时间：2023-09-12 17:01:45
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关键词：防火设计;性能化防火设计;人员安全疏散;高层建筑
Abstract: In the past two decades, with the rapid economic development and the considerable progress of science and technology, high-rise residential is becoming one of the architectural forms of our cities. The development of high-rise residential buildings, to building fire safety design and fire extinguishing work has brought many difficulties, and also a huge challenge to the existing building fire safety design specification. Therefore, to carry out the performance of the fire, is to ensure that the general trend of building fire safety.Keywords: Fire; performance-based fire design; safe evacuation of personnel; high-rise buildings
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1. 现行住宅设计中防火规范存在的主要问题
(1).《高规》中将住宅建筑划分为了一类高层和二类高层这两类，一类高层指的是十九层及十九层以上的普通住宅; 二类高层为十层至十八层的普通住宅。规范对住宅类别的划分，只是根据层数来决定，但在高度方面却没有作任何规定。在这两类住宅的防火要求上存在着指标不统一、规定不明确的问题，没有给出一个完整的防火设计体系;另外，按《高规》中要求，住宅按照不同的组合方式，可分为塔式住宅、单元式住宅、通廊式住宅和跃廊式住宅等，不同类型对应着不同的消防技术规定，但是《高规》对这些不同类型的住宅并没有进行定量、准确的规定，组合方式不同就会产生不同形式的建筑类型，这样容易使设计者产生误解，影响建筑的防火安全性。
(2).安全疏散出口宽度和距离的要求比较粗糙、简单，不符合实际需要。一些规定在具体实行时与实际情况相冲突，比如设置连通阳台的通道问题等。此外，在现在的设计中关于逃生设施的一些问题根本没有加以考虑。
(3).对于住宅楼结构构件的耐火等级需达到的极限值，缺乏合理性，没有很好地根据住宅建筑的特征提出，且宽严度掌握得不好。另外，根据对传统建筑材料和构件组合进行试验得出的数据，己无法适应目前新型的建筑材料和构件形式的变化，严重制约了现代住宅建筑形式的发展。
(4).出于造价的考虑，目前我国只对超过loom的高层住宅楼和属高层建筑的高级住宅，规定安装自动报警和自动灭火系统。但是实际上，这种形式的住宅建筑在我国很少见，而绝大多数的住宅楼内又均没有设置这两种系统，假如住宅楼失火，只能依靠外部救援来进行安全逃生。
(5).现行处方式规范对各种住宅的内部装修材料应达到的耐火等级均作了规定要求，但对单个家庭内进行的家装实际上并没有真正的限制，因此必然会存在有火灾隐患。
作为建筑的一种类型，高层住宅楼除了具有建筑的一切共性外，还具有其自身的结构形式和特征。高层住宅楼防火设计是建筑防火设计体系中较为薄弱的部分，由于高度大、居民相对较为集中、以及环境的特殊性等，决定了其一旦发生火灾，将会带来巨大损失，后果惨重。因此，为了保护居民的人身、财产安全，必须高度重视高层住宅楼的防火安全问题。高层住宅楼的防火设计己成为建筑防火设计体系中一个相当重要的组成部分。
2. 高层建筑防火设计的步骤
目前，高层建筑设计过程一般以美国防火工程学会(SFPE)“建筑物性能式防火分析与设计工程指南”为参考，分为7个步骤。其中各步骤之间紧密联系，最终形成一个完整的整体。
(1).确定工程参数
性能化防火设计的第一步就是要确认工程的建筑概况及有关的各项参数。首先要对建筑物各方面的信息有所了解，比如建筑的结构、形式及使用功能等，这些一般都是量化的指标，是进行建筑物防火设计的前提和基础。另外，对特殊的建筑物以及建筑的工艺特征等都要格外关注，使用功能不同的建筑，其使用者的特征和要求也不同。
(2).确定防火安全的目标和相关指标
性能化防火设计的安全目标是根据不同建筑物的社会目标、功能目标和社会大众对建筑物不同的安全期望，来制订的性能要求。建筑必须满足性能水平的要求，从而达到消防的安全目标和功能目标。这些参数一般也都能够被量化，还能加以计量。一旦确定了工程的参数，下一步就是要确定防火安全的总目标，这个总体目标应该是保证人员的生命财产、建筑的使用功能以及环境等都不致受到火灾的危害。
(3).确定火灾场景和设计火灾
建立火灾场景和设计火灾是性能化防火设计的重点，在这一部分中，不仅工作量大而繁重，而且对数据的要求较高，必须真实可靠。
火灾场景是对所设定火灾从开始引燃到火灾发展到最高峰，以及火灾由此对建筑物所造成的破坏的描述。建立火灾场景需要考虑火灾发生的概率因素和确定性因素，换句话说，该火灾发生的可能性有多大，假如真的发生了，火灾又是如何发生发展、蔓延和增长到最高峰的。
建立火灾场景时，需要我们考虑的影响因素有许多，例如:建筑物的周边环境、建筑的平面布局、结构和造型、室内火灾荷载大小及其分布状况、火源可能发生的位置、室内人员的数量及分布状态、消防设施的工作情况等等，一般情况下我们只考虑重要的、能够预测到的因素的影响，这主要包括:
．火灾发生前的状况:建筑概况、内部分隔、状态;
．点火源:能量、温度、时间以及火源与燃料的接触情况;(3)初始燃料:状态、表面积与质量比、热释放率;
．可能被引燃的燃料:周围的燃料、数量、质量、材质、分布;
．蔓延潜在性:超出室内、设施、面积大小(假设是在外面);
．目标位置:在火灾可能蔓延的途径上标明损失目标相关的物体及其体量;
．建筑使用者的特征及状态:清醒、睡着、残疾、年龄、有无经验等;
．其他一些关键因素:是否通风、灭火设施运行等。设计火灾是对某种特定的火灾场景进行的描述，可以用一些火灾参数来表现其发生、发展的特征，如热释放速率、火灾增长速率、燃烧产物等。一般采用火灾增长曲线来概括设计火灾的特征，每个火灾场景都应该具有其自身的火灾增长曲线。
