前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇高层建筑火灾特点范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
中图分类号: S762.3+3文献标识码:A
一、建筑火灾温度场的变化过程分析
建筑物,或其中一个局部空间的火灾,一般都经历点燃起火,燃烧蔓延和衰减熄灭等三个阶段,某些情况下,也可能出现火势衰减后又复燃的反复过程,最终,当可燃物质全部烧尽,或者氧气消耗殆尽,或者消防人员的扑救后,火灾终将衰减,以至熄灭。
钢筋混凝土是一种不可燃材料,遭遇火灾后本身不会燃烧发热,火灾对混凝土结构的仅有影响是,其周围高温空气的作用使混凝土逐渐地吸人热量而升高温度,内部形成不均匀的温度分布。故分析结构和构件温度场的首要条件是了解火灾时结构周围空间的温度变化过程。
图典型的火灾温度时间曲线
一次火灾的典型温度时间曲线如上图所示。一个空间发生火灾,刚开始时只有少量可燃物在燃烧,局部温度很快升高,发出的热量有限,周围空气的温度很低,燃烧物的发热量很快扩散,火灾温度上升速度慢。这是火灾的第一个阶段,由于室内空气的温度尚低,构建混凝土背部的温度更低(
随着燃烧时间的延长,燃烧物的增多,释放的热量迅速增加,室内热量的积聚使火灾温度迅速增长,火灾转人第二阶段。结构在这一阶段内持续快速升温,并达到表层的最高温度,内部温度也不断地升温。由于混凝土的热惰性,构件沿截面往内温度变形性能等迅速恶化,出现不同程度的损伤,成为火灾时最危险的时间段。
进入火灾第三阶段的初期,虽然空气的温度下降,结构表层的温度不再增高,但温度的绝对值仍高,且经过了较长时间的持续高温,结构性能仍可能继续恶化,损伤加重。至第三阶段的后期,当火灾熄灭、室内恢复常温后,结构混凝土高温时的变形不能复原,强度更有所下降;钢筋的屈服强度虽然可以恢复,但高温时的变形不能回复。故火灾熄灭后,结构有较大的残余变形、裂缝和局部爆裂等严重的损伤现象,结构的剩余承载力远不及常温时的初始值。
二、高层建筑的火灾特点
(一)人员多、疏散难
现代高层建筑的层数多、垂直距离大,内部人员密集,一旦发生火灾,由于人们的本能,逃生和恐慌心理在此时都显现出来,大家都一窝蜂的涌向安全通道,这时极易出现拥挤、踩踏情况,使安全疏散成为一个较难解决的问题。
(二)火灾蔓延快、火势猛
由于高层建筑内井道较多,如电梯间、楼梯间、管道井、电缆井等,一旦起火这些井道犹如一个个烟囱,具有明显的助火效应,它们不仅使大火蔓延途径增多,而且会使火苗、烟气迅速遍及整幢大楼。[2]
(三)高层建筑火灾持续时间长,危害面大
高层建筑内设备及构件多,加之如果装修材料使用的大量是新型高分子复合材料,就更加重了火灾负荷,同时会产生大量的有毒烟气。在长时间高温作用下钢筋混凝土构件和钢结构均会因强度和钢度遭受破坏而出现建筑物的局部倒塌,往往会造成更为严重的财产损失和人员伤亡。现代城市规模日益扩大,人口众多,建筑物密集,发生火灾易波及到周围其他的建筑物。因此,针对高层建筑的自身火灾隐患特点及与其他建筑物之间的防火安全关系,应对高层建筑进行合理防火设计,以免发生火灾时,造成更大的经济损失和人员伤亡。
三、高层建筑防火设计要点
(一)耐火等级和材料选择
建筑结构常用类型主要包括砌体结构、钢筋混凝土结构以及钢结构。耐火的能力主要取决于建筑构件耐火极限和材料燃烧性能,根据构件的耐火极限和燃烧性能,可划分为不同的耐火等级。耐火极限可定义为从构件受火到被破坏(比如失去继续承载能力)时的时间段(以小时计)。构件材料根据燃烧的性能不同可分为不燃烧体、难燃烧体和燃烧体。
根据《高层民用建筑设计防火规范》,我国目前将高层建筑分为两类: 一类和二类,高层建筑物的耐火等级分为两级: 一级和二级,建筑构件耐火极限和燃烧的性能须高于国家相关规定的规范。一类高层建筑的耐火等级为一级,二类建筑的耐火等级不应低于二级,裙房的耐火等级不应低于二级,地下室的耐火等级应为一级。
设计阶段中应严格保证建筑物主体的耐火稳定性,以便获得充足的疏散时间,且在火灾过后,建筑物容易修复。如一级耐火等级的承重墙、柱必须为耐火极限3h的不燃烧体,梁必须为耐火极限2h的不燃烧体,钢筋保护层厚度≥30 mm。室内装修和陈设家具宜避免使用易燃材料,如采用经过防火处理的吊顶,可有效控制火势的蔓延和减少火灾的发生。
(二)合理设置防火分区及间距
高层建筑防火设计中,建筑设计师首先要考虑的问题是防火的间距和防火分区应该如何设置,科学合理的防火分区可以把火势控制在一定的范围内,从而有效地阻止火势的蔓延,尽可能减少火灾造成的生命财产损失,提供足够的时间给人员逃生、消防扑救。
