高層建筑防火城市設(shè)計(jì)探討

時(shí)間:2022-07-20 10:24:22

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高層建筑防火城市設(shè)計(jì)探討

摘要:高層建筑火災(zāi)本身伴隨著嚴(yán)重的危險(xiǎn),其預(yù)防是技術(shù)性的問題。因此,必須加強(qiáng)超高層建筑中消防設(shè)備的配置和管理,采用高度的消防技術(shù),消除火災(zāi)危險(xiǎn),以達(dá)到自我排除,并防患于未然之源。文章介紹了高樓大廈火災(zāi)的特點(diǎn)、防火設(shè)計(jì)的應(yīng)用和對策。

關(guān)鍵詞:高層建筑;火災(zāi)特點(diǎn);防火設(shè)計(jì);防火對策

1高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)

(1)發(fā)生率高。高層建筑通常具有大規(guī)模而復(fù)雜的功能。以辦公樓為例,不僅有很多辦公室和會(huì)議室,還有各種服務(wù)室和輔助室。這些房間有很多可燃性和火源,火災(zāi)率非常高。據(jù)統(tǒng)計(jì),高層建筑的辦公室、設(shè)備室、廚房最容易著火。火災(zāi)的主要原因是吸煙、設(shè)備事故、烹飪、鍋爐火災(zāi)等。高層酒店的一般火災(zāi)原因和火災(zāi)地點(diǎn)統(tǒng)計(jì)見表1所示。(2)火勢迅速蔓延。高層建筑具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),是高層建筑快速火災(zāi)擴(kuò)大的原因之一。發(fā)生火災(zāi)就會(huì)產(chǎn)生煙囪效應(yīng),火災(zāi)迅速蔓延。煙的垂直擴(kuò)散速度為3~4m/s,100m超高層建筑的煙的垂直擴(kuò)散速度約為25~35m/s。高層建筑火災(zāi)迅速普及的第二個(gè)原因是風(fēng)的影響。建筑物越高風(fēng)越快,火越快。據(jù)實(shí)測,風(fēng)速為10m高5m/s,高度為30m為8.7m/s,高度為90m為15m/s。由于風(fēng)的作用,小火災(zāi)危險(xiǎn)很快就會(huì)變成真正的災(zāi)害。(3)疏散很困難。因?yàn)楦邔咏ㄖc地面有著長的垂直距離,只有一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市才有能解決的消防機(jī)構(gòu),不能滿足高層城市和超高層建筑的火災(zāi)要求,通常電梯在發(fā)生火災(zāi)時(shí)不能使用,這會(huì)影響到嚴(yán)重的避難。

2高層建筑中建筑設(shè)計(jì)原則

(1)綜合性和整體性設(shè)計(jì)原則在現(xiàn)代超高層建筑的設(shè)計(jì)中,整體設(shè)計(jì)原理是將建筑物從小部件中整理、規(guī)劃,從而形成部件與整體的相互結(jié)合、依賴、制約的關(guān)系。對建筑設(shè)計(jì)要素、功能、結(jié)構(gòu)構(gòu)成、開發(fā)史、相互關(guān)系、綜合調(diào)查進(jìn)行綜合性的思想基礎(chǔ)分析,將各級別的分析結(jié)果反映在綜合性和綜合性的考察過程中嚴(yán)格比較,保證對建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行分析、修改、整合、改良的整個(gè)建筑設(shè)計(jì)和部分高度統(tǒng)一。(2)動(dòng)態(tài)聯(lián)系設(shè)計(jì)原則在建筑設(shè)計(jì)中,作為建筑設(shè)計(jì)的外部條件,構(gòu)建環(huán)境系統(tǒng),在一定環(huán)境中維持發(fā)展,與建筑設(shè)計(jì)的外部系統(tǒng)相互作用。通過這個(gè)系統(tǒng),可以提高建筑設(shè)計(jì)資源和系統(tǒng)功能的壓力。動(dòng)態(tài)原則主要是指內(nèi)部和外部的關(guān)系、系統(tǒng)的變化、系統(tǒng)開發(fā)的方向和活動(dòng)模式的探索,不斷探索構(gòu)建系統(tǒng)、相關(guān)操作規(guī)則的開發(fā)和應(yīng)用。(3)有序性以及結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)原則在高層建筑工程設(shè)計(jì)中,需要準(zhǔn)確地區(qū)分每個(gè)鏈路的使用函數(shù)和每個(gè)鏈路的關(guān)系特性,并確保設(shè)計(jì)的合理性。另外,作為建筑設(shè)計(jì)的組合,建筑物不僅廣泛存在結(jié)構(gòu),而且是建筑性能的核心載體。系統(tǒng)的形成過程直接關(guān)系到建筑設(shè)計(jì)整合的不同。