(4).进行计算分析
对火灾的发生发展进行计算分析，不仅包括运用经验公式或其他的计算方法，也包括对火灾建立的物理模型和进行的模拟，根据上述设定的火灾场景，并利用相关理论，计算和分析火灾在特定条件下发展的态势和蔓延的途径。通过运用计算机软件进行模拟，可以形象的动态模拟出火灾的发展和蔓延过程、烟气的产生与扩散、消防设备的运作情况以及人员的反应和疏散过程等，并可以定量的计算出火场的温度、烟气的浓度和密度等重要参数，利用这些参数分析各种因素的影响，推断出火灾对建筑使用者生命财产造成的危害度，进而对建筑物的防火安全度作出评价。
(5).设计方案的确定
方案的确定可参考现有的“处方式”规范中的各种常用的技术手段，也可运用一些工程实践的总结和专家论证，确保设计人员采用的设计方法满足建筑防火安全的要求，并能被人们接受。
(6).提出和评估方案
在对火灾进行评估时，首先应提出多个防火安全设计方案，并确定出最佳的防火设计方案。对火灾进行评估是一个不断循序反复的过程，在此过程中，主要要求能够证明所采用的防火方案是合理有效的，并能够达到一定的安全等级。在这一部分中，需要强调建筑防火安全的整体性，由于在工程设计的过程中，可能会出现不同技术工种对建筑性能要求相冲突的情况，因此对建筑物的整体防火安全性进行评估是必须的，比如对建筑内的火灾发生发展、防排烟系统、人员安全疏散以及火灾报警、扑救等方面。
(7).方案优化选择，确定最终设计方案所制定的防火设计方案能否被批准，关键要看设计和分析报告是否合理。该报告一般要包括概括分析和设计过程中的全部步骤，并且报告分析和设计结果要尽可能满足各方的要求。
5.参考文献
[l]李引擎.绿色住宅的防火安全[J].工程质量，2005，12:35一37.
[2]刘洋，刘爱英.推行建筑性能化防火设计势在必行[J1.安全，2006，5:8一10·
[3]王军，赵成泉.现代城市高层建筑防火设计的思考[J].城市管理与科技，2001，3(3):37一39.
[4]包东华，刘建新，刘铁峰.论高层住宅防火设计[J].中国住宅设施，2003，08:32一33.
[5]吴先强.建筑性能化防火设计探讨[J].中国西部科技， 2008，07(24):36一37.
关键词：高层建筑；防火设计
社会的稳定繁荣和经济的发展都和消防工作息息相关。目前的高层建筑的防火设计不仅仅是企业的事，这还需要得到来自政府部门的支持，在各个部门相互合作的情况下共同制定出切实可行的建设方案，严格管理好各项管理工作的实施，这些措施都为保障建筑消防安全发挥重要作用。这样才能尽可能的降低高层建筑的火灾发生可能性，从而避免火灾带来的人员伤亡和财产损失。
1 保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性
《高规》规定，一类高层建筑的耐火等级为一级，二类高层建筑耐火等级不低于二级，在高层建筑防火设计中应保证建筑物的耐火等级，使火灾发生时建筑物结构在较短时间内不会损坏，为人员疏散赢得时间，同时也减少火灾损失。可靠的耐火构造能减少起火，蔓延及保护人和建筑的安全。设计中除了应首先保证主体结构的耐火能力之外，还须对天棚，墙面等装修部位的耐火性能给予充分的考虑。高层建筑的防火要尽量的降低火灾发生的可能性。随着科技的发展，人们的知识技术水平的不断提高，对于高层建筑的火灾的预防和应对都有了很大的飞跃，安全水准越来越高。性能设计是目前比较流行的防火系统设计体系，由于建筑的防火需要和各种防火技术的不断发展，在此基础上产生的性能设计是一个比较综合的，更能适应高层建筑防火的一种新的设计方法。性能设计的目的就是要设计到最有利于防火的方案以及为防火提供最有效的措施。
1.1 耐火等级和材料选择
根据我国的各种不同种类结构建筑的耐火能力制定出来的四个等级来分的话，一般高层建筑务必要达到前两个等级。建筑能不能有很好的耐火性能主要是看它的耐火最高温度、耐火时间以及燃烧性能。建筑物达到了耐火极限的时候通常就会逐渐失去本身的承载能力。高层建筑在构件的选材上面要注意选择什么类型的燃烧体比较合适。燃烧体根据构件的材料依燃烧的容易程度可以分为燃烧体、难燃烧体和非燃烧体。
1.2 高层建筑物要按照具体的耐火等级来决定使用什么样的构件材料和构造设计。举例来说，假如耐火等级比较好的承重墙和柱须能够承受时间最多为3小时，其构件材料主要是非燃烧体，当然，构件材料的厚度的大小也影响着建筑体的耐火极限。在整个高层建筑的构造设计之中，由于高层建筑在遭遇火灾的时候灭火救援的时候难度比较大，在设计之初务必要确保整个建筑的主体结构的耐火稳定性，这样才能有利于救援的时候获得的疏散时间，而且这样的设计也有利于灾后的建筑物修复工作。
2 做好防火分隔与安全通道设计
在导致火灾出现人员伤亡的相关调查之中，具体数据显示，大约有七成的死亡都是毒烟气窒息造成的，也就是说在高层建筑的火灾之中影响生命安全的最大因素就是烟气。主要的原因就是烟气的物理性质就是高速度的水平流动和垂直扩散能够使得有毒的烟气在短短的几分钟不到就蔓延到高层建筑的各个楼层。烟气只要蔓延的话，人往往是来不及疏散的。烟气在比较狭窄和封闭的楼梯间或者是电梯之间流动的尤其的快，而这些地方又是人群疏散求生免灾的重要通道。因此我们要将防烟排烟系统的设置作为高层建筑设计过程中需要给予特别的注意。这样才能及时的排出烟气防范烟气侵入保障人员的疏散和求援人员的拯救。通常情况下特别高的建筑物在这些关键性的通道都安装了机械排烟或加压送风设备，用来及时的排放出有毒的烟气和防范烟气侵入。对于其裙房的楼梯来说则可以综合的考虑使用什么样的设备比较好。比如说楼梯间的风压值务必要设置得高一点，而前室、合用前室、封闭避难层可以相对降低一点，这样的话不仅有利于疏散安全门的开启，还能够确保安全地带的压力，能够很好的防烟。
2.1 防火间距：高层建筑在设计的时候要为建筑物之间隔出一定的距离，这样才能够尽可能的避免火势的蔓延影响到其他的楼层，一般情况下，对于民用的建筑物来说最低的防火间距也必须是大于6米。而对于高层建筑来说，由于它在遭受火灾的时候会比一般的民用建筑物疏散困难，消防救援车辆需要较大工作半径才能满足比较有效的强求。因此高层建筑的防火距离一般都得大于13米。相对的，厂房内常常都堆放着很多的易燃物，所以说防火的间距更要加大。
