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關鍵詞：防火設計;性能化防火設計;人員安全疏散;高層建筑
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
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
1. 現(xiàn)行住宅設計中防火規(guī)范存在的主要問題
(1).《高規(guī)》中將住宅建筑劃分為了一類高層和二類高層這兩類，一類高層指的是十九層及十九層以上的普通住宅; 二類高層為十層至十八層的普通住宅。規(guī)范對住宅類別的劃分，只是根據(jù)層數(shù)來決定，但在高度方面卻沒有作任何規(guī)定。在這兩類住宅的防火要求上存在著指標不統(tǒng)一、規(guī)定不明確的問題，沒有給出一個完整的防火設計體系;另外，按《高規(guī)》中要求，住宅按照不同的組合方式，可分為塔式住宅、單元式住宅、通廊式住宅和躍廊式住宅等，不同類型對應著不同的消防技術規(guī)定，但是《高規(guī)》對這些不同類型的住宅并沒有進行定量、準確的規(guī)定，組合方式不同就會產(chǎn)生不同形式的建筑類型，這樣容易使設計者產(chǎn)生誤解，影響建筑的防火安全性。
(2).安全疏散出口寬度和距離的要求比較粗糙、簡單，不符合實際需要。一些規(guī)定在具體實行時與實際情況相沖突，比如設置連通陽臺的通道問題等。此外，在現(xiàn)在的設計中關于逃生設施的一些問題根本沒有加以考慮。
(3).對于住宅樓結構構件的耐火等級需達到的極限值，缺乏合理性，沒有很好地根據(jù)住宅建筑的特征提出，且寬嚴度掌握得不好。另外，根據(jù)對傳統(tǒng)建筑材料和構件組合進行試驗得出的數(shù)據(jù)，己無法適應目前新型的建筑材料和構件形式的變化，嚴重制約了現(xiàn)代住宅建筑形式的發(fā)展。
(4).出于造價的考慮，目前我國只對超過loom的高層住宅樓和屬高層建筑的高級住宅，規(guī)定安裝自動報警和自動滅火系統(tǒng)。但是實際上，這種形式的住宅建筑在我國很少見，而絕大多數(shù)的住宅樓內(nèi)又均沒有設置這兩種系統(tǒng)，假如住宅樓失火，只能依靠外部救援來進行安全逃生。
(5).現(xiàn)行處方式規(guī)范對各種住宅的內(nèi)部裝修材料應達到的耐火等級均作了規(guī)定要求，但對單個家庭內(nèi)進行的家裝實際上并沒有真正的限制，因此必然會存在有火災隱患。
作為建筑的一種類型，高層住宅樓除了具有建筑的一切共性外，還具有其自身的結構形式和特征。高層住宅樓防火設計是建筑防火設計體系中較為薄弱的部分，由于高度大、居民相對較為集中、以及環(huán)境的特殊性等，決定了其一旦發(fā)生火災，將會帶來巨大損失，后果慘重。因此，為了保護居民的人身、財產(chǎn)安全，必須高度重視高層住宅樓的防火安全問題。高層住宅樓的防火設計己成為建筑防火設計體系中一個相當重要的組成部分。
2. 高層建筑防火設計的步驟
目前，高層建筑設計過程一般以美國防火工程學會(SFPE)“建筑物性能式防火分析與設計工程指南”為參考，分為7個步驟。其中各步驟之間緊密聯(lián)系，最終形成一個完整的整體。
(1).確定工程參數(shù)
性能化防火設計的第一步就是要確認工程的建筑概況及有關的各項參數(shù)。首先要對建筑物各方面的信息有所了解，比如建筑的結構、形式及使用功能等，這些一般都是量化的指標，是進行建筑物防火設計的前提和基礎。另外，對特殊的建筑物以及建筑的工藝特征等都要格外關注，使用功能不同的建筑，其使用者的特征和要求也不同。
(2).確定防火安全的目標和相關指標
性能化防火設計的安全目標是根據(jù)不同建筑物的社會目標、功能目標和社會大眾對建筑物不同的安全期望，來制訂的性能要求。建筑必須滿足性能水平的要求，從而達到消防的安全目標和功能目標。這些參數(shù)一般也都能夠被量化，還能加以計量。一旦確定了工程的參數(shù)，下一步就是要確定防火安全的總目標，這個總體目標應該是保證人員的生命財產(chǎn)、建筑的使用功能以及環(huán)境等都不致受到火災的危害。
(3).確定火災場景和設計火災
建立火災場景和設計火災是性能化防火設計的重點，在這一部分中，不僅工作量大而繁重，而且對數(shù)據(jù)的要求較高，必須真實可靠。
火災場景是對所設定火災從開始引燃到火災發(fā)展到最高峰，以及火災由此對建筑物所造成的破壞的描述。建立火災場景需要考慮火災發(fā)生的概率因素和確定性因素，換句話說，該火災發(fā)生的可能性有多大，假如真的發(fā)生了，火災又是如何發(fā)生發(fā)展、蔓延和增長到最高峰的。
建立火災場景時，需要我們考慮的影響因素有許多，例如:建筑物的周邊環(huán)境、建筑的平面布局、結構和造型、室內(nèi)火災荷載大小及其分布狀況、火源可能發(fā)生的位置、室內(nèi)人員的數(shù)量及分布狀態(tài)、消防設施的工作情況等等，一般情況下我們只考慮重要的、能夠預測到的因素的影響，這主要包括:
．火災發(fā)生前的狀況:建筑概況、內(nèi)部分隔、狀態(tài);
．點火源:能量、溫度、時間以及火源與燃料的接觸情況;(3)初始燃料:狀態(tài)、表面積與質量比、熱釋放率;
．可能被引燃的燃料:周圍的燃料、數(shù)量、質量、材質、分布;
．蔓延潛在性:超出室內(nèi)、設施、面積大小(假設是在外面);
．目標位置:在火災可能蔓延的途徑上標明損失目標相關的物體及其體量;
．建筑使用者的特征及狀態(tài):清醒、睡著、殘疾、年齡、有無經(jīng)驗等;
．其他一些關鍵因素:是否通風、滅火設施運行等。設計火災是對某種特定的火災場景進行的描述，可以用一些火災參數(shù)來表現(xiàn)其發(fā)生、發(fā)展的特征，如熱釋放速率、火災增長速率、燃燒產(chǎn)物等。一般采用火災增長曲線來概括設計火災的特征，每個火災場景都應該具有其自身的火災增長曲線。
(4).進行計算分析
對火災的發(fā)生發(fā)展進行計算分析，不僅包括運用經(jīng)驗公式或其他的計算方法，也包括對火災建立的物理模型和進行的模擬，根據(jù)上述設定的火災場景，并利用相關理論，計算和分析火災在特定條件下發(fā)展的態(tài)勢和蔓延的途徑。通過運用計算機軟件進行模擬，可以形象的動態(tài)模擬出火災的發(fā)展和蔓延過程、煙氣的產(chǎn)生與擴散、消防設備的運作情況以及人員的反應和疏散過程等，并可以定量的計算出火場的溫度、煙氣的濃度和密度等重要參數(shù)，利用這些參數(shù)分析各種因素的影響，推斷出火災對建筑使用者生命財產(chǎn)造成的危害度，進而對建筑物的防火安全度作出評價。
