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关键词:高层建筑;灭火救援;疏散
0 引言
近几年来,随着经济建设的发展和改革开放的深入,城市建筑日益向着大型化、多功能化、高层化、地下化发展。这些建筑往往有着这样的特点:人员密集、结构复杂、疏散困难、可燃物装修多等,一旦发生火灾,将给国家财产和人民生命安全带来巨大的损失。因此,针对高层建筑的特点,从分析高层建筑火灾特点和扑救难点入手,就如何采取切实可行的措施做好高层建筑火灾扑救工作进行分析。
1 高层建筑的定义及发生火灾的特点
凡10层及10层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24m的公共建筑,及2层和2层以上的建筑高度超过24m的厂房或库房,都属于高层建筑。随着商业和工业的迅猛发展,河北省石家庄市高品位、智能化、现代化的高层建筑(高层民宅)和用于工业生产的高层厂房、仓库如雨后春笋般拔地而起,彰显着新时期发展的成就,但也为消防工作带来了一定的难度。
由于高层建筑具有本身的一些建筑、应用等方面的特点,根据这些,我们可以归纳出高层建筑的火灾特点及消防工作开展的利弊:
1.1 楼层高,建筑内竖向井道多,可燃材料多造成火势蔓延快 高层建筑主体建筑多,楼层较高,如石家庄市的河北省联通分公司枢纽大楼就有43层,连同发射塔共计196m。建筑内楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多,如果防火设施不到位,发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的途径,形成“烟囱效应”。据测定,在火灾初期阶段,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0.5~3m/s;烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3~4m/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。
1.2 疏散途径少、难度大 高层建筑一是层数多,垂直距离长,疏散到地面或其它安全场所的时间长;二是人员集中,影响消防员登梯的速度和人员疏散的时间,贻误了灭火救援的时机;三是发生火灾时由于各竖井空气流动畅通,火势和烟雾向上蔓延快,普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因而无法使用,因此,多数高层建筑安全疏散主要是封闭楼梯,而楼梯间内一旦窜入烟气,就会严重影响疏散。这些都是高层建筑发生火灾时进行疏散的不利条件。
1.3 功能复杂,起火因素多 高层建筑层数多,面积大,大多综合性较强,使用功能复杂,集餐饮、娱乐、宾馆、商店、办公等于一身。如石家庄市的联邦·东方明珠,位于河北省会东南分区核心地段,占地88亩,建筑面积45万平方米。项目包括18万平方米的商业和6个高层住宅,以99.8m建筑高度,造就省会东南绝对制高点。东方明珠分居家超市、主题家私、联邦百货、娱乐之星、时尚休闲美食五个商业组团,集购物、休闲、娱乐、餐饮、商务办公于一体,其功能复杂多样,使用单位多,人员密集,流动性大,各项管理制度就不容易落到实处,火灾隐患和漏洞就容易出现。一是复杂多样的功能,使用的电器设备多,用电荷载大,如果管理不善,出现电器使用不当、乱拉乱扯电线、随意增加负荷等,就会造成电线短路而引发火灾。二是功能多样,结构复杂,设计、施工难度大,稍有疏忽,都会埋下火灾隐患。三是使用明火部位多易引发火灾。同时,高层建筑落雷机会比一般建筑多,如果避雷接地出现问题,也可能在雷击时引发火灾。
2 扑救高层建筑火灾的具体措施
通过分析,根据建筑特点与火灾发展规律,有效利用建筑内部消防设施的有利条件,发挥公安消防部队现有消防装备的优势,采取灵活的战术措施,才能主动、及时扑救火灾,保证人员生命、财产安全。
2.1 上得去,要占领有利阵地 扑救高层火灾,能否上的去,并迅速占领有利于灭火的阵地,是能否夺取灭火战斗主动权的关键。根据目前高层建筑特点和消防登高装备的实际情况,火场指挥员要充分利用登高消防车,如云梯车、曲臂式登高车以及手摇梯和挂钩梯等,或者利用楼房本身的楼梯、电梯、室外固定梯、阳台以及邻近可以利用的建筑物,攻入起火楼层的房间,展开灭火战斗。
2.2 加强火场供水,保证灭火需要 扑救高层火灾的供水难度较大,用水量较多。平时调查研究、制定灭火作战计划时,就应该着重研究解决这个问题。供水时,要做到合理利用铺设水带,搞好协同作战,充分利用室内外固定消防设。
关键词:高层建筑:给排水;措施
Abstract: nowadays in the city high-rise residential area is dotted, throughout the city, and in the stage of development. However, high-rise residential floor, function more complex, high water demands, such as large displacement characteristics, puts forward new requirements on water supply and drainage. Way in this paper, from the characteristics of water supply and drainage engineering, water supply and drainage design aspects of the discussion, and the problems puts forward some Suggestions for water supply and drainage design.