3高層建筑火災(zāi)的疏散問題

一旦有了火災(zāi),人們的想法和判斷能力就會(huì)因?yàn)榫窬o張而減少。而且,由于煙霧和高溫火焰的威脅和侵入,在避難過程中難以形成人們穩(wěn)定有序的流動(dòng)。高層建筑的地下工程發(fā)生火災(zāi),熱煙和有毒氣體的快速流動(dòng),是引起火災(zāi)蔓延和死亡的重要因素。高層建筑可以容納1000人以上,地下商業(yè)設(shè)施也可以容納100人以上。因此,很難讓所有危險(xiǎn)地區(qū)的人在短時(shí)間內(nèi)避難,人們一般集中在頂部,垂直避難距離長,避難方向與焰火的方向相反。

4高層建筑的整體設(shè)計(jì)

(1)主體的設(shè)計(jì)在21世紀(jì),高層建筑設(shè)計(jì)的進(jìn)一步要求是實(shí)現(xiàn)建筑物本身的生態(tài)能源保護(hù)。在建筑設(shè)計(jì)中,表彰臺(tái)的下部一般人對街道空間的視覺感覺有很大影響,所以表彰臺(tái)的下部也必須人性化。同時(shí),人們主要接觸高層建筑的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)下部。高層建筑的屋頂是整個(gè)高層建筑的代表性性能,需要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)。(2)建筑設(shè)計(jì)要在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的正確指導(dǎo)下進(jìn)行為了調(diào)整和促進(jìn)周圍環(huán)境和城市計(jì)劃,即在城市計(jì)劃和設(shè)計(jì)中把建筑物放在周圍的環(huán)境中。在設(shè)計(jì)個(gè)人或團(tuán)體建筑的過程中,建筑師必須充分考慮開發(fā)現(xiàn)場紅線中的小環(huán)境和建筑的大環(huán)境。隨著社會(huì)的快速發(fā)展,建筑設(shè)計(jì)在飛速發(fā)展的背景下,建筑師需注意環(huán)境和人類文化的形成。(3)巧妙運(yùn)用處理手法在建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際工作中,高樓大廈設(shè)計(jì)中的塔的設(shè)計(jì)沒有明顯的變化空間。高層建筑的底部可以巧妙地使用處理方法來達(dá)到豐富空間形態(tài)的目的。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,主要處理方法包括入口按壓或底部開銷。

5現(xiàn)代高層建筑防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)的幾個(gè)問題

(1)建筑內(nèi)防火分區(qū)的劃分為了有效防止建筑物火災(zāi)蔓延,必須將火限制到一定范圍。為了控制特定范圍的煙,改善煙插座的煙排出效果,是分割煙控制區(qū)域的最佳方法。超高層建筑(第一級及第二級耐火性勘查)的耐火區(qū)劃的最大容許面積為1500m2,對于單式及多層的民間建筑物,等級II的最大容許面積為250m2的區(qū)劃的容許面積為600m2,地下室的容許范圍為500m2。建筑物具備自動(dòng)灑水設(shè)備時(shí),火災(zāi)面積增加1.0倍。防煙區(qū)在2000m2以上,防煙區(qū)應(yīng)用煙壁、隔墻、結(jié)構(gòu)梁等隔開。(2)安全疏散安全避難對確?;馂?zāi)的人的安全起著重要的作用。有些建筑沒有指定的避難范圍,但首先要計(jì)算人員密度,其次要計(jì)算避難所的寬度,比如辦公樓、購物中心、歌舞娛樂場所、餐飲大樓。安全避難距離包括兩部分:(1)從房間的最遠(yuǎn)點(diǎn)到避難門,(2)從門到避難樓梯或外部出口的距離。另外,作為設(shè)計(jì)者所具有的問題點(diǎn),可以將樓梯的一樓設(shè)定為直接出口到外部,或者設(shè)定在一樓設(shè)置的圍欄(防煙)樓梯。建筑物的地板數(shù)在4m以下的情況下,樓梯和出口的距離在15m以下。把避難樓梯設(shè)置在基準(zhǔn)層的兩端,在不同方向避難的樓梯應(yīng)該設(shè)置在電梯附近。電梯可以將通常的避難路線(電梯)和緊急避難路線相結(jié)合,它需要設(shè)置在外墻附近的避難樓梯,以便能夠快速避難。(3)使用耐火等級高的建筑材料建筑物的耐火材料對于建筑物的安全性非常重要。所有裝飾材料都要經(jīng)過嚴(yán)格的火警檢測和審計(jì)。如果高層建筑物是易燃的木質(zhì)結(jié)構(gòu),且耐火性較低的鋼構(gòu)造物,為了確?;馂?zāi)安全性,必須采取提高耐火性的對策。一般的保護(hù)方法是在高層建筑物的鋼骨、鋼骨柱上涂上耐火涂層,鋪上保溫耐火層,作為高層建筑物等重要地區(qū)的地基、墻壁、天花板的裝飾材料使用不燃性材料。高樓大廈的室內(nèi)窗簾、沙發(fā)、地毯和床上用品用阻燃性或耐火性較高的紡織品作為材料。(4)消防通道的設(shè)置高層消防車必須在高層建筑周圍設(shè)置。如果難以設(shè)置圓形火線,可以設(shè)置火線沿兩個(gè)高層建筑的長邊。在沿街的許多高層建筑物的設(shè)計(jì)中,建筑物的下端具有至少一個(gè)長邊或周邊長度的1/4,并且忽略了一個(gè)長邊以上。沒有配備高5m以上、深4m以上的底車。消防車發(fā)生火災(zāi)時(shí)不能直接到達(dá)建筑物底部,影響消防活動(dòng)。如果沿街建筑物的長度超過150m,全長超過220m的情況下,需要將經(jīng)過建筑物的消防車設(shè)定在適當(dāng)?shù)奈恢谩#?)管道井防火的設(shè)計(jì)根據(jù)《高規(guī)》的規(guī)定,電纜井、管路井、煙氣排氣管、排氣管和垃圾溝等縱型管必須獨(dú)立設(shè)定,且軸壁必須是具有1h以上耐火性界限的不燃性體。軸壁的檢查門必須是火墻門。即使在高度限制下,不超過100m的超高層建筑的電纜圍和管路窗也必須是每2~3層由相當(dāng)于地板耐火極限的不燃性體分離,高度在100m以上的超高層建筑的規(guī)定。相當(dāng)于地板耐火界限的不燃性體應(yīng)用于各樓層的火災(zāi)分離。在《住宅建筑法規(guī)》中,必須使用相當(dāng)于火災(zāi)時(shí)地板耐火界限的不燃體,明確了“住宅建筑法典”的要求更加嚴(yán)格。電纜井、管道井、室、走廊的空隙用水泥灰漿板、鋼板等非可燃材料填充。

