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摘要:本文将详细介绍超高层建筑直升机停机坪的功能与消防设计,并指出配置泡沫罐、预留消防空管、设置专用消防泵及开设救援平台四项具体的消防设计技术。由于超高层建筑极具危险性,有火灾隐患,在建筑物顶部的直升机停机坪可有效保护建筑物,管理人员应提升消防技术水平,加强建筑物的安全。
关键词:超高层建筑;直升机停机坪;消防设计
前言:随着建筑工程的发展与壮大,另一种形式的建筑物正逐渐兴起,即超高层建筑,在给人们带来便利的同时,也产生了较多的安全隐患,若发生火灾,将严重威胁人们的安全。为了更好地保护建筑物,许多直升机停机坪被设置在了房顶,相关人员应提升消防设计的水平,从而降低超高层建筑物的危险。
一、超高层建筑直升机停机坪的功能
当前国内建设了大量的超高层建筑,而该建筑带来的危险也显而易见,由于较为封闭,若发生安全事故,如火灾时,其危险性将急速增大。但多数直升机将停机坪修建在建筑物的屋顶上,该方式可有力保障超高层建筑的安全。基于此类建筑群的特殊性,针对该建筑的消防设计较少。
根据高层建筑的防火规范,在直升机的停机坪内需添加消火栓,通常来讲,工作人员应在超高层建筑的屋顶设置消火栓系统,并保证该停机坪含有两股水枪。当前国内超高层建筑的消防现状,多数仅有普通消火栓,而国家也尚未出台相关规定,因此,多数建筑物都存有安全隐患,无论是建筑群本身,还是停机坪的防火设计。一方面,若发生火灾,利用直升机可进行人员疏散,降低人员伤亡的人数,此功能为目前直升机停机坪的主要功能,在人员疏散受到阻碍后,直升机停机坪可作为重要疏散口。另一方面,随着时代的发展,直升机停机坪的功能开始延伸,通过直升机停机坪还能开展救援功能,作为救援工具,可进行政府救灾、医疗救护等。因此,为了强化直升机停机坪的功能,相关人员应针对屋顶或起降区进行消防设计。
二、超高层建筑直升机停机坪的消防设计
(一)屋顶的消防设计
在屋顶的直升机停机坪主要由监控设备、消防器材、联系楼梯及起飞着陆区构成,而停机坪大多设置在屋顶的开阔区域,在起飞或着陆时,应远离周遭各类突出物,如金属天线、旗杆、烟囱、楼梯间等,且间距最好多于5m。此外,与避难区或楼梯间也需保持距离,降低对疏散人群的影响,交通联系的方式却不应阻断。在开展工程建设的过程中,应考虑到多重因素,如屋顶的布局、功能、形状、面积等。
一方面,针对较为平坦的屋顶,如长度较长,或面积较大,可选择水平划分式,将避难区、出入口或突出物设置在屋顶周围,而起降区设在中间,保障其间距足够合理与安全。此类方式的标准层通常呈现口字型、L型或一字型。
另一方面,若屋顶并不完全平坦,可采用竖向分区,将避难区设置在下部,而楼梯间、水箱与直升机机房设于上部,二者间结构分明,相互未形成影响。使用此类方式要求屋顶的面积较小,其平面形状也较为集中,当高层建筑为退台式、屋顶呈现阶梯状时也可应用此方法[1]。
(二)起降区的消防设计
起降区可分为矩形、方形与圆形,若采用矩形时,其长与宽应取直升机总长的2倍,总宽的1.5倍;若为圆形,则其直径应是旋翼的1.5倍。着地标志、着地边界、着地区与边缘区构成了整个的直升机起降区。针对着陆区,其应处在起降区的中心,其直径或边长需将旋翼包含在内。在中央位置需有着地标识,在其边缘处应设有实线。
着地区通常有两种形式的标识,其一,可集中布置避难场所与起降区,在设置的过程中,需有较大面积的场地,保证能开展伤者收容、伤者救护、人员疏散、器材搬运及直升机起降等,场地面积需达到20m×20m的要求,才能建设使用。其二,将避难所与起降区分开布置,此方式由于灵活性强,并不需要太大的场地密集,15m×15m就能满足建设要求。虽然面积的形式较为灵活,但避难区的布置仍要达到安全要求,依照施工的实际经验,最小的占地面积可为10m×10m,在建设的过程中,应将救护与避难作业区纳入施工范畴。
三、超高层建筑直升机停机坪具体的消防设计技术
(一)配置泡沫罐
在具体设计直升机停机坪的消防技术时,要考虑诸多因素,针对泡沫消防的相关问题,施工人员应延展原来停机坪处的消火栓系统,进而使两股水枪有效保护停机坪,并将新增的泡沫罐放置在延展的管道中。若发生火灾,可打开消火栓系统,即可完成灭火。
