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序論:在您撰寫高層建筑消防設計時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:雨淋系統;大口徑噴頭;氣體滅火系統;消防
引言
隨著我國經濟建設的迅速發展,人民生活水平的不斷提高以及其他各項事業的興旺發達,城市用地日益緊張,促使建筑物正朝著高層化、密集化方向發展,該建筑物的裝修用料和方式也越趨多樣化,并隨著用電負荷及煤氣耗量的加大,因其自身特點,火災的隱患較大,一旦發生火災,火災蔓延迅速,人員疏散困難,救援難度大。極易造成人員傷亡和財物損失。在緊急情況下,如果僅靠消防人員人工滅火,顯然是不夠及時和迅速的。因此消防就成為至關重要的,而建筑消防設計正是建筑防火安全中的一個重要組成部分。
1工程概況
某辦公大樓占地面積4.3×105n2,總建筑面積5.3×105n2。分為主樓和附樓,主樓地上17
層,建筑高度為64m;附樓地上5層,建筑高度為24m。地下2層主樓和附樓合用地下停車庫,在2層~3層間用連廊連接。該建筑為重要區域性辦公中心。
2消防系統設計
雖然主樓、附樓共用一個地下室,且地上有連廊相通,但附樓建筑高度較低,且建筑面積卻和主樓接近,若設一套消防系統,則對附樓可能會產生“超壓”現象。若考慮日后的運行管理,設計時將主樓和附樓的消火栓和噴淋系統以及水泵接合器分別單獨設置,在地下室設置兩個消防泵房,建筑基地周圍城市管網成環,消防泵直接從城市管網抽水。
2.1消火栓消防系統
消火栓系統消防水源來自市政兩路DN200進水管。主樓的室外消防水量為30L/s,室內消防水量為40L/S。動壓超過50m的消火栓進水支管上設減壓孔板,孔徑分別為:地下室~5層DN20,6層~9層DN22,10層~1l層DN26。主樓內消火栓布置間距控制在30m之內,消火栓消防系統頂部和下部均成環布置。
附樓消火栓系統消防水量:室外為30L/s,室內為20IJs,消火栓的布置控制在50m之內。
消防系統水泵性能參數詳見表l。
2.2自動噴水滅火系統
主樓噴淋系統水源由市政管網兩路DN200管道進水。自動噴水滅火系統采用濕式系統閉式噴頭,危險等級為中危險等級II級,水量為27L/S,系統設濕式報警閥4套,噴淋泵
設在地下層泵房內。附樓噴淋系統水量為35L/s,噴淋水泵設在地下車庫泵房內。
2. 3 10 min消防初期水量和穩壓系統
火災初期10min用水貯存在屋頂專用消防水箱內,容積為18m3。主樓的屋頂消防水箱設置在電梯機房上部,與17層消火栓、噴頭高差均大于8m,滿足《高層民用建筑設計防火規范》7.4.7.2.條規定,所以不再設置穩壓泵,自屋頂消防水箱接一根DNl00管道直接和消火栓系統連通;同時自屋頂消防水箱接一根DN80穩壓管道接至自動噴水滅火系統濕式報警閥與噴淋泵出水管之間的管段上。
附樓和民用住宅距離較近,建筑規劃上對建筑高度有限制,所以不能設置屋頂水箱,生活用水采用變頻調速水泵供水,消火栓系統、自動噴水滅火系統初期的10min的消防水量無法由屋頂水箱提供,只能由消火栓穩壓泵、噴淋穩壓泵和氣壓罐聯合供給,氣壓罐的調節容量均為300L。
2.4氣體滅火系統
地下室檔案庫房、計算機中心采用七氟丙烷氣體滅火系統,為全淹沒式保護系統。保護區為獨立封閉空間;噴頭分兩層布置,吊項層及工作層,七氟丙烷鋼瓶設置在保護區附近的專用房間內。氣體滅火系統設計中應注意以下兩點:
1)計算機中心內為靜電地板,下面鋪設弱電橋架。為控制系統造價,靜電地板下高度控制在25cm內,可以不再設置氣體噴頭。
2)進出七氟丙烷系統保護區的通風空調系統須設置電動防火閥門,在噴放七氟丙烷滅火劑前應關閉。檔案庫房中間有辦公室、文印室,為減小氣體容量,只在檔案庫房內設置氣體滅火系統,辦公室和文印室不計在氣體體積內,但整個檔案庫房、辦公室和文印室的恒溫恒濕空調與事故排風為一套系統,在庫房和文印室間的風管上應設置電動風閥,與氣體滅火報警主機聯動,氣體釋放前該風閥自動關閉。
2.5火災報警系統的聯動
1)火災報警后的聯動。包含防煙樓梯機械正壓送風系統的聯動、機械排煙系統的聯動、電動擋煙垂壁的聯動瀠開防火門的聯動等。
2)確認火災的聯動。
包含一切非消防電源、火災警報裝置和應急廣播的聯動、防火卷簾門聯動、消防電梯及客梯的聯動、氣體滅火系統的聯動。在設計配電回路時,在條件允許的情況下,根據建筑的功能分區,盡量細化配電回路,在配電所設置消防模塊,從而在確定火災后減小斷電面積。
3該辦公樓的暖通設計
3.1防排煙系統
1)裙房部分集中設置排煙系統,排煙風機設置于設備層。
2)防煙樓梯問、合用前宰、前室設機械加壓送風系統。樓梯間每兩層設一個常開風口,合用前室每層設多葉送風口。
3)中庭、無直接自然通風內走道(長>20m)及面積超過100m2,無自然排煙條件的房間設機械排煙系統。4)進、出空調機房的送回風管上設70℃熔斷的防火調節閥。5)有可開啟外窗房間,滿足開啟面積和作用距離要求的房間作自然排煙。6)地下車庫設機械排風兼排煙系統,自然補風。7)避難層的機械加壓送風量按避難層凈面積每平方米不少于30m3/h。
3.2防火
1)通風、空調及防排煙風管均采用不燃材料制作。
2)通風空調的防火、防煙分區服從干建筑的防火、防煙單元。凡穿越不同防火分區、沉降縫。空調機房等火災危險性較大房間的隔墻或樓板處的空調和通風管道,均裝防火閥。
3)空調風管采用不燃離心玻璃棉保溫材料。
4)肖防控制中心可在火警發生時向大樓內所有空調通風系統發出指令,停止其運行。
4消防電氣設備設計
4.1消防報警主機及有關設備的聯動控制設備設置在地下一層的消防中心內。在辦公室、餐廳、門廳、廚房、走道、客房、配電間等場所均設置感煙或感溫探測器,在公共部分、走道設置手報按鈕、警鈴。
4.2聯動控制要求:當火災發生時,探測器報警,由主機自動開啟警鈴:關閉非消防用電回路,電梯迫降至底層,啟動消防泵。當噴淋系統噴頭動作時,水流開關動作,報警至主機,啟動噴淋泵。
5人防工程消防系統
本建筑地下2層設有6級人防工程,與地下車庫、地下消防泵房和地下2層電梯廳貼鄰并設有兩個出入口直通室外。人防工程戰時和平時為戊類物資庫,單獨設置為一個防火分區。根據人民防空工程設計防火規范規定,同時使用水槍數量為1支,室內消火栓用水量為5.0 L/s,與地下車庫組成平面的消火栓給水環管。噴淋系統按中危險工級考慮,噴水強度6 L/rain?m2),作用面積160 m2,單獨設置水流指示器和信號蝶閥。在人防工程內設置獨立的消防排水用的集水坑和污水提升泵。
參考文獻:
[1]張立成,孫健,王洪嬪,李景田,張爽,建筑內高大中庭滅火系統技術優化與經濟分析[J].中國給水排水2008.(22):34―37.