6加強(qiáng)高層建筑的防火對策

(1)電器及燃?xì)獾膰?yán)格管理,應(yīng)選擇安全可靠的電器及燃?xì)庋b置,不得使用電氣或燃?xì)馄骶?、電氣設(shè)備及其線打開的火災(zāi)或電氣電線。燃?xì)庠O(shè)備及其管道應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求進(jìn)行安裝和鋪設(shè)。緊急切斷閥是在燃?xì)夤?yīng)管道進(jìn)入地面建筑物之前設(shè)定的。(2)嚴(yán)格的露天管理在建設(shè)和維護(hù)工程中必須實(shí)施的開放火災(zāi)駕駛,實(shí)施前必須得到批準(zhǔn)。為了加強(qiáng)安全性監(jiān)視工作,在操作現(xiàn)場需要配備專門的人進(jìn)行監(jiān)視。在餐廳使用暖氣設(shè)備時(shí),必須被分配給特別負(fù)責(zé)人。關(guān)于吸煙的問題,需要制定目標(biāo)管理規(guī)則并實(shí)施。(3)嚴(yán)格的駕駛規(guī)則關(guān)于火力、電力、煤氣的使用,必須完善安全運(yùn)轉(zhuǎn)程序及管理體制。關(guān)于火力、電力和煤氣的使用的作業(yè)者,必須接受安全技術(shù)訓(xùn)練和安全責(zé)任教育,安全性的認(rèn)識和運(yùn)轉(zhuǎn)能力良好,有意識地按照運(yùn)轉(zhuǎn)順序。(4)嚴(yán)格維護(hù)、定期檢查系統(tǒng)首先,要做好火災(zāi)設(shè)備的日常維護(hù)和管理,才能在火災(zāi)中發(fā)揮他們的作用。在使用高層建筑時(shí),一般采用設(shè)備安全性、設(shè)備更新等定期維護(hù)檢查系統(tǒng)。關(guān)于消防設(shè)備,需要進(jìn)行定期的檢查和維護(hù),需要具備現(xiàn)代消防設(shè)備和消防系統(tǒng)、煙控裝置、火門、火閘、火泵、消火栓、火災(zāi)控制室、儀表設(shè)備等,特殊的人事需要分配給定期測試和檢查。(5)安全避難及避難措施為了縮短避難時(shí)間,通過盡可能縮短避難通道,可以容易地進(jìn)行雙向避難。為了確定避難通道的位置、安全的避難距離、避難通道的高度、門的高度,必須合理而細(xì)心的設(shè)計(jì)。(6)火災(zāi)安全的社會(huì)教育和自助意識除火災(zāi)安全教育外,服務(wù)(工作人員)還應(yīng)該學(xué)習(xí)火災(zāi)安全避難計(jì)劃,實(shí)施職業(yè)倫理和自習(xí)教育,在發(fā)生火災(zāi)時(shí),可以成為集團(tuán)的指揮官。學(xué)習(xí)火災(zāi)的安全知識,掌握安全用火的方法,熟悉各種避難方法,在發(fā)生火災(zāi)的情況下有序有效地避難。只有在高層住宅的防火計(jì)劃和設(shè)計(jì)中做好工作,才能減少災(zāi)害的發(fā)生,保證人們的生活和財(cái)產(chǎn)的安全。

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作者:喻暉 單位:廣東華方工程設(shè)計(jì)有限公司