1、防火间距
指相邻的两栋建筑之间,保持降低火灾热辐射、人员安全疏散和火灾扑救的最小间距。防火间距应能保证建筑在发生火灾时,其相邻建筑在辐射热作用下,不加任何保护而又不被火侵入。《高层民用建筑设计防火规范》规定: 高层建筑的主楼与主楼之间的防火间距应≥13 m,主楼与裙楼之间的防火间距应≥9 m。民用建筑一、二级耐火等级房屋之间的距离应≥6m;高层建筑发生火灾时,疏散困难,云梯车故需要较大的工作空间,因此高层建筑物与一、二级耐火等级房屋的防火距离应≥13 m;当厂房内存放有较多的易燃物时,防火间距也要加大,如规范规定: 一、二级耐火等级的厂房或与民用房屋之间的距离应≥10m;生产或贮存易燃易爆品的厂房或库房,应远离建筑物。
2、防火分区
采用防火分隔措施划分的,能在一定的时间、空间内防止火灾向建筑物的其他部分蔓延的局部区域。防火分区一般分垂直防火分区和水平防火分区。垂直分区一般以具有一定耐火极限的楼板及窗墙作为耐火分割,对如中厅、自动扶梯、楼梯、电梯等的贯穿部分,必须有相应的耐火封闭措施。水平防火分区指用防火卷帘、防火门和防火墙等防火分割设施将各楼层在水平方向上分割出一定面积的防火区域,阻止火灾在楼层方向的蔓延。[3]防火墙上不应设置除安全疏散门以外的其他门窗洞口,可燃气体管道严禁穿越防火墙; 不能设防火墙的可采用防火卷帘,用水幕保护。
(三)安全疏散
保护人身安全,首先要设计好安全疏散。高层建筑平时的垂直交通主要是电梯负担,但在火灾时因断电,井道易进烟火伤人及造成蔓延而不能使用,楼梯则成为主要的疏散通道。其布置要满足双向疏散要求,设前室防烟且必须封闭处理好,满足建筑防火规范上对安全疏散提出的要求。另外,根据建筑的使用性质,室内可燃物的数量和性质,装修和陈设,建筑结构布局等具体情况,估计火灾时烟气的流向,烟、毒气以及缺氧条件达到危险程度的时间,决定加强安全疏散措施,考虑在适当地点设置避难层、避难室。
(四)火灾自动报警系统和自动灭火系统
1、高层建筑报警系统主要包括人工报警和自动报警系统2种,前者以电话、报警按钮为主要设施,简便经济但不准确及时。后者主要包括探测器、区域报警器及集中报警器3个部分,其中探测器又主要包括感温探测器和感烟探测器。感温探测器主要用于地下车库等火灾发生后产生烟少的部分,感烟探测器则反之。另外消防中心作为整个火灾过程中的指挥、控制中心,管理着高层建筑内分散各处的警报装置、灭火装置、防火门、排烟机等设备,宜尽量布置在首层且与室外联系方便,接近消防车道之处,该中心应以耐火的墙体及防火门围护。
2、高层建筑灭火系统。高层建筑火灾必须立足于自救,因此灭火设备极其重要。初期灭火主要采用自动喷水(气、泡沫)灭火设备和手动灭火设施,前者包括闭式和开式两种给水方式,具体选择根据地区气候特点及建筑功能部分的性质决定。
(五)防排烟方面
火灾中的烟气具有极大的威胁性。据统计,建筑火灾死亡人数中,约有60%系被烟熏死。故在火灾时,有效地控制建筑物内部烟气的流动,是减少和避免人员伤亡的一个重要措施。排烟分自然排烟和机械排烟两种排烟方式。楼梯间靠外墙时可通过窗或阳台自然排烟;设于内部时,应采取强力加压或在前室设强制减压机械排烟或设竖井自然排烟。楼梯间的墙和门都要求具有良好的密闭性。每层走道内设常闭排烟口,万一有烟气从着火房间窗口窜入走道,可及时打开排烟口,将烟气排开。
参考文献
[1]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].中国建筑工业出版社,2005.
关键词:高层建筑;火灾;消防设施;火势
Abstract: the urbanization "population gather" from the point of view of fire control ability has become a cause of the multiple fire potential factors, among which the majority with high-level residence. This article through the high-rise building existing prominent problems and defects, and probes into the countermeasures to prevent and control of high building fire.
