关于高层建筑消防设计的

【摘 要】现代社会,高层建筑琳琅满目,对于高层建筑来说,火灾事故一但发生,消防灭火的难度就会很大.因此,在建筑设计阶段就应该充分考虑建筑消防问题,建筑消防设计主要考虑两个大方面：火灾的预防和火灾发生时的扑救措施,本文结合实际工作检验,首先简要介绍了高层建筑火灾的特点,重点介绍火灾预防措施在消防设计中的具体体现和消防栓在高层建筑的科学设计.

【关 键 词】高层建筑；消防设计；消防栓；灭火器

前言

随着经济的发展和社会的进步,城市里的楼房逐渐向高层化发展,高层建筑物越来越多,层数越来越多,功能越来越完善,室内装修也越来越豪华.同时,火灾隐患越来越大,人们对高层建筑的设计要求,尤其是防火、防电等消防设计的要求更加重视、要求更高.建筑消防设计中要提前考虑好消防因素,一、做到事先预防,主要通过确定使用材料的耐火等级和耐火构造,控制可燃物数量及分隔火部位等措施.二、火灾发生时能够及时应对,主要通过设置疏散设施及排烟、消防栓、灭火器等.在设计阶段就要全面考虑一旦火灾发生,能够在第一时间最大可能的采取应对措施.高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间,楼梯间应布置成有两个疏散方向.超高层建筑应增设暂时安全区或避难层,还可设屋顶为直升飞机场,从空中疏散.疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯.

1高层建筑火灾的特点

由于楼层高、居住人员密集,一旦发生火灾,扑救和疏散难度都很大,加之火灾会迅速蔓延,必定会给居民带来严重的损失.高层建筑火灾具有以下特点：①火势比普通建筑蔓延的快.因为建筑物比较高,建筑的楼梯内、电梯间、排烟道、电缆井等就象一座座高耸的烟囱,火灾一旦发生,烟火水平方向的流动速度高达0.3～0.8米/秒；垂直方向高达2.4米/秒左右.烟气在无阻挡的情况下,对一座长百米左右的建筑物,只要2～5.5分钟就可以从一端扩散到另一端.②疏散困难.高层建筑层数多,垂直距离长,疏散到地面或其它安全场所需要的时间长,火势的快速蔓延也加大了人员疏散的难度.③灭火扑救难度大.一个10层的建筑就几十米高,有些建筑甚至高达百米,如此高的距离给室外营救带来了很大困难.此外,由于室内消防设施不够完善和建筑内消防用水不足、烟熏火了等情况,给建筑内人员实行自救也带来很大困难.

2火灾预防措施在消防设计中体现

2.1建筑主体应设计运用耐火材料结构

目前,高层建筑所采用的钢结构,耐火性能普遍比较差,在温度升高或在火中燃烧30分钟以上,钢材的抗拉和承重就会急剧下降,钢结构会发生形变.因此,高层建筑内在选取主体结构材料时一定要先确定材料的耐火等级,耐火等级决定了采取何种结构设计.目前,根据建筑常用结构的类型,国内把钢结构素材的耐火能力划分为四级,对于高层建筑的选材来说,必须选择一级耐火材料.因为,一级耐火材料具有很好的耐火稳定性,它如果用砖或混凝土做成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱的承重墙的耐火极限为5个小时,梁须为耐火极限3小时的非燃烧体,其钢筋保护层须厚30毫米以上.

2.2建筑消防通道的精细设计

安全通道是火灾等事故一旦发生时,用来紧急输送人员的通道,安全通道设计是建筑设计中一个相当重要的方面,尤其是高层建筑的安全通道设计.据统计,高层建筑火灾伤亡人员中有60%是由于燃烧的烟气和二养化硫等毒气窒息而死的,由此可见,咽气是建筑火灾伤亡中的最大杀手.因此,在建筑设计时,设计人员要认真细致的考虑建筑内消防排烟系统的科学设计,设计时要充分考虑火灾时烟气的流动速度（水平流动速度为0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s）,因为,烟气的流动速度大大超过了人员的疏散速度.

由于高层建筑的楼梯间、电梯井等空间是火灾垂直方向蔓延的重要途径,在这些空间里很容易快速形成“烟囱效应”.同时,楼梯间又是人员在紧急时刻的临时避难场所和疏散通道,电梯间是消防人员进入高层建筑进行营救的重要通道.在进行这些项目的设计时,一定要设置机械加压送风系统,以达到在火灾发生时阻止有毒气体的进入和排出这些空间里的烟气,以保证人员的安全及保证火灾得到及时扑救.

2.3建筑之间要设计一定的防火间距

众所周知,火灾一旦发生,就会快速蔓延,为了防止火势进一步扩大,在建筑设计时要给建筑物之间保持一定的防火间距,具体标准如下：高层建筑的主体同一、二级耐火等级建筑物之间的防火距离不得小于15米,同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于18和21米.并且要设置防火墙,一、二级耐火等级建筑长度超过150米时要设防火墙,分区的最大允许面积为2500米2；三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200米2和600米2.防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体,防火墙上如有洞口应装设甲级防火门窗,各种管道均不宜穿过防火墙.

3高层建筑消防栓的科学设计

消防栓由于其低廉,方便维护和维修,并且在火灾一旦发生时,消防栓在第一时间内能够比较有效的灭火等优点,消防栓成为火灾时候扑救的主要工具,在现代建筑中得到了非常广泛的应用.消防栓的设计应严格按照相关的建筑设计防火规范要求进行设计,下面具体介绍：

3.1设计合理的供水方式

建筑设计人员应根据当地供水部门提供的情况选择合适的给水方式：①经济给水方式：即由室外给水管网直接向室内管网供水的方式,该种给水方式适合平楼,在每时每刻都能够给消火栓提供压力和流量.②动力给水方式,即设置水泵、水箱的给水方式,这种给水方式主要应用于室外管网一天之内有一定时间能同时保证室内最不利点消火栓的设计压力和流量要求.另外,设有房顶水箱或高位水箱,水箱通常储水量应保证10min消防用水量,灭火时由水箱供水.

3.2设置合理的消火栓位置

设计时应严格按照2008年版的《建筑设计防火规范》中的相关规定进行设置,根据建筑内的防火区域分别设置消防栓,消火栓不可跨防火分区使用,无论是平面分区还是竖向分区.消火栓的布置应满足最、次不利点消火栓水压要求.消火栓的布置,应保证每一防火分区同层有两支水的充实水柱同时到达建筑内任何部位：目的为了做到一个消火栓受到火灾威胁时,其相邻的另一个消火栓仍能保护附近任何部位.室内消火栓要暗装于防火墙上时对消火栓所在墙面部位应用防火板材或防火涂料等进行阻燃处理,因为箱体暗装时,箱体有时要贯穿整个防火墙,在防火墙上形成只有一层铁皮的贯穿防火墙孔洞,增加了火势蔓延的通道；如果防烟楼梯间前室的防火墙上安装的室内消火栓也贯穿整个防火墙,那么,该处墙体的耐火极限将远远小于规范要求的0.9H,无法满足封闭楼梯间耐火极限要求.

4结束语

建筑消防系统的设计是建筑设计的一个重要环节,消防设计是否科学合理决定了高层建筑的安全系数,决定了火灾一旦发生时,人们的生命财产是否能够得到保障.设计人员只要在建筑设计阶段设计好消防预防措施,如：建筑结构、建筑主体、建筑所用材料等及设计好火灾一旦发生后所采取的消防措施,就一定能够设计出合理科学的消防方案.

[4]江潮.余洁,高层建筑消防给水设计[J].《价值工程》.2011年23期.