消防车靠近高层建筑,而消防车登高作业及消防人员进入建筑内部展开救援的过程,则均需工作面的支持。总平面图设计中,务必全方位考量防火扑救面的位置、场地的长度、宽度及建筑物的间距。
               
              4.4建筑平面防火分区
               
              依据建筑使用功能、耐火等级及是否设有自动灭火设施,确定防火分区的面积(如图2)。如某大厦的地下一层建筑面积3876m2,为一级耐火,其为三类地下车库,空间中设有火灾自动报警系统和自动灭火系统。地下车库的单个防火分区,面积要控制2000m2以内。若在空间中设置火灾自动报警系统和自动灭火系统,可适度扩大防火面积,所以在设计的过程中只需划分一个防火分区便能满足设计要求。
               
              4.5防排烟设计
               
              高层建筑防排烟设计中,主要分为两种方式,一种是自然方式,一种是机械方式。自然方式通常利用竖井、阳台和外窗等设施达到排烟目的,但是在设计中,自然排烟容易受到地形、风向和风速的影响,如发生火灾,无法保障灭火和消防的效果。机械排烟主要是应用排烟风机实行强制排烟,为消防救援提供充足的时间(如图3)。尽管机械排烟的效果较为理想,但是该方式应用于高层建筑当中也存在明显不足。所以在高层建筑防火设计中,要结合实际设计排烟方式,设置天井。同时,高层建筑内部的消防电梯前室和防烟楼梯间均应设置开窗,以实现自然排烟。
               
              4.6电气防火设计
               
              高层建筑电气防火设计中,为保障建筑的安全供电,在安装消防水泵和电梯时,可选择双回路供电,并设置备用电源。高层住宅建筑消防设施供电的过程中,应独立设置供电回路,在设置电源启动和切换点时间时,要依据国家规定。保证火灾事故发生时,消防电梯、排烟系统和照明设施能够发挥自身的作用和功能。
               
              4.7安全疏散楼梯设计
               
              消防人员控制火源后,要及时疏散室内人员,这里安全疏散距离和消疏散楼梯间必须依据规定要求设置。若通道内设有自动喷淋装置,则安全疏散距离可增加25%。对于户内不利于逃生,与户门距离较大的位置,必须严格控制其距离,上述位置与户门的间距控制在20m以内。经过安全疏散通道后,应经疏散楼梯顺利逃离火灾现场,高度重视疏散楼梯的设置。如建筑在27m以内,每层单元面积不足650m2,且户门与最近安全出口的间距在15m以上时,需按照规定要求设置疏散楼梯。如建筑在27m~54m之间,单元面积在650m2以内,户门与最近安全出口的间距在10m以上时,则可设置疏散楼梯。此外,如建筑高度在54m以上,疏散楼梯是室内人员最为安全且逃离速度最快的安全疏散通道。为保证疏散质量,楼梯内要做好排烟和排风处理。如疏散楼梯能够达到自然排风设计要求,每五层开启的窗户面积须大于2m2,如设计条件不达标,可设置消防楼梯间或机械加压送风装置。为确保户内人员安全通过消防楼梯,疏散楼梯的宽度控制在1.1m以上,楼梯的疏散平台控制在1.3m以上。
               
              4.8消防给水设计
               
              发生火灾时,消防给水无法满足要求,容易引起救援不及时的情况,进而产生严重的人员和财产损失。消防给水系统由消防水源、水箱、水泵、控制室、消防管网和消火栓构成。高层住宅建筑室外消防给水管道应设置成环形结构,同时,消防栓的设置也要考虑消防车取水的便捷性。室内给水管道需与生活用水独立设置和使用,给水管道设计成环形结构。消防给水系统中,消防水泵尤为重要,为保证发生火灾后,消防水泵的安全、稳定运行,在选择消防水泵的过程中,必须高度重视水泵的使用性能及水泵的安装数量,且水泵的安装工艺和开启方式也要与相关规定和要求高度吻合。
               
              5结束语
               
              高层建筑运行的过程中,如发生火灾,会产生严重的安全隐患。所以在高层建筑设计中,需要全面考量防火问题,科学配置消防设备,科学开展消防给水设计和安全疏散楼梯设计,从而在发生火灾时,可以及时进行救援,有效降低财产损失,保障建筑内部人员的生命安全。
               
              参考文献:
               
              [1]黄冷雨,蔡晶菁.高层住宅建筑防火设计探究[J].低碳世界,2020(2).
               
              [2]王春伟.高层住宅建筑防火设计探究[J].工程建设与设计,2020(3).
               
              [3]柴相文.高层建筑防火中性能化设计方法的应用分析[J].价值工程,2019(13).
               
              [4]方芳.建筑防火设计常见问题分析及案例研究[J].山西建筑,2020(21).
               
              [5]颜道鑫.建筑防火设计在建筑设计中的具体应用[J].绿色环保建材,2019(3).
               

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