Keywords: high building; Fire; Fire control facilities; The fire
中图分类号: X928.7 文献标识码:A 文章编号:
随着城市化进程不断加快,城市用地紧张的需求和城市地标建设不断形成新的高层建筑,城市化虽然给人们的生活带来了便利,增加了人口密集度,但也使我国社会进入到一种高风险阶段,城市扩展、城市群的建成、城市要素的集聚以及基础设施的大量改造等可能会威胁到城市的公共安全。
一、高层建筑存在的突出问题
1.1高层建筑建设、施工方面存在的问题
建设单位经费不足,强行上马,以牺牲消防工程质量的方式来减少整个建设工程投资。建筑工程的设计不符合规范要求,设计单位以甲方利益为出发点,本应按照规范严格执行的条款以性能化设计为由进行规避;三边工程大量存在。消防设施安装施工质量差。相当一部分施工单位没有形成稳定的从业人员队伍,从业人员分散;有的施工单位无固定的专业施工人员,一旦接到消防安装工程,便上劳务市场低价请一些毫无施工经验的人员进行施工,这些人员缺乏对系统技术性能和安装调试要求的全面了解,售后服务跟不上;有的单位转包工程现象严重,中标后将工程转包给不具备资质的单位施工;有的施工单位在工程竞标中采取不正当的经济手段,加大了工程成本,中标后为了获得高额的利润,不惜牺牲消防工程的质量,施工时又没有严密的质量监督体系,工程质量粗劣,造成了建筑固定消防设施的先天隐患。室外公共用地、消防车道、消防登高面被随意占用,改变使用性质。违章施工多,不按照相关规定要求保障施工现场消防安全,无临时消防水源、消防车通道及必要的消防器材。
1.2高层建筑使用中的问题
随意改造内部空间。有的高层建筑往往是大空间设计,在使用过程中根据需要进行隔断和分隔,一些商家仅考虑最大化使用面积,破坏了建筑物原有的防、排烟设计和疏散设计,人为加大了火灾载荷。随意改变使用用途。比如有的高层建筑作为写字楼通过消防验收后,随意改变使用性质,将建筑改为餐饮、娱乐场所或旅馆等综合场所,因不同场所相应的消防要求有很大差异,致使形成了建筑的二次使用不合格。多产权建筑管理混乱。建筑因为功能要求被拆分成了若干产权单位,这些单位彼此相互独立,分别拥有建筑物的部分产权。在没有建立有效的统一管理机制的情况下,很容易出现管理上的真空地带。一些单位只进行一次性投资,不愿做后续管理维护投资,直接导致设施维护管理混乱,隐患整改迟缓。尤其是一些开发企业搞完开发后一走了之,接手单位没有管理合同、没有形成管理机制,导致设施在建筑卖出后即无人维护。
1.3建筑消防设施存在的问题
从设施本身看,主要存在以下问题:设施老化导致误动作或功能丧失。老型号设施无法更新换代导致维修困难。设施施工质量差导致新设施加速老化、功能丧失迅速。使用不合格产品。
从设施的维护管理角度看,存在以下问题:不按照规定定期对自动消防设施进行检测维修,导致系统功能丧失。疏于管理导致设施组件人为破坏。多个单位共用消防设施无主要管理责任单位导致设施损坏、停用。没有经培训合格的操作人员导致设施无法发挥作用。
二、高层建筑火灾防治存在的弊端
2.1竖向分隔不到位,容易产生烟囱效应
高层建筑的电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道等竖向井道,以及分隔不到位的楼梯间,如果防火分隔或防火处理不好,发生火灾时好像一座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的途径。火灾初期阶段,因空气对流,在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s,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0.5m/s-3m/s;烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度为3m/s-4m/s。如一座高度为100m的高层建筑,在无阻挡的情况下,半分钟左右,烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。
2.2建筑高度高,体量大,人员疏散困难高层建筑的主要特点:
层数多,垂直距离长,疏散时间长,且普通电梯在火灾时往往停止运行,多数高层建筑安全疏散主要是靠楼梯;人员相对集中,疏散过程中组织困难,容易造成混乱。
2.3火灾扑救难度大
