超高层建筑防火设计问题探讨

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月5期   作者:闫永亮
[导读] 眼下社会经济发展迅速,超高层建筑的数量不断增多

        闫永亮
        西安市住宅建筑设计研究院  陕西省 西安市  710001
        摘要:眼下社会经济发展迅速,超高层建筑的数量不断增多,其防火安全设计已经是关乎社会发展和人们生活的重要问题。对此相关部门和单位必须加以重视,结合实际情况做好建筑的防火安全设计,全面做到防患于未然,这样才能从根本上降低火灾发生概率,保证建
筑的使用安全和人们的生命安全。
        关键词:超高层建筑;防火设计
        引言
        对于超高层建筑的防火设计来说,在很大程度上影响着建筑的使用安全性,直接影响着火灾事故的发生概率,对此要想有效地解决和控制这一问题,必须要予以高度重视,充分考虑到群众的人身安全,合理确定防火设计目标,优化防火设计方案,从根本上保证超高层建筑的安全性,减少火灾隐患,降低火灾事故的发生概率,这样才能最大限度地减小火灾带来的损失和危害。
        一、超高层建筑的特点
        (一)火势蔓延迅速
        很多超高层建筑都有复杂的结构, 因为超高层建筑用途广泛,而且体型巨大,其中包括办公区、住宅、旅馆、商场,甚至在同一个楼层内,会同时有办公厅、旅馆、宴会厅、会议室、娱乐场所、商场等等。这就导致超高层建筑的内部装修比较豪华,设施非常齐全,电路、网络都比较密集,有大量的易燃物。一旦发生火灾,就会有很大的火灾荷载。很多高层建筑在发生火灾之后,会在短时间之内就覆盖整个大楼,而且很多易燃物在点燃之后会产生毒气,容易造成营救的消防员牺牲。
        (二)人员疏散困难
        超高层建筑有着较大的内部空间,火灾一旦发生,大量的人群便会迅速地涌向出口,人员疏散十分困难,逃生速度也会得到限制。对此,关于超高层建筑的防火设计必须要充分考虑到这些问题,结合实际需要合理增设应急通道。
        (三)救援难度大
        超高层建筑具有垂直度大、平面距离小的特点,而且在人员分布方面缺乏均匀性,对此一旦发生火灾很难迅速展开救援工作。
        二、超高层建筑防火设计的难点所在
        (一)防火分隔难度大
        超高层建筑的规模较大,高度较深,而且建筑功能和建筑结构具有一定的特殊性,内部设置了专门的防火墙。但是由于在超高层建筑的施工设计中,通常需要保证满足通透、宽敞的特点,因此,防火墙的应用便会在一定程度上影响到建筑空间的完整性。除此之外,超高层建筑,还有着跨度大、垂直度高的特点,因此防火卷帘和防火分隔技术在这里难以应用,导致很难有效达到应有的防火分隔效果。
        (二)安全疏散距离较长
        超高层建筑属于人员密集的场所, 所以疏散工作会比较困难。一般情况下都会借助楼梯疏散,但是这种方式很容易造成拥堵,并且由于超高层建筑的火势蔓延比较快, 导致疏散时间更加窘迫。虽然很多超高层建筑能够容纳数万人,但是其中能够抽调出的疏散人员也比较有限,所以对现场的组织工作也比较困难。同时,由于人的求生本能,在意识到超高层疏散工作的困难时会更容易恐惧和慌张,必然造成大量的人流汇集,因此在疏散的过程中还会出现严重的踩踏、摔伤等事故,严重影响疏散的安全,并且在发生火灾之后,低层火灾向高层的蔓延传播速度也比较快,但是高层疏散人员需要的时间最长,同样影响了疏散工作的安全性。
        (三)火灾烟气难以控制
        一旦发生火灾,势必会产生大量的烟气,对于人们身体健康来说危害很大。有效的排烟和防烟是控制烟气的最佳手段,对此,建筑内部必须要设置专门的防烟和排烟系统。但从实际情况来看,超高层建筑由于内部空间较大,烟气扩散的面积较大,这便在一定程度上增大了烟气的控制效果。
        (四)钢结构耐火性能差
        钢结构是超高层建筑的施工过程中的主要内容,具有明显的强度高、承载大、自重轻的特点。但钢结构也具有一定的缺点,其耐火性能较差,一旦处于高温环境下稳定性、完整性、隔热性便会骤然下降。尤其是在超出钢材的临界温度之后,钢结构会出现变形问题,最终导致建筑物出现倒塌。


