超高层建筑消防设计

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超高层建筑消防设计范文第1篇

海尔.青啤（东盟）联合广场项目位于南宁五象新区核心区11号路西侧，规划用地面积为32056.18平方米，总建筑面积370192平方米，地上267541平方米,地下102651平方米；整个项目由3幢级写字楼、1幢五星级酒店及三层裙房及四层地下车库组成。其中1#楼为5A级写字楼，52层，建筑高度223.55m；2#楼为SOHU写字楼，32层建筑高度120.30m；3#楼为商务写字楼，36层，建筑高度146.55m；4#楼为5星级酒店，22层，建筑高度91.25m；1~3层裙房为商业及配套用房，地下一二层为商业用房、设备用房及地下车库。地下三、四层为人防工程及地下车库。

2设计参数

2.1火灾次数

本工程依据南宁市审图中心建议，公共建筑、连体建筑群公用一套消防给水系统时，其保护建筑总面积不应大于40万平方米，本工程总建筑面积370192平方米，可以按照同一时间一次火灾次数计算。

2.2消防用水量

依据《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95(2005版)及广西省地方规定，本工程需设置室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统，气体灭火等系统。各部分消防水量如下：（1）室外消火栓系统：设计流量30L/S，保护时间3h，用水量324m3室内消火栓系统：设计流量40L/S保护时间3h用水量432m3自动喷水灭火系统：设计流量30L/S保护时间1h用水量108m3其中：地下车库、底商：喷水强度8L/min.m2作用面积160m2办公、酒店：喷水强度6L/min.m2作用面积160m2大堂、中庭：喷水强度8L/min.m2作用面积260m2水喷雾灭火系统：设计流量45L/S保护时间1h用水量180m3用于燃油燃气锅炉房、自备发电机房喷水强度20L/min.m2作用面积120m2消防总用水量按同时开启的系统计算，总用水量为741m3。

3消防给水系统设计

3.1消防给水方式的比较与选择

常见的超高层建筑消防给水系统主要有以下三种形式：1）串联加压给水方式2)统一水泵加压减压阀分区给水方式3）高位水箱重力给水方式。统一水泵加压减压阀供水方式是在地下室消防泵房设置消防水池和加压泵，消防泵的供水压力满足整个建筑的供水要求。此方式消防泵杨程高，对水泵、管材及阀门承压要求高，且按《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95(2005版)要求，系统水泵出口压力不应大于2.5mpa。本项目若采用此方式，水泵出口压力达3.3mpa，不适合本项目采用。高位水箱重力供水方式是在屋顶设置高位消防水池，重力供应消防用水，优点是安全稳定性好，国内多有工程采用，缺点是屋顶水箱过大过重，对建筑结构不利，另外本工程单体较多，建设工期不同，物业及管理等不便。亦不适合本项目采用。串联加压给水方式是将个建筑按水压要求进行竖向分区，每个区由消防水泵或串联消防水泵分级向上供水，串联水泵设置在避难层。串联加压供水方式其安全性介于前两种消防给水系统之间，适合本工程建筑要求，决定采用串联加压的消防给水方式。

3.2串联给水系统方式分析与选择

超高层消防给水串联给水方式包括水泵直接串联和转输水箱串联方式两种，次两种方式各有利弊，设计中结合工程特点对次两种方式进行了对比分析，以选择更为经济合理的给水系统。水泵直接串联方式是指低区消防水泵与高区消防水泵直接串联的供水方式，此方式优点是节省空间，相对与转输水箱方式容积小，设备用房面积小。缺点是对电气控制要求高，安全性差。转输水箱方式是指低区消防泵供水至转输水箱再由高区消防水泵加压供高区。此方式要求转输水箱容积不小于60m3，相对水箱容积大，设备用房面积大，但安全性好于直接串联方式，电气控制要求相对简单。此两种方式为临时高压给水系统，不论何种串联方式，消防分区是一致的，按照消火栓栓口静水压力不应大于1.0mpa的要求，本工程竖向总体可分为低、中、高三个区，其中1号楼包含全部需三个压力区，2，3号楼包需设低、中两个区，4号楼、裙房及地下车库可只设低区一个区。由于三个超高层各自高度不同，避难层设置位置也各不相同，除低区统一设置外，中、高区加压泵需依据各单体避难层设置情况分别设置。综合考虑转输水箱方式和直接串联方式的特点，本工程更适合采用转输水箱方式，在各单体相应避难层设置消防泵房，内设消防转输水箱及加压泵。同时各区加压泵可兼作下一区屋顶水箱使用。

3.3转输泵组的设置

消防给水除低区各单体采用统一的消防加压泵供水外，至各单体中、高区转输泵可考虑统一设置或者独立设置两种方式，独立设置即采用一组消防转输泵各单体共用，优点是设备多，占用泵房面积大，但管理简单，但系统控制简单，安全性好。统一设置正好相反，结合本工程特点，各单体相对独立，施工建设周期等不可预见性大，同时考虑物业管理方便，设计中选择独立设置方式。超高层建筑中间转输水箱包括消防转输水箱和生活转输水箱两部分。消防的中间转输水箱在《全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》（2003年）中规定：“采用水泵转输串联时，中间转输水箱同时起着上区输水泵的吸水池和本区消防给水屋顶水箱的作用，其储水容积按15~30min的消防设计水量经计算确定，并不宜小于60m3。”假如超高层建筑消火栓用水量为40L/s，自动喷水用水量为30L/s，则中间转输水箱的容积=（40+30）*10*60+（40+30）*5*60=63000（L），其中10min水量为本区屋顶消防水箱的水量，5min为上区水泵吸水池的水量，如还有其他水消防系统则把有可能在火灾时同时启动的消防系统的水量叠加计算，作为中间转输水箱容积。

