浅谈当代高层建筑防火设计

关键词：高层建筑；防火设计；防火措施 

　　一.高层建筑火灾特点 

　　（一）火势蔓延快。 

　　高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道等竖向井道，如果防火分隔或防火处理不好，发生火灾时好像一座高高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的途径。 

　　（二）疏散困难。 

　　高层建筑的特点：一是层数多，垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的的时间也会长些；二是人员集中；三是发生火灾时由于各种竖拔气力大，火势和烟雾向上蔓延快，增加了疏散的困难。 

　　（三）扑救难度大。 

　　高层建筑高达几十米，甚至超过二三百米，发生火灾时从室外进行扑救相当困难，一般要立足于自救，即主要靠室内消防设施。 

　　（四）火险隐患多。 

　　一些高层综合性的建筑，功能复杂可燃物多，消防安全管理不严火险隐患多。 

　　二.建筑主体结构的耐火稳定性应满足规范规定 

　　（一）耐火等级和材料选择。 

　　我国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级（高层建筑中一类高层建筑耐火等级必须为一级，二类高层建筑耐火等级不应低于二级）。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建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间，用小时表示。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（如石膏板、水泥刨花板）和不燃烧体（如砌块、混凝土等）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。 

　　如一级耐火等级的防火墙、柱须为耐火极限3 小时的不燃烧体，梁须为耐火极限2 小时的不燃烧体。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。事实证明，只要建筑、材料部门和施工部门重视这个问题，加强耐火实验研究工作，使这种构件的耐火极限达到规定要求是不难做到的，甚至可以超出规范中规定的要求。 

　　三.高层建筑防火设计的几点思考 

　　（一）高层建筑的防火间距和防火分区要设计的合理 

　　防火分区和防火间距是建筑防火设计中必须考虑的问题，尤其是在高层建筑防火设计中，合理的防火分区可效地把火势控制在一定范围内，阻止火势蔓延，减少火灾损失，并为火灾时人员逃生、消防扑救提供时间。防火分区是指采用防火分隔措施划分出来的、能在一定时间、审问内防止火灾向该建筑的其余部分蔓延的局部区域。防火分区一般分为垂直分区和水平分区两部分，大多采用防火墙、防火卷帘以及钢筋混凝士的楼板来实现。垂直防火分区应以一定耐火极限楼板及窗槛墙作耐火分隔，对贯穿部分，如中厅、自动扶梯、楼梯、电梯等，而且须有相应耐火封闭措施。水平防火分区是指用防火墙、防火门和防火卷帘等防火分隔设施将各楼层在水平方向上分隔出防火区域，以此来阻止火灾在楼层水平方向的蔓延。防火墙上不应开设除安全疏散门以外的其他门、窗、洞几，可燃气体管道严禁穿越防火墙，建筑面积超过防火分区面积的较大空间和敞开式楼梯间及自动扶梯任适宜位置设防火卷帘，防火卷帘由钢板或铝合金制作，平时不影响建筑内宅间使用，发生火灾时可以自动落F将火势控制在最小范围内。防火间距是指相邻两栋建筑物之间，保持适应火灾扑救、人员安全疏散和降低火灾时热辐射的必要间距。防火间距应保证建筑物花发生火灾时，其相临建筑往辐射热的作用下，不加任何保护而又不被火侵入。高层建筑的卡楼≮丰楼之间的防火 

　　间距不应小于13m，主楼与裙楼之间的防火间距应不小于9m。 

　　（二）安全疏散通道的设计 

　　高层建筑安全疏散出口数量的设计，应按照“双向疏散原则”设置不少于两个的安全出口，并且安全出口应朝向建筑的不同方向。此外，疏散通道的净宽也是人员疏散的一个重要因素。我国《高层民用建筑防火规范》规定，建筑内走道的净宽应按通过人数每100人不小于1.00m计算，高层建筑首层疏散外门的总宽度、应按人数最多的一层楼100人不少于1.00m计算。 

　　（三）加强火灾中自救能力 

　　高层建筑火灾发展迅速、扑救难度大，仅依赖消防部队赶来灭火往往难以技术控制和扑灭大火，因此应加强高层建筑自身的防范灭火能力，同时应加强人员对火灾事态的应变能力也是至关重要。 

　　（四）强化报警系统 

　　由于高层建筑外部救援能力有限、内部人员疏散困难，因此火灾自动报警系统在实现火灾的早期发现，从而能够及早的控制火灾发展，并为人员疏散提供足够的时间方面有着重要的意义。火灾自动报警设备发展日新月异，传统的感烟、感温等探测器在一定程度上已经不能满足当前一些特殊高层建筑的防火要求，因此～些新型火灾探测技术应运而生，如光声火灾探测技术、燃烧音火灾探测技术、微波火灾探测技术、图像火灾探测技术和无线火灾探测技术等。其中图像火灾探测技术是火灾探测技术发展史上的一个飞跃。图像火灾探测技术是指利用摄像机所摄取的影响，根据烟气和火焰的特征，如火焰的亮度特征、燃烧的相对稳定性特征、火灾蔓延增长的趋势特征、火焰的纹理特征等多重判据，实现火灾的早期探测。 

　　（五）高层建筑的防排烟系统 

　　防排烟系统也是建筑被动防火措施的一项重要技术，当火灾发展蔓延后，由于火灾烟气具有遮光性、毒性和恐怖性等特点，因此防排烟系统对于保证人员安全疏散具有重要意义。防排烟系统主要包括防烟设施和排烟设施。我国《高层民用建筑防火规范》中规定：一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑下列部位应设排烟设施：①长度超过20m的内走道。②面积超过l00m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间。③高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。同时，机械加压送风和机械排烟的风速，应符合下列规定：①采用金属风道时，不应大于20耐s。②采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s。③送风口的风速不宜大于7m/s；排烟口的风速不宜大于l0m/s。另外，由于高层建筑中烟气具有极易通过烟囱效应进行传播，因此管道上的各类防火阀对于高层建筑的防排烟具有十分重要的作用。 

　　（六）合理的设计消防电梯和避难层 

　　当发生火灾时为保障消防人员安全，必须切断电源平时使用的工作电梯全部停止运转，只有靠消防电梯才能及时进行扑救活动。此时消防电梯则成为运送消防人员、消防器材尽快抵达火灾现场，抢救伤员撤离的‘种交通工具，同时为扑救火灾赢得时间。消防电梯井应单独设置，并且要分别设置在不同的防火区内；消防电梯数量也应结合高层建筑的面积合理设置。消防电梯还应在井底设置排水设施，避免火灾时大量水流进电梯，使消防电梯不能使用。 

　　结束语：高层建筑火灾虽然危害很大，但我们的社会要发展，经济要繁荣，只要大家都能 

　　够提高消防意识，加上相关部门的科学管理和建筑消防设计的研究发展，相信一定可以更好的减少火灾的发生，并将火灾发生所造成的损失降到最低。 

　　参考文献 

　　[1]包世华.高层建筑设计[M].清华大学出版社，1994. 

　　[2]高层民用建筑设计防火规范. 

　　[3]《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95 2005 年版） 

　　[4]《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）