一般城市曲直臂登高车有效高度为45,高喷车一辆有效高度33m,而世界消防云梯最高有效高度为130m,在这个基础上,高压水龙头还能喷射出10m左右。通常,消防云梯车只能升至限定值的80%左右。如果地面风力达到4级~5级,消防云梯车则无法升高作业。如果着火的高层建筑超过云梯车的有效喷射高度,则无法从室外扑救,只能依靠室内的消防设施。
三、高层建筑火灾的防治对策
3.1严把高层建筑消防源头关
对高层建筑物的土建结构及功能布置应当进行认真审查,避免出现因建筑局部出现问题导致整体受到影响。对于建筑物可能出现的用途变化应当进行有可能预见,对于明显的使用用途倾向性变化应当在提出设计修改意见时对改变用途可能造成的后果进行说明和相应要求。建筑内部、审查并重。在图纸审核的基础上,要对建筑消防设计进行现场勘察和验证,从而保证审核的真正可靠性。勘察建筑物的位置和周边间距,验证是否与图纸设计相同;勘察消防水源、电源,验证其可行性和设计的一致性;勘察和调查涉及消防相关问题的现场,例如高层建筑的消防车道、消防登高操作面等,必须予以保证,同时对高层建筑发生火灾可能造成的道路交通拥堵和交通疏导途径应当予以充分考虑。建审人员应具备高度的责任感和极强的专业知识。建筑消防设计审查是一项技术性较强的工作,绝大多数消防监督机构由于警力不足,无法做到分专业分工审核,这就要求建审人员必须掌握建筑、水、电、防排烟、自动消防系统等多方面的知识,同时要熟练掌握、理解消防法律、法规和技术规范,在实际工作中严格执行有关法律规定,认真依据技术规范进行审核,才能真正做到公正、文明、依法审核,才能尽量做到不错审、不漏审。建审工作又是一项较繁琐、较细致的工作。这就要求建审人员不仅要业务精通,也要有强烈责任心和使命感。要建立重要项目的集体会审制。对于重要的高层建筑项目,应由局领导组织相关部门的领导和技术人员进行集体会审,通过会审,能够全方位、多角度对设计方案进行审核,有助于提高审核质量。这样,就能更有效地避免错审、漏审。
3.2严把建筑施工环节关
消防监督部门要把工程施工检查作为日常工作中非常重要的一项工作来对待,严格保证有消防设施的工程施工期间不少于两次的施工检查,检查时着重于:是否按图施工;建设、监理、施工单位是否各自履责;施工现场是否按照《新疆维吾尔自治区消防条例》相关要求确保施工现场的消防安全等方面。做好“事中”监督管理。严把消防产品质量关。由于国内生产消防产品的厂家繁多,还有相当数量的生产厂家产品质量低劣,功能不全,有些建筑因消防工程中消防产品不配套,质量低劣,使系统长期不能正常使用,最终造成无可挽回的重大损失。因此,必须加强对消防产品环节的监督,应具有法定检验机构的有效检验报告,以及有效生产许可证书、备案登记证书。公安消防机构还应对消防产品在施工安装前进行抽查,必要时还可对主要的、大批量的消防产品进行抽样检验。高层建筑的火灾预防工作,必须遵循“预防为主,防消结合”的消防工作方针,针对高层建筑发生火灾的特点,应立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理。应注意对自动灭火系统的设置、维护、保养,从源头上预防火灾,做到防患于未然。
关键词:高层建筑火灾特点防火设计防火对策
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
高层建筑规模庞大, 功能繁杂, 聚集人员众多, 交通组织复杂, 中庭形式多样, 使得很多大型高层建筑的防火分隔设计遇到许多新的难题。高层建筑火灾不仅会造成巨大的人员伤亡和财产损失, 同样还直接威胁到消防员的人身安全, 因此将现代设计手段与火灾安全有机地结合起来, 为建筑提供可靠的防火安全, 目前仍然是重点研究的方向。
高层建筑火灾的特点
1、 火灾发生率高。高层建筑通常规模庞大而且功能复杂,以办公楼为例,全楼常为多个机构共同使用,有大量的办公室和会议室,以及各种服务用房、辅助用房等。这些数量极多的各类房间存在大量可燃物和火源,因此火灾发生率很高。据统计,高层建筑中办公、设备用房和厨房是最易起火的部位,失火原因多为吸烟、设备事故及烹饪、锅炉等用火引起的。表1为高层旅店常见失火原因及失火部位的统计数据。从表1可知,高层旅店的主要失火原因为疏忽大意及设备使用不当。
表1 高层旅店常见失火原因及失火部位统计数据
火势蔓延快。造成高层建筑火势蔓延迅猛的原因之一是由于高层民用建筑具有多功能的特点,其内部建筑结构复杂,设有很多不同功能的管道井。这些管道井分布在若干或整个楼层,一旦防火分隔或防火处理不好,就会在发生火灾时产生烟囱效应,从而成为火势迅速蔓延的途径。试验证明,烟气竖向扩散速度为3 m/s~4 m/s,100 m 的高层建筑烟气竖向扩散速度在25 m/s~35 m/s 左右,烟气可以顺垂直通道从底层扩散到顶层,火势将蔓延扩大。造成高层建筑火势蔓延迅猛的第二个原因是风力的作用。建筑物越高,风速越大,火灾扩散速度越迅猛。据实测,10 m 高处的风速为5 m/s,30 m 高则为8.7 m/s,90 m 高时,风速已经达到了15 m/s。在风的作用下,较小的火灾隐患迅速变成真正的灾难。
