基于高层民用建筑防火设计的探究

基于高层民用建筑防火设计的探究

陈作力

关键词：高层；民用建筑；防火设计

1.高层民用建筑的火灾特点

1.1高层民用建筑可燃材料量大

高层民用建筑标准较高、自动化、电气化程度也高，各种电器设备很多，漏电短路极有可能发生，且极易引起火灾。另外，高层民用建筑火灾发生与蔓延和建筑材料的关系密切，特别是矿棉挤、塑聚苯板等常用隔热保温材料都是燃点较低的。目前的建筑材料保温和防火的功能有一定矛盾，保温性好的材料一般也是可燃性高的材料。

1.2火险隐患多，消防设施不完备

一些综合性的高层民用建筑，功能复杂，可燃物较多，消防安全管理不严，火灾隐患较多，一旦发生火灾容易造成大面积火灾。如某些建筑物未增设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的情况下，违章堆放大量杂物在疏散通道，致使火灾一旦发生火势就迅速蔓延。

1.3高层建筑火灾蔓延速度快且途径多

高层建筑内一旦发生火灾，建筑内的各种楼梯间、电缆井、排风道、管道井等这些功能必要的内部通道会在火灾时形成若干个竖向火洞，火灾时烟气像高耸的烟囱一样向上升腾，烟囱效应非常强烈。火势沿外墙窗口向上卷曲、升腾，甚至跳跃式向上层建筑蔓延。高层建筑中竖向火的蔓延比横向要快的多。建筑物建的越高，火灾扩散蔓延速度就越快。

1.4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。

2.高层民用建筑防火设计的必要性

随着我国社会经济建设步伐的加快，城市建设规模不断扩大，人口数量也急剧上升。城市每年因建筑火灾而造成的人员伤亡及财产损失十分严重，高层民用建筑的消防安全问题逐渐成为人们及业界人士的重点关注的焦点。从上述分析可知，由于高层建筑具有人员密集、构造复杂、建设规模大和功能繁多等特点，一旦发生火灾，其蔓延方式通常分为横向和竖向蔓延，其中竖向蔓延方式较难预防，若建设单位没有做好建筑消防防火设计工作，不仅会影响到建筑消防系统安全性能的有效发挥，而且还会造成严重的人员伤亡和财产损失。因此，如何提高民用建筑防火设计水平也成为了建设单位亟待解决的难题。

3.高层民用建筑的防火设计要点

3.1加强材料的选择和使用

要加大对于高层民用建筑防火材料选择和使用的管理力度。首先，在民用高层建筑进行施工时，建筑的主体结构一定要采用耐火性能好，并且质量具有严格保证的防火材料。在建筑工程设计中，要对选择耐火性强的材料，比如说在表面喷涂石棉的防火材料。性能良好的建筑材料对于民用高层建筑的防火安全有着极为重要的意义。第二、高层建筑的建筑就够一定要具备强大的防火性能，比如钢筋混凝土结构就具有相当强的耐火性。同时要想在这种结构的基础上再进一步，可以在这种结构的表面再涂抹上一层防火材料，从而进一步加强民用高层建筑的防火性能。

3.2做好防火分隔与安全通道设计

高层民用建筑中，因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右，烟气是火灾中的隐形杀手。所以，要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3-0.8m/s，垂直方向扩散速度为3.4m/s，当烟气无阻拦时，只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径，易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所，消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气，保证人员安全疏散和扑救。因此，超高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统，能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的，从投资方面又低于机械排烟系统，是可行的。

3.3合理设计消防通道和火灾扑救面

高层建筑的消防车道应该最少具有4米的宽度，而通道的内沿则应同建筑物留有5米的距离。高层建筑为长方形，应于建筑物的长边处考虑设计火灾扑救面。以确保云梯和居高车能够有效地连通道建筑物的各个方位，将火灾扑救面与消防通道进行结合设计，并适当加宽预设扑救面处的车道宽度。而在消防车道和火灾扑救面下的暗沟和管道则应使用能够承载消防车辆重量的材料，在上空也不应该假设有高空的天线和露台等障碍物，以免影响消防车辆的工作。

3.4正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水

通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁及池底，以防止生活水质污染。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于两根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

3.5防排烟设计

因正压送风系统和机械排烟系统的成本高，一些高层民用建筑的设计中往往忽视它们的安装，高层建筑的楼层多，建筑高度高，排烟系统的缺失会使烟在发生火灾时垂直向上，造成重大的损失，烟气的过多吸入是发生火灾时造成人员伤亡的重要原因，因此，防排烟设计非常重要。一般防排烟设计有两种方式，一个是自然方式，通过阳台、外窗、竖井排放烟气，受地区和风向的影响较大，而且难以保证效果，因此，国家明文规定超过100米的建筑物不能采用自然排烟方式。另一个是机械方式，包括减压排烟和加压防烟两种，高层民用建筑应设置正压送风系统和机械排烟系统，以促进火灾时烟气的排放。

结束语：

高层民用建筑防火设计水平关系到建筑消防安全性能的发挥，稍有不慎就会造成严重的人员伤亡和财产损失。因此，高层建筑防火设计应遵循“预防为主、防消结合”的消防原则，结合建筑物的整体特点，制定出合理的、科学的和经济的消防设计方案，最大限度预防火灾隐患，从而确保建筑物的整体安全。

参考文献

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[2]陈猛.浅谈高层建筑的防火设计[J].科技资讯.2012（09）.

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