(5).設計方案的確定
方案的確定可參考現(xiàn)有的“處方式”規(guī)范中的各種常用的技術手段，也可運用一些工程實踐的總結和專家論證，確保設計人員采用的設計方法滿足建筑防火安全的要求，并能被人們接受。
(6).提出和評估方案
在對火災進行評估時，首先應提出多個防火安全設計方案，并確定出最佳的防火設計方案。對火災進行評估是一個不斷循序反復的過程，在此過程中，主要要求能夠證明所采用的防火方案是合理有效的，并能夠達到一定的安全等級。在這一部分中，需要強調(diào)建筑防火安全的整體性，由于在工程設計的過程中，可能會出現(xiàn)不同技術工種對建筑性能要求相沖突的情況，因此對建筑物的整體防火安全性進行評估是必須的，比如對建筑內(nèi)的火災發(fā)生發(fā)展、防排煙系統(tǒng)、人員安全疏散以及火災報警、撲救等方面。
(7).方案優(yōu)化選擇，確定最終設計方案所制定的防火設計方案能否被批準，關鍵要看設計和分析報告是否合理。該報告一般要包括概括分析和設計過程中的全部步驟，并且報告分析和設計結果要盡可能滿足各方的要求。
5.參考文獻
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關鍵詞：高層建筑；防火設計
社會的穩(wěn)定繁榮和經(jīng)濟的發(fā)展都和消防工作息息相關。目前的高層建筑的防火設計不僅僅是企業(yè)的事，這還需要得到來自政府部門的支持，在各個部門相互合作的情況下共同制定出切實可行的建設方案，嚴格管理好各項管理工作的實施，這些措施都為保障建筑消防安全發(fā)揮重要作用。這樣才能盡可能的降低高層建筑的火災發(fā)生可能性，從而避免火災帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失。
1 保證建筑主體結構有足夠的耐火穩(wěn)定性
《高規(guī)》規(guī)定，一類高層建筑的耐火等級為一級，二類高層建筑耐火等級不低于二級，在高層建筑防火設計中應保證建筑物的耐火等級，使火災發(fā)生時建筑物結構在較短時間內(nèi)不會損壞，為人員疏散贏得時間，同時也減少火災損失。可靠的耐火構造能減少起火，蔓延及保護人和建筑的安全。設計中除了應首先保證主體結構的耐火能力之外，還須對天棚，墻面等裝修部位的耐火性能給予充分的考慮。高層建筑的防火要盡量的降低火災發(fā)生的可能性。隨著科技的發(fā)展，人們的知識技術水平的不斷提高，對于高層建筑的火災的預防和應對都有了很大的飛躍，安全水準越來越高。性能設計是目前比較流行的防火系統(tǒng)設計體系，由于建筑的防火需要和各種防火技術的不斷發(fā)展，在此基礎上產(chǎn)生的性能設計是一個比較綜合的，更能適應高層建筑防火的一種新的設計方法。性能設計的目的就是要設計到最有利于防火的方案以及為防火提供最有效的措施。
1.1 耐火等級和材料選擇
根據(jù)我國的各種不同種類結構建筑的耐火能力制定出來的四個等級來分的話，一般高層建筑務必要達到前兩個等級。建筑能不能有很好的耐火性能主要是看它的耐火最高溫度、耐火時間以及燃燒性能。建筑物達到了耐火極限的時候通常就會逐漸失去本身的承載能力。高層建筑在構件的選材上面要注意選擇什么類型的燃燒體比較合適。燃燒體根據(jù)構件的材料依燃燒的容易程度可以分為燃燒體、難燃燒體和非燃燒體。
1.2 高層建筑物要按照具體的耐火等級來決定使用什么樣的構件材料和構造設計。舉例來說，假如耐火等級比較好的承重墻和柱須能夠承受時間最多為3小時，其構件材料主要是非燃燒體，當然，構件材料的厚度的大小也影響著建筑體的耐火極限。在整個高層建筑的構造設計之中，由于高層建筑在遭遇火災的時候滅火救援的時候難度比較大，在設計之初務必要確保整個建筑的主體結構的耐火穩(wěn)定性，這樣才能有利于救援的時候獲得的疏散時間，而且這樣的設計也有利于災后的建筑物修復工作。
2 做好防火分隔與安全通道設計
在導致火災出現(xiàn)人員傷亡的相關調(diào)查之中，具體數(shù)據(jù)顯示，大約有七成的死亡都是毒煙氣窒息造成的，也就是說在高層建筑的火災之中影響生命安全的最大因素就是煙氣。主要的原因就是煙氣的物理性質就是高速度的水平流動和垂直擴散能夠使得有毒的煙氣在短短的幾分鐘不到就蔓延到高層建筑的各個樓層。煙氣只要蔓延的話，人往往是來不及疏散的。煙氣在比較狹窄和封閉的樓梯間或者是電梯之間流動的尤其的快，而這些地方又是人群疏散求生免災的重要通道。因此我們要將防煙排煙系統(tǒng)的設置作為高層建筑設計過程中需要給予特別的注意。這樣才能及時的排出煙氣防范煙氣侵入保障人員的疏散和求援人員的拯救。通常情況下特別高的建筑物在這些關鍵性的通道都安裝了機械排煙或加壓送風設備，用來及時的排放出有毒的煙氣和防范煙氣侵入。對于其裙房的樓梯來說則可以綜合的考慮使用什么樣的設備比較好。比如說樓梯間的風壓值務必要設置得高一點，而前室、合用前室、封閉避難層可以相對降低一點，這樣的話不僅有利于疏散安全門的開啟，還能夠確保安全地帶的壓力，能夠很好的防煙。
2.1 防火間距：高層建筑在設計的時候要為建筑物之間隔出一定的距離，這樣才能夠盡可能的避免火勢的蔓延影響到其他的樓層，一般情況下，對于民用的建筑物來說最低的防火間距也必須是大于6米。而對于高層建筑來說，由于它在遭受火災的時候會比一般的民用建筑物疏散困難，消防救援車輛需要較大工作半徑才能滿足比較有效的強求。因此高層建筑的防火距離一般都得大于13米。相對的，廠房內(nèi)常常都堆放著很多的易燃物，所以說防火的間距更要加大。
2.2 防火分區(qū)：防火分區(qū)就是指高層建筑中用于遏制住煙氣擴散的分區(qū)，常常利用防火墻、檔煙垂壁等建筑構件把建筑劃為若干區(qū)域。根據(jù)耐火等級的不同各個建筑物分區(qū)的面積以及防火墻的設置是不一樣的，需要按照實際考察進行，比如說一、二級耐火等級建筑長度超過150米要設防火墻，分區(qū)的最大允許面積為2500米。防火墻在設計的時候就要讓它能夠承受住至少4個小時的非燃燒體。
2.3 安全疏散通道出口：為減少火災傷亡，建筑設計要考慮安全疏散。在大家常見的公共建筑劇院、影院或者是體育館等里面，基本上都得保證有兩個以上的人員疏散口。因為這樣的地方往往是人口比較集中的地方，所以設置的數(shù)量要滿足人員的快速疏散才能確?；馂陌l(fā)生時的人員人身安全。設計的時候高層建筑的安全出口大多為樓梯，這樣的樓梯盡量要比較封閉才行，因為只有比較封閉才能都遏制住煙氣的擴散，為人群的疏散爭取時間。而不是想當然的越寬敞越有利于人員流動為準。對于樓層特別多的那種建筑務必要增設暫時安全區(qū)或避難層。有條件的地方還可以還可設屋頂直升飛機場，從空中疏散。