關鍵詞:高層建筑 消防設計 科學技術
高層建筑因其體積大、層數高的特點導致火災時人員多、疏散困難等問題,因此在高層建筑設計中要加強防火設計的要求,從高層建筑防火規范要求和防火科學技術的發展兩個方面淺談高層建筑防火設計。
一.高層建筑防火的重要性
建筑新材料和新結構的運用,高層建筑拔地而起,以其體積大、省土地等優勢成為城市建設的主角。但是近些年,高層建筑火災事故屢見不鮮。由于建筑防火措施不到位,不能及時有效地進行人員疏散,導致絕大部分人員因為延期窒息、中毒而死亡,給人身安全和財產甚至國家經濟帶來一定的損失。2003年10月發生在美國芝加哥政府大樓的火災事故,因許多人不能及時找到逃生的通道被困樓內,大火導致濃煙滾滾,向高層部分蔓延,多數人因受到濃煙的威脅失去了生命。因此高層建筑防火問題成為國內外建筑科學技術研究的重點。
二.高層建筑防火設計規范要點
1.安全疏散和消防電梯相關規范
高層建筑每個防火分區的安全出口不應少于兩個。十八層及十八層以下,建筑面積不超過650平方米、每層不超過8戶,同時設有一座防煙樓梯間和消防電梯的塔式住宅可以設置一個安全出口。在塔式高層建筑設置剪刀樓梯時應保證其為防煙樓梯間。剪刀樓梯的梯段間應設置耐火極限不低于1.00小時的不燃燒體墻分隔。剪刀樓梯需要分別設置前室。高層建筑設計的大空間設計要符合雙向疏散或袋形走道的規定。安全出口分散布置的同時要滿足兩個安全出口之間的距離不應小于5.00米。建筑高度在100米或100米以上的公共建筑應設置避難層,自高層建筑首層至第一個避難層或兩個避難層之間不宜超過15層。避難層按照5.00人/m2計算。避難層可以兼作設備層,但是設備管道宜集中布置,同時避難層應設置消防電梯出口。避難層應設消防專線電話,同時設有消防栓和消防卷盤。封閉式避難層應該設置獨立的防煙設施。避難層應該設有應急廣播和應急照明。建筑高度超過100米,標準層建筑面積超過1000平方米的公共建筑,宜設置屋頂直升機停機坪或供直升機救助設施。通向停機坪的出口大于兩個,同時每個出口的寬度不宜小于0.9米。停機坪適當位置設置消火栓、航空障礙燈和應急照明。一類公共建筑、塔式住宅、十二層及十二層以上的單元式住宅或通廊式住宅和高度超過32米的其它二類公共建筑要設置消防電梯。當每層建筑面積小于1500平方米時,應設置1臺消防電梯;當每層建筑面積大于1500平方米平且小于4500平方米時,應設置2臺消防電梯;每層建筑面積大于4500平方米時,應設置3臺消防電梯。在符合消防電梯的要求下,消防電梯可以與客梯或工作電梯兼用。消防電梯間前室宜靠外墻設置,首層應設直通室外的出口或精工長度不超過30米的通道通向室外。
2.消防給水和滅火設備相關規范
高層建筑必須設置室內、室外消火栓給水系統。消防用水可由積水管網、消防水池或天然水源供給。利用天然水源確保枯水期最低水位時的消防用水量,設置可靠的取水設施。采用高壓或臨時高壓給水系統滿足室內消防給水。當室內消防用水量達到最大時,其水壓應滿足室內最不利點滅火設施的要求。高層建筑的消防用水總量應該按照室內、外消防用水量之和計算。高層建筑內設有消火栓、自動噴水、水幕、泡沫等滅火系統,其室內消防用水量應該按照需要同時開啟的滅火系統用水量之和計算。高層旅館、重要的辦公樓、一類建筑的商業樓、展覽樓、綜合樓等和建筑高度超過100米的其它高層建筑,應該設置消防卷盤,其用水量可不計入消防用水總量。按照現行的國家標準《自動噴水滅火系統設計規范》確定高層建筑室內自動噴水滅火系統的用水量。當出現市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量、市政給水管道為枝狀或只有一條進水管等情況的出現,應該設置消防水池。消防水池的補水時間不宜超過48個小時。消防水池的總容量超過500立方米時,應該分成兩個能獨立使用的消防水池。供消防車取水的消防水池應該設置取水口回取水井,其水深應該保證消防車的消防水泵吸水高度不超過6米。取水口或取水井與被保護高層建筑的外墻距離不宜小于5米,不宜大于100米。室外消火栓沿高層建筑均勻布置,消火栓距高層建筑外墻的距離不宜小于5米,并且不宜大于40米,距路邊的距離不宜大于2米。在該范圍內的市政消火栓可以計入室外消火栓的數量。室外消火栓宜采用地上式,有明顯標志的情況下才設地下式消火栓。
3.消防車道相關規范