2.2 防火分区：防火分区就是指高层建筑中用于遏制住烟气扩散的分区，常常利用防火墙、档烟垂壁等建筑构件把建筑划为若干区域。根据耐火等级的不同各个建筑物分区的面积以及防火墙的设置是不一样的，需要按照实际考察进行，比如说一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙，分区的最大允许面积为2500米。防火墙在设计的时候就要让它能够承受住至少4个小时的非燃烧体。
2.3 安全疏散通道出口：为减少火灾伤亡，建筑设计要考虑安全疏散。在大家常见的公共建筑剧院、影院或者是体育馆等里面，基本上都得保证有两个以上的人员疏散口。因为这样的地方往往是人口比较集中的地方，所以设置的数量要满足人员的快速疏散才能确保火灾发生时的人员人身安全。设计的时候高层建筑的安全出口大多为楼梯，这样的楼梯尽量要比较封闭才行，因为只有比较封闭才能都遏制住烟气的扩散，为人群的疏散争取时间。而不是想当然的越宽敞越有利于人员流动为准。对于楼层特别多的那种建筑务必要增设暂时安全区或避难层。有条件的地方还可以还可设屋顶直升飞机场，从空中疏散。
3 强化报警系统和灭火装置
设置自动报警装置和自动灭火装置。前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型；后者主要为自动喷水设备，不宜用水灭火的部位可采用二氧化碳、七氟丙烷或卤化烷等自动气体灭火设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心，对报警、疏散、灭火、排烟及防火门窗、消防电梯、紧急照明等进行控制和指挥。
室内消火栓设置的技术要求：（1）消火栓充实水柱需经水力计算，且不小于13m，以避免浓烟高热对灭火工作的影响，又能保证消防队员正常使用；（2）消火栓间距在高层内不大于30m，在裙房内不大于50m，保证两股充实水柱同时到达同层内任何部位；（3）采用分区给水系统，有串联供水和并联供水两种方式，当消火栓栓口处的出水压力大于0.5Mpa时，应设减压装置；（4）屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求，超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa。不能满足时，应设气压水罐或稳压泵等增压设施。如是并联给水方式，其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同，发生火灾时，消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱，而串联给水方式中是允许的；（5）水泵接合器。在消防车供水压力范围内的各个分区均需分别设置水泵接合器。也就是说，根据现有或将有的消防车供水能力，确定各个分区是否应设水泵接合器；（6）消防管网采取防超压措施。常用的方法是采用流量―扬程曲线平缓的消防水泵，设置安全阀、泄水阀门等，避免超高压造成给水系统的破坏。
参考文献：
[1] 陈猛.浅谈高层建筑的防火设计[J].科技资讯，2010，（09）.
[2] 刘劲松.论高层建筑防火工程中的设计[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012，（03）.
当高层建筑的层数达到了40层以上时，发生火灾之后的人员疏散工作就会变得尤为困难。这主要是由于在如此高的建筑中垂直逃生通道的距离会大大加长，人员要想从顶层到底层的逃生距离所花费的时间会很长，使得最终的逃生希望渺茫。
2竖向管井较多,易形成烟囱效应
在高层建筑的内部装饰之中所使用到的很多材料都是易燃材料，因此一旦有火源引起，很容易使其点燃，最后火灾会顺延楼梯间、管道井、电梯井、排气道、电缆井、垃圾道等高层建筑中的各种管道向外蔓延。一旦发生火灾，这些存在于高层建筑中的竖向管道就会变成一个个高大的烟囱，最终会形成烟囱效应使得烟和火流动的速率急剧加快，从而最终导致火灾的恶化，使得高层建筑受到更大的伤害。
3施工周期长,施工期间火灾隐患大
由于高层建筑本身的特点导致其整个施工的过程会比较长，而在施工过程中正是火灾隐患比较多的时候，这个时候的用电量很大、临时的火源比较多、现场摆放的易燃物品也很多，因此在高层建筑施工过程中一旦发生火灾则会导致火势蔓延比较迅速，由于施工中基础设备都不完善，也会造成发生火灾之后的救援和扑灭工作难度加大。
4装备要求高,灭火救援难度大
相比于普通建筑的着火扑救，高层建筑的火灾扑救难度要大一些。先今很多的高层建筑外墙都是使用的玻璃材质，当发生火灾之后玻璃受热破碎之后一方面会使得救援设备和车辆等受到很大的阻碍，另外一方面也会使高层建筑内的人员受到一定的伤害。当高层建筑外墙为玻璃幕墙时，如果其实采用的固定窗的话，就会导致消防救援人员很难靠近起火位置，也就无法从根源上彻底的扑灭火灾。受限于现在消防设备的高度一般都在一百米一下，所以当高层建筑的高度超过一百米时，救援消防登高车和供水设备都无法有效发挥作用，这也会使得救援的难度大大增加。
5高层建筑防火设计
在高层建筑的设计之中，防火设计一直都是其中比较重要的一个环节。笔者针对高层建筑火灾发生的相关特点，对高层建筑的防火设计提出了相应的改善措施
5.1防火分隔方面
当高层建筑发生火灾时，要尽可能将火源控制的起火点位置，防止其向其它楼层和房间蔓延，因此在防火设计中要考虑到住宅的单元墙和防火墙在阻止火灾蔓延起到的作用。
5.2防火设计方面
对于高层建筑而言，每一个建筑本身由于其建筑规模、功能设计、地理位置等不同使得每一栋高层建筑都有不同的防火设计要求，针对这些不同的防火设计要求显然不能通过一个防火设计规范来实现。因此在设计高层建筑的防火设计时必须要在防火设计规范的基础之上发挥主观的能动性，加强防火隔断,避免使用可燃材料,增加灭火手段,加强防排烟措施,增加建筑构件的耐火性,采用不同的解决办法,以求最终能够实现防火的要求。
5.3室内装修陈设方面
消除建筑物室内的火源几乎是不可能的，但是换一个角度，室内采用难燃、不燃陈设或装饰却是能够实现的,因此在高层建筑的装饰、装修中尽可能采用难燃甚至不燃的材料。
5.4安全疏散方面
高层建筑中安全出口数目、疏散宽度和距离，都要符合国家有关防火规范的规定。在安全出口处没有设置门槛、台阶，疏散门向外开启，没有采用卷帘门、转门、吊门和侧拉门，门口没有设置门帘、屏风等影响疏散的遮挡物。确保安全出口和疏散通道畅通无阻，严禁将安全出口上锁、阻塞。安全出口、疏散通道和楼梯口设置符合标准的灯光疏散指示标志。设置火灾事故应急照明灯，照明供电时间不少于二十分钟。总之，高层建筑的防火设计，应遵循“预防为主，防消结合”的方针，针对高层建筑发生火灾的特点，应首先立足于自救，采用可靠的防火措施。具体来讲，须从以下几方面加以考虑。
1.高层建筑的消防特点