3.4水泵接合器与移动泵的设置

《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）条规定，消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。其条文说明明确提出：只有采用串联给水方式时，上区用水由下区水箱抽水供给，可仅在下区设水泵接合器，供全楼使用。《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001，2005）当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时，应采取增压措施。即在当地消防车供水能力接近极限的部位，设置接力设施。经征询当地消防部门意见认为系统各分区均应考虑设置消防水泵接合器，因此设计中按各区分别加设消防水泵接合器考虑。对于超高层建筑的消防系统，为节省投资，在消防车供水范围内的消防分区的消防加压泵采用电力泵作为备用，在消防车供水范围之外的消防加压泵设置柴油泵作为备用泵。在超高层建筑消防车供水范围之外的火灾发生且室内用水量不足时，首先由消防车在室外消火栓取水加压送水至中间转输水箱，再由消防加压泵加压供水灭火，如此电力泵发生故障，则柴油泵即可投入灭火工作。以上措施可解决高区水泵接合器的设置问题，保证消防安全。同时中区、高区消防水泵采用1用1备或2用1备，备用泵为电力泵，一般2台水泵同时发生机械故障的概率较小，只有电力故障情况下2台水泵均不会投入工作，因此设置移动柴油泵作为消防系统的备用泵，以避免在电力故障时消防加压泵不能工作。

4结语

超高层建筑消防设计范文第2篇

关挂词：超高层建筑；分区供水；同层排水；消防系统

1 工程概况

该工程是由两幢超高层商务写字楼组成的双塔型建筑，该项目用地面积约15506m2，楼高130.85m，主体地上32层，地下2层，总建筑面积超过12万m2。地下2层为机动车停车库并设有消防水池，水泵房，变配电间等设备用房，部分设有人防；地下1层主要为汽车库，员工食堂，高配室等设备用房；l层为办公大堂，商业用房；2层为餐饮；3层为会议；4～32层为办公用房。其中；4层有避难平台，18层为避难层。

2给水系统

2.1日用水量

由于本项目为高档写字楼，参照有关资料高档智能写字楼每人占14m2筑面积计算。办公总人数定为5040人。用水量计算见表1。

表1用水t计算表

2.2 给水系统分区：

地下2层至3层（餐饮、商店）由市政水直接供给。

4至32层（主要为办公），采用变频加压供水，分为4区：

4至10层，采用低区变频加压设备减压供水；

11层至17层，采用低区变频加压设备加压供水；

19层至25层，采用避难层无负压变频给水加压设备减压供水；

26层至顶层，采用避难层无负压变频给水加压设备加压供水。

这样的给水分区保证各分区管网的静水压力不超过0.45MPa。

3排水系统

系统采用雨、污分流制。

室内采用废、污合流，厨房废水须经隔油池处理，根据杭州市人民政府公文处理简复单第19195号室外不需设置化粪池，污、废水在基地内合并一起在排人市政污水管网前设污水格栅井处理。

本工程卫生间采用同层排水技术。坐便器、小便器后建筑都做了175mm厚的假墙，壁挂式坐便器的隐蔽式水箱在此假墙内安装，排水支管也在此假墙内敷设。地漏采用同层排水专用横排地漏，施工时此地漏需预埋于结构板里30mm，地漏的水封高度不小于50mm。卫生间排水立管采用柔性离心铸铁排水管，加强型不锈钢式卡箍连接。此管具有强度高、接口可曲挠、抗震、快速施工等优点，在超高层建筑中使用很普遍。

4消防系统

4.1 工程消防用水量见表2。

表2消防用水量表

大空间智能型主动喷水灭火系统，管网与自喷给水管网综合设置，水量不计人消防水池的容积。

4.2消防水池、避难层消防接力水箱、及屋顶消防水箱

消防水池位于地下二层消防泵房内，容积按3h的室内消火栓用水量及1h的自喷水量考虑，容积为540m3，。消防水池分为两格，以便水池检修、清洗时仍能保证消防用水的安全性。

在A、B座18层避难层设置设备层，设备层各设置60m3消防接力水箱一座。A、B座屋顶均设有18m3的消防水箱，储备火灾初期10min的消防水量。在水箱间设有喷淋系统、消火栓系统消防增压稳压设备各一套。

4.3室外消防采用低压制

本工程自市政给水管11号路及13号路室外环网引DN150mm给水管各一根，绕区域呈环网，室外消火栓按小于120m间距设置；满足室外消防用水量要求；火灾时由城市消防车前来施救。

4.4室内消火栓系统

消防水池及低段消火栓泵位于地下室2层。消火栓水分高、低两段。低段为地下2层至17层，高段为18层至顶层。低段由消火栓泵直接供，分为两个区，其中地下2层至7层为低区（由减层水压阀减压供水）,8层至17层为高区（直供）。高段由设于避难层的消火栓接力泵加压供水，分为两个区，其中18层至25层为低区（由减压阀减压供水）,26层至顶层为高区（直供）。消防竖管布置保证同层相邻两个消防栓水枪的充实水柱能同时达到被保护范围的任何部位。消火栓的充实水柱不小于13m，除消防电梯前室的消火栓外，其余消火栓均配有消防卷盘。

