超高层建筑防火设计问题分析

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年5期   作者:张瀚予
[导读] 近年来,随着城市化建设的脚步逐渐加快,人们的生活水平不断提升,我国城市建筑中超高层建筑逐渐增多
        张瀚予
        石家庄市消防救援支队
        摘要:近年来,随着城市化建设的脚步逐渐加快,人们的生活水平不断提升,我国城市建筑中超高层建筑逐渐增多,给人们的生活与工作的环境带来了较大的改善。但是随着超高层建筑中火灾事故的发生事故中来看,超高层建筑中防火设计中存在着一定问题。由于超高层建筑自身存在的一些火灾安全隐患,加之其中缺少相应的科学有效的防火设计,这些都是引发超高层建筑火灾事故发生的重要原因。
        关键词:超高层建设;防火设计;设计要点
引言:随着社会经济与现代化施工技术的飞速发展,使得我国超高层建筑的数量逐渐增多,以居民住宅与办公楼较为常见。针对超高层高建筑中存在的问题进行有效分析与解决,对人们的生命财产安全提供有效保障是目前超高层建筑防火设计的主要难题。本文主要针对超高层建筑中存在的火灾隐患、超高层建筑防火设计中常见的问题及超高层建筑防火设计要点等问题进行阐述分析。
一、超高层建筑的火灾特点
(一)建筑面积大,易燃易爆
        超高层建筑设计一般用于居民住宅、写字楼、大型商场等用途,人流量比较大,人员密集,并且建筑层数较高,建筑占地面积较大,其内部结构相对比较复杂。由于是人员密集地,其存在的火灾安全隐患就更多[1]。其次是商场餐饮部分中易燃易爆物品相对较多,且相对比较集中,不确定因素较多,容易引发火灾,并且容易引起火势大面积蔓延。
(二)人员疏散问题较难
        超高层建筑一般都是40层以上的建筑,楼层较高,在发生火灾时电梯是禁止使用的,逃生方式只有从楼梯进行逃生。而超高建筑居民写字楼以及商场中包括部分老年人及儿童孕妇等一些特殊人群,对于楼梯的逃生方式较为困难,火势蔓延的速度大大高于逃生速度。其次是超高建筑中人员比较密集,在疏散过程中由于火势蔓延人们容易慌乱,在楼梯疏散过程中容易造成二次踩踏伤害。
(三)火灾隐患较多
        火灾隐患的重要来源就是来源于人本身,人员密集,火灾隐患就会增多。其次,在超高建筑中人们的用电用火现象也随之增多,例如居民楼中厨房用火,写字楼中的用电,大型商超的大功率用电等等,都是存在的较大的安全隐患,这些都会给超高建筑中的火灾事故的发生。
(四)救援难度较大
        超高建筑与普通建筑相比,首先在楼层高度上超高建筑由于楼层较高,在火灾发生时,消防人员灭火救援时进行射水时压力问题导致超高建筑中的高层无法射入大量水进行灭火。其次就是超高建筑的外墙与普通建筑相比采用的是玻璃幕墙,这给大大加重了消防人员的救援难度。如果进行暴力破拆玻璃破碎会对人员造成二次伤害。再次消防设备与超高层建筑之间存在较大差异,目前我国最先进的消防登高设备的最大高度约为100米左右,而一些超高建筑最大高度达到200米以上,消防车供水射程达不到相应的高度,这也大大加重了消防人员的救援难度。
(五)超高层建筑易形成烟囱效应
        在我国超高建筑中,管道、电梯、垃圾处理管理等都是一些竖向的管道设施。一旦火灾发生,火灾对像竖向管道蔓延,类似于烟囱一样快速向上蔓延,加快了火势蔓延的速度,使得火势增长不受控制,形成烟囱效应。
(六)超高层建筑在施工过程中存在较大的安全隐患
        在超高建筑施工过程中,由于超高层建筑占地面积较大,楼层设计较高,加重了施工难度,致使施工工期与普通建筑施工相比,施工时间较长。其次在施工现场例如焊接动火作业中气罐中的气体都属于易燃易爆的物品,运用明火势必会带来较大的安全隐患。最后是在超高建筑施工过程中,消防设施还未健全,一旦发生火灾时,可运用的消防设备较少,消防车在进入救援时由于超高建筑中没有相应的供水设施无法保证消防车的供水量与供水压力,加大了火灾扑救的救援难度。


二、超高层建筑防火设计中常见的问题
(一)总平面设计