1.1火势蔓延快
如果防火分隔存在问题，高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道在发生火灾时将像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的重要途径。据实验资料证明，在火灾初起阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s；烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3～4m/s。如一座高座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。重庆中天大酒店火灾起因就是因为防火分隔不严，变形缝封堵不严，致使纵向楼层相互串通，造成火势蔓延成灾。
1.2疏散困难
高层建筑的特点：1）层数多、垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间会相对延长；2）人员集中；3）发生火灾时由于各种竖井拔气气力大，火势和烟雾向上蔓延快，增加了疏散的困难。普通电梯在火灾时由于切断电源等因素，多数建筑的安全疏散主要还是依靠疏散楼梯，而楼梯一旦窜入烟气，就会严重影响人员疏散。
1.3火险隐患多，消防设施不完备
一些综合性的高层建筑，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。如某酒店在未增设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的情况下，违章在变形缝位置设置办公室，并堆放大量杂物，致使火势迅速蔓延。同时，大楼内消防电梯未设置挡水设施，造成火灾发生后期，消防电梯控制线路短路，电梯无法正常使用，延误了火灾扑救时间。
2.高层建筑防火设计应把握的几个要点
2.1安全出口
高层建筑物内发生火灾时，为了减少损失，需要把建筑物内的人员和物资尽快撤到安全区域，这就是火灾时的安全疏散，凡是符合安全疏散要求的门、楼梯、走道等都称为安全出口。如建筑物的外门；着火楼层梯间的门；防火墙上所设的防火门；经过走道或楼梯能通向室外的门等，都是安全出口。 直通室外的安全出口的上方，应设宽度不小于1m的防护挑檐。
2.1.1 安全出口布置的原则 布置安全出口要遵照“双向疏散”的原则，即建筑物内常有人员停留在任意地点，均宜保持有两个方向的疏散路线，使疏散的安全性得到充分的保证。
2.1.2 安全出口的数量 安全出口数量的多少，对保证人身安全和物资疏散极为重要。但是，从经济角度出发，也不是设得越多越好。一般来说，每个防火分区安全出口的数量不得少于两个。不过于人员较少或面积较小的防火分区，以及消防队能从外部进行扑救的范围，由于其失火率相对较低，疏散与扑救较为便利，因此也可以适当放宽，不完全强调设两个安全出口。九层及九层以下的塔式住宅，每层不超过6户，建筑面积不超过400 m2者；十层至十八层，每层不超过8户，建筑面积不超过500 m2，且设有一座防烟楼梯和消防电梯的。
2.2火灾事故照明和疏散指示标志
建筑物发生火灾时，正常电源往往被切断，为了便于人员在夜间或浓烟中疏散，需要在建筑物中安装事故照明和疏散指示标志。
2.2.1 事故照明和疏散指示标志的安装部位 1）封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，消防电梯及其前室；2）消防控制室、配电室、消防水泵室、自备发电机房；3）观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、商场营业厅、地下室等人员密集的场所。
2.2.2 事故照明和疏散指示标志的安装要求 1）安装在疏散走道、疏散门、太平门和居住建筑内长度超过20m的内走道的墙面上 顶棚上、门顶部、转角处；2）安装高度距本楼层地面1.5～1.8m处；3）安装在非燃烧材料或难燃烧材料上，并应有玻璃或其它非燃症材料制成的透明保护罩；4）事故照明和疏散指示标志应有备用电源，并有一定的光照度。
2.3消防电梯
高层建筑发生火灾时，要求消防队员迅速到达起火部位，扑灭火灾和救援遇难人员，如果消防队员从楼梯登高体力消耗很大，难以有效地进行灭火战斗，而且还要受到疏散人流的冲击，因此设置消防电梯，在利于队员迅速登高，而且消防电梯前室还是消防队员进行灭火战斗的立足点，和救治遇难人员的临时场所。
2.3.1 消防电梯的应用场合 下列建筑物应设消防电梯：1）建筑高度超过32m的高层厂房和仓库；2）一类公共建筑；3）塔式住宅；4）12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅；5）高度超过32m的其它二类公共建筑。
2.3.2 消防电梯的技术要求 1）消防电梯必须设置前室。前室的面积居住建筑不应小于4．5 m2，公共建筑不应小于6 m2。前室与走道之间应设乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘，还应设有消防专用电话、专用操纵按钮和事故照明。在前室门外走道上应该设置消火栓和紧急用插座；2）消防电梯间前室宜靠外墙设置，在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道向室外；3）消防电梯的井壁、机房隔墙的耐火极限应不低于2h，井道顶部要有排烟措施；4）消防电梯应有备用电源，使之不受火灾时断电的影响；5）消防电梯前室门口宜设挡水设施，井底应有排除积水的设施；6）由于火灾并非经常发生，所以平时应将消防电梯与服务电梯兼用，但必须满足消防电梯的要求。另外，在控制系统中要设置转换装置，以便在发生火灾时能迅速改变使用条件。
2.4火灾事故广播
在安装有事故照明和疏散指示标志的场所，应同时安装事故广播系统。以便在紧急情况下同时有声光效应，使人员尽快有秩序地疏散。 事故广播系统可与火灾报警系统联动，并按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定设置。
2.5屋顶直升飞机停机坪
建筑高度超过l00m，且标准层建筑面积超过1000 m2的公共建筑。宜设置屋顶直升飞机停机坪或直升飞机救助的设施，并应符合下列规定：1）起降区的大小，主要取决于可能接受的最大机种的全长。为了保证直升飞机的安全起降，起降区的长、宽应为最大机种全长的 1．5～2．0倍。在此范围内，不得设有高出屋顶的塔楼、烟囱、金属天线、航标灯杆等障碍物；2）屋顶停机坪要有明显标志，其四周要设边界标志，还需设有灯光标志；3）屋顶直升飞机停机坪要设置等待区，等待区要能容纳一定数量的避难人员，在其周围设安全围栏，等待区与疏散楼梯间顶层有直接联系，出人口不少于2个，以利于人员集结；4）直升飞机停机坪须配备灭火抢险的工具和固定灭火设施。