        三、做好超高层建筑防火设计的基本措施
        (一)完善消防设备和消防系统
        在很多老式建筑中没有设置专门的消防管道,且缺乏健全的灭火设备。针对这些问题,相关部门必须要予以高度重视,在建筑施工过程中督促小区物业加大投资力度,提前准备好消防监督报警系统,并结合实际条件积极完善消防设备和消防系统。这样才能在火灾发生后以最快的速度控制并扑灭火情,减少伤亡和损失。
        (二)采用火灾探测和灭火技术
        超高层建筑内有着较大的内部空间,因此应用常规的灭火器无法满足实际要求。基于这一特点,在超高层建筑施工设计中必须要创新火灾探测技术的选择与应用,结合实际需要丰富手段,灵活应用火灾探测和灭火技术。这种技术在操作方面较为简单方便,而且检测速度较快,灵敏度较高,因此具有一定的使用价值。
        (三)合理设置烟气控制系统
        一旦发生火灾事故,便会在短时间内产生大量的烟气,这也使人们面临着最危险的因素。超高层建筑由于内部空间设计存在一定特殊性,因此烟气难以快速排出。对此,一定要做好烟气的预防与排出,结合建筑空间的实际情况,设置专门的安全通道,以此来做短人群疏散距离,减少人员疏散时间的浪费,这样才能有效降低烟气对人们的威胁。
        (四)优化设计建筑防排烟系统
        结合实际情况来优化防烟系统和排烟系统的安排与设计,避免烟气的扩散。在火灾发生之后要快速做好防火区的分割工作,及时将烟气飘散通道隔断,这样一来才能将烟气尽量控制在起火空间,有效避免了烟气乱窜的问题。此外也要结合实际需要建立专门的、标准的、独立的机械排烟系统,在烟气产生之后可以将其快速排到室外。对于超高层建筑来说,要想安装机械排烟系统是具有较大难度的,基于这一特点,要想保证其工作效率满足实际需要存在一定困难,对此便可以采用“逻辑防烟分区”的措施划分防烟分区,通过物理隔离的方式将个空间区分开来,在防烟的基础上也达到了排烟的目的。由于超高层建筑内部设置排烟系统具有一定的难度,对此可以安装专门的电动排烟窗,然后做好电动排烟窗与火灾报警系统之间的连接,一旦发生火灾报警系统和排烟系统便会自动开启。但是在整个过程中需要注意的是,必须要对气流的运动方向进行合理的设计与控制,发挥自然对流的作用,以此来强化排烟效果。
        (五)加强建筑防火设计监督
        在超高层建筑的施工设计中,要想加强高层建筑施工过程中防火监督质量把控,有关部门必须要予以高度重视,对建筑设计进行严格审批,发现不规范问题一律不予批准。在整个施工过程中,一定要保证每一环节都要严格根据相关方案来进行监督和检查,确保建筑材料达到相应防火标准,将防火监督工作列为重点。除此之外,在建筑设计过程中也要结合实际情况,科学合理地设置消防通道,采取合理的设计方案,这样才能从根本上保证高层建筑的防火性能。
        (六)加强消防人员专业培训教育
        相关单位要积极做好消防人员专业培训教育活动,在实际工作中注重消防管理人员专业技能的提升,对于高层建筑内部人员,要定期展开灭火设备的使用培训,保证消防管理人员的消防意识和责任意识以及工作技能,这样才能更好地减少工作中疏漏。除此之外,社区与建筑单位也要加强居民的消防安全教育工作,激发人们的消防意识,使其正确认识火灾的严重程度,并将灭火技巧与逃生技巧牢记于心。
        结束语
        综上所述,眼下社会经济发展迅速,城市化进程不断加快,先后诞生了越来越多的超高层建筑,不仅让人们生活质量得到了明显改善,同时也增加了火灾安全隐患。基于这一特点,对于超高层建筑的防火设计必须要与高度重视,这样才能保证建筑使用的安全性。
        参考文献
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        [3]潘柳.超高层建筑防火设计存在的问题以及解决措施[J].技术与市场,2018,25(02):114-115.
        [4]赵慧雯.超高层建筑防火设计问题研究[J].现代商贸工业,2015,36(20):216-217.
        [5] 《建筑设计防火规范》 GB 50016 – 2014 (2018版)
       
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