        从我国超高层建筑防火总平面设计来讲,我国多数超高层防火设计无法满足救援时消防车的救援需求,缺少环形消防车道的设计[2]。目前来看虽然一些超高建筑中的消防车道满足了消防车道的高度规定的设计,使消防车能顺利通过。但是在进行灭火进行消防设备操作救援时无法满足其实际需要。总平面设计无法在大型消防车登高救援时受到一定的限制。因此,在总平面设计之初应对类似的超高建筑防火设计进行充分的市场调研,深入研究与分析,制定合理的总平面图设计,来满足消防设备在救援时实际操作需要,提升救援速度与救援质量。
(二)避难层设计
        避难层的设计就是为了在火灾发生时,消防疏散通道无法疏散时,人员撤离到避难层,由消防人员进行登高撤离。从我国超高建筑避难层的设计来看,存在较多设计不合理现象,没有充分考虑超高建筑的自身高度与实际需要[3]。我国避难层的设置要求建筑高度超过100m的公共建筑和住宅建筑应设置避难层,且第一个避难层的楼地面至灭火救援场地地面的高度不应大于50m,两个避难层之间的高度不宜大于50m。而多数超高建筑在避难层设计中没有根据自身建筑的高度进行适当调整,依旧根据不大于50m的数值要求,增加或减少相应的避难层建设。其次据调查多数超高建筑在建造管道设备时与避难层的设计混乱,缺少相应的指示标志等,因此导致避难层设计无法满足避难层设计的最初目的。
(三)电梯救援设计
        根据我国消防救援经验来看,电梯在火灾发生时是停用的,不用为做疏散进行疏散,其主要原因是在火灾发生时,电梯的线路运行等容易受火势的影响发生热失效导致电梯运行不受控制。其次是电梯在运行时一个密闭空间,火势蔓延受烟囱效应蔓延至电梯内,给人员造成更大的伤害。因此,针对火灾发生时电梯易发生危险的因素来看,设计人员应根据自身建筑与火灾的特点综合考虑设计相应的电梯救援,来提升救援速度。
三、超高层建筑防火设计要点
(一)应急报警装置的设计
        在火灾发生时,第一时间启动应急报警装置,使建筑内的人员得到快速疏散与撤离。为避免因火灾发生人员的慌乱,应用应急广播设置引导人员进行有序疏散。根据火灾发生的首发地点对相邻楼层进行广播通知,随后跟逐一通知相邻距离首发火灾较远的其他楼层。通过应急报警装置有序的对人员进行疏散,大大降低了火灾带来的伤害。
(二)总平面与避难层的设计
        总平面与避难层的设计应根据超高建筑自身建筑特点与实际情况综合调研分析,制定合理的设计,在总平面设计中制定合理的环形消防车道,以满足火灾发生时消防设备的实际操作需要。避难层的设计应根据普通建筑与其他已经建成的超高建筑的避难层设计进行有效的分析,优化避难层设计方案,根据超高建筑的自身需要合理的设计避难层的高度。
(三)疏散的设计
        疏散设计在防火设计中占据重要地位。在进行疏散设计时首先应对疏散路线进行设计,疏散路线应设置明确标识,并且在火灾事故紧急发生时易于逃跑,路线简单明确[4]。其次是疏散出口的设置,疏散出口的设置应设置在建筑的两端,或者与楼梯口电梯口相邻的地方,有利于人们在火灾紧急事故发生时第一时间冲向熟悉的疏散口进行逃离。
结语:综上所述,由于超高建筑自身中存在着较多的安全隐患,已发生火灾事故且救援难度较大。因此,针对以上现象在对超高建筑防火设计中应设计相应的应急报警装置,制定合理的总平面与避难层设计计划,明确相应的疏散路线与疏散口,来提高超高建筑的安全问题。同时为火灾事故发生时消防人员就换提供相应的帮助。
参考文献:
        [1]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.
        [2]王辉,莫世海,贾勇,韦钰莹. 超高层设计中柱截面控制方法的应用与探讨[J]. 建筑结构,2018,48(03):97-100.
        [3]刘思青. 超高层建筑防火设计要点与新型防火材料应用[J]. 山西建筑,2017,43(06):29-30.
        [4]逄文文. 基于未确知理论的超高层智慧楼宇火灾风险评价研究[D].首都经济贸易大学,2019.
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