3 強化報警系統(tǒng)和滅火裝置
設置自動報警裝置和自動滅火裝置。前者的探測器有感溫、感煙和感光等多種類型；后者主要為自動噴水設備，不宜用水滅火的部位可采用二氧化碳、七氟丙烷或鹵化烷等自動氣體滅火設備。設有自動報警裝置和自動滅火裝置的建筑應設消防控制中心，對報警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進行控制和指揮。
室內(nèi)消火栓設置的技術要求：（1）消火栓充實水柱需經(jīng)水力計算，且不小于13m，以避免濃煙高熱對滅火工作的影響，又能保證消防隊員正常使用；（2）消火栓間距在高層內(nèi)不大于30m，在裙房內(nèi)不大于50m，保證兩股充實水柱同時到達同層內(nèi)任何部位；（3）采用分區(qū)給水系統(tǒng)，有串聯(lián)供水和并聯(lián)供水兩種方式，當消火栓栓口處的出水壓力大于0.5Mpa時，應設減壓裝置；（4）屋頂水箱。為了保證初起火災時消防用水量和消防水壓的要求，超高層建筑屋頂水箱設置高度應滿足最不利點消火栓靜水壓力0.15Mpa。不能滿足時，應設氣壓水罐或穩(wěn)壓泵等增壓設施。如是并聯(lián)給水方式，其分區(qū)消防水箱的容量應與高位消防水箱的容量相同，發(fā)生火災時，消防水泵供給的消防用水應進入高位水箱，而串聯(lián)給水方式中是允許的；（5）水泵接合器。在消防車供水壓力范圍內(nèi)的各個分區(qū)均需分別設置水泵接合器。也就是說，根據(jù)現(xiàn)有或將有的消防車供水能力，確定各個分區(qū)是否應設水泵接合器；（6）消防管網(wǎng)采取防超壓措施。常用的方法是采用流量―揚程曲線平緩的消防水泵，設置安全閥、泄水閥門等，避免超高壓造成給水系統(tǒng)的破壞。
參考文獻：
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當高層建筑的層數(shù)達到了40層以上時，發(fā)生火災之后的人員疏散工作就會變得尤為困難。這主要是由于在如此高的建筑中垂直逃生通道的距離會大大加長，人員要想從頂層到底層的逃生距離所花費的時間會很長，使得最終的逃生希望渺茫。
2豎向管井較多,易形成煙囪效應
在高層建筑的內(nèi)部裝飾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，很容易使其點燃，最后火災會順延樓梯間、管道井、電梯井、排氣道、電纜井、垃圾道等高層建筑中的各種管道向外蔓延。一旦發(fā)生火災，這些存在于高層建筑中的豎向管道就會變成一個個高大的煙囪，最終會形成煙囪效應使得煙和火流動的速率急劇加快，從而最終導致火災的惡化，使得高層建筑受到更大的傷害。
3施工周期長,施工期間火災隱患大
由于高層建筑本身的特點導致其整個施工的過程會比較長，而在施工過程中正是火災隱患比較多的時候，這個時候的用電量很大、臨時的火源比較多、現(xiàn)場擺放的易燃物品也很多，因此在高層建筑施工過程中一旦發(fā)生火災則會導致火勢蔓延比較迅速，由于施工中基礎設備都不完善，也會造成發(fā)生火災之后的救援和撲滅工作難度加大。
4裝備要求高,滅火救援難度大
相比于普通建筑的著火撲救，高層建筑的火災撲救難度要大一些。先今很多的高層建筑外墻都是使用的玻璃材質，當發(fā)生火災之后玻璃受熱破碎之后一方面會使得救援設備和車輛等受到很大的阻礙，另外一方面也會使高層建筑內(nèi)的人員受到一定的傷害。當高層建筑外墻為玻璃幕墻時，如果其實采用的固定窗的話，就會導致消防救援人員很難靠近起火位置，也就無法從根源上徹底的撲滅火災。受限于現(xiàn)在消防設備的高度一般都在一百米一下，所以當高層建筑的高度超過一百米時，救援消防登高車和供水設備都無法有效發(fā)揮作用，這也會使得救援的難度大大增加。
5高層建筑防火設計
在高層建筑的設計之中，防火設計一直都是其中比較重要的一個環(huán)節(jié)。筆者針對高層建筑火災發(fā)生的相關特點，對高層建筑的防火設計提出了相應的改善措施
5.1防火分隔方面
當高層建筑發(fā)生火災時，要盡可能將火源控制的起火點位置，防止其向其它樓層和房間蔓延，因此在防火設計中要考慮到住宅的單元墻和防火墻在阻止火災蔓延起到的作用。
5.2防火設計方面
對于高層建筑而言，每一個建筑本身由于其建筑規(guī)模、功能設計、地理位置等不同使得每一棟高層建筑都有不同的防火設計要求，針對這些不同的防火設計要求顯然不能通過一個防火設計規(guī)范來實現(xiàn)。因此在設計高層建筑的防火設計時必須要在防火設計規(guī)范的基礎之上發(fā)揮主觀的能動性，加強防火隔斷,避免使用可燃材料,增加滅火手段,加強防排煙措施,增加建筑構件的耐火性,采用不同的解決辦法,以求最終能夠實現(xiàn)防火的要求。
5.3室內(nèi)裝修陳設方面
消除建筑物室內(nèi)的火源幾乎是不可能的，但是換一個角度，室內(nèi)采用難燃、不燃陳設或裝飾卻是能夠實現(xiàn)的,因此在高層建筑的裝飾、裝修中盡可能采用難燃甚至不燃的材料。
5.4安全疏散方面
高層建筑中安全出口數(shù)目、疏散寬度和距離，都要符合國家有關防火規(guī)范的規(guī)定。在安全出口處沒有設置門檻、臺階，疏散門向外開啟，沒有采用卷簾門、轉門、吊門和側拉門，門口沒有設置門簾、屏風等影響疏散的遮擋物。確保安全出口和疏散通道暢通無阻，嚴禁將安全出口上鎖、阻塞。安全出口、疏散通道和樓梯口設置符合標準的燈光疏散指示標志。設置火災事故應急照明燈，照明供電時間不少于二十分鐘?？傊邔咏ㄖ姆阑鹪O計，應遵循“預防為主，防消結合”的方針，針對高層建筑發(fā)生火災的特點，應首先立足于自救，采用可靠的防火措施。具體來講，須從以下幾方面加以考慮。
1.高層建筑的消防特點
1.1火勢蔓延快
如果防火分隔存在問題，高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井、風道、電纜井、排氣道在發(fā)生火災時將像一座座高聳的煙囪，成為火勢迅速蔓延的重要途徑。據(jù)實驗資料證明，在火災初起階段，因空氣對流，在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s；煙氣沿樓梯間或其它豎向管井擴散速度為3～4m/s。如一座高座100m的高層建筑，在無阻擋的情況下，半分鐘左右，煙氣就能順豎向管井擴散到頂層。重慶中天大酒店火災起因就是因為防火分隔不嚴，變形縫封堵不嚴，致使縱向樓層相互串通，造成火勢蔓延成災。