低段管网的高低区分别设置消防水泵接合器。消火栓系统原理图，见图1。

图1消火栓系统原理图

4.5室内自动喷淋系统

自动喷淋系统的火灾危险等级，除汽车库及商场为中危险级Ⅱ级以外，其余均为中危险级I级。除建筑面积小于5m2的卫生间及不宜用水扑灭的部位外，均设置喷头。

消防水池及自动喷淋泵位于地下室2层。供水分高、低两段。低段为地下2层至18层，高段为18层至顶层。低段由自动喷淋泵直接供水。高段由设在地下2层的自喷转输泵供水至避难层的60m3消防接力水箱，再由避难层设备间的喷淋接力泵加压供水。

每个报警阀组供水的最高与最低位置喷水，其高程差不大于50m。

每个报警阀组控制的喷头数不超过800个。

低段报警阀组设于地下2层消防水泵房内。高段报警阀组设于18层避难层设备间。水流指示器按楼层及防火分区设置。每个水流指示器前设信号阀。

高低段管网分别设置消防水泵接合器。自喷系统原理图，见图2。

图2自喷系统原理图

4.6大空间智能型主动喷水灭火系统

裙房3层高（吊顶高度13m）的中庭设有标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置。此系统设有3只ZSS一25型自动扫描射水高空水炮，每只流量5L/s，设计总流量为巧15L/s，持续喷水灭火时间按lh计。此系统与湿式自动喷水灭火系统的管网综合设置，低段自喷泵流量和扬程均能满足本系统的要求。此系统设有独立的信号阀和独立的水流指示器，在自动喷水灭火系统湿式报警阀前将管道分开设置。自动扫描射水灭火装置和自动扫描射水高空水炮灭火装置的智能型红外探测组件与高空水炮为一体设置，一个智能型红外探测组件只控制一个高空水炮。

4.7药物消防

根据消防规范，建筑物各层相应部位均设置磷酸钱盐手提式灭火器，作为辅助消防设施。5设计中的问题探讨

(1）由于卫生间同层排水支管采用HDPE排水管，排水立管采用柔性离心铸铁排水管，支管与立管是不同的管材，施工中应做好支管与立管的连接。

(2）超高层建筑因其高度超过城市消防车的救火高度，其消防系统相对于一般的高层建筑来说更依赖于自救，消防要求更加严格。根据《自喷喷水灭火系统设计规范》第10.4.2条，当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时，应采用增压措施。本工程自喷系统的高段属于水泵接合器供水能力不能满足之处，高段由设在地下二层的自喷转输泵供水至避难层的60m3消防接力水箱，再由避难层设备间的喷淋接力泵加压供水。国家规范中没有对接力水箱的大小给出一个量化的规定，消防接力水箱的容积各地也不相同，本工程的选用水量为上段室内消火栓系统与自喷系统的10min用水量（(40L/S+30L/S)×60s×10=42m3）和低段的屋顶水箱18m3之和。

某市的一些超高层建筑此水箱容积仅18m3，为自喷系统的10min用水量30L/S×60s×10=18m3，。这样的设计也是合理的，低段的屋顶消防水箱18m3可由高段屋顶消防水箱18m3减压供给。消火栓系统的高段也是属于水泵接合器供水能力不能满足之处，但现行的消防规范并没有规定像自喷规范那样采用增压措施，所以本工程没有设消火栓转输泵，但是消防接力水箱的容积考虑室内消火栓系统的10min用水量，消火栓系统的高段采用消防接力水箱联合消火栓接力泵加压供水。接力水箱的容积在设计前应与消防部门协商后确定，采用60m3消防接力水箱串联供水相对更安全可靠。

超高层建筑消防设计范文第3篇

【关键词】建筑消防；设计；问题；对策

引文： 建筑消防设计的好坏影响着人们居住的生活质量，以及生命健康，而且目前我国超高层的建筑迅速增多，超高层建筑的消防设计更加有难度，目前的超高层建筑消防设计中仍然存在问题，下文叙述了目前我国超高层建筑消防设计中出现的问题以及相对的解决对策。

一. 超高层建筑消防设计中存在的问题

（1）临街登高面问题。

高层建筑临街面往往设计有装饰幕墙，而室外消火栓，水泵结合器及消防水池等也宜临沿街设置。稍有忽视，很容易将室外消火栓等布置在幕墙之下，一旦火灾幕墙坍塌，严重影响消防车吸水、供水等扑救。

（2）消防车道问题。

（a）环形消防车道与地下车库出入口的交叉处问题。城区内多数高屋建筑均设计地下车库，而地下车库的出入道又多为利用高屋建筑的环形消防车道引入地下，在设计时往使得消防车道与地下车库的出入口车道连接交叉外出现坡度及倾斜面。

（b）许多高层建筑对登高消防车辆的操作场地考虑不周，多数仅以环形消防车道宽度来考虑。以此宽度作为登高消防车的场地，将远远不能满足登高消防车的操作空间要求。

（3）裙房及楼梯疏散口问题。

（a）临街高层建筑底层一般设计为商铺，当考虑作为登高面时，多数设计为追求商业价值而规避设计直通室外疏散楼梯或直通楼梯间的出口，往往将疏散楼梯或出口布置在非登高面的一侧。