疏散困难。高层建筑层数较多,且垂直距离长,因此人员疏散到地面或其他安全场所的时间较一般建筑要长,并且人员集中,使得疏散难度加大。只有部分经济发达城市配备有登高消防车,但是其高度无法满足超高层建筑发生火灾时的灭火和疏散的要求。普通城市所配备的云梯车高度有限,无法满足高层甚至超高层建筑的灭火要求。普通电梯在火灾时无法使用,而楼梯间一旦窜入烟气,将会严重影响疏散。人在烟雾环境中的视觉下降,影响了疏散速度,时间一长,就有可能由于吸入有毒烟雾致死。
二、高层建筑的防火设计应用及对策
1、把握好建筑的防火设计关
在进行总平面设计时, 应根据城市规划合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源等, 并在楼内设置合理的防火分区和防烟分区, 以防止火灾大面积蔓延。
高层建筑为保证登高消防车灭火操作的要求、防止火势蔓延, 高层建筑的防火间距必须符合国家规范要求。同时, 高层建筑不宜建在火灾危险性为甲、乙类厂房、库房及甲、乙、丙类液体和可燃气体储罐以及可燃材料堆场附近。同时, 高层建筑应与城市消防站保持便捷联系, 以便在发生火灾时, 能及时报警, 城市消防站能迅速出动并有效地组织扑救。合理布局裙房, 使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5100, 进深大于4100的裙房, 且在此范围内必须设有直通室外的楼梯间的出口, 便于消防队员及消防车进行灭火救援。
高层建筑与周围建筑物保持足够的防火间距,防火间距应根据火灾时建筑辐射热对相邻建筑的影响, 满足扑救要求和节约用地等因素确定。为不妨碍登高消防车辆靠近高层建筑, 在高层建筑周围架设各种架空线路、埋设电杆以及绿化植树等, 应使路面与上空障碍物之间的净空不小于4 m, 且在供登高消防车作业的一面, 留出不小于18m × 18m的操作地; 高层建筑物周围还应设置环形消防车道, 消防车道的宽度不应小于4m。高层民用建筑宜与城市主次干道有机相连, 使消防车能在最短时间内到达火场。当建筑物的沿街长度超过150 m或总长度超过220 m, 应在适中位置设置穿过建筑物的消防车道。
高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区, 每个防火分区的最大允许建筑面积不应超过规定要求。同时, 为防止烟气在竖直方向上的蔓延,在设计中, 对电梯井、电缆井、排烟道、垃圾道等竖向管道井, 应分别独立设置。美国芝加哥JohnHancock是一高300 m的塔式建筑, 在这幢楼的上部套间内至少发生过20次火灾, 但没有一次火灾蔓延到套间以外, 其主要原因就是防火分隔设计得当, 又具有较好的防火安全设备。
2、加强高层建筑的防火对策
(1)严格电器、燃气管理
要选用安全可靠的电器产品和燃气设备, 不使用明火或电热丝的电器和燃器设备器具, 电器设备及其线路和燃气设备及其管道按标准、规范要求安装铺设, 不得擅自乱接、乱拉、乱装。供气管道在地面进入大楼前, 应设置紧急切断阀。
(2)严格明火管理
对施工、维修过程中必须进行的明火作业, 必须经审批后方可作业。加强安全监护工作, 在作业现场, 必须安排专人进行监护。对餐厅、餐馆的加热器具使用, 必须落实专人负责。对吸烟问题, 应制定有针对性的管理规定并落实。2
(3)严格操作规定
对用火、用电、用气, 必须制定安全操作规程和管理制度。对涉及用火、用电、用气的操作人员, 必须经过安全技术培训和安全责任心教育, 使其具备良好的安全意识和操作技能, 自觉遵守操作规程。
(4)严格维护保养、定期检查制度
首先, 认真做好消防设施的日常维护管理和保养, 确保其在火灾时能发挥应有的作用。高层建筑在使用过程中, 其设备一般都有定期的维修检查制度, 包括结构安全、设备更新等。对于消防设施, 更应定期检查维修, 因为消防设施都在发生火灾时发挥作用, 平时不用, 不易暴露问题。然而, 一旦需要其发挥作用时失灵, 将会造成不可弥补的损失。特别是现代化的消防设施, 如火灾自动报警和灭火系统、防排烟设备、防火门、防火卷帘、消防泵和消火栓、消防控制室和仪表设备等, 都应该有严格的检查制度, 设专人定期测试检查, 凡失灵损坏的要及时维修、更换, 确保完整好用, 并建立档案, 记录每次检查情况。其次, 强化对大型高层建筑变形缝、伸缩缝的检查, 避免火势和烟气通过此部位迅速蔓延扩大, 从而导致垂直防火分区完全失效。最后, 加强对竖向孔洞防火封堵检查。竖向孔洞防火封堵是活动的,常因日常检修安装的需要而受到损坏, 这样, 一旦发生火灾, 由于烟囱效应, 极易造成火势迅速上下蔓延。