1.2疏散困難
高層建筑的特點：1）層數(shù)多、垂直距離長，疏散到地面或其它安全場所的時間會相對延長；2）人員集中；3）發(fā)生火災時由于各種豎井拔氣氣力大，火勢和煙霧向上蔓延快，增加了疏散的困難。普通電梯在火災時由于切斷電源等因素，多數(shù)建筑的安全疏散主要還是依靠疏散樓梯，而樓梯一旦竄入煙氣，就會嚴重影響人員疏散。
1.3火險隱患多，消防設施不完備
一些綜合性的高層建筑，功能復雜，可燃物較多，消防安全管理不嚴，火災隱患較多，一旦發(fā)生火災容易造成大面積火災。如某酒店在未增設火災自動報警系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)的情況下，違章在變形縫位置設置辦公室，并堆放大量雜物，致使火勢迅速蔓延。同時，大樓內(nèi)消防電梯未設置擋水設施，造成火災發(fā)生后期，消防電梯控制線路短路，電梯無法正常使用，延誤了火災撲救時間。
2.高層建筑防火設計應把握的幾個要點
2.1安全出口
高層建筑物內(nèi)發(fā)生火災時，為了減少損失，需要把建筑物內(nèi)的人員和物資盡快撤到安全區(qū)域，這就是火災時的安全疏散，凡是符合安全疏散要求的門、樓梯、走道等都稱為安全出口。如建筑物的外門；著火樓層梯間的門；防火墻上所設的防火門；經(jīng)過走道或樓梯能通向室外的門等，都是安全出口。 直通室外的安全出口的上方，應設寬度不小于1m的防護挑檐。
2.1.1 安全出口布置的原則 布置安全出口要遵照“雙向疏散”的原則，即建筑物內(nèi)常有人員停留在任意地點，均宜保持有兩個方向的疏散路線，使疏散的安全性得到充分的保證。
2.1.2 安全出口的數(shù)量 安全出口數(shù)量的多少，對保證人身安全和物資疏散極為重要。但是，從經(jīng)濟角度出發(fā)，也不是設得越多越好。一般來說，每個防火分區(qū)安全出口的數(shù)量不得少于兩個。不過于人員較少或面積較小的防火分區(qū)，以及消防隊能從外部進行撲救的范圍，由于其失火率相對較低，疏散與撲救較為便利，因此也可以適當放寬，不完全強調(diào)設兩個安全出口。九層及九層以下的塔式住宅，每層不超過6戶，建筑面積不超過400 m2者；十層至十八層，每層不超過8戶，建筑面積不超過500 m2，且設有一座防煙樓梯和消防電梯的。
2.2火災事故照明和疏散指示標志
建筑物發(fā)生火災時，正常電源往往被切斷，為了便于人員在夜間或濃煙中疏散，需要在建筑物中安裝事故照明和疏散指示標志。
2.2.1 事故照明和疏散指示標志的安裝部位 1）封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室，消防電梯及其前室；2）消防控制室、配電室、消防水泵室、自備發(fā)電機房；3）觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、商場營業(yè)廳、地下室等人員密集的場所。
2.2.2 事故照明和疏散指示標志的安裝要求 1）安裝在疏散走道、疏散門、太平門和居住建筑內(nèi)長度超過20m的內(nèi)走道的墻面上 頂棚上、門頂部、轉角處；2）安裝高度距本樓層地面1.5～1.8m處；3）安裝在非燃燒材料或難燃燒材料上，并應有玻璃或其它非燃癥材料制成的透明保護罩；4）事故照明和疏散指示標志應有備用電源，并有一定的光照度。
2.3消防電梯
高層建筑發(fā)生火災時，要求消防隊員迅速到達起火部位，撲滅火災和救援遇難人員，如果消防隊員從樓梯登高體力消耗很大，難以有效地進行滅火戰(zhàn)斗，而且還要受到疏散人流的沖擊，因此設置消防電梯，在利于隊員迅速登高，而且消防電梯前室還是消防隊員進行滅火戰(zhàn)斗的立足點，和救治遇難人員的臨時場所。
2.3.1 消防電梯的應用場合 下列建筑物應設消防電梯：1）建筑高度超過32m的高層廠房和倉庫；2）一類公共建筑；3）塔式住宅；4）12層及12層以上的單元式住宅和通廊式住宅；5）高度超過32m的其它二類公共建筑。
2.3.2 消防電梯的技術要求 1）消防電梯必須設置前室。前室的面積居住建筑不應小于4．5 m2，公共建筑不應小于6 m2。前室與走道之間應設乙級防火門或具有停滯功能的防火卷簾，還應設有消防專用電話、專用操縱按鈕和事故照明。在前室門外走道上應該設置消火栓和緊急用插座；2）消防電梯間前室宜靠外墻設置，在首層應設直通室外的出口或經(jīng)過長度不超過30m的通道向室外；3）消防電梯的井壁、機房隔墻的耐火極限應不低于2h，井道頂部要有排煙措施；4）消防電梯應有備用電源，使之不受火災時斷電的影響；5）消防電梯前室門口宜設擋水設施，井底應有排除積水的設施；6）由于火災并非經(jīng)常發(fā)生，所以平時應將消防電梯與服務電梯兼用，但必須滿足消防電梯的要求。另外，在控制系統(tǒng)中要設置轉換裝置，以便在發(fā)生火災時能迅速改變使用條件。
2.4火災事故廣播
在安裝有事故照明和疏散指示標志的場所，應同時安裝事故廣播系統(tǒng)。以便在緊急情況下同時有聲光效應，使人員盡快有秩序地疏散。 事故廣播系統(tǒng)可與火災報警系統(tǒng)聯(lián)動，并按現(xiàn)行國家標準《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》的有關規(guī)定設置。
2.5屋頂直升飛機停機坪
建筑高度超過l00m，且標準層建筑面積超過1000 m2的公共建筑。宜設置屋頂直升飛機停機坪或直升飛機救助的設施，并應符合下列規(guī)定：1）起降區(qū)的大小，主要取決于可能接受的最大機種的全長。為了保證直升飛機的安全起降，起降區(qū)的長、寬應為最大機種全長的 1．5～2．0倍。在此范圍內(nèi)，不得設有高出屋頂?shù)乃恰焽?、金屬天線、航標燈桿等障礙物；2）屋頂停機坪要有明顯標志，其四周要設邊界標志，還需設有燈光標志；3）屋頂直升飛機停機坪要設置等待區(qū)，等待區(qū)要能容納一定數(shù)量的避難人員，在其周圍設安全圍欄，等待區(qū)與疏散樓梯間頂層有直接聯(lián)系，出人口不少于2個，以利于人員集結；4）直升飛機停機坪須配備滅火搶險的工具和固定滅火設施。
3.結語
總之，高層建筑的防火設計，應隨著社會的不斷發(fā)展，技術的不斷進步，不斷加以總結和提高。作為建筑設計人員，要不斷學習先進的設計方法，嚴格按照國家的有關規(guī)范及規(guī)定執(zhí)行，認真負責地作好每一項設計任務。滿足建筑物“實用經(jīng)濟、安全、美觀”的設計標準。
參考文獻
[1] GB50045-95. 高層民用建筑設計防火規(guī)范[S].
