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海爾.青?。|盟)聯(lián)合廣場項(xiàng)目位于南寧五象新區(qū)核心區(qū)11號路西側(cè),規(guī)劃用地面積為32056.18平方米,總建筑面積370192平方米,地上267541平方米,地下102651平方米;整個項(xiàng)目由3幢級寫字樓、1幢五星級酒店及三層裙房及四層地下車庫組成。其中1#樓為5A級寫字樓,52層,建筑高度223.55m;2#樓為SOHU寫字樓,32層建筑高度120.30m;3#樓為商務(wù)寫字樓,36層,建筑高度146.55m;4#樓為5星級酒店,22層,建筑高度91.25m;1~3層裙房為商業(yè)及配套用房,地下一二層為商業(yè)用房、設(shè)備用房及地下車庫。地下三、四層為人防工程及地下車庫。
2設(shè)計(jì)參數(shù)
2.1火災(zāi)次數(shù)
本工程依據(jù)南寧市審圖中心建議,公共建筑、連體建筑群公用一套消防給水系統(tǒng)時,其保護(hù)建筑總面積不應(yīng)大于40萬平方米,本工程總建筑面積370192平方米,可以按照同一時間一次火災(zāi)次數(shù)計(jì)算。
2.2消防用水量
依據(jù)《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50045-95(2005版)及廣西省地方規(guī)定,本工程需設(shè)置室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng),氣體滅火等系統(tǒng)。各部分消防水量如下:(1)室外消火栓系統(tǒng):設(shè)計(jì)流量30L/S,保護(hù)時間3h,用水量324m3室內(nèi)消火栓系統(tǒng):設(shè)計(jì)流量40L/S保護(hù)時間3h用水量432m3自動噴水滅火系統(tǒng):設(shè)計(jì)流量30L/S保護(hù)時間1h用水量108m3其中:地下車庫、底商:噴水強(qiáng)度8L/min.m2作用面積160m2辦公、酒店:噴水強(qiáng)度6L/min.m2作用面積160m2大堂、中庭:噴水強(qiáng)度8L/min.m2作用面積260m2水噴霧滅火系統(tǒng):設(shè)計(jì)流量45L/S保護(hù)時間1h用水量180m3用于燃油燃?xì)忮仩t房、自備發(fā)電機(jī)房噴水強(qiáng)度20L/min.m2作用面積120m2消防總用水量按同時開啟的系統(tǒng)計(jì)算,總用水量為741m3。
3消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1消防給水方式的比較與選擇
常見的超高層建筑消防給水系統(tǒng)主要有以下三種形式:1)串聯(lián)加壓給水方式2)統(tǒng)一水泵加壓減壓閥分區(qū)給水方式3)高位水箱重力給水方式。統(tǒng)一水泵加壓減壓閥供水方式是在地下室消防泵房設(shè)置消防水池和加壓泵,消防泵的供水壓力滿足整個建筑的供水要求。此方式消防泵楊程高,對水泵、管材及閥門承壓要求高,且按《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50045-95(2005版)要求,系統(tǒng)水泵出口壓力不應(yīng)大于2.5mpa。本項(xiàng)目若采用此方式,水泵出口壓力達(dá)3.3mpa,不適合本項(xiàng)目采用。高位水箱重力供水方式是在屋頂設(shè)置高位消防水池,重力供應(yīng)消防用水,優(yōu)點(diǎn)是安全穩(wěn)定性好,國內(nèi)多有工程采用,缺點(diǎn)是屋頂水箱過大過重,對建筑結(jié)構(gòu)不利,另外本工程單體較多,建設(shè)工期不同,物業(yè)及管理等不便。亦不適合本項(xiàng)目采用。串聯(lián)加壓給水方式是將個建筑按水壓要求進(jìn)行豎向分區(qū),每個區(qū)由消防水泵或串聯(lián)消防水泵分級向上供水,串聯(lián)水泵設(shè)置在避難層。串聯(lián)加壓供水方式其安全性介于前兩種消防給水系統(tǒng)之間,適合本工程建筑要求,決定采用串聯(lián)加壓的消防給水方式。
3.2串聯(lián)給水系統(tǒng)方式分析與選擇
超高層消防給水串聯(lián)給水方式包括水泵直接串聯(lián)和轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)方式兩種,次兩種方式各有利弊,設(shè)計(jì)中結(jié)合工程特點(diǎn)對次兩種方式進(jìn)行了對比分析,以選擇更為經(jīng)濟(jì)合理的給水系統(tǒng)。水泵直接串聯(lián)方式是指低區(qū)消防水泵與高區(qū)消防水泵直接串聯(lián)的供水方式,此方式優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間,相對與轉(zhuǎn)輸水箱方式容積小,設(shè)備用房面積小。缺點(diǎn)是對電氣控制要求高,安全性差。轉(zhuǎn)輸水箱方式是指低區(qū)消防泵供水至轉(zhuǎn)輸水箱再由高區(qū)消防水泵加壓供高區(qū)。此方式要求轉(zhuǎn)輸水箱容積不小于60m3,相對水箱容積大,設(shè)備用房面積大,但安全性好于直接串聯(lián)方式,電氣控制要求相對簡單。此兩種方式為臨時高壓給水系統(tǒng),不論何種串聯(lián)方式,消防分區(qū)是一致的,按照消火栓栓口靜水壓力不應(yīng)大于1.0mpa的要求,本工程豎向總體可分為低、中、高三個區(qū),其中1號樓包含全部需三個壓力區(qū),2,3號樓包需設(shè)低、中兩個區(qū),4號樓、裙房及地下車庫可只設(shè)低區(qū)一個區(qū)。由于三個超高層各自高度不同,避難層設(shè)置位置也各不相同,除低區(qū)統(tǒng)一設(shè)置外,中、高區(qū)加壓泵需依據(jù)各單體避難層設(shè)置情況分別設(shè)置。綜合考慮轉(zhuǎn)輸水箱方式和直接串聯(lián)方式的特點(diǎn),本工程更適合采用轉(zhuǎn)輸水箱方式,在各單體相應(yīng)避難層設(shè)置消防泵房,內(nèi)設(shè)消防轉(zhuǎn)輸水箱及加壓泵。同時各區(qū)加壓泵可兼作下一區(qū)屋頂水箱使用。
3.3轉(zhuǎn)輸泵組的設(shè)置