(4)安全疏散避难措施
逃离起火房间的人员进入走道后, 应能较好地保障其顺利奔向防烟楼梯间的前室和楼梯间, 为了缩短疏散时间, 疏散走道应力求短捷, 便于形成双向疏散。合理细致设计确定疏散通道的位置、安全疏散距离、疏散走道和门的宽度、高度, 且不宜设置台阶。
(5)防火安全、自救意识的社会教育
对服务(工作) 人员, 除进行防火安全教育外,还要进行防火安全疏散预案的学习, 进行职业道德与修养教育, 当火灾发生时, 使他们能成为群体的指挥。组织客户进行防火安全知识学习, 使其学会安全用火, 熟知各种避难方法, 提高心理承受能力, 从而在火灾发生时能够有序、有效地安全疏散。
只有认真分析造成火灾的原因,有针对性做好高层住宅防火规划和设计,才能减少灾害的发生,保障人民群众生命财产安全和社会的和谐稳定。
参考文献:
[1] 严鸿进.浅谈高层建筑火灾扑救及人员疏散对策[J]. 科学之友. 2011(01)
关键词:高层建筑;火灾特点;消防防火系统
随着经济的快速发展,土地资源减少,城市人口不断增多,高层建筑迅猛发展已成为社会发展的必然趋势。与此同时,高层建筑的防火安全工作也越来越重要,不仅要在设计初消除火灾的隐患,还要在思想上提高预防火灾的意识,遏制及杜绝特大恶性火灾事故的发生,不要让悲剧一次次重演。
1 当代高层建筑突出的火灾特点
1.l 火势蔓延较快:高层建筑的楼梯间、风道、电梯井、管道井、电缆井等竖向井道比较多,如果防火分隔区处理不好,发生火灾时就如一座座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的主途径,尤其是一些高级宾馆、综合楼及图书馆、办公楼等高层建筑,一般其室内可燃物比较多,一旦起火燃烧猛烈,蔓延迅速。据专家测定,在火灾初期,因空气对流在水平方向烟气的扩做速度为每秒0.3米。在火灾燃烧猛烈阶段,各管井的烟气扩散速度能够达到每秒3~4米,也就是说如果一座高100米的高层建筑发生火灾,在无阻挡情况下,半分钟左右烟气就能顺竖向管井扩散到顶层,其扩散速度极快,大概是水平方向的十倍以上。
1.2 疏散相对困难:高层建筑的特点:一、层数多,垂直距离长。其疏散到地面或者其它安全场所所需时间长;二、人员较为集中;三、发生火灾时,由于各竖井的空气流动较为畅通,火势与烟雾向上蔓延的速度很快。这就增加了疏散的难度,而且我国大多数有高层建筑的城市尚无登高消防车,即使有很多的高度也不能满足安全疏散与扑救工作的需要。普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因无法使用,而我国多数高层建筑的安全疏散主要靠楼梯,但是楼梯间内一旦窜人烟气,就会严重影响疏散工作的进行。这些都属于高层建筑发生火灾时进行疏散工作的不利条件。
1.3 扑救工作难度很大:高层建筑高达数十米,有些甚至达数百米。一旦发生火灾,从室外进行扑救工作相当困难。一般主要立足于自救工作,即主要靠室内的消防设施。但由于当前我国经济技术等条件的限制,高层建筑内部消防设施还不是很完善,尤其是二类高层建筑中仍以消火栓系统扑救为主。所以扑救高层建筑火灾往往遇到较大困难。比如:热辐射强、火势蔓延速度、高层建筑的消防用水量不足等。而近年来,随着建筑技术发展,建筑物高度也在不断增加。这些超高层建筑,尤其是4O层以上建筑本身就具有较大火灾危险性,即使完全照相关规范规定进行防火设计,也会出现一些与建筑安全使用、有效救援相左的问题,需要我们在防火设计的概念上有所调整。
2 高层建筑防火设计中的常见问题
总平面设计难以满足消防车实际操作需要。很多高层建筑的工程四周设有环形消防车道,建筑施救面为分段设计,不具备连续性。建筑外墙很多采用玻璃幕墙,施救场地设在地下车库的顶板。消防车道虽然完全按照“高规”规定来设计,但从灭火救援与消防装备的实际考虑,这样的设计根本无法满足大型消防登高车的操作需要。根据实践经验,我们认为,在超高层建筑的消防车道设计进行时,必须结合当地消防部门的装备情况进行合理设计。只有在设计过程中充分调查研究、合理设计,才能有效发挥消防装备的最大功效。