關鍵詞：建筑設計；防火設計；安全疏散
一、保證建筑主體結構有足夠的耐火穩(wěn)定性
目前國內(nèi)外高樓多依賴鋼結構，雖然它的整體性和穩(wěn)定性都很好，但耐火性能很差。鋼材的抗拉和承重等性能均會因溫度的升高而急劇下降，通常在攝氏450～650度就會失去承載能力，發(fā)生變形，鋼柱、鋼梁彎曲，不能繼續(xù)使用。一般情況下，不加保護的鋼結構耐火極限只有15分鐘。因此，建筑界和消防界在解決這個問題方面仍任重道遠。
(一) 耐火等級和材料選擇。中國按建筑常用結構類型的耐火能力劃分為四個耐火等級(高層建筑必須為一或二級)。建筑的耐火能力取決于構件的耐火極限和燃燒性能，在不同耐火等級中對二者分別作了規(guī)定。構件的耐火極限主要是指構件從受火的作用起，到被破壞(如失去支承能力等)為止的這段時間(按小時計)。構件的材料依燃燒性能的不同有燃燒體(如木材等)、難燃燒體(如瀝青混凝土、刨花板)和非燃燒體(如磚、石、金屬等)之分。
(二) 建筑物應根據(jù)其耐火等級來選定構件材料和構造方式。如一級耐火等級的承重墻、柱須為耐火極限3小時的非燃燒體(如用磚或混凝土作成180毫米厚的墻或300×300毫米的柱)，梁須為耐火極限2小時的非燃燒體，其鋼筋保護層須厚30毫米以上。設計時須保證主體結構的耐火穩(wěn)定性，以贏得足夠的疏散時間，并使建筑物在火災過后易于修復。隔墻和吊頂?shù)葢哂斜匾哪突鹦阅?，?nèi)部裝修和家具陳設應力求使用不燃或難燃材料，如采用經(jīng)過防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等，以減少火災發(fā)生和控制火勢蔓延。
二、做好防火分隔與安全通道設計
高層建筑中，因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的70%左右，煙氣是火災中的隱形殺手。所以，要充分考慮在建筑內(nèi)設置防排煙系統(tǒng)的重要性。煙氣的水平流動速度為0.3、0.8m/s，垂直方向擴散速度為3.4m/s，當煙氣無阻攔時，只需1min左右就可以擴散到幾十層高的大樓。煙氣的流動速度大大超過了人的疏散速度。樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災垂直方向蔓延的重要途徑，易形成“煙囪效應”。而樓梯間及其前室或合用前室是火災時人員臨時避難、疏散的場所，消防電梯間及其前室是消防隊員進入高層建筑滅火的主要通道。為了阻止煙氣進入這些部位或排出這些部位的煙氣，保證人員安全疏散和撲救。因此，超高層建筑在上述部位設置機械加壓送風系統(tǒng)，能夠達到疏散和撲救通道上無煙的目的，從投資方面又低于機械排煙系統(tǒng)，是可行的。其裙房的樓梯間內(nèi)可統(tǒng)籌考慮布置。其風壓值應為防煙樓梯間50Pa，前室、合用前室、封閉避難層25Pa，既能方便疏散安全門的開啟，又能保證安全地帶的壓力，對煙氣起到排斥作用。同時，超高層建筑封閉避難層內(nèi)設置機械加壓送風設施，除滿足避難層內(nèi)一定的正壓值，防止煙氣入侵，也為躲避在避難層里的人們提供呼吸用的新鮮空氣。
(一) 防火間距：為防止火勢通過輻射熱等方式蔓延，建筑物之間應保持一定間距。一、二級耐火等級民用建筑物之間的防火間距不得小于6米，它們同三、四級耐火等級民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。高層建筑因火災時疏散困難，云梯車需要較大工作半徑，所以高層主體同一、二級耐火等級建筑物的防火距離不得小于13米，同三、四級耐火等級建筑物的防火距離不得小于15和18米。廠房內(nèi)易燃物較多，防火間距應加大，如一、二級耐火等級廠房之間或它們和民用建筑物之間的防火距離不得小于10米，三、四級耐火等級廠房和其他建筑物的防火距離不得小于12和14米。生產(chǎn)或貯存易燃易爆物品的廠房或庫房，應遠離建筑物。
（二) 防火分區(qū)：建筑中為阻止煙火蔓延必須進行防火分區(qū)，即采用防火墻等把建筑劃為若干區(qū)域。一、二級耐火等級建筑長度超過150米要設防火墻，分區(qū)的最大允許面積為2500米2；三、四級耐火等級建筑的上述指標分別為100米、1200米2和60米、600米2。一、二級防火等級的高層建筑防火分區(qū)面積限制在1000米2或1500米2內(nèi)，地下室則控制在500米2內(nèi)。防火墻應為耐火極限4小時的非燃燒體，上面如有洞口應裝設甲級防火門窗，各種管道均不宜穿過防火墻。不能設防火墻的可設防火卷簾，用水幕保護。
(三) 安全疏散通道出口：為減少火災傷亡，建筑設計要考慮安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于兩個，影劇院、體育館等觀眾密集的場所，要經(jīng)過計算設置更多的出口。樓層的安全出口為樓梯，開敞的樓梯間易導致煙火蔓延，妨礙疏散，封閉的樓梯間能阻擋煙氣，利于疏散。防煙樓梯間因設有前室，更有利于疏散。高層建筑須設封閉的或防煙的樓梯間，樓梯間應布置成有兩個疏散方向。超高層建筑應增設暫時安全區(qū)或避難層，還可設屋頂直升飛機場，從空中疏散。疏散通路上應設緊急照明、疏散方向指示燈和安全出口燈。
三、強化報警系統(tǒng)和滅火裝置
設置自動報警裝置和自動滅火裝置。前者的探測器有感溫、感煙和感光等多種類型；后者主要為自動噴水設備，不宜用水滅火的部位可采用二氧化碳、干粉或鹵化烷等自動滅火設備。設有自動報警裝置和自動滅火裝置的建筑應設消防控制中心，對報警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進行控制和指揮?？紤]到高層建筑以自防自救為主，室內(nèi)消防用水量比室外的要大些，室內(nèi)消火栓用水量為40l/s(住宅樓為30l/s)，即消火栓用水量70l/s(住宅樓為50l/s)，是規(guī)范規(guī)定的建筑物消防用水的上限值。一般情況下，超高層建筑具備兩種及兩種以上使用功能。因此，其火災延續(xù)時間為3.00h(住宅樓為2.00h)，考慮到市政給水狀況，由此可確定是否設置室外消防水池及其容量。
關鍵詞:高層建筑，防火設計，火災
中圖分類號:TU973 文獻標識碼:A DOI:10.13719/14-1279/tu.2016.01.010
目前我國的經(jīng)濟正處于快速發(fā)展之中，正因為這個機遇的存在，我國的建筑行業(yè)在這些年也正是發(fā)展的好形勢，城市化發(fā)展進程穩(wěn)步提升，這也在很大程度上使得在城市中的土地資源越來越稀缺，所以高層建筑在這一點上正好滿足了這個需求，在城市化的進程中扮演著越來越重要的角色。同時，人們對高層建筑的防火要求也日益提高了，因此，加強高層建筑的防火設計變得尤為重要。
1高層建筑起火特點
1．1高層建筑起火因素多
現(xiàn)代高層建筑的功能較多，面積也較大，能容下的人口也比較多，內(nèi)部裝修的材料大部分都是易燃材料，這些因素都是造成火災的隱患。
1．2高層建筑火災蔓延快