3.结语
总之，高层建筑的防火设计，应随着社会的不断发展，技术的不断进步，不断加以总结和提高。作为建筑设计人员，要不断学习先进的设计方法，严格按照国家的有关规范及规定执行，认真负责地作好每一项设计任务。满足建筑物“实用经济、安全、美观”的设计标准。
参考文献
[1] GB50045-95. 高层民用建筑设计防火规范[S].
关键词：建筑设计；防火设计；安全疏散
一、保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性
目前国内外高楼多依赖钢结构，虽然它的整体性和稳定性都很好，但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降，通常在摄氏450～650度就会失去承载能力，发生变形，钢柱、钢梁弯曲，不能继续使用。一般情况下，不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此，建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。
(一) 耐火等级和材料选择。中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级(高层建筑必须为一或二级)。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能，在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起，到被破坏(如失去支承能力等)为止的这段时间(按小时计)。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体(如木材等)、难燃烧体(如沥青混凝土、刨花板)和非燃烧体(如砖、石、金属等)之分。
(二) 建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体(如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱)，梁须为耐火极限2小时的非燃烧体，其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性，以赢得足够的疏散时间，并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能，内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料，如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等，以减少火灾发生和控制火势蔓延。
二、做好防火分隔与安全通道设计
高层建筑中，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。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa，前室、合用前室、封闭避难层25Pa，既能方便疏散安全门的开启，又能保证安全地带的压力，对烟气起到排斥作用。同时，超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施，除满足避难层内一定的正压值，防止烟气入侵，也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。
(一) 防火间距：为防止火势通过辐射热等方式蔓延，建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米，它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难，云梯车需要较大工作半径，所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米，同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多，防火间距应加大，如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米，三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房，应远离建筑物。
（二) 防火分区：建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区，即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙，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60米、600米2。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内，地下室则控制在500米2内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体，上面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。不能设防火墙的可设防火卷帘，用水幕保护。
(三) 安全疏散通道出口：为减少火灾伤亡，建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个，影剧院、体育馆等观众密集的场所，要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯，开敞的楼梯间易导致烟火蔓延，妨碍疏散，封闭的楼梯间能阻挡烟气，利于疏散。防烟楼梯间因设有前室，更有利于疏散。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。
三、强化报警系统和灭火装置
