摘 要:本文以我国目前建筑结构设计中关于消防结构设计的现状 为切入点,从设计、施工、实用等几个方面进行分析,总结出一些切实可行的设计方法,对消防结构设计的重要性,以及在结构设计中应给与重视的设计要点给与论述,进而保证建筑的使用功能外,还要保证其消防性能。
关键词:结构设计 消防结构
近几年我国经济建设高速发展,建筑业的变化也是与时俱进的大不同,城市的新建建筑以高层和超高层建筑为主,各类高层建筑在各城市拔地而起。高层火灾是目前对人类影响最严重的火灾之一,全球每年都要发生多起。从上世纪八十年代至今,每年的大规模火灾和特大火灾中,高层建筑的火灾数量均在一半以上,而且伤亡人数巨大,约占总人数的60%以上,对财产造成的损失在50%以上,高层建筑的火灾,除了造成巨大的经济损失外,多半还伴随着群死群伤的现象。因而对于建筑设计人员而言,高层建筑设计过程中必须遵循国家的有关方针、政策及消防管理部门的有关标准和规范规定,从目前国内的消防水平,使用者对消防的理解能力,对消防安全的重视程度等几个方面出发,在保证正常的使用功能和工程造价的前提下,采用可靠的消防措施,保证使用安全。
1、高层建筑的火灾危险性
高层建筑由于其结构地点往往用作宾馆、写字间、贸易大厦、金融服务等用途;功能多样,一般在同一建筑内会设有办公区域、会议室、宾馆、娱乐区域、大型商场等多个功能区域;在其设备层内还分布有供电设备、暖通设备、环保设备等复杂的不同用途、不同功能的大型设备;人高层建筑内人员密集几千人的容纳率是很普遍的。由于上述原因使高层建筑成为火灾的高发点,一般高层建筑发生火灾主要由以下几种原因引起:
1.1建筑线路和电气引发火灾。据统计,高层建筑30%左右的火灾是与电气或是线路有关的。在高层建筑内,电气设备很多,其引发火灾的可能性大大加大。究其原因无外乎、电热器具,照明灯具产生热量过大引燃其附近的易燃物,进而扩大成灾;由于电子产品和用电设备发生故障引起火灾;电气线路短路混接或过载进而发热引燃电线外层包裹材料起火。
1.2使用明火,监管不到位引起火灾。高层建筑内大多设有饭店或是公共食堂,那么就必然有厨房使用明火,包括煤气炉、酒精炉等明火。对这些明火监管不到位,或使用随意,很有可能引发火灾。
1.3不按规定吸烟引起火灾。高层建筑有不同功能的使用区域使用者包括住宿的旅客、长时间居住的房客、工作的人员。多种层次的人员,难免有不按照规定吸烟的人员。具体行为包括在客房内躺在床上吸烟,在禁止吸烟的区域抽烟,将未熄灭的烟蒂扔在废纸篓里等等,这些小的火点都能瞬间演变成火灾。
1.4机械设备发生故障引起火灾。在高层建筑靠期内的多种机械设备来维持其正常的运转和基本的使用功能,如电梯、制冷机、各种发动机、各种通风机组等。一旦某个设备出现故障,产生热量势必引发火灾。
2、消防给水系统设计
2.1消防水池的设计现状及意见
发生火灾时,消防系统内的水都储存在消防水池内,消防水池的能否正常使用直接关系到灭火的能力。相关规范指出:“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;市政给水管道为枝状或只有一条进水(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。”目前我国消防水池的设计存在一个很普遍的问题,那就是消防水池设计数量与实际需求不符,造成的巨大浪费,一方面也浪费了宝贵的建筑面积,按照每座水池需用100多m2的面积计算,全国就是一个巨大的数字,施工阶段也产生无效的造价,由于消防水池只是在发生火灾时使用,其他时间就浪费了水资源。解决该问题,可以试用如下两种方法:(l)约束自来水公司的监管行为,保证城市环状供水的安全程度和有效率,然后增加进水管的数量和直径,使得进水管在正常满足室外使用要求的同时,可以在火灾时对不足的消防水池容量给予补充的容积。(2)相邻的高层建筑设置共用消防水池,由相关行业主管部门出面协调,对共用水池进行统一的管理。