在高層建筑的內(nèi)部裝飾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，很容易使其點燃，最后火災會順著樓梯間、管道井、電梯井、排氣道、電纜井、垃圾道等高層建筑中的各種管道向外蔓延。一旦發(fā)生火災，這些存在于高層建筑中的豎向管道就會變成一個個高大的煙囪，最終會形成煙囪效應使得煙和火流動的速率急劇加快，從而最終導致火災的惡化，使得高層建筑受到更大的傷害。在高層建筑室內(nèi)管道井、電梯井、排氣道以及樓梯間都比較多，如果沒有做好防火設計，那么在發(fā)生火災時就會使火災蔓延速度加快。尤其是在圖書館、科研樓、酒店、綜合辦公樓以及檔案樓這些建筑中，一旦發(fā)生了火災，火勢就會迅速蔓延。
1．3高層建筑人員疏散比較困難
高層建筑的垂直距離比較高，樓層比較多，當建筑物室內(nèi)發(fā)生火災時，要將樓層的人疏散出來所花費的時間就會比較長。在高層建筑物中，電梯在發(fā)生火災時是不能使用的，人員的疏散只能依靠樓梯，高層建筑人口較多，當建筑物內(nèi)發(fā)生火災，樓梯間就會竄入大量的煙霧，煙霧的竄入就會嚴重影響人員的疏散。
1．4高層建筑滅火救援難度大
高層建筑由于自身的結構特點，在高層建筑發(fā)生火災時，救援難度比較大。根據(jù)我國目前情況來看，我國大部分高層建筑外墻采用的是玻璃幕墻，當火災發(fā)生時，玻璃幕墻很容易發(fā)生破碎，一旦破碎就會對樓下的人產(chǎn)生傷害，碎片甚至還可能對供水器或消防車產(chǎn)生影響。高層建筑較高，消防設備的噴射程度無法滿足建筑物高度要求，這就給救援造成很大困難。
2高層建筑防火設計要點
2．1高層建筑的防火分區(qū)和防火間距要設計合理
在對高層建筑進行防火設計時，需要將其防火分區(qū)和防火間距考慮進去。所謂的防火分區(qū)主要指的是采用防火分隔措施分隔出來的空間，它能在一定的范圍和時間內(nèi)，對其火災趨勢進行適當?shù)目刂疲瑴p緩火勢的蔓延速度，為消防人員提供救援時間，為逃生人員提供逃生時間。在高層建筑設計中，防火分區(qū)一般有兩部分:水平分區(qū)和垂直分區(qū)。在高層建筑中，水平分區(qū)主要是依靠鋼筋混凝土的樓板、防火墻以及防火卷簾等結構實現(xiàn)的。垂直防火區(qū)則是依靠窗檻墻和耐火樓板等結構實現(xiàn)分區(qū)的。在高層建筑中，交通通道是必須要采用防火設計。垂直防火分區(qū)是指通過樓板和窗檻墻等防火分隔設施在垂直方向分隔出來的空間。水平防火分區(qū)則是指通過防火卷簾、防火門以及防火墻等設施在水平方向分隔出來的空間。在防火墻上只能安裝安全疏散門，其他窗、門以及洞口是不能設置的。此外，防火墻是不允許可燃氣體管道穿越的。當高層建筑室內(nèi)面積比防火分區(qū)面積還要大時，就需要在其合適的位置設置好防火卷簾。防火卷簾只有在火災發(fā)生時才會自動落下，是不會對平時空間產(chǎn)生影響的。在對高層建筑進行設計時，要將周圍環(huán)境考慮進去，兩棟相鄰的建筑物之間應該保持一定的距離，這主要是為了在建筑物發(fā)生火災時，周邊建筑物不會受到影響，人員能安全疏散。根據(jù)相關規(guī)范規(guī)定，兩棟高層建筑物之間的防護距離應大于13m，主樓與裙樓之間的距離大于9m。
2．2合理設計安全疏散樓梯
樓梯是建筑物發(fā)生火災疏散人員的主要通道，在高層建筑物發(fā)生火災時，電梯、自動扶梯都是不能使用的。在對高層建筑樓梯進行設計時，需要將其樓梯間設計成室外樓梯、防煙樓梯以及封閉樓梯間，這樣的設計不但能阻止火勢的蔓延，而且還能保證人員在疏散過程中的安全。對于高層建筑而言，樓梯數(shù)量和位置也是有一定要求的，每個防火區(qū)的樓梯數(shù)量不小于兩部，其位置應分散布置，這主要是為了避免火災發(fā)生時發(fā)生擁擠現(xiàn)象。
2．3設計好高層建筑的排煙系統(tǒng)
當高層建筑起火時，對人造成傷害的形式主要分為兩種:火焰?zhèn)蜔熿F傷害。這兩種傷害形式都可能造成死亡的發(fā)生。為了減少火災煙霧對人體的傷害，在對高層建筑進行設計時，就需要設計好高層建筑的排煙系統(tǒng)，在對高層建筑排煙系統(tǒng)進行設計時，首先需要對其建筑進行防煙分區(qū)，防煙分區(qū)與防火分區(qū)是要分開的，不能重合到一起，且每個防煙分區(qū)的面積要小于500m2。防煙分區(qū)可以用擋煙垂壁和隔板來劃分，每個防煙分區(qū)都需要設置排煙口，且排煙口一般都是設置在防煙中心。排煙系統(tǒng)除了需要設計排煙口，還需要對其排煙風道進行設計，排煙風道設計要求是非常嚴格的，它的安裝必須牢固且使用的材料必須是耐火材料，排煙風道的設計也是不能和防火分區(qū)重合的。
2．4合理的設計消防電梯和避難層
為了保證消防工作的安全性，一旦發(fā)生火災，首先要關閉電源。同時，要停止對工作電梯的使用。這種情況下，消防電梯的使用起著關鍵的作用。這樣消防器具以及消防人員才能及時趕到現(xiàn)場，傷員才能以最快的速度送往醫(yī)院。值得提出的是，消防電梯井必須是獨立的，應該在不同的防火區(qū)安裝設備，這樣才能覆蓋更多的區(qū)域，確保消防工作的高效性。此外，消防電梯的數(shù)量應依據(jù)具體的樓層情況設置，在電梯的井底做好排水措施，防止出現(xiàn)流水過多，阻止電梯運行的情況。在高層建筑當中，由于人數(shù)較多，在發(fā)生火災的情況下，難以保證全部人員的安全。除此之外，還有一些不穩(wěn)定因素的干擾，如意外堵塞等情況。這些問題警示著有關部門，在防火設計時，要設置臨時的避難層，這樣就能夠在短時間內(nèi)保證人員的安全。避難層的設置有許多優(yōu)點，既可以縮短人群之間的距離，還能幫助居民及時到達安全處，減輕消防工作的壓力。理論上規(guī)定，兩個避難層之間的距離必須控制在15層之內(nèi)，這樣才利于工作的進行。對于疏散的樓梯也有著特殊的要求，必須設置在避難層轉換，并且它是最后直達地面的。在消防電梯出口以及消防專線電話旁，都應該設置避難層，同時配備全面的消防工具。對于避難層的裝修材料的要求也相當嚴格，由于是處理火災問題，所以要避免可燃材料的使用。
3結語
高層建筑的火災問題是一個比較嚴重的問題，要做好高層建筑防火設計首先就需要了解清楚高層建筑起火的因素、火災的特點。然后針對這些因素和特點對高層建筑進行防火設計，從源頭上杜絕火災發(fā)生的可能。
參考文獻:
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【關鍵字】高層建筑；防火設計
前言：隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展、國內(nèi)城市化進程的日益加劇和我國人口的不斷增長，越來越多的高層建筑出現(xiàn)在人們的生活視角中。它們被廣泛地投入到商業(yè)使用、人口居住等公眾高頻出入的場合。但其中的很多高層建筑都存在著防火設計不全面、不到位甚至火情隱患突出的問題，高層建筑因此火情頻發(fā)、重大事故不斷。可見，強化高層建筑的防火設計對于保護公眾生命財產(chǎn)安全有著突出的正面作用。
一、高層建筑火災的一般特性
（一）隱患嚴重
近年來，高層建筑的商用特點和民用特點日益突出，很多高層建筑被用于人口居住和企業(yè)辦公。大量因居住與裝修需要的易燃型建材被帶入功能復雜、結構空曠、線路繁多的建筑體內(nèi)，很容易在日常生活工作、商用經(jīng)營的不經(jīng)意間引起火災。