Keywords: high-rise buildings, water supply and drainage; measures
中图分类号:TL353+.2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
高层住宅的给排水设计也受到了越来越广泛的重视。由于高层建筑构造独特,高度大,涉及用户多,因此,其给排水设计不能像普通建筑那样,采取比较简单的做法,在给排水设计的时候,必须充分考虑独特的高度,众多的用户对给排水系统功能带来的影响。
一、高层住宅给排水工程存在的问题
(一)超压出流产生的水量浪费。生活给水系统按规定竖向分区后仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏丈的问题,不仅容易造成水量浪费,而且容易对卫生器具造成损坏。
(二)管道和阀门的损坏。由于质量监管不严,不少高层建筑采用的管道和阀门未有达到国家规定的标准,导致接缝、法兰或阀门因锈蚀而向外冒水,导致大量水流失。
(三)热水系统水源浪费巨大。热水系统供应是建筑供水的重要部分,但却由于设计不当,不但导致热损失,而且浪费了大量的水资源。
二、管材的选用
选用给水管材时,要本着技术先进、经济合理、使用安全的思想,候选的对象为PP-R管、Pb管、凯撒管。
PP-R管为无毒无菌绿色环保型管材,耐腐蚀,不结垢,保温,韧性好,价格适中。
Pb管的特点是易弯曲,可铺在墙内,楼板内,易于隐藏,易于安装,保温好,不易老化,但价格较贵。
凯撒管即衬塑铝合金复合管,外衬高强度耐腐蚀材料,内衬食品卫生级无毒塑料,特殊工艺复合,无任何化学制荆,价格适中。
排水管材的选用,候选对象为UPVC管和柔性接口机制排水铸铁管。UPVC管安装简便,机制铸铁管安装复杂,但防噪音较好
三、高层住宅的给水方式设计选择
高层建筑的给水应该秉承给水安全可靠,技术先进,经济合理的原则。目前我国的高层建筑给水主要有四种方式:
(一)减压分区给水。即是一种利用减压水箱或是减压阀进行减压。水泵直接将水注入晟上区的水箱,然后依次向下区的水箱供水,或足在上下区间装置减压阀代替水箱起到减肫的作用,用这种方式给水,设备和管道都比较简单,成本较低,方便维修管理,但是F区供水面临较大的压力,水泵也会消耗较多的能源。
(二)气压罐给水方式。这种方式需要离心水泵和气压罐两种设备。利用气压罐内的空气的J矗缩性来存储和调节水量的高度,并且使用水泵机组的循序启动和软启动,实现供水。气压罐供水不需要建设水塔和水箱,减少了建筑物的荷载和基建的投资,而且密封的罐内可以避免水质的污染,但是气压罐的容水量是有限的,并且会经常出现供水压力不稳定的现象.供水的可靠性无法保障,水泵的启用频繁,大大缩短了使用的寿命,设备支出费用会有所增加。
(三)高位水箱供水方式。这种方式所需的设备包括水泵和水箱。水箱内的水在泵房内离心泵的作用供给,高位水箱则用来存储和调节本区的水鼍及稳压。使用高位水箱供水方式,水箱里可以储存一定量的水,并儿水泵的启动次数也相对较少.可以保障供水的安全町靠,同时所支出的设备费和运营费也比较低。但是,使用这种方式,首先,水箱内的水容易受到污染:其次水箱的设置会占用一定的建筑面积和增加建筑结构的复杂性。