消防給水除低區(qū)各單體采用統(tǒng)一的消防加壓泵供水外,至各單體中、高區(qū)轉(zhuǎn)輸泵可考慮統(tǒng)一設(shè)置或者獨(dú)立設(shè)置兩種方式,獨(dú)立設(shè)置即采用一組消防轉(zhuǎn)輸泵各單體共用,優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備多,占用泵房面積大,但管理簡單,但系統(tǒng)控制簡單,安全性好。統(tǒng)一設(shè)置正好相反,結(jié)合本工程特點(diǎn),各單體相對獨(dú)立,施工建設(shè)周期等不可預(yù)見性大,同時考慮物業(yè)管理方便,設(shè)計(jì)中選擇獨(dú)立設(shè)置方式。超高層建筑中間轉(zhuǎn)輸水箱包括消防轉(zhuǎn)輸水箱和生活轉(zhuǎn)輸水箱兩部分。消防的中間轉(zhuǎn)輸水箱在《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施給水排水》(2003年)中規(guī)定:“采用水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián)時,中間轉(zhuǎn)輸水箱同時起著上區(qū)輸水泵的吸水池和本區(qū)消防給水屋頂水箱的作用,其儲水容積按15~30min的消防設(shè)計(jì)水量經(jīng)計(jì)算確定,并不宜小于60m3?!奔偃绯邔咏ㄖ鹚ㄓ盟繛?0L/s,自動噴水用水量為30L/s,則中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積=(40+30)*10*60+(40+30)*5*60=63000(L),其中10min水量為本區(qū)屋頂消防水箱的水量,5min為上區(qū)水泵吸水池的水量,如還有其他水消防系統(tǒng)則把有可能在火災(zāi)時同時啟動的消防系統(tǒng)的水量疊加計(jì)算,作為中間轉(zhuǎn)輸水箱容積。
3.4水泵接合器與移動泵的設(shè)置
《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95,2005年版)條規(guī)定,消防給水為豎向分區(qū)供水時,在消防車供水壓力范圍內(nèi)的分區(qū),應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器。其條文說明明確提出:只有采用串聯(lián)給水方式時,上區(qū)用水由下區(qū)水箱抽水供給,可僅在下區(qū)設(shè)水泵接合器,供全樓使用?!蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084-2001,2005)當(dāng)水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點(diǎn)處作用面積的流量和壓力要求時,應(yīng)采取增壓措施。即在當(dāng)?shù)叵儡嚬┧芰咏鼧O限的部位,設(shè)置接力設(shè)施。經(jīng)征詢當(dāng)?shù)叵啦块T意見認(rèn)為系統(tǒng)各分區(qū)均應(yīng)考慮設(shè)置消防水泵接合器,因此設(shè)計(jì)中按各區(qū)分別加設(shè)消防水泵接合器考慮。對于超高層建筑的消防系統(tǒng),為節(jié)省投資,在消防車供水范圍內(nèi)的消防分區(qū)的消防加壓泵采用電力泵作為備用,在消防車供水范圍之外的消防加壓泵設(shè)置柴油泵作為備用泵。在超高層建筑消防車供水范圍之外的火災(zāi)發(fā)生且室內(nèi)用水量不足時,首先由消防車在室外消火栓取水加壓送水至中間轉(zhuǎn)輸水箱,再由消防加壓泵加壓供水滅火,如此電力泵發(fā)生故障,則柴油泵即可投入滅火工作。以上措施可解決高區(qū)水泵接合器的設(shè)置問題,保證消防安全。同時中區(qū)、高區(qū)消防水泵采用1用1備或2用1備,備用泵為電力泵,一般2臺水泵同時發(fā)生機(jī)械故障的概率較小,只有電力故障情況下2臺水泵均不會投入工作,因此設(shè)置移動柴油泵作為消防系統(tǒng)的備用泵,以避免在電力故障時消防加壓泵不能工作。
4結(jié)語
關(guān)掛詞:超高層建筑;分區(qū)供水;同層排水;消防系統(tǒng)
1 工程概況
該工程是由兩幢超高層商務(wù)寫字樓組成的雙塔型建筑,該項(xiàng)目用地面積約15506m2,樓高130.85m,主體地上32層,地下2層,總建筑面積超過12萬m2。地下2層為機(jī)動車停車庫并設(shè)有消防水池,水泵房,變配電間等設(shè)備用房,部分設(shè)有人防;地下1層主要為汽車庫,員工食堂,高配室等設(shè)備用房;l層為辦公大堂,商業(yè)用房;2層為餐飲;3層為會議;4~32層為辦公用房。其中;4層有避難平臺,18層為避難層。
2給水系統(tǒng)
2.1日用水量
由于本項(xiàng)目為高檔寫字樓,參照有關(guān)資料高檔智能寫字樓每人占14m2筑面積計(jì)算。辦公總?cè)藬?shù)定為5040人。用水量計(jì)算見表1。
表1用水t計(jì)算表
2.2 給水系統(tǒng)分區(qū):
地下2層至3層(餐飲、商店)由市政水直接供給。
4至32層(主要為辦公),采用變頻加壓供水,分為4區(qū):
4至10層,采用低區(qū)變頻加壓設(shè)備減壓供水;
11層至17層,采用低區(qū)變頻加壓設(shè)備加壓供水;
19層至25層,采用避難層無負(fù)壓變頻給水加壓設(shè)備減壓供水;
26層至頂層,采用避難層無負(fù)壓變頻給水加壓設(shè)備加壓供水。
這樣的給水分區(qū)保證各分區(qū)管網(wǎng)的靜水壓力不超過0.45MPa。
3排水系統(tǒng)
系統(tǒng)采用雨、污分流制。
室內(nèi)采用廢、污合流,廚房廢水須經(jīng)隔油池處理,根據(jù)杭州市人民政府公文處理簡復(fù)單第19195號室外不需設(shè)置化糞池,污、廢水在基地內(nèi)合并一起在排人市政污水管網(wǎng)前設(shè)污水格柵井處理。
本工程衛(wèi)生間采用同層排水技術(shù)。坐便器、小便器后建筑都做了175mm厚的假墻,壁掛式坐便器的隱蔽式水箱在此假墻內(nèi)安裝,排水支管也在此假墻內(nèi)敷設(shè)。地漏采用同層排水專用橫排地漏,施工時此地漏需預(yù)埋于結(jié)構(gòu)板里30mm,地漏的水封高度不小于50mm。衛(wèi)生間排水立管采用柔性離心鑄鐵排水管,加強(qiáng)型不銹鋼式卡箍連接。此管具有強(qiáng)度高、接口可曲撓、抗震、快速施工等優(yōu)點(diǎn),在超高層建筑中使用很普遍。
4消防系統(tǒng)
4.1 工程消防用水量見表2。
表2消防用水量表
大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng),管網(wǎng)與自噴給水管網(wǎng)綜合設(shè)置,水量不計(jì)人消防水池的容積。
4.2消防水池、避難層消防接力水箱、及屋頂消防水箱
消防水池位于地下二層消防泵房內(nèi),容積按3h的室內(nèi)消火栓用水量及1h的自噴水量考慮,容積為540m3,。消防水池分為兩格,以便水池檢修、清洗時仍能保證消防用水的安全性。
在A、B座18層避難層設(shè)置設(shè)備層,設(shè)備層各設(shè)置60m3消防接力水箱一座。A、B座屋頂均設(shè)有18m3的消防水箱,儲備火災(zāi)初期10min的消防水量。在水箱間設(shè)有噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備各一套。
4.3室外消防采用低壓制