（b）在城市区域内的高层建筑，多为追求商业价值，建筑裙房设计多在四层左右，由于裙房作商业用途，每层层高净空多为4-4.5米以上，往往裙房高度超过防火规范 5米要求，多数裙房的进深也大于4米。

（4）无法有效的保障消防用水的水质。

对于建筑规模小的项目，其生活用水和消防用水水池大部分单位都是进行合建的，因为如果分开来建的话，太不划算，所以生活用水一般都是建在消防用水的上面。当然如果上面的生活用水比较快的话，那么对下面的消防用水的质量是不会产生什么影响的；但是如果上面的生活用水量用的比较小的话，那么就会对下面的消防用水水质产生一定的影响，致使消防用水的质量不能达到防火规范中对水质的要求，无法对其消防效果产生有力的保证。

（5） 超高层建筑在建筑造型、外立面设计、屋顶设计方面突出其独特性和创造性，大面积采用玻璃幕墙和钢结构等建筑结构，这些特殊的结构形式会带来一些特殊的消防问题。

二. 处理建筑消防设计中问题的相应对策

（1）临街的登高面的设计。

建在市区或商业街的高层建筑，当确定其临街一面作为消防扑救登高面时，其优点是可以充分利用临街一侧的道路保障登高消防车的场地需要，但特别要注意，设计时要避免在登高扑救面一侧外墙设置玻璃幕墙。由于幕墙的设置增加了建筑外观美的效果，对装点城市起到了重要的作用，设计思路上考虑采用较多，但往往一旦火灾，会给消防扑救带来极为不便的后果。火灾证实，玻璃幕墙在火的作用下会炸裂和塌落，导致消防人员扑救火灾时无法靠近建筑。同时、一旦幕墙下设计有消火栓、消防水泵接合器，火灾时由于幕墙的塌落下掉。这些灭火设施将无法使用，也容易导致扑救人员的伤亡。在临街登高面乃至最高顶层还应避免设计霓虹灯之类的大型商业广告和其它影响消防登高扑救的景观设计。登高面一侧还应避免过多的凹凸造型，影响登高消防车登高平台靠近各层门窗、洞口。

（2）消防车道的设计。

“高层建筑的周围，应设环形消防车道”。在设计环形消防车道时应注重考虑以下几个方面问题：

一是消防车道的净宽不应小于4米，同时，消防车道上空4米以下范围内不应有障碍物，尽可能地考虑消防车道距高层建筑外墙距离大于5米，以保证消防车的顺利通畅。

二是在消防车道上尽量避免设计地下暗沟、化类池、燃气管道、电缆沟等，确有困难时，在结构设计上应满足大型消防车的荷载通行。

三是消防车由于运载的多为水，在运行时由于贯性作用，车辆的控制难度较大。因此，在山地或有坡的消防车道其坡度不宜大于10%。防止车辆打滑。

四是设计消防车道时应重点考虑消防车的最小通行转弯半径要求，在城市密集区的建筑往往容易忽视该问题。所谓消防车的最小转弯半径是指消防车回转时消防车的前轮外侧循园曲线行走轨迹的半径。

（3）登高裙房、边长、疏散的楼梯与出口设计。

“高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度，不应布置高度大于5米、进深大于4米的裙房，且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口”。我们在进行消防设计时要尽力考虑规范的强制规定。其意义是登高边不应小于1/4周边长度且不小于一个长边的长度。尤其是一些矩形建筑、多边形平面的建筑应考虑满足一个长边的长度作登高扑救边；其二是在登高扑救面一侧必须设置有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。这一规定是确保一旦建筑火灾时能保证人员及时逃生和便利消防登高车扑救的需要，在实际设计中，城区的高层建筑为节约用地，往往将登高面和登高场地的布置多与商业街、步行街等主要街面一侧一同考虑。但是，许多处于繁华的商业区、商业街、步行街的临街面的商场、门面商业价值又使得房开商或设计时规避在这一侧面布置直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。

（4）有效的保证消防用水的质量。

为了有效的保证消防用水的质量，在设计过程中应该尽量把生活用水和消防用水的水池分开建设。另外也可以采用各建筑、小区的生活用水水池采取各自建设，生活用水水池的储蓄量也不会太大，这样在水池中的停留时间也就不会太长，可以有效的保证其水质，也避免造成水质的二次污染。而消防用水水池则可以采取若干小区或者建筑在统一区域内，合建的方式，来集中进行消防供水。

（5） 保证该建筑玻璃幕墙的防火安全性，是超高层建筑设计的一个重要考虑因素。

（a） 玻璃幕墙的防火封堵构造系统，在正常使用条件下，应具有伸缩变形能力、密封性和耐久性； 在遇火状态下，应在规定的耐火时限内，不发生开裂或脱落，保持相对稳定性。

（b） 楼面梁、房间隔墙等处容易导致火灾蔓延的部位，玻璃幕墙的内衬板应当采用燃烧性能为 A 级的材料。非透明处玻璃幕墙的内衬板与玻璃内表面的间距不得小于50 mm，且不得使用深颜色的内衬板。

结束语：

本文探讨了超高层建筑消防设计中存在的问题，建筑消防的安全涉及到人们的安全，因此，高层建筑的消防设计事关重要.随着超高层建筑渐进的出现，建筑消防安全性能的设计与应用更加重要，还需建筑的设计人员、消防的专业人士探讨与研究。

参考文献：

[1]周克红，马 林.高层民用建筑消防设计中的体会[J].科技向导.2010，24：238-239.