设置自动报警装置和自动灭火装置。前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型；后者主要为自动喷水设备，不宜用水灭火的部位可采用二氧化碳、干粉或卤化烷等自动灭火设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心，对报警、疏散、灭火、排烟及防火门窗、消防电梯、紧急照明等进行控制和指挥。考虑到高层建筑以自防自救为主，室内消防用水量比室外的要大些，室内消火栓用水量为40l/s(住宅楼为30l/s)，即消火栓用水量70l/s(住宅楼为50l/s)，是规范规定的建筑物消防用水的上限值。一般情况下，超高层建筑具备两种及两种以上使用功能。因此，其火灾延续时间为3.00h(住宅楼为2.00h)，考虑到市政给水状况，由此可确定是否设置室外消防水池及其容量。
关键词:高层建筑，防火设计，火灾
中图分类号:TU973 文献标识码:A DOI:10.13719/14-1279/tu.2016.01.010
目前我国的经济正处于快速发展之中，正因为这个机遇的存在，我国的建筑行业在这些年也正是发展的好形势，城市化发展进程稳步提升，这也在很大程度上使得在城市中的土地资源越来越稀缺，所以高层建筑在这一点上正好满足了这个需求，在城市化的进程中扮演着越来越重要的角色。同时，人们对高层建筑的防火要求也日益提高了，因此，加强高层建筑的防火设计变得尤为重要。
1高层建筑起火特点
1．1高层建筑起火因素多
现代高层建筑的功能较多，面积也较大，能容下的人口也比较多，内部装修的材料大部分都是易燃材料，这些因素都是造成火灾的隐患。
1．2高层建筑火灾蔓延快
在高层建筑的内部装饰之中所使用到的很多材料都是易燃材料，因此一旦有火源引起，很容易使其点燃，最后火灾会顺着楼梯间、管道井、电梯井、排气道、电缆井、垃圾道等高层建筑中的各种管道向外蔓延。一旦发生火灾，这些存在于高层建筑中的竖向管道就会变成一个个高大的烟囱，最终会形成烟囱效应使得烟和火流动的速率急剧加快，从而最终导致火灾的恶化，使得高层建筑受到更大的伤害。在高层建筑室内管道井、电梯井、排气道以及楼梯间都比较多，如果没有做好防火设计，那么在发生火灾时就会使火灾蔓延速度加快。尤其是在图书馆、科研楼、酒店、综合办公楼以及档案楼这些建筑中，一旦发生了火灾，火势就会迅速蔓延。
1．3高层建筑人员疏散比较困难
高层建筑的垂直距离比较高，楼层比较多，当建筑物室内发生火灾时，要将楼层的人疏散出来所花费的时间就会比较长。在高层建筑物中，电梯在发生火灾时是不能使用的，人员的疏散只能依靠楼梯，高层建筑人口较多，当建筑物内发生火灾，楼梯间就会窜入大量的烟雾，烟雾的窜入就会严重影响人员的疏散。
1．4高层建筑灭火救援难度大
高层建筑由于自身的结构特点，在高层建筑发生火灾时，救援难度比较大。根据我国目前情况来看，我国大部分高层建筑外墙采用的是玻璃幕墙，当火灾发生时，玻璃幕墙很容易发生破碎，一旦破碎就会对楼下的人产生伤害，碎片甚至还可能对供水器或消防车产生影响。高层建筑较高，消防设备的喷射程度无法满足建筑物高度要求，这就给救援造成很大困难。
2高层建筑防火设计要点
2．1高层建筑的防火分区和防火间距要设计合理
在对高层建筑进行防火设计时，需要将其防火分区和防火间距考虑进去。所谓的防火分区主要指的是采用防火分隔措施分隔出来的空间，它能在一定的范围和时间内，对其火灾趋势进行适当的控制，减缓火势的蔓延速度，为消防人员提供救援时间，为逃生人员提供逃生时间。在高层建筑设计中，防火分区一般有两部分:水平分区和垂直分区。在高层建筑中，水平分区主要是依靠钢筋混凝土的楼板、防火墙以及防火卷帘等结构实现的。垂直防火区则是依靠窗槛墙和耐火楼板等结构实现分区的。在高层建筑中，交通通道是必须要采用防火设计。垂直防火分区是指通过楼板和窗槛墙等防火分隔设施在垂直方向分隔出来的空间。水平防火分区则是指通过防火卷帘、防火门以及防火墙等设施在水平方向分隔出来的空间。在防火墙上只能安装安全疏散门，其他窗、门以及洞口是不能设置的。此外，防火墙是不允许可燃气体管道穿越的。当高层建筑室内面积比防火分区面积还要大时，就需要在其合适的位置设置好防火卷帘。防火卷帘只有在火灾发生时才会自动落下，是不会对平时空间产生影响的。在对高层建筑进行设计时，要将周围环境考虑进去，两栋相邻的建筑物之间应该保持一定的距离，这主要是为了在建筑物发生火灾时，周边建筑物不会受到影响，人员能安全疏散。根据相关规范规定，两栋高层建筑物之间的防护距离应大于13m，主楼与裙楼之间的距离大于9m。
2．2合理设计安全疏散楼梯
楼梯是建筑物发生火灾疏散人员的主要通道，在高层建筑物发生火灾时，电梯、自动扶梯都是不能使用的。在对高层建筑楼梯进行设计时，需要将其楼梯间设计成室外楼梯、防烟楼梯以及封闭楼梯间，这样的设计不但能阻止火势的蔓延，而且还能保证人员在疏散过程中的安全。对于高层建筑而言，楼梯数量和位置也是有一定要求的，每个防火区的楼梯数量不小于两部，其位置应分散布置，这主要是为了避免火灾发生时发生拥挤现象。
2．3设计好高层建筑的排烟系统
当高层建筑起火时，对人造成伤害的形式主要分为两种:火焰伤害和烟雾伤害。这两种伤害形式都可能造成死亡的发生。为了减少火灾烟雾对人体的伤害，在对高层建筑进行设计时，就需要设计好高层建筑的排烟系统，在对高层建筑排烟系统进行设计时，首先需要对其建筑进行防烟分区，防烟分区与防火分区是要分开的，不能重合到一起，且每个防烟分区的面积要小于500m2。防烟分区可以用挡烟垂壁和隔板来划分，每个防烟分区都需要设置排烟口，且排烟口一般都是设置在防烟中心。排烟系统除了需要设计排烟口，还需要对其排烟风道进行设计，排烟风道设计要求是非常严格的，它的安装必须牢固且使用的材料必须是耐火材料，排烟风道的设计也是不能和防火分区重合的。
2．4合理的设计消防电梯和避难层
为了保证消防工作的安全性，一旦发生火灾，首先要关闭电源。同时，要停止对工作电梯的使用。这种情况下，消防电梯的使用起着关键的作用。这样消防器具以及消防人员才能及时赶到现场，伤员才能以最快的速度送往医院。值得提出的是，消防电梯井必须是独立的，应该在不同的防火区安装设备，这样才能覆盖更多的区域，确保消防工作的高效性。此外，消防电梯的数量应依据具体的楼层情况设置，在电梯的井底做好排水措施，防止出现流水过多，阻止电梯运行的情况。在高层建筑当中，由于人数较多，在发生火灾的情况下，难以保证全部人员的安全。除此之外，还有一些不稳定因素的干扰，如意外堵塞等情况。这些问题警示着有关部门，在防火设计时，要设置临时的避难层，这样就能够在短时间内保证人员的安全。避难层的设置有许多优点，既可以缩短人群之间的距离，还能帮助居民及时到达安全处，减轻消防工作的压力。理论上规定，两个避难层之间的距离必须控制在15层之内，这样才利于工作的进行。对于疏散的楼梯也有着特殊的要求，必须设置在避难层转换，并且它是最后直达地面的。在消防电梯出口以及消防专线电话旁，都应该设置避难层，同时配备全面的消防工具。对于避难层的装修材料的要求也相当严格，由于是处理火灾问题，所以要避免可燃材料的使用。