本工程自市政給水管11號路及13號路室外環(huán)網(wǎng)引DN150mm給水管各一根,繞區(qū)域呈環(huán)網(wǎng),室外消火栓按小于120m間距設(shè)置;滿足室外消防用水量要求;火災(zāi)時由城市消防車前來施救。
4.4室內(nèi)消火栓系統(tǒng)
消防水池及低段消火栓泵位于地下室2層。消火栓水分高、低兩段。低段為地下2層至17層,高段為18層至頂層。低段由消火栓泵直接供,分為兩個區(qū),其中地下2層至7層為低區(qū)(由減層水壓閥減壓供水),8層至17層為高區(qū)(直供)。高段由設(shè)于避難層的消火栓接力泵加壓供水,分為兩個區(qū),其中18層至25層為低區(qū)(由減壓閥減壓供水),26層至頂層為高區(qū)(直供)。消防豎管布置保證同層相鄰兩個消防栓水槍的充實(shí)水柱能同時達(dá)到被保護(hù)范圍的任何部位。消火栓的充實(shí)水柱不小于13m,除消防電梯前室的消火栓外,其余消火栓均配有消防卷盤。
低段管網(wǎng)的高低區(qū)分別設(shè)置消防水泵接合器。消火栓系統(tǒng)原理圖,見圖1。
圖1消火栓系統(tǒng)原理圖
4.5室內(nèi)自動噴淋系統(tǒng)
自動噴淋系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)等級,除汽車庫及商場為中危險(xiǎn)級Ⅱ級以外,其余均為中危險(xiǎn)級I級。除建筑面積小于5m2的衛(wèi)生間及不宜用水撲滅的部位外,均設(shè)置噴頭。
消防水池及自動噴淋泵位于地下室2層。供水分高、低兩段。低段為地下2層至18層,高段為18層至頂層。低段由自動噴淋泵直接供水。高段由設(shè)在地下2層的自噴轉(zhuǎn)輸泵供水至避難層的60m3消防接力水箱,再由避難層設(shè)備間的噴淋接力泵加壓供水。
每個報(bào)警閥組供水的最高與最低位置噴水,其高程差不大于50m。
每個報(bào)警閥組控制的噴頭數(shù)不超過800個。
低段報(bào)警閥組設(shè)于地下2層消防水泵房內(nèi)。高段報(bào)警閥組設(shè)于18層避難層設(shè)備間。水流指示器按樓層及防火分區(qū)設(shè)置。每個水流指示器前設(shè)信號閥。
高低段管網(wǎng)分別設(shè)置消防水泵接合器。自噴系統(tǒng)原理圖,見圖2。
圖2自噴系統(tǒng)原理圖
4.6大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)
裙房3層高(吊頂高度13m)的中庭設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)型自動掃描射水高空水炮滅火裝置。此系統(tǒng)設(shè)有3只ZSS一25型自動掃描射水高空水炮,每只流量5L/s,設(shè)計(jì)總流量為巧15L/s,持續(xù)噴水滅火時間按lh計(jì)。此系統(tǒng)與濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)綜合設(shè)置,低段自噴泵流量和揚(yáng)程均能滿足本系統(tǒng)的要求。此系統(tǒng)設(shè)有獨(dú)立的信號閥和獨(dú)立的水流指示器,在自動噴水滅火系統(tǒng)濕式報(bào)警閥前將管道分開設(shè)置。自動掃描射水滅火裝置和自動掃描射水高空水炮滅火裝置的智能型紅外探測組件與高空水炮為一體設(shè)置,一個智能型紅外探測組件只控制一個高空水炮。
4.7藥物消防
根據(jù)消防規(guī)范,建筑物各層相應(yīng)部位均設(shè)置磷酸錢鹽手提式滅火器,作為輔助消防設(shè)施。5設(shè)計(jì)中的問題探討
(1)由于衛(wèi)生間同層排水支管采用HDPE排水管,排水立管采用柔性離心鑄鐵排水管,支管與立管是不同的管材,施工中應(yīng)做好支管與立管的連接。
(2)超高層建筑因其高度超過城市消防車的救火高度,其消防系統(tǒng)相對于一般的高層建筑來說更依賴于自救,消防要求更加嚴(yán)格。根據(jù)《自噴噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第10.4.2條,當(dāng)水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點(diǎn)處作用面積的流量和壓力要求時,應(yīng)采用增壓措施。本工程自噴系統(tǒng)的高段屬于水泵接合器供水能力不能滿足之處,高段由設(shè)在地下二層的自噴轉(zhuǎn)輸泵供水至避難層的60m3消防接力水箱,再由避難層設(shè)備間的噴淋接力泵加壓供水。國家規(guī)范中沒有對接力水箱的大小給出一個量化的規(guī)定,消防接力水箱的容積各地也不相同,本工程的選用水量為上段室內(nèi)消火栓系統(tǒng)與自噴系統(tǒng)的10min用水量((40L/S+30L/S)×60s×10=42m3)和低段的屋頂水箱18m3之和。
某市的一些超高層建筑此水箱容積僅18m3,為自噴系統(tǒng)的10min用水量30L/S×60s×10=18m3,。這樣的設(shè)計(jì)也是合理的,低段的屋頂消防水箱18m3可由高段屋頂消防水箱18m3減壓供給。消火栓系統(tǒng)的高段也是屬于水泵接合器供水能力不能滿足之處,但現(xiàn)行的消防規(guī)范并沒有規(guī)定像自噴規(guī)范那樣采用增壓措施,所以本工程沒有設(shè)消火栓轉(zhuǎn)輸泵,但是消防接力水箱的容積考慮室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的10min用水量,消火栓系統(tǒng)的高段采用消防接力水箱聯(lián)合消火栓接力泵加壓供水。接力水箱的容積在設(shè)計(jì)前應(yīng)與消防部門協(xié)商后確定,采用60m3消防接力水箱串聯(lián)供水相對更安全可靠。
【關(guān)鍵詞】建筑消防;設(shè)計(jì);問題;對策
引文: 建筑消防設(shè)計(jì)的好壞影響著人們居住的生活質(zhì)量,以及生命健康,而且目前我國超高層的建筑迅速增多,超高層建筑的消防設(shè)計(jì)更加有難度,目前的超高層建筑消防設(shè)計(jì)中仍然存在問題,下文敘述了目前我國超高層建筑消防設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題以及相對的解決對策。
一. 超高層建筑消防設(shè)計(jì)中存在的問題
(1)臨街登高面問題。
高層建筑臨街面往往設(shè)計(jì)有裝飾幕墻,而室外消火栓,水泵結(jié)合器及消防水池等也宜臨沿街設(shè)置。稍有忽視,很容易將室外消火栓等布置在幕墻之下,一旦火災(zāi)幕墻坍塌,嚴(yán)重影響消防車吸水、供水等撲救。
(2)消防車道問題。
(a)環(huán)形消防車道與地下車庫出入口的交叉處問題。城區(qū)內(nèi)多數(shù)高屋建筑均設(shè)計(jì)地下車庫,而地下車庫的出入道又多為利用高屋建筑的環(huán)形消防車道引入地下,在設(shè)計(jì)時往使得消防車道與地下車庫的出入口車道連接交叉外出現(xiàn)坡度及傾斜面。
