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超高层建筑的消防安全特性及防火设计

发布时间:2021-09-13 人气:

本文摘要:随着经济的较慢发展,超高层建筑已从最初的凤毛麟角而渐渐普及。我国的改革开放带给了经济和社会的蓬勃发展,城市建设日新月异,但这世纪末的火灾显著地呈现出了相当严重简化的趋势,多达,l991年至2000年十年间,全国共计再次发生火灾888485起,杀24564人,伤43422人,必要财产损失116.4亿元。

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随着经济的较慢发展,超高层建筑已从最初的凤毛麟角而渐渐普及。我国的改革开放带给了经济和社会的蓬勃发展,城市建设日新月异,但这世纪末的火灾显著地呈现出了相当严重简化的趋势,多达,l991年至2000年十年间,全国共计再次发生火灾888485起,杀24564人,伤43422人,必要财产损失116.4亿元。

这四项数字分别占到建国50年火灾总数的25.8%、14.7%、13.6%和58.8%,突显了还包括超高层建筑在内的新的消防安全问题的严重性,急需对传统的消防手段进行改革,以符合新时代形势的必须。一、超高层建筑的定义与分类随着经济的发展,城市人口很快减少,用地紧绷的困境日益突出,超高层建筑可以更加充份地利用受限空间,节约土地,通过集中于埋设地上、地下的各种管线而减少市政工程的投资。而且超高层建筑汇聚了城市在建筑、结构、机械设备、建筑材料和施工技术等所有科技的最低成就,展现出了城市社会、经济文化程度和现代化步伐,许多超高层建筑堪称沦为了一个城市或地区的最重要景观和地标。

此外,超高层建筑面积大,将多种功能,如办公、旅馆、公寓和购物综合在一座建筑里,便利了人们的生活。我国的建筑规范中并没具体的规定超高层建筑的定义,而是把建筑高度多达24米的公共建筑和十层及十层以上的居住于建筑皆视作高层民用建筑。

1972年,在美国宾夕法尼亚洲伯利恒市开会的国际高层建筑会议对高层建筑的定义获得了较统一的了解,把高层建筑区分为四类:第一类高层建筑:9~16层(最低到50m);第二类高层建筑:17~25层(最低到75m);第三类高层建筑:26~40层(最低到100m);第四类超高层建筑:40层以上(高度在100m以上)。我国《高层民用建筑设计屏蔽规范》对超高层虽无明确规定,但对于高度多达100m,层数多达32层的建筑在避难层、停机坪、消防水压、消防车设施、负压烟囱及火灾自动报警方面都有类似的拒绝。二、超高层建筑的消防安全特点超高层建筑作为一个地区和城市的标志,修建斥资极大,牵涉到建筑、结构、设备、屏蔽、交通、能源、环境等一系列的问题,是一个地区经济、科技、美学的综合结晶。

但是,由于这种建筑物高度低、人员多、设备及管线系统简单,火灾事故的隐患大,在自然灾害(地震、强风)、内部设备系统故障事故、人为火灾等无法排斥或防止的情况下,一旦再次发生火灾,撤离与射门都十分困难,将必要威胁着生命财产安全性,因此火灾是超高层建筑的头号大敌,其消防安全沦为不可避免的首要问题之一。(一)功能用途简单、点燃源多超高层建筑主体建筑低、功能简单,大多数主体建筑底层设有裙楼,作为商场、餐饮、娱乐等商业功能用于,主体建筑多数作为住宅、办公、宾馆等用于。

而且超高层建筑的用电设备种类多,数量大,失灵、短路、再次发生小火花的现象激增;车库行驶多、储油量大;流动人员多,吸烟者人多;失火现象、周围环境飞火等也是超高层建筑有可能再次发生火灾的点燃源,火灾荷载密度大。(二)线脚管井多、可燃物集中于,更容易构成烟囱效应超高层建筑内部横向的楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道、垃圾道以及其它堵住不森严的各类线脚管井众多,其陈设和翻新材料大多是可燃、易燃物品,一旦再次发生火灾,更容易沿着这些线脚管井较慢蔓延到。而且这些线脚管井有如一座座高耸的烟囱,火灾时,更容易构成烟囱效应,助长烟气火势的蔓延到。建筑高度越高,烟囱效应就越反感。