3结语
高层建筑的火灾问题是一个比较严重的问题，要做好高层建筑防火设计首先就需要了解清楚高层建筑起火的因素、火灾的特点。然后针对这些因素和特点对高层建筑进行防火设计，从源头上杜绝火灾发生的可能。
参考文献:
［1］李引擎．建筑防火性能化设计［M］．北京:化学工业出版社，2005．
［2］蒋永琨．高层建筑防火设计手册［M］．北京:中国建筑工业出版社，2000．
【关键字】高层建筑；防火设计
前言：随着经济的高速发展、国内城市化进程的日益加剧和我国人口的不断增长，越来越多的高层建筑出现在人们的生活视角中。它们被广泛地投入到商业使用、人口居住等公众高频出入的场合。但其中的很多高层建筑都存在着防火设计不全面、不到位甚至火情隐患突出的问题，高层建筑因此火情频发、重大事故不断。可见，强化高层建筑的防火设计对于保护公众生命财产安全有着突出的正面作用。
一、高层建筑火灾的一般特性
（一）隐患严重
近年来，高层建筑的商用特点和民用特点日益突出，很多高层建筑被用于人口居住和企业办公。大量因居住与装修需要的易燃型建材被带入功能复杂、结构空旷、线路繁多的建筑体内，很容易在日常生活工作、商用经营的不经意间引起火灾。
（二）火情迅猛
高层建筑一般占地面积较大，楼层内部结构空旷，建筑体内分布着为数众多的管道。一旦发生火情，火势必然会沿着这类通道迅速蔓延。一幢百米高楼，如果防火分隔工作没有做到位，火势由下向上发展至顶层往往只需要几分种时间。而多用于民用、商用的现代高层建筑中常常存放着大量居民用于生活、单位用于办公的易燃性生活、工作资料，这些可燃物品毫无疑问会促进火势的增长与蔓延。
（三）逃生救援困难
高层建筑中常常聚集着大量生活或办公的人口。火情发生时，平时负责人员输送的电梯失去作用，整个建筑内的所有人员都只能通过安全出口的楼梯逃生。而高层建筑火势发展迅猛，一方面很多处在较高楼层的人员无法在短时间内顺利通过垂直高度巨大的楼道，另一方面伴随着火情而来的烟气往往会在火灾发生后的几分钟内迅速在楼道中弥漫开来，一旦错过最佳逃生时机，滞留在建筑内的人员的生命安全将受到极大的威胁。
此外，高层建筑的人员搜救与火情扑灭工作通常也很难展开。普通的消防设备只能完成低层火势的扑救工作，而能适应高层建筑扑救需要的云梯消防车在我国的数量却少之又少。面对严重的火势，在不能扑灭和控制火情的情况下，人员搜救的工作效率将会大打折扣。
二、高层建筑的火患危险由来
（一）由设计施工造成的火情隐患
高层建筑作为现代文明的产物，它在我国出现得较晚，大规模地投入到各方面使用的时间相对而言更短。因此，高层建筑不论是在设计、施工上，还是工程项目的防火安全审核上，都存在着很多不够成熟的地方。这些不合理的设计思路和施工方式，以及不够细致的审核标准都为高层建筑埋下了严重的火灾隐患。此外，同样因为接触的时间不长，作为使用者的人们对高层建筑的特性了解不够，还没有形成足够的火情防范与自我救助意识，一旦火灾发生，往往措手不及。
（二）火灾对高层建筑结构的影响
高层建筑火灾的危险性其实不仅仅来源于火情本身，由火灾引起的建筑结构改变同样严重影响着建筑内部人员的生命财产安全。这一点主要表现在火灾对建筑内部钢结构及钢筋混凝土结构的破坏上。绝大多数现代高层建筑在设计上都大量使用到了钢结构和钢筋混凝土结构。所用的这些建筑材料与结构在常温下的性能稳定，但其耐火性却并不好。高层建筑火灾通常具有火情迅猛、火势大的特点，猛烈的火势对于高层建筑内部的结构与建材而言是一个巨大的考验。如果火情不能在短时间内得到控制，这些结构与建材的承重性能和抗打击性能的水平都将大幅度降低，一旦达到极限，将很容易出现局部结构变形甚至楼层垮塌的情况而酿成恶果。
三、现代高层建筑的防火设计思考
（一）从材料上提升建筑设计结构的耐火性能
针对高层建筑内部钢结构与钢筋混凝土结构容易在火灾中受到损伤与破坏的问题，可以尝试在建筑材料的搭配使用上解决。
就钢结构来说，要提升其在火灾中的耐火性可以使用以下几种方法：一是在钢结构的表面使用防火涂料，防火涂料作用于钢结构本身，使其耐火性能得到提升并发挥至最大，从而延缓楼层发生结构变化速度，从而为扑救争取时间；二是将钢结构与发泡防火漆的使用相结合。发泡防火漆在常温下与其它油漆并无二致，但是它不易燃烧，在有火情发生的时候能够有效阻止可燃物被迅速点燃从而在一定程度上达到遏制火势的效果。
而对于钢筋混凝土而言，要提高其耐火性能，首先要解决其强度问题。为此，一来可以在混凝土中加入诸如泵送剂、耐热煤粉等原料以增加钢筋与混凝土之间的摩擦力，从而达到增加强度的目前。二来也可以选择加厚保护增或者在混凝土楼板下使用涂料的方法来提高其耐热性。
（二）科学设定防火间距和防火分区
高层建筑发生火灾时火势蔓延迅速，遏制其蔓延势头就是为人员疏散与消防扑救工作争取时间。因此可见，科学设定高层建筑防火间距，合理安排防火分区是高层建筑设计时的一个重要工作。从建筑的水平分区设计来看，应当提升防火墙和防火楼板的使用力度，阻止水平空间内物体被点燃并投入燃烧的速度。而从垂直分区的防火措施来讲，则主要应当设计好垂直的防火分割区域、并在施工中多使用耐热性能良好的建材。
（三）合理布置安全通道、消防电梯
人员的生命安全是火灾事故中的首要保护对象，面对火情，重中之重的是要做好人员疏散工作。对于高层建筑而言，其在设计之初首先要充分考虑的也应当是火情出现时人员逃生的便利情况，并设法为其提供便利。为此，高层建筑的在设计时应当尤为注意对安全通道的安排。设计者应当根据建筑的人员容纳量设置好数量足够、位置合理、宽度合适的安全通道。此外，为了不影响人员疏散而又方便消防人员展开灭火和搜救工作，可以在高层建筑内设置若干数量的消防专用电梯。
（四）强化火情警报系统
火场的情况往往瞬息万变，对于高层建筑而言更是如此。及时地发现火情，获得火灾信息对于火场内的人员疏散和火势的控制及扑救有着关键性的意义。为此，高层建筑设计上除了要注重防火、扑救的便利，更应当关注对火情的发现与警报。所以，高层建筑的设计中应当要包含对火灾警报系统的设置。这一点通过在楼层内装配温度或者烟雾敏感装置其实不难实现。此外，高层建筑内也应当配有自动灭火装置或者分布开来的、数量足够的手动灭火设备，这样一来，当发生火情隐患时，可以及时地将其控制住或者扑灭，从而达到防患于未然、从根本上保证建筑内人员生命财产安全的目的。
参考文献
[1]谢旭阳.高层建筑火灾最佳疏散路线的确定[J].自然灾害学报，2009.