(b)許多高層建筑對登高消防車輛的操作場地考慮不周,多數(shù)僅以環(huán)形消防車道寬度來考慮。以此寬度作為登高消防車的場地,將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足登高消防車的操作空間要求。
(3)裙房及樓梯疏散口問題。
(a)臨街高層建筑底層一般設(shè)計(jì)為商鋪,當(dāng)考慮作為登高面時,多數(shù)設(shè)計(jì)為追求商業(yè)價(jià)值而規(guī)避設(shè)計(jì)直通室外疏散樓梯或直通樓梯間的出口,往往將疏散樓梯或出口布置在非登高面的一側(cè)。
(b)在城市區(qū)域內(nèi)的高層建筑,多為追求商業(yè)價(jià)值,建筑裙房設(shè)計(jì)多在四層左右,由于裙房作商業(yè)用途,每層層高凈空多為4-4.5米以上,往往裙房高度超過防火規(guī)范 5米要求,多數(shù)裙房的進(jìn)深也大于4米。
(4)無法有效的保障消防用水的水質(zhì)。
對于建筑規(guī)模小的項(xiàng)目,其生活用水和消防用水水池大部分單位都是進(jìn)行合建的,因?yàn)槿绻珠_來建的話,太不劃算,所以生活用水一般都是建在消防用水的上面。當(dāng)然如果上面的生活用水比較快的話,那么對下面的消防用水的質(zhì)量是不會產(chǎn)生什么影響的;但是如果上面的生活用水量用的比較小的話,那么就會對下面的消防用水水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響,致使消防用水的質(zhì)量不能達(dá)到防火規(guī)范中對水質(zhì)的要求,無法對其消防效果產(chǎn)生有力的保證。
(5) 超高層建筑在建筑造型、外立面設(shè)計(jì)、屋頂設(shè)計(jì)方面突出其獨(dú)特性和創(chuàng)造性,大面積采用玻璃幕墻和鋼結(jié)構(gòu)等建筑結(jié)構(gòu),這些特殊的結(jié)構(gòu)形式會帶來一些特殊的消防問題。
二. 處理建筑消防設(shè)計(jì)中問題的相應(yīng)對策
(1)臨街的登高面的設(shè)計(jì)。
建在市區(qū)或商業(yè)街的高層建筑,當(dāng)確定其臨街一面作為消防撲救登高面時,其優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用臨街一側(cè)的道路保障登高消防車的場地需要,但特別要注意,設(shè)計(jì)時要避免在登高撲救面一側(cè)外墻設(shè)置玻璃幕墻。由于幕墻的設(shè)置增加了建筑外觀美的效果,對裝點(diǎn)城市起到了重要的作用,設(shè)計(jì)思路上考慮采用較多,但往往一旦火災(zāi),會給消防撲救帶來極為不便的后果。火災(zāi)證實(shí),玻璃幕墻在火的作用下會炸裂和塌落,導(dǎo)致消防人員撲救火災(zāi)時無法靠近建筑。同時、一旦幕墻下設(shè)計(jì)有消火栓、消防水泵接合器,火災(zāi)時由于幕墻的塌落下掉。這些滅火設(shè)施將無法使用,也容易導(dǎo)致?lián)渚热藛T的傷亡。在臨街登高面乃至最高頂層還應(yīng)避免設(shè)計(jì)霓虹燈之類的大型商業(yè)廣告和其它影響消防登高撲救的景觀設(shè)計(jì)。登高面一側(cè)還應(yīng)避免過多的凹凸造型,影響登高消防車登高平臺靠近各層門窗、洞口。
(2)消防車道的設(shè)計(jì)。
“高層建筑的周圍,應(yīng)設(shè)環(huán)形消防車道”。在設(shè)計(jì)環(huán)形消防車道時應(yīng)注重考慮以下幾個方面問題:
一是消防車道的凈寬不應(yīng)小于4米,同時,消防車道上空4米以下范圍內(nèi)不應(yīng)有障礙物,盡可能地考慮消防車道距高層建筑外墻距離大于5米,以保證消防車的順利通暢。
二是在消防車道上盡量避免設(shè)計(jì)地下暗溝、化類池、燃?xì)夤艿馈㈦娎|溝等,確有困難時,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)滿足大型消防車的荷載通行。
三是消防車由于運(yùn)載的多為水,在運(yùn)行時由于貫性作用,車輛的控制難度較大。因此,在山地或有坡的消防車道其坡度不宜大于10%。防止車輛打滑。
四是設(shè)計(jì)消防車道時應(yīng)重點(diǎn)考慮消防車的最小通行轉(zhuǎn)彎半徑要求,在城市密集區(qū)的建筑往往容易忽視該問題。所謂消防車的最小轉(zhuǎn)彎半徑是指消防車回轉(zhuǎn)時消防車的前輪外側(cè)循園曲線行走軌跡的半徑。
(3)登高裙房、邊長、疏散的樓梯與出口設(shè)計(jì)。
“高層建筑的底邊至少有一個長邊或周邊長度的1/4且不小于一個長邊長度,不應(yīng)布置高度大于5米、進(jìn)深大于4米的裙房,且在此范圍內(nèi)必須設(shè)有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口”。我們在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時要盡力考慮規(guī)范的強(qiáng)制規(guī)定。其意義是登高邊不應(yīng)小于1/4周邊長度且不小于一個長邊的長度。尤其是一些矩形建筑、多邊形平面的建筑應(yīng)考慮滿足一個長邊的長度作登高撲救邊;其二是在登高撲救面一側(cè)必須設(shè)置有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。這一規(guī)定是確保一旦建筑火災(zāi)時能保證人員及時逃生和便利消防登高車撲救的需要,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,城區(qū)的高層建筑為節(jié)約用地,往往將登高面和登高場地的布置多與商業(yè)街、步行街等主要街面一側(cè)一同考慮。但是,許多處于繁華的商業(yè)區(qū)、商業(yè)街、步行街的臨街面的商場、門面商業(yè)價(jià)值又使得房開商或設(shè)計(jì)時規(guī)避在這一側(cè)面布置直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。
(4)有效的保證消防用水的質(zhì)量。
為了有效的保證消防用水的質(zhì)量,在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該盡量把生活用水和消防用水的水池分開建設(shè)。另外也可以采用各建筑、小區(qū)的生活用水水池采取各自建設(shè),生活用水水池的儲蓄量也不會太大,這樣在水池中的停留時間也就不會太長,可以有效的保證其水質(zhì),也避免造成水質(zhì)的二次污染。而消防用水水池則可以采取若干小區(qū)或者建筑在統(tǒng)一區(qū)域內(nèi),合建的方式,來集中進(jìn)行消防供水。
(5) 保證該建筑玻璃幕墻的防火安全性,是超高層建筑設(shè)計(jì)的一個重要考慮因素。
(a) 玻璃幕墻的防火封堵構(gòu)造系統(tǒng),在正常使用條件下,應(yīng)具有伸縮變形能力、密封性和耐久性; 在遇火狀態(tài)下,應(yīng)在規(guī)定的耐火時限內(nèi),不發(fā)生開裂或脫落,保持相對穩(wěn)定性。