实验资料证明,超高层建筑中火灾烟气沿着横向楼梯间、电梯井等线脚井道横向下降的速度约每秒3到4米,有时甚至可约每秒8米。(三)安全性撤离艰难,人员密集,更容易导致根本性死伤40层以上超高层建筑起火时,要使人员很快撤离到地面或逃到空间十分困难。由于火灾时客用电梯必需停止使用,消防电梯主要为消防队员专用,消防云梯车的高度也有无限大,所以楼梯间是人员横向撤离的唯一手段。

但超高层建筑的横向撤离距离宽,人员密集,撤离时间也适当大幅度减少。据消防部门的测试,一名消防战士从40层150米的方位下到建筑的第一层必须十几分钟,那么普通人员或是老人、小孩等所必须的撤离时间就不会更长。而烟气的横向流动速度为2~4米/秒,在横向方向1分钟就可以蔓延到几十层。

人员的撤离速度比烟气流动速度要快多达100倍,而且撤离方向与烟火蔓延到方向忽略,更进一步减少了人员撤离的艰苦和危险性,更容易导致根本性死伤。(四)火灾射门可玩性大,对装备手段的拒绝高超高层建筑与普通建筑比起,其火灾射门可玩性比较较小。

由于城市高楼林立,缺少地面消防行动进行的场地,而且从国内现有的超高层建筑来看,外墙大多使用玻璃幕墙,碎裂后不易导致地面人员伤亡,并对毁坏地面的消防车辆及供水器材,再加外墙使用固定窗,消防人员相似发生爆炸点十分艰难。此外,现有消防装备相比之下无法符合超高层建筑的消防车救援必须。目前,消防登临车的仅次于救援高度大约为100米。

超高层建筑再次发生火灾,消防车用水量较为大,有时必须超过100升至/秒以上。经消防车演练测试,三辆大功率消防车串联,通过水泵融合器供水,高度不能超过160米,通过水带必要供水,高度只有150米,而消防直升机仍未获得广泛应用于。因此,多达150m的楼层完全不能主要依赖建筑内部自身的消防设施来确保,外部手段效果不大。

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此外,还有一个常常被忽视的火灾隐患,就是超高层建筑在施工期间的消防安全问题。超高层建筑的施工周期一般都较长,施工现场临时动火多,用电量大,易燃、可燃材料集中于。同时,消防设施并未通车,缺乏消防水源和消防通道,只有临时消防水源,一旦再次发生火灾,无法确保消防用水的水压和水量,消防射门可玩性更大,特别是在是在施工后期再次发生在中、高层甚至顶层的火灾。

三、超高层建筑的防火设计建议我国的超高层建筑建设始自20世纪70年代,当时最典型的就是1976年竣工的115米低的广州白云宾馆和1985年在深圳竣工的158.95米低的国际贸易中心。后来,1996年竣工的深圳地王大厦超过了81层,325米低;1998年竣工的上海金茂大厦堪称88层,低420.5米,沦为新一代的地标性建筑。据不几乎统计资料,全国现有百米以上的超高层早已相似1000栋。