（二）火情迅猛
高層建筑一般占地面積較大，樓層內(nèi)部結構空曠，建筑體內(nèi)分布著為數(shù)眾多的管道。一旦發(fā)生火情，火勢必然會沿著這類通道迅速蔓延。一幢百米高樓，如果防火分隔工作沒有做到位，火勢由下向上發(fā)展至頂層往往只需要幾分種時間。而多用于民用、商用的現(xiàn)代高層建筑中常常存放著大量居民用于生活、單位用于辦公的易燃性生活、工作資料，這些可燃物品毫無疑問會促進火勢的增長與蔓延。
（三）逃生救援困難
高層建筑中常常聚集著大量生活或辦公的人口。火情發(fā)生時，平時負責人員輸送的電梯失去作用，整個建筑內(nèi)的所有人員都只能通過安全出口的樓梯逃生。而高層建筑火勢發(fā)展迅猛，一方面很多處在較高樓層的人員無法在短時間內(nèi)順利通過垂直高度巨大的樓道，另一方面伴隨著火情而來的煙氣往往會在火災發(fā)生后的幾分鐘內(nèi)迅速在樓道中彌漫開來，一旦錯過最佳逃生時機，滯留在建筑內(nèi)的人員的生命安全將受到極大的威脅。
此外，高層建筑的人員搜救與火情撲滅工作通常也很難展開。普通的消防設備只能完成低層火勢的撲救工作，而能適應高層建筑撲救需要的云梯消防車在我國的數(shù)量卻少之又少。面對嚴重的火勢，在不能撲滅和控制火情的情況下，人員搜救的工作效率將會大打折扣。
二、高層建筑的火患危險由來
（一）由設計施工造成的火情隱患
高層建筑作為現(xiàn)代文明的產(chǎn)物，它在我國出現(xiàn)得較晚，大規(guī)模地投入到各方面使用的時間相對而言更短。因此，高層建筑不論是在設計、施工上，還是工程項目的防火安全審核上，都存在著很多不夠成熟的地方。這些不合理的設計思路和施工方式，以及不夠細致的審核標準都為高層建筑埋下了嚴重的火災隱患。此外，同樣因為接觸的時間不長，作為使用者的人們對高層建筑的特性了解不夠，還沒有形成足夠的火情防范與自我救助意識，一旦火災發(fā)生，往往措手不及。
（二）火災對高層建筑結構的影響
高層建筑火災的危險性其實不僅僅來源于火情本身，由火災引起的建筑結構改變同樣嚴重影響著建筑內(nèi)部人員的生命財產(chǎn)安全。這一點主要表現(xiàn)在火災對建筑內(nèi)部鋼結構及鋼筋混凝土結構的破壞上。絕大多數(shù)現(xiàn)代高層建筑在設計上都大量使用到了鋼結構和鋼筋混凝土結構。所用的這些建筑材料與結構在常溫下的性能穩(wěn)定，但其耐火性卻并不好。高層建筑火災通常具有火情迅猛、火勢大的特點，猛烈的火勢對于高層建筑內(nèi)部的結構與建材而言是一個巨大的考驗。如果火情不能在短時間內(nèi)得到控制，這些結構與建材的承重性能和抗打擊性能的水平都將大幅度降低，一旦達到極限，將很容易出現(xiàn)局部結構變形甚至樓層垮塌的情況而釀成惡果。
三、現(xiàn)代高層建筑的防火設計思考
（一）從材料上提升建筑設計結構的耐火性能
針對高層建筑內(nèi)部鋼結構與鋼筋混凝土結構容易在火災中受到損傷與破壞的問題，可以嘗試在建筑材料的搭配使用上解決。
就鋼結構來說，要提升其在火災中的耐火性可以使用以下幾種方法：一是在鋼結構的表面使用防火涂料，防火涂料作用于鋼結構本身，使其耐火性能得到提升并發(fā)揮至最大，從而延緩樓層發(fā)生結構變化速度，從而為撲救爭取時間；二是將鋼結構與發(fā)泡防火漆的使用相結合。發(fā)泡防火漆在常溫下與其它油漆并無二致，但是它不易燃燒，在有火情發(fā)生的時候能夠有效阻止可燃物被迅速點燃從而在一定程度上達到遏制火勢的效果。
而對于鋼筋混凝土而言，要提高其耐火性能，首先要解決其強度問題。為此，一來可以在混凝土中加入諸如泵送劑、耐熱煤粉等原料以增加鋼筋與混凝土之間的摩擦力，從而達到增加強度的目前。二來也可以選擇加厚保護增或者在混凝土樓板下使用涂料的方法來提高其耐熱性。
（二）科學設定防火間距和防火分區(qū)
高層建筑發(fā)生火災時火勢蔓延迅速，遏制其蔓延勢頭就是為人員疏散與消防撲救工作爭取時間。因此可見，科學設定高層建筑防火間距，合理安排防火分區(qū)是高層建筑設計時的一個重要工作。從建筑的水平分區(qū)設計來看，應當提升防火墻和防火樓板的使用力度，阻止水平空間內(nèi)物體被點燃并投入燃燒的速度。而從垂直分區(qū)的防火措施來講，則主要應當設計好垂直的防火分割區(qū)域、并在施工中多使用耐熱性能良好的建材。
（三）合理布置安全通道、消防電梯
人員的生命安全是火災事故中的首要保護對象，面對火情，重中之重的是要做好人員疏散工作。對于高層建筑而言，其在設計之初首先要充分考慮的也應當是火情出現(xiàn)時人員逃生的便利情況，并設法為其提供便利。為此，高層建筑的在設計時應當尤為注意對安全通道的安排。設計者應當根據(jù)建筑的人員容納量設置好數(shù)量足夠、位置合理、寬度合適的安全通道。此外，為了不影響人員疏散而又方便消防人員展開滅火和搜救工作，可以在高層建筑內(nèi)設置若干數(shù)量的消防專用電梯。
（四）強化火情警報系統(tǒng)
火場的情況往往瞬息萬變，對于高層建筑而言更是如此。及時地發(fā)現(xiàn)火情，獲得火災信息對于火場內(nèi)的人員疏散和火勢的控制及撲救有著關鍵性的意義。為此，高層建筑設計上除了要注重防火、撲救的便利，更應當關注對火情的發(fā)現(xiàn)與警報。所以，高層建筑的設計中應當要包含對火災警報系統(tǒng)的設置。這一點通過在樓層內(nèi)裝配溫度或者煙霧敏感裝置其實不難實現(xiàn)。此外，高層建筑內(nèi)也應當配有自動滅火裝置或者分布開來的、數(shù)量足夠的手動滅火設備，這樣一來，當發(fā)生火情隱患時，可以及時地將其控制住或者撲滅，從而達到防患于未然、從根本上保證建筑內(nèi)人員生命財產(chǎn)安全的目的。
參考文獻
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關鍵詞：高層建筑；防火；設計；分析
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著科學技術和世界經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,超高層建筑的出現(xiàn)已逐漸成為普遍,這些巨人在防火疏散設計方面是一個復雜的系統(tǒng)工程,因此,為超高層建筑防火設計尋找新思路,增加建筑防火設計的靈活性和多樣性顯得越來越重要。
1 保證建筑主體結構有足夠的耐火穩(wěn)定性
目前國內(nèi)外高樓多依賴鋼結構,雖然它的整體性和穩(wěn)定性都很好,但耐火性能很差。鋼材的抗拉和承重等性能均會因溫度的升高而急劇下降,通常在攝氏 450～650度就會失去承載能力,發(fā)生變形,鋼柱、鋼梁彎曲,不能繼續(xù)使用。一般情況下,不加保護的鋼結構耐火極限只有15分鐘。因此,建筑界和消防界在解決這個問題方面仍任重道遠。
1.1 耐火等級和材料選擇。中國按建筑常用結構類型的耐火能力劃分為四個耐火等級。建筑的耐火能力取決于構件的耐火極限和燃燒性能,在不同耐火等級中對二者分別作了規(guī)定。構件的耐火極限主要是指構件從受火的作用起,到被破壞為止的這段時間。構件的材料依燃燒性能的不同有燃燒體 、難燃燒體和非燃燒體之分。