高層建筑的周圍應該設置環形消防車道。當設置環形車道有困難時,可以沿高層建筑的兩個長邊設置消防車道。當建筑的沿街長度超過150米或總長度超過220米時,應該在適中位置設置穿過建筑的消防車道。高層建筑的內院或天井,當短邊長度超過24米事,宜設置有進入內院或天井的消防車道。消防車道的寬度不應小于4米,消防車道距高層建筑外墻宜大于5米,消防車道上空4米以下范圍不應有障礙物。盡頭式消防車道應該設有回車道或回車場,回車場不宜小于15米×15米,大型消防車的回車場不宜小于18米×18米。消防車道下的管道和暗溝等應該能夠承受消防車輛的壓力。穿過高層建筑的消防車道,其凈寬和凈空高度均不應小于4米。消防車道與高層建筑之間,不應設置妨礙登高消防車造作的樹木、架空管線等。
三.高層建筑防火科技技術的發展
國家通過在實施中積累經驗,吸收大量科技成果,總結并編制了《高層民用建筑設計防火規范》、《自動噴水滅火系統設計規范》、《火災自動報警系統設計規范》、《建筑內部裝修設計防火規范》,并在1995年針對1982年頒布的《高規》進行了完善。近些年,隨著各種新型防火材料、防火構件、擋煙垂壁的出現,不斷解決高層建筑消防設計中存在的安全隱患。自動噴水滅火技術從老式的舊式噴頭經過幾次發展運用后改為最新的自動噴水滅火系統和循環啟閉自動噴火滅火系統。在高層建筑設計中消防控制中心的功能空間的加入,通過計算機總線通訊和軟件編程可以自動完成報警和聯動,達到火災自動報警、自動滅火的現代防火效果。我國建成搞成建筑火災試驗塔,通過實踐數據發展了正壓送風機械排煙技術,彌補了機械排煙系統和走道內的排煙口靠近疏散出口帶來的安全隱患。建筑高度超過250米的民用建筑在按照一般高層建筑的通用防火規范外,需要采取特殊的防火要求,同時要提交國家消防主管部門組織專題研究論證后方可實施開工建設工作。
現代消防設施離不開設計人員的精心設計、施工隊伍的精心施工、監督部門的嚴格監督,把高層建筑消防設施與設計、施工擺在同等位置上,實行科學地維護、管理。同時,作為國內外共同關注的高層建筑消防安全問題,我們應該加強國際合作,加強消防科技信息交流。在掌握和甲流消防科技研究新動態、新成果、發展目標等消防科技信息,合理地應用消防科學技術,推動消防科學技術的發展。
四.總結
高層建筑防火設計應該根據其范圍大小、功能變化、建筑結構、建筑風格等,嚴格實施高層建筑防火設計規范等相關要求。建設實用、安全、經濟、美觀的高層建筑,讓我們的城市未來發展地更好。
參考文獻:
關鍵詞:高層建筑;消防問題;建議
建筑消防系統的設計是建筑設計的一個重要環節,消防設計的科學合理性就決定了高層建筑的安全系數的大小,在火災面前,消防設施可以確保我們的生命財產安全,雖然規范還并不完善,但是作為一名設計人員,我們都應增強自身的消防知識,提高消防意識,在建筑消防給排水系統設計實際應用中,不斷總結完善存在的問題,更好的保護人民的生命財產安全。
1 高層建筑消防設計中存在的問題
高層建筑指十層及十層以上的建筑,其具有建筑挺拔,采光通風良好,中上層部位視線開闊,節約土地資源等優點,所以在城市建設中高層建筑呈現出逐年增多的良好趨勢。但是高層建筑存在火災撲救難、防火要求高等一系列的問題,因此為解決好這些問題必須從消防系統的設計階段著手。
1.1 自然排煙方式的限制條件理解不全
由于緊張的城市用地,導致了建筑高度不斷的上升,一類高層公共建筑,超高層住宅樓隨處可見。但是一些開發商及設計人員為了節省投資,對于高層建筑的防煙樓梯間及前室、消防電梯間前室等的設計只采用了自然排煙方式,卻沒有設置機械防煙設備。
1.2 設計的總平面布局不夠合理
如今的建筑已十分講究住宅環境的設計,小橋流水、假山花園、綠化措施等被大量采用,但有些景觀設計如果處理不當就會給高層建筑的消防車道、云梯車登高等造成不良影響,問題百出。
1.3 消防通道的設計不夠精細
安全通道是用來緊急輸送人員的通道,安全通道是建筑設計中一個相當重要的部分,尤其是高層建筑的安全通道的設計。據估計,高層建筑火災傷亡人員中有50%以上是因燃燒的煙氣及二氧化硫等毒氣窒息而死,可見,煙霧毒氣是建筑火災傷亡中的罪魁禍首。所以,設計人員在建筑設計時一定要認真考慮建筑內消防排煙系統的科學性,充分考慮到火災發生時煙氣的流速(水平流速為0.8m/s,垂直擴散速度為3.4m/s)。
1.4 火災報警系統不完善
高層建筑都安裝了火災自動報警系統,這主要是考慮到消防電梯和防排煙系統的控制,一般安裝在電梯廳、走道樓梯等公共場所,火災自動報警系統中的探測器大多采用感煙型,由于煙氣是從戶內穿過密閉性良好的分戶門才到達探測器的,需要相當長的時間,根本起不到早期發現火災的作用,所以實際效果并不理想。
1.5 自動噴水系統常見的問題