(b) 樓面梁、房間隔墻等處容易導(dǎo)致火災(zāi)蔓延的部位,玻璃幕墻的內(nèi)襯板應(yīng)當(dāng)采用燃燒性能為 A 級的材料。非透明處玻璃幕墻的內(nèi)襯板與玻璃內(nèi)表面的間距不得小于50 mm,且不得使用深顏色的內(nèi)襯板。
結(jié)束語:
本文探討了超高層建筑消防設(shè)計(jì)中存在的問題,建筑消防的安全涉及到人們的安全,因此,高層建筑的消防設(shè)計(jì)事關(guān)重要.隨著超高層建筑漸進(jìn)的出現(xiàn),建筑消防安全性能的設(shè)計(jì)與應(yīng)用更加重要,還需建筑的設(shè)計(jì)人員、消防的專業(yè)人士探討與研究。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:超高層建筑防火;滅火救援;新方案;空中輸送通道
1 超高層建筑滅火救援研究的意義及難度
超高層建筑象征著一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平,近年來一些地標(biāo)性的超高層建筑不斷興建。而隨著城市用地的緊張一些住宅類建筑也逐步向高層甚至超高層方向發(fā)展。但隨著建筑高度的增加,建筑防火問題也就顯得異常嚴(yán)峻。超高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi),撲救非常困難,很容易造成重大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡,社會影響極大。因此針對超高層建筑的滅火救援研究就顯得十分必要。超高層建筑由于高度的原因,供水較為困難,其次針對火災(zāi)蔓延后的撲滅工作及高處人員救援工作也較難進(jìn)行。對這些問題的研究對超高層建筑的滅火救援工作將有非常大的幫助。
2 超高層建筑群的含義及國內(nèi)分布現(xiàn)狀
通常超高層建筑定義為高度在 100 m以上或?qū)訑?shù)在40層以上的建筑,國際上普遍將高度100 m以上的建筑稱為超高層建筑。而超高層建筑群即多棟聚集在一起的超高層建筑,通常出現(xiàn)在城市的商業(yè)中心,按其分布特點(diǎn)大致可分為一高多矮型、多高多矮型、等高型三種形式。隨著經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展,一些城市的核心地段不斷興建超高層建筑,逐步形成了超高層建筑高度密集聚集于同一小片區(qū)域,從而形成小范圍的超高層建筑群。最具代表性的如上海的陸家嘴地區(qū)由上海環(huán)球金融中心、上海中心大廈和金茂大廈及周邊建筑形成的金三角超高層建筑群。此外一些大型地產(chǎn)項(xiàng)目近年來也開展了眾多超高層建筑群住宅項(xiàng)目,并且規(guī)模和數(shù)量都在逐年增加。
3 現(xiàn)有超高層建筑滅火方法及優(yōu)缺點(diǎn)
眾所周知超高層建筑防火問題是一個世界性的難題,世界各國科技界和工程界在實(shí)踐下總結(jié)了許多可靠的經(jīng)驗(yàn)和方法。
1)建筑自動滅火系統(tǒng)
從結(jié)構(gòu)本身入手,采取不燃或難燃材料進(jìn)行建筑裝飾。完善結(jié)構(gòu)的水滅火系統(tǒng),做好防火規(guī)范要求的內(nèi)容。此方法優(yōu)點(diǎn)是能夠從起源出防止火災(zāi)的發(fā)生,并且將火災(zāi)控制在一定的范圍內(nèi)。缺點(diǎn)為一旦遭遇外部巨大影響如美國911事件中飛機(jī)撞擊等將失去滅火效果。并且其依靠消防員進(jìn)入建筑內(nèi)部進(jìn)行滅火作業(yè),到達(dá)著火點(diǎn)所需時間較長,火勢容易蔓延且一旦失去控制后外部滅火措施很難起到作用。
2)消防水車滅火
消防車具有機(jī)動性強(qiáng),可由消防水池給水,面對較低樓層火災(zāi)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢,且有一定的救援能力等優(yōu)點(diǎn)。但目前舉高消防車的最大舉高高度在100米左右,最大射水距離也不超過150米,這對于超高層建筑的較高樓層來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
3)直升機(jī)滅火
直升機(jī)飛行速度快,機(jī)動性強(qiáng)對于出行受限 、交通擁堵 、無法在第一時間內(nèi)到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場等情況具有獨(dú)特的吸引力和無可比擬的作戰(zhàn)優(yōu)勢但由于運(yùn)量小,且受可視狀況影響較大,晚上作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高。
4)火箭彈滅火
目前有研究利用火箭彈精確制導(dǎo),攜帶滅火彈頭進(jìn)行滅火的技術(shù),射程高,穿透力強(qiáng),精確度高等優(yōu)點(diǎn)。但危險(xiǎn)系數(shù)高,易誤傷人員安全且不能提供救援手段,目前應(yīng)用不多。
4 以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援新方案的概念及適用條件
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援新方案即將一定區(qū)域的超高層建筑看做一個體系利用相鄰的高層或超高層建筑的高度優(yōu)勢對起火建筑提供輔助的外部滅火救援的一種滅火思路。此方法突出優(yōu)點(diǎn)是建立了群防的概念,即將一定區(qū)域的房屋看做一個綜合的防火體系,進(jìn)行聯(lián)合防火和救援。此外,由于借助周圍相鄰建筑的高度優(yōu)勢,可以在很大程度上解決超高層建筑因高度而造成的滅火救援難度。建立超高層建筑之間的橫向水平聯(lián)系機(jī)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)消防水帶的水平移動,并結(jié)合地面舉高消防車,從而完成對建筑全高度的滅火覆蓋。借助于超高層建筑避難層的設(shè)計(jì),通由水平聯(lián)系機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一定人數(shù)的避難人員向相連建筑的緊急逃生。
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案必須滿足一定的適用條件,即對建筑物群內(nèi)各建筑的建筑高度,建筑間水平距離,區(qū)域風(fēng)向,建筑立面及外墻構(gòu)造措施等有一定的要求。首先高度方面,對于等高型超高層建筑群可以等高設(shè)置水平聯(lián)系裝置。對于一高多矮型超高層建筑群在下部可以等高設(shè)置水平聯(lián)系裝置,在上部可以由各較矮建筑樓頂向最高建筑各層設(shè)斜向水平聯(lián)系裝置。而對于多高多矮型超高層建筑群則可根據(jù)情況混合布置兩種水平聯(lián)系裝置。在建筑立面方面需要確定水平聯(lián)系裝置的固定位置,以達(dá)到最少的固定點(diǎn)和覆蓋最大面積的相鄰建筑外立面為最佳。此外,建筑避難層的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮人員的逃脫出口等問題。
