现代高层建筑防火设计探析

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【摘 要】现下的高层建筑火情频繁发生,正严重影响着公众安全与社会稳定.减少高层建筑的火情隐患、杜绝重大高层建筑安全事故已经迫在眉睫.为此,本文将针对高层建筑的火情特点和造成火灾安全隐患的原因进行初步探析,并对现代高层建筑的防火设计提出几点相关意见.

【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.