(四)变频泉无水箱给水方式。这种方式的水压和流量是可以调节的。从而达到一种节能的效果,并且可以随着用水景的变化随时调整点机的转速运行,保证了运行的可靠性并且延长了设备的使用寿命。但是由于变频器的价格比较贵,所以设备所需的费用较大,并且变频器对工作环境也有一定的要求,容容易受到外界的干扰,影响整个系统的正常运行。总而言之,每一种给水方式都各有利弊。给水方式的设计,应该结合实际的情况和地方特点,做到具体分体具体分析,也町以将几种供水方式相互结合使用。
四、高层住宅的排水设计选择
(一)排水系统的分流制。污废水是采用合流制还是分流制主要是由技术和经济两大因素决定的。一般在民用高层建筑中,牛活污、废与雨水是分流排放的。3.2排水管道布置。需排出的污水尽量通过最短的排水管道排出室外,并且排水管道尽量的不要经过变形缝。这样有利于排水管道的安全使用以及维修清理。
(二)排水管道的铺设。管道与墙之间、管道之间需要留有一定的间距;如果管道要穿越楼板、穿越墙壁或是楼基怎要预留洞孔。排水立管与排水管端相连的部分应该采用两个45度的弯头或是弯曲半径不小于4倍管径的90。弯头。
(三)通气管道系统设置。建筑内排水管道系统要设置专用的通气立管与大气相通,达到释放排水管系中正压和补充空气减少负压的作用。保证排水管内空气的流通,减少排水管道内的有害气体。排水管道一般有伸项通气管、专用通气管、主通气管、副通气管、器具通气管和结合通气管等几种通气的方式。
(四)通过严格的水力计算,控制排水立管的水流量不超过规定的最大流垣值并且为了降低水流的下降速度,可以在排水立管中采取一些消能措施.从而避免水流的冲击对管系所造成的破坏。在实际的建筑操作中,通常自顶层起,每隔6层就会设置一套消能的装置。
五、给排水设计的细节注意事项及方便住户的措施
卫生间的设计是住宅设计中非常重要的一部分,这一空间的设计是不应被忽视的。那么如何做到方便实用也是我们关注的。如有主卫生间和客用卫生问的,主客分离为方便主人的使用,但这使给水管的布置更加困难,水管穿卧室、客厅不美观,不利于装修,所以决定厨房、卫生问分别装设水表,增加立管,减少横管。水表虽增多了,但计划采用远传式水表,不会进户抄表,打扰住户。对于实际用户来说,厨房也是很重要的,洗涤盆、炉具以及各种家电的布置都是很细微,却也是很关键的。如何让崩户方便地使用,我们采取了一些措施。距离厨房较近的卫生间采用煤气热水器,而距离厨房较远的卫生间采用电热水器,否则由于放水距离过长使用户使用不便。布置给排水立管时,考虑集中设置在洗脸盆旁,装修时可做成管道井,水表等都包在井内。此种给水设计布局,充分体现了以人为本,最大限度满足住户使用的原则。
厨房内放洗衣机的隔断内设两个洗衣机地漏、两个洗农机专川水龙头。这是考虑剑现在家洗农机往往除一个普通型外,还置有“小小神童”等特殊洗衣机。厨房洗涤盆下,预留两个带存水弯的接口,以备用户购买洗碗机等家用电器或其它用途。每个阳台设地漏。下雨时,及时排出积水,在一些特殊情况下,室内有积水时,也可方便地排出。
【关键词】节能设计;建筑结构设计;应用