5 以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案的構(gòu)成與具體構(gòu)造措施
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案的主要構(gòu)成為建筑群內(nèi)單個建筑內(nèi)部的消防供水系統(tǒng)、聯(lián)系相鄰兩個建筑之間的水平向的聯(lián)系裝置以及其上滅火救援裝置。
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案的前提是建筑群區(qū)域內(nèi)每棟建筑都有完善的水消防系統(tǒng),且能夠保證建筑的中部及頂部相應(yīng)位置擁有足夠的消防用水和供水能力。每棟建筑根據(jù)與相鄰建筑的距離,高度,立面情況及模型分析等情況設(shè)置相應(yīng)的消防供水出口。本部分可結(jié)合超高層建筑的避難層進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。其次是相鄰超高層建筑之間的聯(lián)系。根據(jù)具體情況的不同,可采用纜索進(jìn)行、鋼桁架等方式進(jìn)行連接。若相應(yīng)條件允許,此連接可永久固定于兩相鄰建筑中。若不允許,則可收納于相應(yīng)建筑內(nèi)部連接點(diǎn)處,待緊急情況下可通由發(fā)射裝置或直升機(jī)等飛行器進(jìn)行快速連接。滅火救援裝置則附在水平聯(lián)系構(gòu)件上,由消防水帶和可遙控的噴頭(可借鑒現(xiàn)有的消防水炮)組成。滅火時可由剛纜索將消防水帶引出到預(yù)訂距離,開通消防閥門,調(diào)整噴頭方向,對著火建筑物進(jìn)行滅火。同樣可在纜索上設(shè)計(jì)逃難箱,供人員逃生用。
6 相關(guān)制度的建立及要求
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案必須依賴于相應(yīng)制度的建立。在現(xiàn)有消防體系下,著重建立區(qū)域性超高層建筑群聯(lián)防機(jī)制。在超高層建筑群內(nèi)每棟建筑建立相應(yīng)的消防站點(diǎn),配備專業(yè)的消防人員,在本棟建筑發(fā)生火災(zāi)后能夠的第一時間進(jìn)行處理并將火災(zāi)的具體情況進(jìn)行匯報(bào)。相鄰建筑則隨即進(jìn)入滅火狀態(tài),人員就位并進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試,等待消防指揮部的指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。此法可在最短時間對火災(zāi)進(jìn)行處置并做好了針對火勢擴(kuò)大后的外部救援準(zhǔn)備。與此同時,還必須定期組織防火演練,提高人們的消防意識與火場逃生能力及相應(yīng)設(shè)備的使用熟練度。定期檢測相關(guān)設(shè)備確保所有設(shè)備全天候待命狀態(tài)。
7 結(jié)語
本文提出了一種以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援新方案,此方法巧妙利用了相鄰建筑的高度優(yōu)勢來提供滅火資源。為解決超高層建筑群中超高層建筑的滅火救援提供了一種新的思路和方法。
參考文獻(xiàn)
[1]魏捍東,張智.從央視大火探討超高層建筑滅火對策[J].消防科學(xué)與技術(shù),2010年.
在我國現(xiàn)在還沒有超高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范,設(shè)計(jì)人員往往套用高層建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),存在一定弊端。本文介紹了超高層建筑消防特點(diǎn),從超高層建筑防火、滅火綜合統(tǒng)籌角度,分析研究了現(xiàn)有超高層建筑火災(zāi)原因、特點(diǎn)及超高層建筑火災(zāi)撲救難點(diǎn),為超高層建筑消防的后續(xù)研究提供參考。
關(guān)鍵詞:消防;超高層建筑;火災(zāi)原因;火災(zāi)撲救
1.超高層基本定義
高層建筑英語稱為high-rise building或tallBuilding,最早出現(xiàn)的高層建筑被人們稱為摩天樓(SkySCraper)。"早先的摩天樓其實(shí)并不高,與今天的高度概念相比己非同日語。"究竟多少層以上或多高的建筑稱為高層建筑,又有多高的建筑才被定義為超高層建筑,世界各國基于本國的消防裝備、經(jīng)濟(jì)條件等具體情況對高層建筑起始高度的定義不一致。"1972年在美國賓夕法尼亞洲的伯利恒市召開的國際高層會議上對高層建筑的定義有了較為統(tǒng)一的認(rèn)識,并把高層建筑劃分為四類:第一類9-16層(50m以下);第二類17-25層(75m以下);第三類26-40層(100m以下);第四類是40層以上(超過100m)"。
根據(jù)我國《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB50352-2005規(guī)定:“建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑”同時,根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95(以下簡稱高規(guī))規(guī)定:當(dāng)高層建筑的建筑高度超過250m時,建筑設(shè)計(jì)采取的特殊的防火措施,應(yīng)提交國家消防主管部門組織專題研究論證“,因?yàn)槲覈两袢晕闯雠_專門針對超高層建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)防火規(guī)范,所以真正意義上的超高層建筑高度界定仍有些含糊”在此情況下,我們一般將100m以上的高層建筑認(rèn)為是超高層建筑"。
2問題研究背景
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市化程度的日益加快,城市人口急劇增加,土地供應(yīng)緊張,價(jià)格上揚(yáng),促使人們向高空發(fā)展,拓展生存空間,在非常有限的土地上建造更多的使用空間,這就是高層建筑及超高層建筑產(chǎn)生和發(fā)展的源動力。