高层建筑避难层设置位置合理性问题。“高规”规定,超过100m的公共建筑应该设有避难层,自高层建筑的首层至第一个避难层或者两个避难层之间距离不宜超过15层。此规定目的是,发生火灾时聚集在第一避难层的避难人员不能再经楼梯疏散,可通过消防登高车把人员疏散下来。当前,很多建设单位、设计单位总不管建筑的使用功能是什么,层高是多少,实际高度有多高,都把规范要求的15层作为两避难层的分水岭。我们认为,避难层的设置不仅要考虑人员安全疏散的时间,还要考虑消防登高车能够进行施救的有效高度,尤其是第一避难层,更要考虑当地的消防装备实际水平,设置在消防登高车可以进行施救的有效高度内。
高层建筑是否考虑利用电梯进行人员的快速疏散是一般高层建筑将楼梯作为人员疏散的首选。根据“高规”规定,高层建筑的电梯有两种运行方式,一是在火灾时客梯迫降至电梯首层,并停止使用。二是消防队员要通过消防电梯进入着火层,实施扑救与人员的救援工作。在今天,利用电梯进行辅助的疏散已成为一项研究内容,高层建筑中的大量疏散人群及烟气垂直蔓延迅速使得人员疏散问题格外凸出。特别是对残障人员的疏散工作。实际上之所以禁止利用电梯进行疏散,有两个原因,一是电梯本身的安全性,包括火灾时电梯电气的线路、部件的防火安全及电梯机械部件是否受热失效等;二是电梯运行环境的安全,高层建筑发生火灾时,由于轿厢的“活塞效应”及井道的“烟囱效应”极易将楼宇的烟气吸入电梯井道,危及到电梯内乘客的生命安全。因此,如果不解决这两方面问题,再加上进行合理的逻辑控制方式,高层建筑利用电梯进行火灾的疏散是不可能的。
第一,根据建筑火灾发展的规律和特点,建议只有火灾发生初期阶段才能利用电梯疏散,因为这阶段火灾燃烧面积不大,对电梯运行影响较小,可以保证电梯疏散可靠性,因此,如何控制电梯的运行是关键。第二,电梯本身的安全性。如果普通客梯以消防电梯的标准来要求,其防火安全性能就能够大大提高。第三,电梯的运行环境可以通过机械加压送风方式来防止火灾烟气蔓延到电梯前室或者电梯竖井,大大保证电梯的安全运行。另外,在已建成的高层建筑中一般都会根据楼层数多少对竖向电梯的布局进行分区。这样进行分区能够提高电梯运载能力和运行速度,减少人员在轿厢内每留时间,对于紧急情况下人员的快速疏散非常有利。
所谓高层建筑的安全特征,指的是按相关的规范进行设与和施工的安全设施、设备,包括一部分针对建筑自身特点做出的特殊防火设计。危急情况下将楼内人员安全疏散是高层建筑应急响应的核心任务,而要完成这任务,事先要组建一支应急响应队伍较为关键。应急响应队伍组织结构要根据建筑物可能发生危机的类型及严重程度来确定,即根据确定的建筑物危机级别来成立危机应变小组,完善应急管理体制。应急响应预案还必须明确可利用的外部支援力量,一旦发生大规模危机事件,能够召集其协助大楼救援工作。
【关键词】高层建筑;消防设计;审核问题
高层建筑的消防设计一直是消防领域重点研究的问题,《中华人民共和国消防法》规定,任何高层建筑必须严格遵守“先审后建”的法律程序,各地方也纷纷出台了相应的审核管理办法。近日来,杭州国际办公中心因没有在任何消防设计审核的前提下进行施工而被勒令停止和巨额罚款。对高层建筑的消防设计进行审核是为了消除存在的安全隐患,防止大型火灾的出现,具有重要的意义。根据高层建筑消防设计审核依据---《高层民用建筑设计防火规范》,并结合审核消防设计实践,就高层建筑消防设计审核问题提出了本研究的见解。
1、高层建筑火灾的特点
土地资源的日益减少和人们生产生活需求的加大加速了高层建筑的发展。一旦高层建筑发生火灾将会产生重大的人身和财产的损失,最极端的例子就是美国的五角大楼的火灾。
高层建筑的火灾区别于普通的火灾,它具有以下的特点:
高层建筑用途广泛,办公、居住、酒店等用途形式多样,内部结构复杂,这就是火灾具有火灾荷载大的特点;由于其内容功能结构复杂,则高层建筑内部必然有大量的空调风管、排烟管道楼梯井、电梯井、通风井等。这些管道和竖井在火灾中极易成为火灾蔓延的途径,所以,高层建筑的火灾具有火灾蔓延迅速的特点。高层建筑人员众多,疏散通道少,再加上人们的恐惧心理,导致高层建筑的火灾具有人员疏散困难的特点;消防人员很难进入高层建筑的高层,再加上供水的困难、排烟的困难,就导致了高层建筑具有火灾扑救困难的特点。
高层建筑火灾的这些特点就要求高层建筑需要有完善的自身消防系统,因此,消防部门要严格对其消防设计进行审核,一旦出现问题,就要立即解决,杜绝消防安全隐患的存在。
2、高层建筑消防设计审核问题的改进
《中华人民共和国》把对高层建筑消防设计的审核权力交给了消防机构,这是一项技术含量高、责任重大的工作。本研究将从消防设计审核实践中总结的问题给出了相应的解决对策。
2.1合理设置高层建筑的平面布局