随着我国建筑规模的不断扩大,建筑能耗也越来越高,对我国经济的可持续发展具有一定的不利影响。因此必须从现在开始,加强建筑节能意识,重视建筑节能设计,从而避免能源危机的不断加剧。在不影响建设使用舒适度的基础上,减少耗能、提高建筑能源的利用率是当前我国建筑节能设计的主要任务,设计人员不断创新节能型建筑的设计方法,认真做好建筑节能设计工作。
1 建筑结构的总体规划设计
1.1 建筑选址
建筑基地应避免选择在凹地、洼地、山谷等处,因为冷气流在凹地里会产生“霜洞”效应,为确保建筑物的底层的室内温度,会造成更多能量的消耗。因此,应尽量选择避风、向阳地段作为建筑基地。
1.2 建筑布局
建筑布局应充分、综合考虑以下要素:当地的气候特征、自然环境、人的活动特点、建筑物功能、生态平衡。设计合理的楼体排布的方案,应坚持以下原则:争取和利用日照条件、组织气流、减少热损耗、防止出现风漏斗、考虑冬夏两季的寒冷和高温气候影响。在实际的建筑布局规划时,还可以通过相关建筑手法来改善和提高日照条件,比如利用山墙空隙;多排多列楼栋进行错位布置;点式住宅在朝向好处布置,条式的布置在点式后面,争取日照。
1.3 建筑形态
节能建筑的形态的要求很高,一是体型系数小、二是夏季日辐射得热少、三是有利于冬季避寒风。而实际上符合这三种需求的建筑形体一般都不相同,所以必须考虑各种制约因素的影响,包括当地气温、建筑朝向、日照辐射、围护结构的实际保温效果、环境因素等,通过对得热、失热情况的分析对比,优化和重新组合各因素,就可以得到最佳需求。如果只从夏季得热方面分析,把建筑的进深从8米加大到14米,能够降低11%至33%的建筑耗热指标,所以对于面积大于1000平方米小于8000平方米的住宅,控制进深为12米到14米对建筑节能起到很好的积极、有利作用[1]。
1.4 建筑间距
合理的建筑间距,能够提高建筑的室内日照水平,保证充足的日照量,提高室内温度,同时对人身体健康、心理健康也有积极影响作用。斜屋顶方法是确保建筑的日照要求满足的基础上能尽量缩小建筑间距。
1.5 建筑朝向
选择建筑朝向时,应充分考虑以下因素的影响:一是高温季节减少太阳对卧室外墙和室内的直射;寒冷季节保证室内有适量日照;夏天的通风良好,冬天能防止冷风吹袭;节约用电;考虑当地地形条件;尽量满足组合建筑需求。
2 建筑单体设计
2.1 合理控制体形系数
通常情况下,建筑的体形系数应控制在小于0.3。因为建筑表面积越小,则热损失越小,对建筑节能就越有利,因此应控制建筑的平面、立面尽量减少凸凹面的存在,当然,个别部位的点缀并不碍事。在这里处,平面型通常都是长方形,表现为行列式,能增加冬天室内的阳光照射,减少夏天的强烈太阳辐射,此外,通过合理科学组织穿堂风,也能促进空气对流,小范围内制造出适宜的气候,减少能源的消耗。
2.2 门窗、屋面的节能设计
首先,窗户对住宅建筑具有很大的影响,不但是太阳辐射热量的来源处,也是失去室内热量的关键位置。满足住宅的采光和通风基础上,节能住宅应尽量扩大南向开窗面积,减少北向开窗面积。其次,由于门口和阳台有大量的冷风渗透到屋内,为减少热量损失,节能建筑可以选择安装保温门。再次,虽然屋面热量占整个建筑物并不大,只有9%,但它直接影响着住宅顶层房间的室内热环境条件,出现冬冷夏热现象。因此,提高屋面结构的保温效果也是降低能耗的主要措施。目前,最常用的屋面结构设置为:空气隔气屋加聚苯乙烯泡沫板,保温隔热性能、热工性能都很好[2]。