世界上第一幢現(xiàn)代高層建筑是美國芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大樓建于1884年至1886年,10層、高55 m,采用由生鐵柱和熟鐵梁所構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)。而世界第一幢采用全鋼框架承重的高層建筑是1889年美國建造的9層Second Rand Menally大樓。1851年電梯的發(fā)明和1857年第一臺自控客用電梯的出現(xiàn),解決了高層建筑的豎向運(yùn)輸問題,也為建造更高的建筑創(chuàng)造了條件。1898年,美國紐約建造了30層、高118 m的Park Row大廈,為19世紀(jì)世界上最高的建筑。1909年,美國紐約建成的大都會人壽保險(xiǎn)公司大樓(Metropolitan Life Tower)50層、高206 m,是世界上第一幢高度超過200 m的摩天大樓。1931年,102層、高381 m帝國大廈在美國紐約落成,高層建筑進(jìn)入了一個新的歷史時期。2010年迪拜塔落成,該樓體160層、高828 m,創(chuàng)造了世界建筑高度的新記錄。超高層建筑不僅緩解了城市用地緊張的問題,在城市現(xiàn)代化建設(shè)和提升城市知名度方面同樣功不可沒。
我國的高層建筑發(fā)展同樣迅猛,自1929年上海建造高14層的華懋公寓至建國前,上海共有28幢超過10層的高層建筑。到20世紀(jì)80年代,我國高度在百米以上超高層建筑的建設(shè)發(fā)展迅速,1976年115 m高的廣州白云賓館落成,標(biāo)志著我國高層建筑突破100 m大關(guān)。1996年深圳325 m高的地王大廈投入使用,2008年高達(dá)492 m的上海環(huán)球金融中心建成。截至2009年末,除港澳臺地區(qū)外,我國現(xiàn)有百米以下高層建筑212 757幢,百米以上的超高層建筑1 699幢。
但是,超高層建筑的消防安全已成為世界消防界共同面對的突出難題。2001年9月11日,美國紐約110層、高413 m的世界貿(mào)易中心大樓遭受2架被劫持客機(jī)的撞擊發(fā)生火災(zāi),死亡5 451人,受傷2 100人。1974年2月1日,巴西圣保羅42層的焦馬大樓發(fā)生火災(zāi),死亡179人,受傷300人。
我國的高層建筑火災(zāi)也十分嚴(yán)重。1985年4月19日,黑龍江省哈爾濱市天鵝飯店火災(zāi),造成10人死亡,這是我國發(fā)生的首例有較大影響的高層建筑火災(zāi)。2009年3月2日,新疆烏魯木齊市23層、高87 m的國貿(mào)大廈發(fā)生火災(zāi),過火面積約150 m2。2009年4月19日,江蘇省南京市50層、高187 m的中環(huán)國際廣場發(fā)生火災(zāi),過火面積約400 m2。2010年4月13日,上海東方明珠電視塔(高468 m)塔尖460 m處發(fā)射裝置防護(hù)罩因雷擊起火,這是我國目前為止起火點(diǎn)最高的高層建筑火災(zāi)。
3超高層建筑火災(zāi)分析
3.1 火災(zāi)基本概述
火災(zāi)是指在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害。在各種災(zāi)害中,火災(zāi)中的燃燒是可燃物與氧化劑發(fā)生的一種氧化放熱反應(yīng),通常伴有光、煙、或火焰。燃燒的三要素:可燃物、助燃物、著火源。對于有焰燃燒一定存在自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)這一要素?;馂?zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災(zāi)害之一。人類能夠?qū)疬M(jìn)行利用和控制,是文明進(jìn)步的一個重要標(biāo)志?;馂?zāi)本身具有成長性:不斷發(fā)展變化及無限擴(kuò)大之特性在不受外力干擾下,延燒之面積約與經(jīng)過時間之平方成正比?;馂?zāi)同時具有偶發(fā)性、不安定性、復(fù)雜性:火災(zāi)無法事先預(yù)測何時何地會發(fā)生,火災(zāi)受氣象、燃燒物體、建筑物結(jié)構(gòu)及地形地物等各種因素影響,并呈現(xiàn)復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行。一個燃燒的發(fā)生,必然是空間內(nèi)的可燃物,與空氣或氧化劑在合適的條件下,相互作用發(fā)生放熱反應(yīng)。燃燒在時間上空間上失去了控制則成為火災(zāi)。對于超高層建筑而言,超火層建筑對火災(zāi)的發(fā)生作了周密的設(shè)防,但各種偶發(fā)因素的疊加,還是有火災(zāi)發(fā)生的概率。超高層火災(zāi)的一旦出現(xiàn)必然說明,超火層建筑內(nèi)的防火系統(tǒng)出現(xiàn)問題。沒有在第一時間控制及撲滅火災(zāi)。
3.2超高層火災(zāi)的特點(diǎn)
隨著超高層建筑的規(guī)模越來越大,構(gòu)造越來越復(fù)雜,在建筑風(fēng)格、結(jié)構(gòu)形式、使用功能等方面多種多樣,加之新材料、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展和應(yīng)用,通常使得復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的建筑面積大、空間寬敞、裝潢考究、電氣設(shè)備多、火災(zāi)隱患大、結(jié)構(gòu)上多采用輕質(zhì)高強(qiáng)的鋼結(jié)構(gòu),這類高層建筑與傳統(tǒng)建筑在使用功能、建筑材料、結(jié)構(gòu)形式、空間大小、配套設(shè)施等方面有很大的不同,給防火安全帶來很多新的問題, 其超高層火災(zāi)出現(xiàn)了新的特點(diǎn)。
3.2.1 火勢迅猛, 煙火蔓延迅速, 極易形成立體式火災(zāi)
科學(xué)試驗(yàn)表明, 在火災(zāi)燃燒猛烈階段,由于高溫狀態(tài)下的熱對流而造成的水平方向煙氣擴(kuò)散速度為0. 5~3. 0 m?s-1,煙氣沿著樓梯間或其他豎向管井?dāng)U散的速度能達(dá)到3~ 4m ?s-1。一座100m的高層建筑,在無阻擋的情況下,只需半分鐘左右,煙氣就能順著豎向管井?dāng)U散到頂層。已建的高層民用、商用建筑內(nèi)部的陳設(shè)和裝修材料多是可燃或易燃物品,綜合性高層建筑內(nèi)使用和儲存的易燃、可燃物更多, 它們火災(zāi)負(fù)荷很大,建筑內(nèi)的樓梯間、管道井、電纜井、排氣道、垃圾道等各種豎向管井, 就像一座座高聳的煙囪,為火勢的迅速燃燒蔓延擴(kuò)大提供途徑。加上高樓受氣壓和風(fēng)速的影響,使火勢更猛烈,蔓延更迅速,極易使整幢建筑形成立體式火災(zāi)。
3.2.2 高層建筑內(nèi)部情況復(fù)雜,人員疏散困難, 傷亡嚴(yán)重