2.2自动喷淋灭火系统
目前多数自动喷淋系统具有系统简单、维护方便、造价经济、灭火快速高效等很好地优点得到大家的认可。在自动喷淋灭火系统的设计中,喷淋系统可以取消自己独立的泵,与消火栓系统共用消防泵,这样就大大减少了初期一次性的投资,并可以节省大量的泵房占地面积。一旦建筑内有火灾发生,探头自动出水灭火,则湿式报警阀后水力警铃会发生报警信号,而且每层的烟感探头也会发出火警信号。如果喷头误爆,则水力警铃也同时响起,值班人员第一时间去核查出现的情况。由于喷淋系统的作用时间与消火栓系统有较大的区别,泵后的管道可以分开设置,从而当火灾时间超过一小时后切断喷淋系统的供水。
3、消防垂直运输工具的设计
垂直运输工具主要是指电梯,电梯的作用在近几年得到了很大的发展得到了很大程度上的重视。其中消防电梯尤为重要,其主要功能是在火灾中为消防队员垂直运输消防器材、疏散人员,抢救财产等。从交通工具和运输的能力角度来看是与普通电梯完全一样的,但由于其具有消防应急功能,消防电梯的设计必须满足以下两点要求:(l)消防电梯要有灵敏的火灾制控功能,发生火灾时,由消防控制中心发出指令,所有电梯第一时间迫降到建筑的首层,正常工作时的电力供应掐断,同时应急电源开启使用,此时只有消防电梯在专人的看护下可以进行运输,但运送的目的就是供消防队员抢救受伤人员伤员、运送灭火器材等用处。(2)消防电梯在设计中应该设置火灾保护的功能避免损害电梯,更不应伤及到电梯内人员,包括隔绝烟气的功能也应该给与考虑,这样才能保证消防电梯在高层建筑发生火灾时充分发挥起作用。
4、火灾自动报警系统的设计与研究
高层建筑按照要求必须设置火灾自动报警系统,系统中的探测器大多是烟感探头,设置部位主要集中在人员流动大的部位例如,公共走道、消防楼梯,根据近几年的使用情况,没有达到我们预计设计的效果。究其原因是高温的烟气必须先通过分割防火门和隔热能力强的分户门,最后到达烟感探头,整个过程需要较长的时间,而这一过程重视火灾被发生和对其进行控制和消灭的黄金时间段,因此没有达到预报的作用,而花费了我们很多时间、精力、费用来安装、调试、维护。
在今后的设计中应将重点发在火灾的及时探感,避免没有实际效果的设备造价的投入。火灾报警系统应该与建筑智能化统一设计,把烟感探测器、手动报警器等传感器件与智能系统设计成一个统一完整的系统。这样真正发生火灾了,可以实现第一时间发现火灾、第一时间通知相关责任人、第一时间自动运行消防系统,以便控制火情的蔓延。
5、结语
消防工程的好与坏不仅仅是关系到人民群众生命财产安全,还对社会稳定和发展起到巨大的影响作用,往往发生群死群伤的重大火灾,对社会的稳定产生负面作用,因此建筑设计的过程就是将上述隐患消除在萌芽阶段的过程,消防设计务必做到慎之又慎,必须在保证高层建筑物的消防安全的基础上,才能考虑建筑成本和其他的相关设计目的。本文从高层建筑发生火灾的一些因素出发,并针对这些诱发因素,对高层建筑消防设计做出了简单分析,并提出自己的建议。
参考文献:
[1] 刘然,贾进章,耿继原。高层建筑消防设计措施探究[J];辽宁工程技术大学学报,2007年11月。
[2] 夏瑞丽。论高层建筑消防设计中的问题[J];山西建筑,2003(l):l0。
[3] 李国锋。浅谈高层办公楼消防设计——以某高层办公楼消防设计方案为例;市政建设。
[4] 李宗瑞编译。建筑部门官员对在建筑设计中应用性能化消防工程方法的看法调查。消防技术与产品信息,2003年第10期。