自動噴水系統常見的問題主要有:①消防水箱的設置,根據《自動噴水滅火系統設計規范》規定:“系統最不利點處噴頭的工作壓力不應低于0.05Mpa”也就是要求消防水箱與距離最不利點噴頭的垂直高度不低于5m,但一些建筑工程消防水箱沒有滿足設置高度也沒采取其他措施。正確的操作是在屋頂設置增壓水泵,在增壓水泵出水管一側設旁通管,出水流量不應小于撲救初期火災需要的用水量。②試水裝置設置,根據《自動噴水滅火系統設計規范》規定:“每個報警閥組控制的最不利點噴頭處,應設末端試水裝置,其他防火分區、樓層均應設直徑為25mm的試水閥、末端試水裝置和試水閥應便于操作,且應有足夠排水能力的排水設施?!钡且恍┠┒嗽囁b置處的排水設施排水量小于試驗閥的泄水閥的泄水量甚至不設排水設施,以至于無法進行防水試驗。
2 對消防系統設計的建議
2.1 科學處理自然排煙方式
建筑規范明確規定了一類建筑和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度超過32m二類建筑以及塔式住宅,均應設防煙樓梯間。消防電梯間前室由于受到自然環境的影響,應按照《高層建筑規范》上的要求設置好防煙設施,而不應該只利用自然排煙方式進行排煙,只有規范化的設計,才能保證大家的生命財產安全。
2.2 合理布局總平面
對于總平面的布局,我們認為在規劃住宅環境的總體布局時,高層建筑的長邊應盡可能的沿街或小區的邊緣布設,來充分利用上臨近的市政道路設施,這樣不僅消防車可以不進入小區內,就可以方便地進行火災撲救及人員的營救,而且小區內最低可設計一條消防車道,從而大大節約了土建方面的成本,可以說是一舉兩得,充分利用資源。對于建筑間距,應該以滿足防火間距為先,但確有困難,不易布置時,也應將相鄰墻設計為無窗、無陽臺的防火墻。
2.3 相鄰建筑間設計一定的防火間距
眾所周知,一旦發生火災,它就會快速的向四面八方蔓延,因此為了防止火勢進一步擴大,在建筑設計時要使相鄰建筑間設計一定的防火間距,建議標準提高為:高層建筑的主體同一、二級耐火等級建筑物之間的防火距離不得小于15m,同三、四級耐火等級建筑物的防火距離不得小于18-21m。
2.4 火災報警系統
火災報警系統對消防來說也是關鍵,對于條件充足的高層建筑可以把煙感探測器設置在建筑物內的廚房、客廳等很容易早期探測到火災發生的部位,防火效果會更好。因此高層建筑的火災報警系統的設計應該由早期發現火災出發,合理地配置設備?;馂膱缶到y也可結合樓宇智能化設計,把火災探測器、手動報警按鈕等傳感器件納入到智能化系統中,然后進行統一設置及管理。
2.5 加強自動噴水滅火系統設計能力
自動噴水滅火系統的設計尤為重要。第一,應該采用快速響應噴頭或者自動消防炮。這種噴頭主要能在火災發生的早期進行自動滅火,且能很快的實現自動報警,幫助消防隊員及時接警,最大限度控制火勢。第二,自動噴水滅火系統在高層建筑中除在建筑面積小于5的衛生間、住宅及不宜用水撲救等部位設置外,其余的地方均要設置,才能加強自動噴水滅火系統對火災的有效控制。第三,合理布設管網和噴頭,進行噴淋系統管網水力的計算。自動噴淋系統的管線布置很復雜,若考慮不到管網系統整體水力的均衡性,而任意布置,就會導致使用時水壓不夠均勻,影響消防滅火的效率。因此,根據平面圖的設計要求盡量對稱布置噴淋管線和水管噴頭,然后進行水力計算來確定管網各管段管徑、計算出各管網所需的供水壓力,確定高位水箱的位置,選擇消防水泵,調整部分管線和噴頭的位置,使自動噴水系統得到優化,確保能及時控制火災。
此外建筑主體應運用耐火材料結構來設計,目前高層建筑所采用的鋼結構,耐火性能普遍比較差,在溫度升高或在火中燃燒30分鐘以上,鋼材的抗拉和承重就會急劇下降,鋼結構就會發生變形。所以,高層建筑的主體結構材料的選擇一定要事先確定好材料的耐火等級,然后決定要采取何種結構設計。根據建筑常用結構的類型,國內把鋼結構材料的耐火等級劃分為四級,而高層建筑的選材,必須選擇一級耐火材料。這種材料具有很好的耐火穩定性,如果用磚或混凝土做成180mm厚的墻或者300×500mm的柱承重墻的最大耐火極限為3.5個小時,而梁須設為耐火極限為2小時的非燃燒體,其鋼筋保護層大于30mm。
3 結束語
高層建筑的快速發展引起了一些諸多不容置疑的新型式的問題,其中尤為重要且不可忽視的就建筑防火問題?;仡櫧┠陙硭l生的許多火災實例,使我們不得不提高警惕,如果高層建筑一旦發生火災,不僅會造成非常嚴重的人員傷亡以及一定的經濟損失,而且會引發一定程度的社會負效應。因此,我們一定要充分認識并高度重視高層建筑的消防問題。
參考文獻:
[1]李引擎,等.建筑防火性能化設計[M].北京:化學工業出版社,2008.