高層建筑起火時,要使人員迅速疏散到地面或建筑物內(nèi)不受火災(zāi)威脅的安全部位, 是一個十分艱巨的任務(wù),垂直疏散距離遠(yuǎn), 疏散時間長高層建筑高達(dá)幾十米, 甚至超過二三百米。而且人員的疏散方向又與煙火蔓延的方向相反, 迫使人們不得不在煙熏和熱氣流的烘烤中進(jìn)行疏散, 然就增加了人員疏散的艱巨性和危險(xiǎn)性。所以人們往往來不及疏散就被煙火熏死、燒死。目前國內(nèi)高往往來不及疏散就被煙火熏死、燒死。目前國內(nèi)高層建筑不僅追求層次的高度而且還注重內(nèi)外包裝,一味追求建筑內(nèi)部豪華、外墻美觀、建筑特色,使高層建筑從高度化向復(fù)雜化發(fā)展。雖然從經(jīng)濟(jì)方面看, 高層建筑越多, 所代表地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平也相對較高; 但從消防的角度看, 越高的建筑越豪華的裝飾火災(zāi)危險(xiǎn)性越大、火災(zāi)負(fù)荷越重、撲救難度越大,造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失越大。
3.2.3 人員密集
高層民用建筑容納人數(shù)多在千人以上,因此,難以在較短的時間內(nèi)將人員全部撤離危險(xiǎn)區(qū), 而且在慌亂中,心理壓力大難免會發(fā)生擠傷、摔死等慘劇。美國消防組織曾做過一次模擬測試, 點(diǎn)燃一只廢紙簍,發(fā)現(xiàn)僅2分鐘煙探測器報(bào)警, 約 3分鐘后起火,房間達(dá)到使人致死溫度,同時樓內(nèi)充滿有毒氣體,約4分鐘樓內(nèi)過道被煙火封堵而徹底無法通行。
測試結(jié)果表明:樓房內(nèi)一旦起火, 4分鐘后逃離現(xiàn)場的可能性很小,加上由于濃煙烈火繼續(xù)升騰,嚴(yán)重影響人們的視線,使人看不清逃離的方向而陷入困境[3]。而救援人員多在4分鐘后才到達(dá)現(xiàn)場,受難者由于當(dāng)時的心情十分焦急,往往會作出不理智的舉動?;馂?zāi)事故現(xiàn)場常常造成群死群傷情況的發(fā)生,近10年來,特重大火災(zāi)造成群死群傷的火災(zāi)事故不斷發(fā)生,例如:
新疆克拉瑪依友誼會堂火災(zāi)死亡325人;河南洛陽東都商廈火災(zāi)奪去 309條人命;莫斯科友誼大學(xué)火災(zāi)奪去 32條人命;吉林市中百商廈火災(zāi)死54人、傷 79人;浙江海寧火災(zāi)死 39人等,都與火災(zāi)現(xiàn)場人員密集、混亂、自救互救知識貧乏有直接關(guān)系。
3.2.4 疏散設(shè)施少
起火時, 建筑內(nèi)的人員不能靠電梯或云梯作為主要安全疏散和搶救手段。因?yàn)橐话愕目陀秒娞轃o防煙防水措施,必須停止使用, 國家規(guī)范要求是當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后,普通客梯的轎廂全部迅速落到底層。云梯車為消防隊(duì)員撲救時專用。樓梯是高層建筑內(nèi)人員垂直疏散的惟一設(shè)施。用樓梯進(jìn)行疏散的效率要低得多、時間要長得多。
3.2.5 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火性不夠
高層建筑一般是采用鋼結(jié)構(gòu)建筑或部分采用鋼結(jié)構(gòu), 超高層建筑必須采用鋼結(jié)構(gòu),因混凝土結(jié)構(gòu)太重,建筑太高將不負(fù)重荷。而鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)輕,可以做到很高很大,因此,在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用,但對于防控火災(zāi)方面就存在問題了, 普通的鋼材在600e 的環(huán)境下,就會產(chǎn)生變形扭曲。最典型的就是美國 9?11事件,世貿(mào)大樓不是撞塌的, 而是燒塌的。因?yàn)楦邷貙?dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)變形, 承受不了上面的重量,就轟然坍塌。所以超高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)安裝后必須在表面噴涂一層厚厚的防火涂料, 一般地,涂料保證的耐火時限最多為2~ 3小時。但是目前許多高大建筑結(jié)構(gòu)形式中受力構(gòu)件無法采用傳統(tǒng)的包裹或涂料方法進(jìn)行防火保護(hù)造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌。
3.3超高層火災(zāi)撲救的難點(diǎn)
3.3.1登高難
建筑高度制約了消防裝備器材和人員作戰(zhàn)能力的發(fā)揮。面對不斷攀高的高層建筑,消防登高車的高度也是節(jié)節(jié)攀升,從53、72、90 m,到浙江杭州消防引進(jìn)的世界最高的101 m,可以說登高車的高度已經(jīng)發(fā)展到極限,但面對百米以上的超高層建筑,利用登高車從外部救人滅火的方法很難奏效,在風(fēng)力2~3級的情況下,當(dāng)53 m的云梯車舉高高度為50 m左右時,云梯工作臺有2 m左右的擺動,無法實(shí)施人員營救,水槍或水炮外攻射流的效果也會大打折扣。火災(zāi)時一旦消防電梯失效,消防隊(duì)員只能從樓梯徒步攀登,一方面會與向下疏散的人群“對撞”;另一方面受體力限制,攀登一定高度后,心率和呼吸加快,體力下降,嚴(yán)重影響滅火戰(zhàn)斗。據(jù)測試,消防員背負(fù)空氣呼吸器、攜帶兩盤水帶、一支水槍(合計(jì)22.6 kg)徒步上20層樓,平均用時4 min,心律140次/min,空氣呼吸器壓力損失到6~8 MPa,基本上失去了戰(zhàn)斗能力。
3.3.2用水量大, 供水困難
缺乏特種登高、排煙消防車輛和搶險(xiǎn)救生裝備用于滅火、冷卻和控制蔓延擴(kuò)大的消防用水量是相當(dāng)大的。除依靠建筑物本身的供水能力外, 還要由消防隊(duì)千方百計(jì)往高樓接力供水。目前我國的無登高消防車的工作高度約 24m,消防云梯一般為30~48m,普通消防車向室內(nèi)消防系統(tǒng)輸水的供水高度約50m,因此,發(fā)生火災(zāi)時建筑的高層部分無法依靠室外消防設(shè)施協(xié)助救火,50以上部位已超出室外消防設(shè)施的供水能力,只能完全依靠自救滅火。對高層建筑火災(zāi), 普通消防車輛是無能力的高度, 則無法從室外撲救, 除非動用直升機(jī), 否則只能依靠自救,即室內(nèi)的消防疏散設(shè)施。
4.結(jié)束語
伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市建設(shè)的速度也逐漸加快,為了節(jié)約土地資源現(xiàn)代城市建筑日趨向高空發(fā)展,超高層建筑的數(shù)量越來越多。超高層建筑的出現(xiàn),在一定程度上既說明了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,又標(biāo)志著城市的發(fā)展。然而,如何解決超高層建筑的消防問題卻是艱巨而又富有挑戰(zhàn)的課題,仍需我們努力研究探索以找到解決方案。
參考文獻(xiàn)
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[3] 張蕾.淺析超高層建筑消防設(shè)計(jì)[J].建筑技術(shù),2011(4):61.