[2] 王倩.建筑消防泵站设计中常见问题探究[J].企业技术开发：中旬刊，2012，5：159-162

超高层建筑消防设计范文第4篇

关键词：超高层建筑防火；灭火救援；新方案；空中输送通道

1 超高层建筑灭火救援研究的意义及难度

超高层建筑象征着一个地区的经济水平，近年来一些地标性的超高层建筑不断兴建。而随着城市用地的紧张一些住宅类建筑也逐步向高层甚至超高层方向发展。但随着建筑高度的增加，建筑防火问题也就显得异常严峻。超高层建筑一旦发生火灾，扑救非常困难，很容易造成重大的财产损失和人员伤亡，社会影响极大。因此针对超高层建筑的灭火救援研究就显得十分必要。超高层建筑由于高度的原因，供水较为困难，其次针对火灾蔓延后的扑灭工作及高处人员救援工作也较难进行。对这些问题的研究对超高层建筑的灭火救援工作将有非常大的帮助。

2 超高层建筑群的含义及国内分布现状

通常超高层建筑定义为高度在 100 m以上或层数在40层以上的建筑，国际上普遍将高度100 m以上的建筑称为超高层建筑。而超高层建筑群即多栋聚集在一起的超高层建筑，通常出现在城市的商业中心，按其分布特点大致可分为一高多矮型、多高多矮型、等高型三种形式。随着经济与技术的发展，一些城市的核心地段不断兴建超高层建筑，逐步形成了超高层建筑高度密集聚集于同一小片区域，从而形成小范围的超高层建筑群。最具代表性的如上海的陆家嘴地区由上海环球金融中心、上海中心大厦和金茂大厦及周边建筑形成的金三角超高层建筑群。此外一些大型地产项目近年来也开展了众多超高层建筑群住宅项目，并且规模和数量都在逐年增加。

3 现有超高层建筑灭火方法及优缺点

众所周知超高层建筑防火问题是一个世界性的难题，世界各国科技界和工程界在实践下总结了许多可靠的经验和方法。

1）建筑自动灭火系统

从结构本身入手，采取不燃或难燃材料进行建筑装饰。完善结构的水灭火系统，做好防火规范要求的内容。此方法优点是能够从起源出防止火灾的发生，并且将火灾控制在一定的范围内。缺点为一旦遭遇外部巨大影响如美国911事件中飞机撞击等将失去灭火效果。并且其依靠消防员进入建筑内部进行灭火作业，到达着火点所需时间较长，火势容易蔓延且一旦失去控制后外部灭火措施很难起到作用。

2）消防水车灭火

消防车具有机动性强，可由消防水池给水，面对较低楼层火灾具有相当大的优势，且有一定的救援能力等优点。但目前举高消防车的最大举高高度在100米左右，最大射水距离也不超过150米，这对于超高层建筑的较高楼层来说是远远不够的。

3）直升机灭火

直升机飞行速度快，机动性强对于出行受限 、交通拥堵 、无法在第一时间内到达火灾现场等情况具有独特的吸引力和无可比拟的作战优势但由于运量小，且受可视状况影响较大，晚上作业风险高。

4）火箭弹灭火

目前有研究利用火箭弹精确制导，携带灭火弹头进行灭火的技术，射程高，穿透力强，精确度高等优点。但危险系数高，易误伤人员安全且不能提供救援手段，目前应用不多。

4 以超高层建筑群为基础的灭火救援新方案的概念及适用条件

以超高层建筑群为基础的灭火救援新方案即将一定区域的超高层建筑看做一个体系利用相邻的高层或超高层建筑的高度优势对起火建筑提供辅助的外部灭火救援的一种灭火思路。此方法突出优点是建立了群防的概念，即将一定区域的房屋看做一个综合的防火体系，进行联合防火和救援。此外，由于借助周围相邻建筑的高度优势，可以在很大程度上解决超高层建筑因高度而造成的灭火救援难度。建立超高层建筑之间的横向水平联系机构，从而实现消防水带的水平移动，并结合地面举高消防车，从而完成对建筑全高度的灭火覆盖。借助于超高层建筑避难层的设计，通由水平联系机构实现一定人数的避难人员向相连建筑的紧急逃生。

以超高层建筑群为基础的灭火救援方案必须满足一定的适用条件，即对建筑物群内各建筑的建筑高度，建筑间水平距离，区域风向，建筑立面及外墙构造措施等有一定的要求。首先高度方面，对于等高型超高层建筑群可以等高设置水平联系装置。对于一高多矮型超高层建筑群在下部可以等高设置水平联系装置，在上部可以由各较矮建筑楼顶向最高建筑各层设斜向水平联系装置。而对于多高多矮型超高层建筑群则可根据情况混合布置两种水平联系装置。在建筑立面方面需要确定水平联系装置的固定位置，以达到最少的固定点和覆盖最大面积的相邻建筑外立面为最佳。此外，建筑避难层的设计应当考虑人员的逃脱出口等问题。