但是,由于我国超高层建筑起步晚,加之过去继续执行规范严加,目前的超高层建筑不存在许多消防安全方面的问题,例如屏蔽防烟分区失当,隔开严加,堵塞或防烟楼梯间的问题较多;安全性疏散楼梯安全性出口不存在数量严重不足、地下通道通畅的问题;普遍存在消防水池容量稍小的问题,消防水源严重不足,消防专用电源没确保;室内翻新的屏蔽安全性问题引人注目;消防设施用于管理上不存在许多问题,维护保养无章可循。就超高层建筑而言,香港是一个十分典型的发展案例。作为一个高速发展的城市,香港人口密集,用地紧绷,其高层建筑的密度可谓世界之最,超高层建筑也比比皆是。因此,为了有效地确保这些高层建筑的消防安全,香港在超高层建筑的防火设计时会特别注意以下几个问题:1.设置环形消防车道,最少保证建筑物的一个主要而立面前可通行消防车辆,且可让确保潜水与消防车操作者的成功进行;2.确保附近有充裕的水源符合消防车用水的必须,消火栓的供水能力不得高于4000L/min,城市主管道的供水压力不得大于170千帕,没条件的地区则不应贮备充裕的消防用水;3.侧重建筑结构的耐火性,大多数建筑都使用的是钢筋混凝土结构,耐火无限大的拒绝为l到4个小时。

4.确保受困地下通道,展开安全性撤离。由于用地紧绷,任何建筑商都不愿让受困地下通道占到过多的面积。

但香港的消防法规有具体的拒绝,必需确保充足的受困地下通道。此外,高层建筑中间隔15层设置有避难层,可使人员正处于继续的安全性状态,然后在消防队的的组织指挥官下,有秩序地撤离到最后的安全性区域。

融合先进设备国家和地区的超高层建筑消防安全的经验,我们不应遵循预防为主,防消融合的消防工作方针,在防火设计时就做到好以下几个方面:1.使用混合结构。从屏蔽性能的角度抵达,超高层建筑的结构使用混合结构高于全钢结构。

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高温下,全钢结构加热后,迅速不会经常出现塑性变形,从而减少结构的承载能力,温度超过500℃时,强度不会减少50%,多达1000℃时,强度呈圆形几何级数上升,建筑的强度减少,减缓了塌陷的速度。9.11事件中,世贸大厦南部塔楼在被撞到后仅有小时,即轰然坍塌,与其使用全钢结构大有关系。2.从全局抵达考虑到超高层建筑的选址和总平面设置。

从消防角度,超高层建筑一定要靠近火灾危险性为甲、乙类厂(库)房,甲、乙、丙类液体和可燃气体储罐以及可燃材料堆物。总平面设置上要充分考虑防火间距、消防车道、消防射门面及类似房间的方位等。3.综合考虑到超高层建筑以防烟囱设计,最大限度地增加火灾时烟气的生成量,并使火灾时产生的烟气很快排泄,从而有效地避免烟气从起火区向非起火区蔓延到蔓延,尤其是避免入侵作为撤离地下通道的走廊、楼梯间及其前室,以保证有一个安全性的撤离地下通道和安全性撤离所必须的时间。

只有合理区分防烟分区,才能有效地制止烟雾蔓延,将生命财产的损失降至低于。4.安全性撤离不应沦为设计的重点。超高层建筑的横向撤离距离远、人员高度集中,必须撤离的时间宽。

而且火灾中,人流撤离的速度远慢于烟气流动的速度,加之撤离方向与烟火蔓延到的方向、救援人员的前进方向忽略,减少了撤离的艰难和危险性。超高层建筑防火设计中,不应将撤离列入重中之重,不应在建筑物的某一部分或楼层设置意味著安全区,如防烟楼梯间、避难层或逃到间、撤离平台等,并设置消防应急照明和安全性撤离命令标志,引领人员安全性撤离和受困市府。5.按拒绝设置消防电梯,并对电梯井展开有效地屏蔽。

防烟隔开电梯是人员横向通行的主要途径,防烟楼梯间的设置尤为重要。为保证火灾时不使高温烟气转入电梯井内,消防电梯不应另设前室,设置面积符合规范拒绝,门口宜设挡水设施。出于大自然烟囱的考虑到,消防电梯间前室宜靠外墙设置。

为便于消防人员很快而有效地利用消防电梯,在首层不应另设直通室外的出口,设置仅供消防队员用于的操作者按钮。此外,还不应增大建筑的消防科技含量,采行先进科技手段,设置自动报警系统和自动消防车系统、人员撤离诱导系统、居住者探测系统等智能系统,以保证火灾时的人员生命和财产安全性。.。


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