[2]邵永强，王爱霞，项田龙.高层建筑防火设计问题探讨[J].科技致富向导，2011.
[3]王荣章，张臻，郝光普.浅谈高层建筑防火[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011.[4] 周井礼，安子艳.试论高层建筑防火设计[J].现代装饰(理论).2011.
关键词：高层建筑；防火；设计；分析
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
随着科学技术和世界经济的迅猛发展,超高层建筑的出现已逐渐成为普遍,这些巨人在防火疏散设计方面是一个复杂的系统工程,因此,为超高层建筑防火设计寻找新思路,增加建筑防火设计的灵活性和多样性显得越来越重要。
1 保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性
目前国内外高楼多依赖钢结构,虽然它的整体性和稳定性都很好,但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,通常在摄氏 450～650度就会失去承载能力,发生变形,钢柱、钢梁弯曲,不能继续使用。一般情况下,不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此,建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。
1.1 耐火等级和材料选择。中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起,到被破坏为止的这段时间。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体 、难燃烧体和非燃烧体之分。
1.2建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体,梁须为耐火极限2 小时的非燃烧体,其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性,以赢得足够的疏散时间,并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能,内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料,如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等,以减少火灾发生和控制火势蔓延。
2 做好防火分隔与安全通道设计
高层建筑中,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。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa,前室、合用前室、封闭避难层25Pa,既能方便疏散安全门的开启,又能保证安全地带的压力,对烟气起到排斥作用。同时,超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施,除满足避难层内一定的正压值,防止烟气入侵,也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。
2.1 防火间距:为防止火势通过辐射热等方式蔓延,建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米,它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难,云梯车需要较大工作半径,所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米,同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多,防火间距应加大,如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10 米,三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房,应远离建筑物。
2.2 防火分区:建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区,即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙,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60米、600米2。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内,地下室则控制在500米2内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体,上面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。不能设防火墙的可设防火卷帘,用水幕保护。
2.3安全疏散通道出口:为减少火灾伤亡,建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个,影剧院、体育馆等观众密集的场所,要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯,开敞的楼梯间易导致烟火蔓延,妨碍疏散,封闭的楼梯间能阻挡烟气,利于疏散。防烟楼梯间因设有前室,更有利于疏散。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。
3 强化报警系统和灭火装置
设置自动报警装置和自动灭火装置。前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型;后者主要为自动喷水设备,不宜用水灭火的部位可采用二氧化碳、干粉或卤化烷等自动灭火设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心,对报警、疏散、灭火、排烟及防火门窗、消防电梯、紧急照明等进行控制和指挥。考虑到高层建筑以自防自救为主,室内消防用水量比室外的要大些,室内消火栓用水量为40l/s,即消火栓用水量70l/s,是规范规定的建筑物消防用水的上限值。一般情况下,超高层建筑具备两种及两种以上使用功能。因此,其火灾延续时间为3.00h,考虑到市政给水状况,由此可确定是否设置室外消防水池及其容量。
3.1 室内消火栓的设置范围:(1)高层建筑的主体及裙房内;(2)消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内,方便消防队员尽快利用消火栓向火灾发起进攻和开辟通道;(3)避难层内设置用于人员自救保护; (4)屋顶或直升飞机停机坪处,用于检查消火栓压力和防止火灾蔓延至顶层及保护人员的作用;(5)室内消火栓箱内应设消防卷盘,用于非消防专业人员扑救初起火灾。
3.2 室内消火栓设置的技术要求:(1)消火栓充实水柱需经水力计算,且不小于13m,以避免浓烟高热对灭火工作的影响,又能保证消防队员正常使用;(2)消火栓间距在高层内不大于30m,在裙房内不大于50m,保证两股充实水柱同时到达同层内任何部位;(3)采用分区给水系统,有串联供水和并联供水两种方式,当消火栓栓口处的出水压力大于0.5Mpa时,应设减压装置;(4)屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求,超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa。不能满足时,应设气压水罐或稳压泵等增压设施。如是并联给水方式,其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同,发生火灾时,消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱,而串联给水方式中是允许的;(5)水泵接合器。在消防车供水压力范围内的各个分区均需分别设置水泵接合器。也就是说,根据现有或将有的消防车供水能力,确定各个分区是否应设水泵接合器;(6)消防管网采取防超压措施。常用的方法是采用流量—扬程曲线平缓的消防水泵,设置安全阀、泄水阀门等,避免超高压造成给水系统的破坏。
4 结束语
由于高层建筑火灾隐患多,扑救难度大,因此,在建筑设计中应采取防火措施,以防火灾发生和减少火灾对生命财产的危害。建筑防火包括火灾前的预防和火灾时的措施两个方面,前者主要为确定耐火等级和耐火构造,控制可燃物数量及分隔易起火部位等;后者主要为进行防火分区,设置疏散设施及排烟、灭火设备等。
参考文献：
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