5 以超高层建筑群为基础的灭火救援方案的构成与具体构造措施

以超高层建筑群为基础的灭火救援方案的主要构成为建筑群内单个建筑内部的消防供水系统、联系相邻两个建筑之间的水平向的联系装置以及其上灭火救援装置。

以超高层建筑群为基础的灭火救援方案的前提是建筑群区域内每栋建筑都有完善的水消防系统，且能够保证建筑的中部及顶部相应位置拥有足够的消防用水和供水能力。每栋建筑根据与相邻建筑的距离，高度，立面情况及模型分析等情况设置相应的消防供水出口。本部分可结合超高层建筑的避难层进行相应的设计。其次是相邻超高层建筑之间的联系。根据具体情况的不同，可采用缆索进行、钢桁架等方式进行连接。若相应条件允许，此连接可永久固定于两相邻建筑中。若不允许，则可收纳于相应建筑内部连接点处，待紧急情况下可通由发射装置或直升机等飞行器进行快速连接。灭火救援装置则附在水平联系构件上，由消防水带和可遥控的喷头（可借鉴现有的消防水炮）组成。灭火时可由刚缆索将消防水带引出到预订距离，开通消防阀门，调整喷头方向，对着火建筑物进行灭火。同样可在缆索上设计逃难箱，供人员逃生用。

6 相关制度的建立及要求

以超高层建筑群为基础的灭火救援方案必须依赖于相应制度的建立。在现有消防体系下，着重建立区域性超高层建筑群联防机制。在超高层建筑群内每栋建筑建立相应的消防站点，配备专业的消防人员，在本栋建筑发生火灾后能够的第一时间进行处理并将火灾的具体情况进行汇报。相邻建筑则随即进入灭火状态，人员就位并进行设备的调试，等待消防指挥部的指令进行相应的操作。此法可在最短时间对火灾进行处置并做好了针对火势扩大后的外部救援准备。与此同时，还必须定期组织防火演练，提高人们的消防意识与火场逃生能力及相应设备的使用熟练度。定期检测相关设备确保所有设备全天候待命状态。

7 结语

本文提出了一种以超高层建筑群为基础的灭火救援新方案，此方法巧妙利用了相邻建筑的高度优势来提供灭火资源。为解决超高层建筑群中超高层建筑的灭火救援提供了一种新的思路和方法。

参考文献

[1]魏捍东，张智.从央视大火探讨超高层建筑灭火对策[J].消防科学与技术，2010年.

超高层建筑消防设计范文第5篇

在我国现在还没有超高层建筑设计规范，设计人员往往套用高层建筑设计标准，存在一定弊端。本文介绍了超高层建筑消防特点，从超高层建筑防火、灭火综合统筹角度，分析研究了现有超高层建筑火灾原因、特点及超高层建筑火灾扑救难点，为超高层建筑消防的后续研究提供参考。

关键词：消防；超高层建筑；火灾原因；火灾扑救

1.超高层基本定义

高层建筑英语称为high-rise building或tallBuilding，最早出现的高层建筑被人们称为摩天楼（SkySCraper）。"早先的摩天楼其实并不高，与今天的高度概念相比己非同日语。"究竟多少层以上或多高的建筑称为高层建筑，又有多高的建筑才被定义为超高层建筑，世界各国基于本国的消防装备、经济条件等具体情况对高层建筑起始高度的定义不一致。"1972年在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层会议上对高层建筑的定义有了较为统一的认识，并把高层建筑划分为四类：第一类9-16层（50m以下）；第二类17-25层（75m以下）；第三类26-40层（100m以下）；第四类是40层以上（超过100m）"。

根据我国《民用建筑设计通则》GB50352-2005规定：“建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑”同时，根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（以下简称高规）规定：当高层建筑的建筑高度超过250m时，建筑设计采取的特殊的防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究论证“，因为我国至今仍未出台专门针对超高层建筑的相关设计防火规范，所以真正意义上的超高层建筑高度界定仍有些含糊”在此情况下，我们一般将100m以上的高层建筑认为是超高层建筑"。

2问题研究背景

随着经济的不断发展，城市化程度的日益加快，城市人口急剧增加，土地供应紧张，价格上扬，促使人们向高空发展，拓展生存空间，在非常有限的土地上建造更多的使用空间，这就是高层建筑及超高层建筑产生和发展的源动力。

世界上第一幢现代高层建筑是美国芝加哥家庭保险公司大楼建于1884年至1886年，10层、高55 m，采用由生铁柱和熟铁梁所构成的框架结构。而世界第一幢采用全钢框架承重的高层建筑是1889年美国建造的9层Second Rand Menally大楼。1851年电梯的发明和1857年第一台自控客用电梯的出现，解决了高层建筑的竖向运输问题，也为建造更高的建筑创造了条件。1898年，美国纽约建造了30层、高118 m的Park Row大厦，为19世纪世界上最高的建筑。1909年，美国纽约建成的大都会人寿保险公司大楼（Metropolitan Life Tower）50层、高206 m，是世界上第一幢高度超过200 m的摩天大楼。1931年，102层、高381 m帝国大厦在美国纽约落成，高层建筑进入了一个新的历史时期。2010年迪拜塔落成，该楼体160层、高828 m，创造了世界建筑高度的新记录。超高层建筑不仅缓解了城市用地紧张的问题，在城市现代化建设和提升城市知名度方面同样功不可没。