1.1高層建筑功能復雜,火災發生途徑多。高層建筑功能完善,結構復雜。因此,火災發生的原因亦較為復雜,吸煙、電氣等原因通常是火災的源頭?;诟邔咏ㄖ慕Y構,會導致火勢將以多種方式蔓延。因此,需要處理得當,防止火勢進一步蔓延。許多重要的場所一旦發生火災,后果不堪設想,如圖書館和檔案館等場所,室內的書本資料都是引起火災的源頭,還會加重火勢的蔓延。1.2疏散難度大,消防設施少。高層建筑的火災往往是突發狀況,人們事先沒有預料,很容易產生恐慌的心理,在疏散的過程中,會更加驚慌失措、秩序混亂,導致擁擠,給疏散工作帶來了很大的影響。多數人遇到火災時并不能保持鎮靜。因此,如何進行安全疏散,是需要思考的問題。另一方面,高層建筑的消防設施有限,一旦發生火災,往往沒有充足的設施滅火搶救,給搶救工作帶來了很大的影響,如果不能及時控制火勢,一旦室內消防水量不夠用或室外消防用水發生問題,就會耽誤搶救的最佳時機,造成重大損失和人員傷亡。
2、影響安全疏散的因素
2.1人的因素。當人們面對火災時,會有恐慌和從眾等盲目的心理,尤其是在陌生的環境中,本能會向有陽光的地方靠近。而人員密度和遷移速度也會影響到安全疏散工作能否順利進行。由于高層建筑結構和功能較為復雜,就會導致每個房間中的人員密度有所不同,人員密度過大的房間,進行安全疏散時會花費一定的時間,而人員密度小的房間,人們撤離時相對容易。遷移速度快或慢都會影響到能否安全疏散。2.2內裝修材料和疏散距離因素。高層建筑中的內裝修材料和疏散距離會影響到安全疏散。必須要結合實際,進行安全疏散設計,既要保證人員安全,還要保證高層設施的安全,確保安全疏散設計方案可以順利實施。而疏散距離會影響房間內的人員通過疏散通道到達安全地點的時間,距離越長,時間就越長,危險性就越高。一般情況下,疏散距離要根據建筑的類別、功能等元素,通過嚴格、合理的計算確定。
3、安全疏散設計目標和方法
3.1安全疏散設計目標。安全疏散設計主要是針對高層建筑發生火災時所進行的安全疏散設計,具有一定的針對性和預測性,目的是通過安全疏散并設置防火措施,使損失降到最低點,避免人員傷亡。安全疏散設計為火災發生時可以順利疏散和防火保護提供了有力的依據。3.2安全疏散設計方法。3.2.1處方式設計。處方式設計主要是依據現有標準進行安全疏散設計,主要針對疏散通道進行設計。此種設計操作簡單,按照規范進行即可。缺點是,缺乏針對性,由于每個建筑物的功能和結構存在一定的差異。因此,這種操作簡單的設計往往并不適應所有的建筑,每個建筑物因自身差異化導致的安全水平也有所不同。3.2.2性能化設計。性能化設計首先要確定消防安全目標,對高層建筑的火災指數和危險程度進行科學、系統地分析,結合以往的實際經驗和教訓,對火災中的可燃物導致的危險性進行科學的分析和精確的計算。結合上述分析和得到的數據,合理預測火災產生的原因、火勢蔓延情況,設計安全疏散,預測疏散的可能遇到的問題,制定防火措施,并進行消防安全評估。
4、高層建筑人員安全疏散對策
為了保證高層建筑人員安全撤離火災現場,最有效的做法是縮短疏散的時間。通過設計安全合理的疏散路線通道,確保人員可以安全撤離。此外,防火區、避難層、自動報警好自動滅火系統等設計亦需要進行優化,根據實際情況進行設置,目的是減少安全疏散的時間,不延誤滅火的最佳時機。
5、結束語
關鍵詞:高層建筑;消防設計
中圖分類號:TU9文獻標識碼:A文章編號:
1 高層建筑中消防體系設計的重要性
隨著我國經濟社會和人們生活水平的不斷提高,高層建筑在我國城市建筑的建設中迅猛發展,高則上百層幾百米,少則十幾層幾十米,使高層建筑逐漸成為了日常生活中主要生活、辦公和消費娛樂的重要場所。隨之而來的高層建筑消防安全也成為了必須重視的安全問題,加之高層建筑中的各類電器增多,裝修檔次越來越高,氣體能源的使用越來越普及,從而使發生火災的可能性、危險性增大,高層建筑的消防體系設計成為了重要的建筑設計組成部分。目前,高層建筑消防設計的主要內容有:高層建筑的位置設計,建筑物防火間距的設計,消防車道、消防水源的設計,建筑物耐火等級的設計,以及建筑物內部的防火防煙分區、防火墻、隔墻和樓板、防火窗、防火卷簾、電梯井和管道井、疏散樓梯間和疏散樓梯、消防電梯、防排煙和通風、火災自動報警系統、消火栓系統、自動噴水滅火系統以及其他滅火設施、消防電源和配電、火災應急照明和疏散指示裝置的設計等。
2 高層建筑消防安全設計分析
2.1 建筑消防設計先天不足
國家出臺的《高規》,為高層建筑的消防安全提供了規范保證,但此前一些老式的高層建筑在消防設施設計上存在先天缺陷,不符合國家現行的《建筑設計防火規范》以及《高規》的要求。
2.2 消防設施缺乏有效管理
在高層建筑的長期使用過程中,人們往往忽視了對消防系統的管理與維護?,F代高層建筑一般都設有火災自動報警、自動滅火、自動防排煙系統等。發生火災時,上述系統均應做到聯合動作。然而,由于管理人員重視不夠,沒有堅持對消防系統進行管理與維護,致使前期大力投資的消防設施老化、損壞,形同虛設,等到發生火災時,消防系統無法發揮其應有作用。高層建筑的疏散樓梯按國家消防技術規范的要求應設有防煙樓梯或封閉樓梯,疏散通道上的防火門上裝有閉門器,靠閉門器的作用防火門平時關閉,火災時既方便逃生,又能有效地阻斷煙氣。有些高層建筑中的住戶為了方便,將疏散通道上的防火門人為地敞開或是堆上物品,一旦發生火災,大量的有毒濃煙就會沿樓梯間擴散到上層,使人員無法通過樓梯疏散到地面。
2.3 高層住宅存在避難層“空白”
有關專家指出,高層建筑發生火災時,若超過消防車云梯能夠達到的高度,從大樓外面施救的可能性很小,一般要依靠自救。建筑高度超過100m的旅館、辦公樓和綜合樓等公共建筑,由于樓層很高,人員很多,盡管已設有防煙樓梯等安全疏散設施,火災時其內人員仍很難迅速地疏散到地面。因此,對超高層公共建筑在其適當樓層設置供疏散人員暫時躲避火災和喘息的一塊安全區即避難層或避難間,是極為重要的?!陡咭帯芬幎ǎ航ㄖ叨瘸^100m的公共建筑,應設置避難層(間)。有關部門曾經做過一個試驗,讓一名身強力壯的消防員從第33層跑到第1層,用35分鐘。如果是一名身體素質一般的人員或老人、小孩,所需時間肯定會更多。這樣算來,在高于50m的建筑中,遇到火險,人們能跑到樓外逃生的可能性很小。