使用此方法不但操作简单,还降低了运行维护的成本,但此法存一不足,即消火栓的压力较大。通常来讲,泡沫罐可在0.6-1.2MPa的压力下工作,并压出泡沫,但此类消火栓的压力大多在0.7MPa,因此,为了使其达到停机坪的要求,该消火栓中的主泵扬程要增加0.6-0.7MPa。强加压力后,会影响消防泵中的扬程,使其承受的压力超出标准范围。再加上,如果原系统的形式为串联,开启消防泵的方式则是由下而上,等候时间过长,会加大灭火的难度,因此,设置泡沫罐的方式虽然简便,但技术人员仍要解决诸多安全问题[2]。
(二)预留消防空管
消防设计人员可预留消防空管,以便于大楼可统一采取消防措施,此方式包含自动灭火喷火与消火栓系统,还可适用于配置泡沫罐的消防技术。在进行消防设计前,技术人员需通过调查了解到该区域是否有泡沫消防车,且该车还要配有高扬程,若没有,则不能使用此技术。随着经济水平的提升,多数区域都可应用此技术,目前我国的泡沫消防车为400m扬程,因此,若超高层建筑物的高度小于400m,在发生火灾时,可用此方法灭火。此方式含有诸多优势,最直接可解决的就是定期更换泡沫液的问题,但由于技术原因,仍难普及,相关企业可将消防空管保留,待消防车升级,或技术提升后,直升机停机坪消防人员可使用此项技术,由于其灭火效果较为明显,消防空管与内部消防系统二者相互独立,即使消防系统出现故障,消防空管仍可开展灭火工作。
例如,北京市某超高层建筑采用消防空管开展灭火工作,在发生火灾时,其消防人员通过泡沫消防车进行灭火,并节约大量泡沫液,由于消防空管与消防系统互为独立,因此,使用此方式灭火效果极佳。
(三)设置专用消防泵
通常来讲,屋顶中的消防泵房内只有一个高位消防水箱、喷淋系统与消火栓,若该超高层建筑含有停机坪,可扩大机房,并设置2台专用的泡沫消防泵与规格相同的泡沫罐。如果水泵直接串联,水箱的容积不用增加,而消防水泵可从消防栓干管中吸水。由于该系统处在建筑工程中的最高处,若发生火灾,启动消防泵的程序为由下而上,不但消耗的时间较长,也对灭火不利。因此,施工人员应调整消防水箱的位置,并使其容积匹配灭火用水量。按照比例调整以后,水箱的容积会适当增加。消防泵可利用消防管网或高位消防水枪开展吸水工作,增加系统供水的安全性,此方式虽不易操作,但并不会增加太多的成本,因而使用较为广泛。如果串联系统为中间水箱,高位水箱仍需做出调整,调整以后的消防泵不但能从消防水箱处吸水,吸水管还能连接下区的消防系统,此方式会有效提升高位水箱的安全性[3]。
(四)开设救援平台
在直升机停机坪的屋顶可开设救援平台,施工人员在建设时,可将建筑物的制高点,即机房的屋顶作为救援平台,在该平台的5m范围内,不应存有障碍物,且施工过程中,留出2m左右的通道,便于直升机开展救援或悬停工作。
一方面,开设助航灯光时,施工人员需增添障碍灯,并设置在机房额屋顶部,在救援平台的周围增加应急照明灯,此类照明灯需能折叠,从而便于存放。与此同时,在标识设计上,为了使救援平台更加醒目,在救助的区域中使用反光型的绿色涂料;而在边界限定的区域中使用白色涂料;该平台的圆心则采用红色涂料,该平台的区域宽度大多为500mm,圆心半径则不应超过250mm。
另一方面,在救援平台内还要增添安全出口,在设计的过程中,施工人员应严格考虑担架的宽度,确保伤者与救援人员同时经过安全出口。在设置室外楼梯时,需将其安置在安全出口附近。消防人员还需在救援平台中配备消火栓,若发生火灾,消防人员可打开安全通道,将伤者或居民转移到避难区域,或救援平台,并使用灭火器,保障人员的安全。此外,在救援平台还需添加联动系统或消防广播。
例如,厦门某超高层建筑为了预防火灾,其消防人员设置了救援平台,在该平台内,施工人员增添了照明灯,并采用红色、绿色与白色反光涂料,使救援平台的标识更加鲜明与醒目。在安全出口方面,施工人员增加了救护区域的宽度,为消防人员的救援提供了便利,通过该平台的设置,有效保障了该建筑物的安全。
总结:综上所述,针对超高层建筑的保护,建筑人员采取较多的方法,而最为便利的方式则在屋顶设置直升机停机坪。为了提高消防设计的技术,施工人员需设置救援平台,或有针对性地防控火灾,将超高层建筑的安全隐患降到最低,从而保障人们的生命财产安全,促进此类型建筑工程的发展。
参考文献:
[1]吴俐蕊.超高层消防设计分析研究[J].建筑技术开发,2019,46(12):17-18.
[2]张博.超高层建筑直升机停机坪的设置探讨[J].建材与装饰,2017(35):106.
[3]孙燕,石巍.浅谈超高层建筑屋顶建设直升机救助设施的设计[J].工程与建设,2017,31(01):64-66.