我国的高层建筑发展同样迅猛，自1929年上海建造高14层的华懋公寓至建国前，上海共有28幢超过10层的高层建筑。到20世纪80年代，我国高度在百米以上超高层建筑的建设发展迅速，1976年115 m高的广州白云宾馆落成，标志着我国高层建筑突破100 m大关。1996年深圳325 m高的地王大厦投入使用，2008年高达492 m的上海环球金融中心建成。截至2009年末，除港澳台地区外，我国现有百米以下高层建筑212 757幢，百米以上的超高层建筑1 699幢。

但是，超高层建筑的消防安全已成为世界消防界共同面对的突出难题。2001年9月11日，美国纽约110层、高413 m的世界贸易中心大楼遭受2架被劫持客机的撞击发生火灾，死亡5 451人，受伤2 100人。1974年2月1日，巴西圣保罗42层的焦马大楼发生火灾，死亡179人，受伤300人。

我国的高层建筑火灾也十分严重。1985年4月19日，黑龙江省哈尔滨市天鹅饭店火灾，造成10人死亡，这是我国发生的首例有较大影响的高层建筑火灾。2009年3月2日，新疆乌鲁木齐市23层、高87 m的国贸大厦发生火灾，过火面积约150 m2。2009年4月19日，江苏省南京市50层、高187 m的中环国际广场发生火灾，过火面积约400 m2。2010年4月13日，上海东方明珠电视塔（高468 m）塔尖460 m处发射装置防护罩因雷击起火，这是我国目前为止起火点最高的高层建筑火灾。

3超高层建筑火灾分析

3.1 火灾基本概述

火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾中的燃烧是可燃物与氧化剂发生的一种氧化放热反应，通常伴有光、烟、或火焰。燃烧的三要素：可燃物、助燃物、着火源。对于有焰燃烧一定存在自由基的链式反应这一要素。火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火灾本身具有成长性：不断发展变化及无限扩大之特性在不受外力干扰下，延烧之面积约与经过时间之平方成正比。火灾同时具有偶发性、不安定性、复杂性：火灾无法事先预测何时何地会发生，火灾受气象、燃烧物体、建筑物结构及地形地物等各种因素影响，并呈现复杂现象进行。一个燃烧的发生，必然是空间内的可燃物，与空气或氧化剂在合适的条件下，相互作用发生放热反应。燃烧在时间上空间上失去了控制则成为火灾。对于超高层建筑而言，超火层建筑对火灾的发生作了周密的设防，但各种偶发因素的叠加，还是有火灾发生的概率。超高层火灾的一旦出现必然说明，超火层建筑内的防火系统出现问题。没有在第一时间控制及扑灭火灾。

3.2超高层火灾的特点

随着超高层建筑的规模越来越大，构造越来越复杂，在建筑风格、结构形式、使用功能等方面多种多样，加之新材料、新技术和新结构形式的发展和应用，通常使得复杂空间结构的建筑面积大、空间宽敞、装潢考究、电气设备多、火灾隐患大、结构上多采用轻质高强的钢结构，这类高层建筑与传统建筑在使用功能、建筑材料、结构形式、空间大小、配套设施等方面有很大的不同，给防火安全带来很多新的问题， 其超高层火灾出现了新的特点。

3.2.1 火势迅猛， 烟火蔓延迅速， 极易形成立体式火灾

科学试验表明， 在火灾燃烧猛烈阶段，由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0. 5～3. 0 m・s-1，烟气沿着楼梯间或其他竖向管井扩散的速度能达到3～ 4m ・s-1。一座100m的高层建筑，在无阻挡的情况下，只需半分钟左右，烟气就能顺着竖向管井扩散到顶层。已建的高层民用、商用建筑内部的陈设和装修材料多是可燃或易燃物品，综合性高层建筑内使用和储存的易燃、可燃物更多， 它们火灾负荷很大，建筑内的楼梯间、管道井、电缆井、排气道、垃圾道等各种竖向管井， 就像一座座高耸的烟囱，为火势的迅速燃烧蔓延扩大提供途径。加上高楼受气压和风速的影响，使火势更猛烈，蔓延更迅速，极易使整幢建筑形成立体式火灾。

3.2.2 高层建筑内部情况复杂，人员疏散困难， 伤亡严重

高层建筑起火时，要使人员迅速疏散到地面或建筑物内不受火灾威胁的安全部位， 是一个十分艰巨的任务，垂直疏散距离远， 疏散时间长高层建筑高达几十米， 甚至超过二三百米。而且人员的疏散方向又与烟火蔓延的方向相反， 迫使人们不得不在烟熏和热气流的烘烤中进行疏散， 然就增加了人员疏散的艰巨性和危险性。所以人们往往来不及疏散就被烟火熏死、烧死。目前国内高往往来不及疏散就被烟火熏死、烧死。目前国内高层建筑不仅追求层次的高度而且还注重内外包装，一味追求建筑内部豪华、外墙美观、建筑特色，使高层建筑从高度化向复杂化发展。虽然从经济方面看， 高层建筑越多， 所代表地区的经济水平也相对较高； 但从消防的角度看， 越高的建筑越豪华的装饰火灾危险性越大、火灾负荷越重、扑救难度越大，造成的人员伤亡和经济损失越大。