2.3 新型节能材科的应用
实用粘土砖的保温性能差、耗能高还浪费土地,如今已经被国家限制使用,同时推广加气砖、石膏板、轻质板材等。门窗的材料也越来越环保和节能,不再是过去的钢和木,目前最流行的是塑钢制品,在施工时还加入嵌入式的橡胶密封胶条,有效减少了窗户的空气渗透量,大大提高了气密性。
3 建筑节能技术的应用
3.1 墙体节能
3.1.1 建筑保温节能设计
建筑的保温设计主要有内保温、外保温两种。建筑内保温主要是指在建筑外墙结构的内部加做保温层,优点是施工方便简单、施工速度快、施工技术比较成熟,而且不用加防水层、保温材料不受室外雨水的影响、保温效果良好。建筑外保温是指在建筑外墙的外表面做保温层,然后在上面覆盖防水层。优点很多,分别有:一是保温层设置在建筑结构外侧,等于为建筑物加了一层保护衣,能够有效避免太阳辐射对外墙砌体的影响,减少墙体的应力损害,保护建筑物的主体结构,延长建筑的使用寿命;二是能够避免外墙的梁、柱、门窗之间形成散热通道,减少热桥的产生。三是增加了建筑使用面积。四是保温效果很好,能够大大减少室内温度的波动。五是在气温很高的夏季,外保温材料能够很好的发挥其强大的隔热作用,防止墙体升温过快,降低内表面的温度,增加室内舒适度[3]。
3.1.2 建筑隔热节能设计
建筑的隔热设计,不仅要在建筑的外墙部位设置,而且要在屋顶设置,因为屋顶是建筑结构中受太阳辐射影响最大的部位。隔热设计也有两种方式,分别是隔热构造隔热以及使用隔热材料隔热。常见的隔热材料有热反射类、板块类、填充类。空气层的隔热是目前比较常用、价格低廉而且隔热性能良好的隔热方式,是一种把“空气”当作隔热材料的特殊方法,其隔热原理是降低传热从而实现隔热,像空气间层的厚度和密闭程度、热流方向、两侧表面的光洁度等因素都会对其隔热性能造成影响。空气层的隔热目前主要运用在炎热气候地区的双层窗、墙体和屋面,隔热效果很不错,同时设置在墙体部分的空气间层还能起到保温和隔热的双重效果,但水平构件是只能隔热的。
3.2 屋面节能
常用节能屋面有架空型保温屋面、高效保温材料屋面、倒置型保温屋面以及浮石砂保温屋面。平屋顶一般都是使用加气混凝土保温,把厚度增加到50毫米到100毫米。50~100mm。其他还有用浮石砂、水泥珍珠岩、水泥聚苯板保温。而坡屋顶通常会在天棚上铺设绝热材料。
3.3采暖节能
常见的采暖节能技术是水源热泵技术,主要是利用地下水、湖泊、河流等地表浅层水源中的地热能和太阳能所形成的低温低位热能资源,运用热泵原理,输入少量的高位电能,实现低位热能的转移。其中,地下水的温差波动小,在外界气温对比下,直接表现是冬暖夏凉,是很好的空调冷源和热泵热源[4]。
4 结语
综上所述,加强建筑节能设计具有重要的现实意义。由于建筑节能涉及到总体规划、自然地理环境、建筑性质、居民使用方式等方面,因此设计人员应该综合考虑各种因素的影响,权衡利弊,做好建筑结构的节能设计工作,减少资源的损耗,提高资源的利用率。
参考文献:
[1]韩.浅谈节能设计在建筑结构设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009(05).
[2]柯晓灵.浅谈绿色建筑的结构设计方案[J].科技与企业,2012(13).