1.2建筑物應根據(jù)其耐火等級來選定構件材料和構造方式。如一級耐火等級的承重墻、柱須為耐火極限3小時的非燃燒體,梁須為耐火極限2 小時的非燃燒體,其鋼筋保護層須厚30毫米以上。設計時須保證主體結構的耐火穩(wěn)定性,以贏得足夠的疏散時間,并使建筑物在火災過后易于修復。隔墻和吊頂?shù)葢哂斜匾哪突鹦阅?內(nèi)部裝修和家具陳設應力求使用不燃或難燃材料,如采用經(jīng)過防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等,以減少火災發(fā)生和控制火勢蔓延。
2 做好防火分隔與安全通道設計
高層建筑中,因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的70% 左右,煙氣是火災中的隱形殺手。所以,要充分考慮在建筑內(nèi)設置防排煙系統(tǒng)的重要性。煙氣的水平流動速度為0.3、0.8m/s,垂直方向擴散速度為 3.4m/s,當煙氣無阻攔時,只需1min左右就可以擴散到幾十層高的大樓。煙氣的流動速度大大超過了人的疏散速度。樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災垂直方向蔓延的重要途徑,易形成“煙囪效應”。而樓梯間及其前室或合用前室是火災時人員臨時避難、疏散的場所,消防電梯間及其前室是消防隊員進入高層建筑滅火的主要通道。為了阻止煙氣進入這些部位或排出這些部位的煙氣,保證人員安全疏散和撲救。因此,超高層建筑在上述部位設置機械加壓送風系統(tǒng), 能夠達到疏散和撲救通道上無煙的目的,從投資方面又低于機械排煙系統(tǒng),是可行的。其裙房的樓梯間內(nèi)可統(tǒng)籌考慮布置。其風壓值應為防煙樓梯間50Pa,前室、合用前室、封閉避難層25Pa,既能方便疏散安全門的開啟,又能保證安全地帶的壓力,對煙氣起到排斥作用。同時,超高層建筑封閉避難層內(nèi)設置機械加壓送風設施,除滿足避難層內(nèi)一定的正壓值,防止煙氣入侵,也為躲避在避難層里的人們提供呼吸用的新鮮空氣。
2.1 防火間距:為防止火勢通過輻射熱等方式蔓延,建筑物之間應保持一定間距。一、二級耐火等級民用建筑物之間的防火間距不得小于6米,它們同三、四級耐火等級民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。高層建筑因火災時疏散困難,云梯車需要較大工作半徑,所以高層主體同一、二級耐火等級建筑物的防火距離不得小于13米,同三、四級耐火等級建筑物的防火距離不得小于15和18米。廠房內(nèi)易燃物較多,防火間距應加大,如一、二級耐火等級廠房之間或它們和民用建筑物之間的防火距離不得小于10 米,三、四級耐火等級廠房和其他建筑物的防火距離不得小于12和14米。生產(chǎn)或貯存易燃易爆物品的廠房或庫房,應遠離建筑物。
2.2 防火分區(qū):建筑中為阻止煙火蔓延必須進行防火分區(qū),即采用防火墻等把建筑劃為若干區(qū)域。一、二級耐火等級建筑長度超過150米要設防火墻,分區(qū)的最大允許面積為2500米2;三、四級耐火等級建筑的上述指標分別為100米、1200米2和60米、600米2。一、二級防火等級的高層建筑防火分區(qū)面積限制在1000米2或1500米2內(nèi),地下室則控制在500米2內(nèi)。防火墻應為耐火極限4小時的非燃燒體,上面如有洞口應裝設甲級防火門窗,各種管道均不宜穿過防火墻。不能設防火墻的可設防火卷簾,用水幕保護。
2.3安全疏散通道出口:為減少火災傷亡,建筑設計要考慮安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于兩個,影劇院、體育館等觀眾密集的場所,要經(jīng)過計算設置更多的出口。樓層的安全出口為樓梯,開敞的樓梯間易導致煙火蔓延,妨礙疏散,封閉的樓梯間能阻擋煙氣,利于疏散。防煙樓梯間因設有前室,更有利于疏散。高層建筑須設封閉的或防煙的樓梯間,樓梯間應布置成有兩個疏散方向。超高層建筑應增設暫時安全區(qū)或避難層,還可設屋頂直升飛機場,從空中疏散。疏散通路上應設緊急照明、疏散方向指示燈和安全出口燈。
3 強化報警系統(tǒng)和滅火裝置
設置自動報警裝置和自動滅火裝置。前者的探測器有感溫、感煙和感光等多種類型;后者主要為自動噴水設備,不宜用水滅火的部位可采用二氧化碳、干粉或鹵化烷等自動滅火設備。設有自動報警裝置和自動滅火裝置的建筑應設消防控制中心,對報警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進行控制和指揮?？紤]到高層建筑以自防自救為主,室內(nèi)消防用水量比室外的要大些,室內(nèi)消火栓用水量為40l/s,即消火栓用水量70l/s,是規(guī)范規(guī)定的建筑物消防用水的上限值。一般情況下,超高層建筑具備兩種及兩種以上使用功能。因此,其火災延續(xù)時間為3.00h,考慮到市政給水狀況,由此可確定是否設置室外消防水池及其容量。
3.1 室內(nèi)消火栓的設置范圍:(1)高層建筑的主體及裙房內(nèi);(2)消防電梯前室或與防煙樓梯間的合用前室內(nèi),方便消防隊員盡快利用消火栓向火災發(fā)起進攻和開辟通道;(3)避難層內(nèi)設置用于人員自救保護; (4)屋頂或直升飛機停機坪處,用于檢查消火栓壓力和防止火災蔓延至頂層及保護人員的作用;(5)室內(nèi)消火栓箱內(nèi)應設消防卷盤,用于非消防專業(yè)人員撲救初起火災。
3.2 室內(nèi)消火栓設置的技術要求:(1)消火栓充實水柱需經(jīng)水力計算,且不小于13m,以避免濃煙高熱對滅火工作的影響,又能保證消防隊員正常使用;(2)消火栓間距在高層內(nèi)不大于30m,在裙房內(nèi)不大于50m,保證兩股充實水柱同時到達同層內(nèi)任何部位;(3)采用分區(qū)給水系統(tǒng),有串聯(lián)供水和并聯(lián)供水兩種方式,當消火栓栓口處的出水壓力大于0.5Mpa時,應設減壓裝置;(4)屋頂水箱。為了保證初起火災時消防用水量和消防水壓的要求,超高層建筑屋頂水箱設置高度應滿足最不利點消火栓靜水壓力0.15Mpa。不能滿足時,應設氣壓水罐或穩(wěn)壓泵等增壓設施。如是并聯(lián)給水方式,其分區(qū)消防水箱的容量應與高位消防水箱的容量相同,發(fā)生火災時,消防水泵供給的消防用水應進入高位水箱,而串聯(lián)給水方式中是允許的;(5)水泵接合器。在消防車供水壓力范圍內(nèi)的各個分區(qū)均需分別設置水泵接合器。也就是說,根據(jù)現(xiàn)有或將有的消防車供水能力,確定各個分區(qū)是否應設水泵接合器;(6)消防管網(wǎng)采取防超壓措施。常用的方法是采用流量—揚程曲線平緩的消防水泵,設置安全閥、泄水閥門等,避免超高壓造成給水系統(tǒng)的破壞。
4 結束語
由于高層建筑火災隱患多,撲救難度大,因此,在建筑設計中應采取防火措施,以防火災發(fā)生和減少火災對生命財產(chǎn)的危害。建筑防火包括火災前的預防和火災時的措施兩個方面,前者主要為確定耐火等級和耐火構造,控制可燃物數(shù)量及分隔易起火部位等;后者主要為進行防火分區(qū),設置疏散設施及排煙、滅火設備等。
參考文獻：