高层建筑的平面布局对其消防有着重要的影响。合理规划高层建筑的平面布局的关键就是预留足够的消防车道。现在,为了追求更高的生活质量,假山、绿化公园等被广泛应用到了建筑的平面设计中,而如果这些景观没有进行科学的设计,就会影响到高层建筑的消防安全。比如,在设计审核中经常出现的问题是,景观占据的位置不恰当,致使消防车道狭窄,云梯车登高受限达不到理想的高度。因此,高层建筑要充分利用街道等市政道路,为消防车同行预留通道,这样消防车不用进小区就可以进行灭火、控火等工作。而小区内部要设计一条到两条足够的消防车道,供消防车方便地进入。同时,建筑与建筑之间的距离要尽量满足防火间距,必要时,可以将邻墙设计为防火墙。
2.2坚持消防给水竖向分区的原则
审核高层建筑的消防设计时,应坚持消防给水竖向分区的原则。消防给水竖向分区是指对于建筑不同的高度采用不同的供水压力,不同的供水分区用不同的立管和不同的加压系统。消防供水系统分为低压消防供水系统(室外消防环网与市政给水管道相连)和高压消防供水系统(室外消防环网与消防水箱、稳压泵、消防泵和水泵接合器相连),而高压消防供水系统是高层建筑主要采用的形式。
对于高层建筑,1到6层可以直接采用低压消防供水系统,0.3MPa的水压供水即可;11层的建筑就竖向一般情况下分为2个区域,5层以下直接供水,6到11层就需要二次加压或者梯级加压(消防车通过水泵接合器进行加压);更高的层数可以根据实际情况进行分区,可采用各区单独加压供水、直接串联供水、中转水箱加压供水等方式。
2.3有效利用高层建筑的消防水池
《高层民用建筑设计防火规范》中规定,高层建筑必须设置消防水池。但是,从实际来看,消防水池一般占用的面积比较大,前期和后期的投入较高,且每一座高层建筑差不多都拥有自己的消防系统,很少发生同一区域内多座高层建筑同时发生火灾,所以,设置的消防水池大多利用率不高。所造成的后果就是大量投资浪费,存有不同程度上的水污染。
虽然消防水池利用率不高,但在关键时刻能发挥不可替代的作用。因此,在审核高层建筑消防水池的设置时可以从以下角度进行考虑:在区域内加强整体性质的规划,同一区域内的多座高层建筑可以共同出资构建,共用一个消防水池;在市政供水管网允许消防水泵从管网中直接抽水的城市或地区,可在建筑的中心区域设立一个消防加压泵房,直接从市政供水管网中取水;可利用小区内自带的游泳池、景观水体等类型的蓄水池,在必要时将这部分存水转化成消防用水。
2.4有效改进高层建筑的火灾自动报警系统
火灾自动报警系统以“早发现早灭火”为原则,通过探测器发现建筑内的烟气进行报警。虽然高层建筑都安装了火灾自动报警系统,但发挥的作用却令人失望。为了防火和控火,高层建筑需要良好防排烟系统,因此,在楼道、电梯前室等公共区域多数采用了感烟型的探测器。而高层建筑容易发生火灾的地方是厨房、客厅灯,当这些地方放生火灾时,室内的烟气到达这些公共区域的探测器需要一定的时间,这是火灾已经发生并初具规模。当火灾自动报警系统发生作用,消防系统开始运转起来时,已经错过了最好的灭火时机。
所以,有效改进高层建筑的火灾自动报警系统就要把探测器安装在在厨房、客厅等这些容易引发火情的位置,这样可以及时启动火灾自动报警系统。此外,火灾自动报警系统可以结合楼宇自动化、智能化进行综合设计,将火警探测器与手动报警装置等其他装置整合起来,作为一个整体进行管理。
2.5有效布置自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统是世界范围内广泛采用的一种高层建筑消防安全措施,也是高层公共建筑普遍采用的系统之一。在设计审核中,应首先根据高层建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度确定建筑类属。
有效布置自动喷水系统需要注意以下方面:要注意喷头喷水的保护面积及喷头喷水的最大保护间距。合理布置,才能够在喷头作用面积内,使喷头喷水的强度满足灭火的需要;满足上述条件的前提下,喷头可灵活配置,尽可能的均匀洒水。但是喷头与喷头之间不能相互影响干涉;影响喷头洒水开放时间的因素较(例如热烟的羽流效果,喷头周围的障碍物)多。因此,在遵守规范的条件下,根据需要处理好喷头周边的障碍物,确保喷头的开启和喷水不受影响。
3、结论
经过本研究的以上分析,我们得知消防设计的审核在保证高层建筑消防安全中占据着重要的地位。为进一步提高高层建筑消防设施运行质量,改善建筑消防安全环境,预防和减少高层建筑火灾危害,消防部门和市政部门必须对高层建筑的消防设计进行严格的审核。对于审核中出现的问题,施工单位要及时改进,避免消防安全隐患的存在。