3.2.3 人员密集

高层民用建筑容纳人数多在千人以上，因此，难以在较短的时间内将人员全部撤离危险区， 而且在慌乱中，心理压力大难免会发生挤伤、摔死等惨剧。美国消防组织曾做过一次模拟测试， 点燃一只废纸篓，发现仅2分钟烟探测器报警， 约 3分钟后起火，房间达到使人致死温度，同时楼内充满有毒气体，约4分钟楼内过道被烟火封堵而彻底无法通行。

测试结果表明：楼房内一旦起火， 4分钟后逃离现场的可能性很小，加上由于浓烟烈火继续升腾，严重影响人们的视线，使人看不清逃离的方向而陷入困境[3]。而救援人员多在4分钟后才到达现场，受难者由于当时的心情十分焦急，往往会作出不理智的举动。火灾事故现场常常造成群死群伤情况的发生，近10年来，特重大火灾造成群死群伤的火灾事故不断发生，例如：

新疆克拉玛依友谊会堂火灾死亡325人；河南洛阳东都商厦火灾夺去 309条人命；莫斯科友谊大学火灾夺去 32条人命；吉林市中百商厦火灾死54人、伤 79人；浙江海宁火灾死 39人等，都与火灾现场人员密集、混乱、自救互救知识贫乏有直接关系。

3.2.4 疏散设施少

起火时， 建筑内的人员不能靠电梯或云梯作为主要安全疏散和抢救手段。因为一般的客用电梯无防烟防水措施，必须停止使用， 国家规范要求是当发生火灾后，普通客梯的轿厢全部迅速落到底层。云梯车为消防队员扑救时专用。楼梯是高层建筑内人员垂直疏散的惟一设施。用楼梯进行疏散的效率要低得多、时间要长得多。

3.2.5 高层建筑钢结构耐火性不够

高层建筑一般是采用钢结构建筑或部分采用钢结构， 超高层建筑必须采用钢结构，因混凝土结构太重，建筑太高将不负重荷。而钢结构质轻，可以做到很高很大，因此，在高层建筑中得到广泛应用，但对于防控火灾方面就存在问题了， 普通的钢材在600e 的环境下，就会产生变形扭曲。最典型的就是美国 9・11事件，世贸大楼不是撞塌的， 而是烧塌的。因为高温导致钢结构变形， 承受不了上面的重量，就轰然坍塌。所以超高层建筑的钢结构安装后必须在表面喷涂一层厚厚的防火涂料， 一般地，涂料保证的耐火时限最多为2～ 3小时。但是目前许多高大建筑结构形式中受力构件无法采用传统的包裹或涂料方法进行防火保护造成结构破坏甚至倒塌。

3.3超高层火灾扑救的难点

3.3.1登高难

建筑高度制约了消防装备器材和人员作战能力的发挥。面对不断攀高的高层建筑，消防登高车的高度也是节节攀升，从53、72、90 m，到浙江杭州消防引进的世界最高的101 m，可以说登高车的高度已经发展到极限，但面对百米以上的超高层建筑，利用登高车从外部救人灭火的方法很难奏效，在风力2～3级的情况下，当53 m的云梯车举高高度为50 m左右时，云梯工作台有2 m左右的摆动，无法实施人员营救，水枪或水炮外攻射流的效果也会大打折扣。火灾时一旦消防电梯失效，消防队员只能从楼梯徒步攀登，一方面会与向下疏散的人群“对撞”；另一方面受体力限制，攀登一定高度后，心率和呼吸加快，体力下降，严重影响灭火战斗。据测试，消防员背负空气呼吸器、携带两盘水带、一支水枪（合计22.6 kg）徒步上20层楼，平均用时4 min，心律140次/min，空气呼吸器压力损失到6～8 MPa，基本上失去了战斗能力。

3.3.2用水量大， 供水困难

缺乏特种登高、排烟消防车辆和抢险救生装备用于灭火、冷却和控制蔓延扩大的消防用水量是相当大的。除依靠建筑物本身的供水能力外， 还要由消防队千方百计往高楼接力供水。目前我国的无登高消防车的工作高度约 24m，消防云梯一般为30～48m，普通消防车向室内消防系统输水的供水高度约50m，因此，发生火灾时建筑的高层部分无法依靠室外消防设施协助救火，50以上部位已超出室外消防设施的供水能力，只能完全依靠自救灭火。对高层建筑火灾， 普通消防车辆是无能力的高度， 则无法从室外扑救， 除非动用直升机， 否则只能依靠自救，即室内的消防疏散设施。

4.结束语

伴随着经济的飞速发展，城市建设的速度也逐渐加快，为了节约土地资源现代城市建筑日趋向高空发展，超高层建筑的数量越来越多。超高层建筑的出现，在一定程度上既说明了现代科学技术的进步，又标志着城市的发展。然而，如何解决超高层建筑的消防问题却是艰巨而又富有挑战的课题，仍需我们努力研究探索以找到解决方案。

参考文献

[1] 魏捍东，张智.从央视大火探讨超高层建筑灭火对策[J].灭火指挥与救援，2010.

[2] 张国华.浅谈国外及香港地区超高层建筑防火设计的基本特点[J]

[3] 张蕾.浅析超高层建筑消防设计[J].建筑技术，2011（4）：61.