2.4 柴油發電機房及高、低壓變配電室的消防問題
按照規定,燃油、燃氣的鍋爐房、柴油發電機房宜設自動噴水滅火系統。許多設計同行包括比較權威的審圖中心都按規范的字面意思,理解成了普通的水噴淋,這是不對的,柴油發電機房不應用普通的水噴淋系統來滅火。按照規定,可燃油油浸電力變壓器、多油開關室宜設水噴霧或氣體滅火系統,而現實高層民用建筑中大多數高、低壓變配電室是采用無油干式變壓器及開關,是否也應該采用水噴霧或氣體滅火系統呢?這要根據工程造價綜合考慮,采用水噴霧或氣體滅火系統是高標準要求,許多工程的高、低壓變配電室采用氣體滅火系統也是可以的。
2.5 消防水池是否需設取水口
按照規定,供消防車取水的消防水池應設取水口或取水井。規范沒有規定什么樣的消防水池才供消防車取水,使許多設計者把握不準。筆者認為,應該分以下三種情況考慮:①如果消防水池在消防車的吸水高度(6m)內,不管消防水池是否儲存了室外消防用水量,都應設置取水口。因為設置水泵接合器的目的之一就是以備消防泵無法啟動時使用。如果消防泵出現故障,消防儲備水因無取水口而無法取出,不合理。設消防取水口工程造價增加不多,但完善了消防設施;②如果消防水池不在消防車的吸水高度(6m)內,如設在地下3層的消防水池,而水池又沒有儲存室外消防用水量,則無需設置消防取水口;③如果水池不在消防車的吸水高度(6m)內,而水池又儲存了室外消防用水量,則應設置專用消防取水加壓泵,從消防水池內直接取水,向室外專用消防管網供水,取水口可做成室外消火栓的形式,要求取水加壓泵1用1備,雙電源供電,流量按設計建筑的室外消防用水量計,揚程應至少滿足室外消火栓栓口處10m水柱的壓力。
2.6 正確計算消火栓充實水柱長度,合理布置消火栓
對于建筑高度不超過100米的高層建筑,設計中我們可以根據水槍最小流量5升/秒,水槍噴嘴口徑19毫米,查有關設計手冊得出水槍充實水柱長度為11.3米;對于建筑高度超過100米的高層建筑,我們可以調整水槍流量以達到滿足規范所需要水槍充實水柱長度。而在實際中,高層建筑標準樓層凈高考慮經濟因素一般控制在4.0米以下,如果根據公式Sk=(H1—H2)/SINα計算水槍充實水柱,當層高取4米,水槍上傾角取45°時,計算Sk為4.24米,遠遠達不到規范要求,即層高限制了充實水柱的長度。但是,我們可以調整水槍上傾角來達到提高充實水柱長度的目的,因為規范及有關手冊提出水槍上傾角不應大于60°,并未規定其下限角度值。通過計算,當層高仍舊取4米,充實水柱取11.3米時,水槍上傾角為14.87°。
2.7 正確設置消防水池及保證高層建筑兩路供水
通常在高層建筑中,在市政供水不能滿足消防用水量要求或市政為單路進水時,規范都要求設置消防水池。計算消防水池容積時,應將火災延續時間內室內各消防用水量之和減去市政進水管的補水量。補水時間可按最長的火災延續時間計。如果要考慮室外消防用水量或是設置生活、消防共用水池,則還需要補充相應的用水量。當設置生活、消防共用水池時,不能利用建筑物的本體結構做水池池壁及池底,以防止生活水質污染。對此,《強制性條文》中已經明令禁止。同理,如果高層建筑屋頂設有生活、消防共用水箱,也應滿足該要求。從消防水池接入水泵間的引入管應該保證不少于兩根,如果在接入泵房前就將引入管匯合為一,對消防水池而言,僅為單路供水,存在供水的安全隱患。同時,從消防水泵接入各消防管網的供水管也應保證兩路。
2.8 消防水泵出口處的放水閥和穩壓回流措施
《高規》規定“消防水泵的供水管上應設置N65的放水閥門”,目的是便于水泵檢查試驗時排水。排水量小時,可直接排至泵房集水池;排水量大時,可排回消防水池。同時,消防水泵出口還需要考慮一定的穩壓回流措施。因為在實際使用中,會出現消防水量小于水泵選定流量值的情況,此時水泵揚程遠大于設計值,在無任何回流措施保護下,消防管網壓力過大,容易造成事故。簡單的做法是在供水管上裝設安全穩壓閥,在管網超壓時,可以通過回流管泄壓,將回流水排至消防水池;在管網壓力不穩定時,亦可穩壓。
3 結束語
總之,隨著《高層民用建筑設計防火規范》的不斷完善,對高層建筑消防給排水設計的要求也日趨嚴格。及時準確的火災報警、正確無誤的滅火聯動、安全可靠的消防電源等內容的消防設計就顯得更加重要。
參考文獻:
中圖分類號: TU998.1 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著社會經濟的快速發展,高層建筑的種類及形式風格也正發生有著日新月異的變化,貫通數個樓層和整個建筑,以及高層建筑中存在著數個中庭的建筑形式也并不鮮見。如何從建審的角度把握好中庭的消防設計,既能節約建筑投資. 又能保障消防安全以及提高建筑物的有效任用面積.是擺在每個消防建審人員眼前的一個課題。
1 高層建筑物中庭的火災危險性
(1)中庭失火后,煙火蔓延速度極快。中庭又叫四季庭或共享空間。其內部空間由于上、下各層貫通,極易產生煙囪效應。如在中庭的下層著火.煙火會在中庭內和與中庭相連通的樓層迅速蔓延擴火;如在中庭的上層著火,當著火產生的高溫煙氣不能及時、迅速向中庭外部排時. 就會向中庭周圍的建筑空間擴散. 進而導致整個建筑全面受災。
(2)中庭失火后. 消防撲救與人員疏散難度大。中庭火災. 往往涉及到數個樓層,很容易發展成為空間立體火災,迫使人員安全疏散與滅火戰斗必須在多個樓層同時展開。滅火救救援投入人員多. 極易造成火災現場混亂。此外. 迅速充滿整墊個中庭空間的煙氣和熱量,使消防撲救人員難以確認起火點和組織有效的進攻,中庭頂部破裂散落的物體,也對人員的安全疏散構成一定的威脅。
(3)中庭的火災預防難。中庭空間大,高度高,采用常規的火災自動報警系統和自動噴水滅火系統均難以發揮早期火災探測和撲救初期火災的作用。設置的機械或自然排煙裝置. 往往失去功效達不到預期的設計排煙效果。
(4)中庭頂部及每層回廊敷設有大量電纜電線. 大功率照明燈具,揚聲器以及大量的裝飾性彩燈等,遇有節假日及慶典活動時,貫穿整個中庭的宣傳、廣告的標語、條幅、氣球等大量的可燃材料劇增,無形中增加了中庭的火災危險性及火災荷載。
(5)中庭是每個建筑的主要人員出入口及停留、休息處,容易形成人員的密集場所。絕大多數的人員對場地周邊的疏散線路不熟悉,更不了解整個建筑的布局及疏散樓梯的位置。而中庭內的人員又必須在短時間內迅速疏散,在火災的情況下,人員容易驚慌,擁堵疏散通道和出口,如果在設計和管理方面出現問題,必然會造成大量人員傷亡。
2 高層建筑中庭的消防設計存在的疑問按照現行《高層民用建筑設計防火規范》第5.1.5條的要求,中庭與上、下連通層面積疊加超過一個防火分區面積時,所采取的四條措施還有不明確的地方。
(1)關于安全出口的設置問題,《高層民用建筑設計防火規范》第6.1.1條的要求,高層建筑中每個防火分區的安全出口不應少于兩個。既然規范要求把中庭視作一個防火分區,又要要求中庭也設置兩個直通室外的安全出口,因此從建筑設計的平面布局上也只能把中庭的一層與聯通各層的回廊作為另一個防火分區,才能滿足每個防火分區設置兩個安全出口的要求。這樣設計,勢必會使中庭一層面積減少,或每層回廊的面積減少,或使中庭的連通層數減少,以滿足不超防火分區面積的要求。這樣要求的結果,往往滿足不了使用單位當初所要求的大視角、大跨度、大空間的設計本意。
(2)關于中庭內人員安全疏散的問題。《高層民用建筑設計防火規范》第6.1.7條要求營業廳內任意一點至最近的安全出口的直線距離. 不宜超過30m. 中庭內底層人員的安全疏散距離,基本上能滿足此要求。但中庭每層回廊內滯留的人員,如何能夠安全疏做到中庭底層,是否每層回廊都應設置滿足《高層民用建筑設計防火規范》要求的兩部疏散樓梯. 以及回廊至安全出口的疏散距離如何計算,《高層民用建筑設計防火規范》都沒有明確的規定。中庭頂部采光用的玻璃、陽光板等透明材料. 火災發生時,破碎的屋頂材料既影響滅火救援工佧,又會妨礙人員的安全疏散。
(3)關于中庭防火分隔物的問題?!陡邔用裼媒ㄖO計防火規范》要求.與中庭相通的過廳、通道等處應設乙級防火門,或耐火極限大于3h的防火卷簾分隔。筆者認為,規范規定采用的分隔物不妥。因為既然把中庭視作一個防火分區,就應要求采用防火墻或耐火極限等同于防火墻的防火分隔物來分隔,亦即應采用甲級防火門或以背火面溫升為判定條件的防火卷簾來分隔中庭。
(4)關于中庭的排煙問題?!陡邔用裼媒ㄖO計防火規范》笫八章,規定了中庭采用自然還是機械排煙的高度、排煙面積以及排煙量換氣次數等。但如何能確保天窗或高側窗能夠保證煙氣的排出. 而不因為抽吸空氣穿過著火部位,防止增大的氣流向著火區提供有氧氣新風,《高層民用建筑設計防火規范》沒有明確要求。當高溫煙氣上升到一定的高度時. 由于冷卻而不再上升. 煙氣會呈傘狀向四周蔓延擴散。因此,天窗或高側窗如何能夠保證火災時及時開啟,煙氣是否能夠上升到天窗或高側窗有效地排出,都有待于進一步探討。
3 解決對策
(1)如果把中庭內部空間作為商業營業面積使用,即具有一定的使用功能,則中庭的安全出口的設置,必須滿足《高層民用建筑設計防火規范》的要求。否則,中庭由于沒有具體的使用功能,則可不設置直通室外的安全出口,但應設置與其他防火分區相連通的疏散門,保證滯留在中庭的人員能疏散到未著火的相鄰防火分區。
(2)如果中庭內部空間具備一定的使用功能,中庭及其回廊內會有大量的人員活動,中庭每層回廊應設置兩部敞開樓梯,否則可不設置。中庭回廊向至中庭底層的垂直疏散距離可忽略不計,中庭頂部采用的通明材料,必須是不燃的并應具有0.5h以上的耐火時間,保證中庭內人員的安全疏散。
(3)如果中庭內部空間具有一定的使用功能,與中庭相連通的過道、通道應采用甲級防火門和以背火面溫升為判定條件的防火卷簾,否則可使用乙級防火門和以背火面輻射熱為判定條件的防火卷簾。 (4)無論是閉式噴水滅火系統中噴頭的設置高度,還是火災自動報警系統中感煙探頭的設置高度,都以8m為限,因此,筆者建議,高側窗及排煙口的設置高度,也應以8m作為參考。并且還應根據中庭的平面布置,即可燃物品的擺放及火災荷載的多少,合理設置擋煙設施及排煙裝置。
Abstract: Since reform and opening-up, China's overall national strength enhances rapidly, and urban population is increasing, the emergence of the high-rise building is inevitable. The requirement of people to the construction is not only the lowest demand such as living, but has aesthetic feeling when living, and pays more attention to safety. So, the thing that people concern gradually moves towards particularity, generalization, and the contents people consider are much broader. The design of fire water supply for high-rise building was expounded, and meanwhile, some feasible Suggestions were put forward in this paper.
關鍵詞:高層建筑;高位水箱;高層住宅小區;貯水池
Key words: high-rise building;high cistern;high-rise residential area;reservoir
中圖分類號:TU976+.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)23-0075-01
1幾個關于高層建筑消防給水設計的注意方面
1.1 氣壓水罐或者水箱是臨時的高壓消防給水系統中必不可少的組成部分在此種系統中,我們通常會采用重力自流的高位消防水箱。我國現在執行的《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95對此也做了以下的規定,即建筑高度超過24米,但是未采用高壓給水系統的高層建筑,均應設置高位水箱,以此來保證消防用水?,F在的高層建筑一般會采用穩壓水泵技術去維持網管的壓力以及流量,取代高位水箱,以此來達到《高規》的要求。經過多年數次的消防實踐以及消防實地考察,高位水箱具有其他高位消防設施無可比擬的優勢。
1.1.1 安全性能的優越性比較來說,設置高位水箱來維持壓力會比采用穩壓泵維持消防管網維持壓力更加能節能省電,安全可靠。采用穩壓泵的消防設施雖然會采用兩路電源,但是電路系統發生故障的可能性則仍會存在。一旦其中電路出現故障,那么水泵就無法進行正常的工作,從而會造成急用之時無法工作的局面。而如果采用高位水箱,如果發生斷電事故,所受影響部位僅僅是最上面的需要有水泵增壓的兩層,而對于整棟高層建筑來說,最大限度的減小了所受干擾的范圍。也因此,高位水箱相對于其他高位消防給水系統是安全可靠的。
1.1.2 相對低廉的設備運行維護費用在消防系統中,穩壓裝置電機的功率要比消防加壓泵小很多,但是其有一個不可忽略的缺點,即需要長時間并且不間斷的保持管網的壓力。這樣計算,一天所需要的電量也就是數十千瓦,并且其長期運轉,綜合起來運轉的費用也相對昂貴。目前的住宅,大多數都會采用物業管理方式,也因此用戶將會為此部分費用買單,在無形中就增加了住戶的不必要經濟負擔。也因此,以住戶的角度來考慮,設置高位水箱還是比較符合長遠利益的。
1.2 如何確定高層建筑的消防水池儲水量消防水池,即用來存儲消防滅火用水的重要措施。目前我國的城市高層建筑多為賓館、飯店、公用設施、新型住宅等綜合性建筑。怎樣經濟、科學以及合理的設計高層建筑的消防水池儲水量,防水池位置,都將直接關系到應急情況下滅火的安全性,并且會影響建筑面積合理利用以及建筑總體的布局,故而,其也將成為設計中比較關鍵的問題。
在《高規》中規定:“市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量;市政給水管道為枝狀或只有一條進水,只要符合上述條件之一時均應設置消防水池?!蓖瑫r《高規》還對水池的容積也作了規定:“當室外給水管網能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容量應滿足火災延續時間內室內室外消防用水的要求;當室外給水管網不能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容量應滿足火災延續時間內室內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求?!?/p>
很大一部分的高層建筑都會利用地下,以地下箱式為基礎作為蓄水池。這樣不僅可以節約了地上部分,更加可以充分利用地下室的使用面積,從而緩解城市用地相對緊張的現實情況。我國大部分地區根據《高規》的要求,其做法為每一幢的高層建筑都會設有一個相應的消防貯水池,并且其面積不可以小于864立方米。而且如果額外加上例如水幕系統、自動噴水滅火系統(其作用在于保護防火的卷簾)以及發電機房水噴霧滅火系統等等的用水量。那么消防水池的貯水量應該并且會大于1000立方米。如果現實生活中,每幢大樓地下都存在這么大的一個消防水池,那么首先其會增加大樓的造價,其次在換水的同時也會造成水源的不必要浪費,再次增加了物業人員的管理難度。筆者針對本問題建議高層建筑設計者在設計之初就采用較大的進水管,使得進水管發揮其最大功效。即可以在保證室外消防用水量的同時,在火災發生時能夠補充消防水池的用水量。
1.3 高層住宅小區消防加壓設施的設置問題當今的社會,隨著城市人口的日益增加,高層住宅小區的高速發展已經成為一種趨勢。目前,我國的高層住宅小區系統日益成熟,勢必成為日后發展的一個趨勢。高層住宅小區的住戶較多,也因此,消防設施更應該引起人們的高度重視。除自身注重消防外,小區建設的建筑單位也應將消防給水設計作為一個不可忽略的問題來考慮。首先我們要考慮給住戶減少經濟的負擔,同時也是減輕了物業管理部門在管理工作上的工作難度和工作強度。也因此,筆者提出建議,高層住宅小區內可以采取統一設置集中的消防加壓泵來保證消防用水的壓力。
為了確保消防供水的安全性,我們可以將消防管網設置成環狀的管網。在以此為前提,將各棟樓得消火栓改的給水管網同時接到消防水泵的出水管上。那么,也就相當于每一幢樓都同時有了消防水泵。距離遠近雖然不同,但是這并不影響消防的加壓的效果。此種方案不僅在經濟上節約了住戶的費用,同時在管理上,也給物業部門帶來了方便。并且在滿足以上條件的同時,確保了消防供水的安全。
2結論
雖然高層建筑消防給水的設計內容紛繁復雜,涉及的方面也比較繁多,但是其安全可靠最為重要。在設計高層建筑的給水設施的同時,我們同時要考慮設施使用的可行性、經濟利用的合理性、維修方面的方便性、管理方面的可行性以及施行的可接受性等等的相關因素。我們應該結合消防工作的實際經驗,在日后的工作中提出更具可行性的措施,來提高消防措施的安全性。
參考文獻:
[1]杜俊濤,朱樹干.高層建筑消防給水設計之初探[J].安防科技,2008,(8).