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2017-06-29 17:39:47 | 分类:建筑专业| 标签:建筑专业

    近年来,随着建筑技术的发展,建筑物的高度在不断增加,这给人们的生活带来了更多的便利和可能性。然而,高层建筑主体建筑高、层数多,有时下部还伴有裙房等,使得其功能较为复杂,这给建筑防火和消防等方面带来比较严峻的考验,因此,制定符合安全要求的建筑规范并在设计和施工过程中严格遵守是十分重要的。

    近20年来,在全国各地大中城市,一幢幢造型新颖、装修豪华的高层建筑拔地而起,层数和高度还在迅速上升,出现了许多百米以上的超高层建筑。但由于我国对高层建筑防火研究起步较晚,高层建筑的发展,在节约土地资源的同时,不可避免地隐藏着许多消防安全隐患。通过建筑设计规范在设计中的具体体现和运用,并通过对具体案例的分析认识、高层建筑防火设计中的缺陷与高层建筑防火设计中需要改进之处这三大板块,分析防火规范在建筑尤其是高层建筑设计中的重要性。

 

一.具体案例的分析认识

    2010年11月15日下午,上海静安区胶州路一幢28层公寓楼突发大火。接到报警后,消防部门迅速派出45个中队的各种消防车辆122辆,其中包括云梯车、举高车17辆,消防官兵1300多人,同时出动了警用直升飞机。但当他们到达火场时,大楼已处于立体燃烧的状态,火势难以控制,无法实施有效救援,大火足足烧了4h,最终导致58人遇难,70人送往医院接受治疗,其中17人伤势严重。

    起火大楼建筑面积18472m2,高85m,钢筋混凝土结构,1997年12月竣工,1998年3月入住。大楼底层为商铺,2至28层为住宅,其中有5家单位、156户居民,实有人口440余人。火灾发生时,该建筑正在实施静安区政府实事工程建筑节能综合改造项目。

    上海“11·15”特大火灾,属于高层建筑立体燃烧火灾,扑救难度较大。美国政府为了防止高层建筑发生火灾时出现立体燃烧,于1912年立法规定,在7层以上超过200名工作人员的楼层,必须安装自动灭火喷淋系统。而在任何一个超过两层、雇员超过25名的工作场所,都必须安装火灾自动报警系统。我国《高规》规定:“建筑装修标准高的和设有空气调节系统的住宅,高级住宅的居住用房,应设自动喷水灭火系统。”着火的这栋高层建筑,并非“建筑装修标准高的和设有空气调节系统的住宅”。这场火灾考验了“高规”的人性标准。《高规》规定“除普通住宅外,建筑高度不超过100米的一类高层建筑的下列部位应设置火灾自动报警系统。”着火的这栋普通住宅楼,尽管高度已达85米按高规也是不必设置火灾自动灭火系统的。但是,住在高层住宅楼的居民,如果有火灾自动报警系统和自动喷淋灭火系统的保护,或许在高楼失火时,生存的机会更多一些。这次高楼火灾死伤人数之多之惨重,高楼建筑自身的防火标准不达标,也是一个重要原因。按高规规定,像着泵、消火栓、排烟机和设置防烟楼梯消防电梯和防止烟气和高温窜入的消防电梯前室也是必须设置的着火的这栋高楼安装了高压消防泵和消火栓,但起火时没有动作,其他消防设备则未设置,为火势扩大埋下了很大的隐患。

    高层建筑火灭防控本身就是国际性消防难题。高层建筑的“烟囱效应”是不分居住高楼的主人是谁的。此次火灾的起火建筑是塔式结构,体量大,火灭控制难度也大加上居民家庭可燃物多,燃气管道紧急关阀后还有不少存量,导致火灭迅速进入猛烈燃烧阶段。

 

二.高层建筑防火设计中的缺陷

    通过多方搜集资料与查找案例,我发现由于忌惮责任问题,目前正规设计大都能严格遵守相关消防技术规范,但仍然存在缺陷:

    ⑴旧楼消防改造缺乏依据。《高层民用建筑设计防火规范》出台之前的老式建筑缺少火灾自动报警系统,未设计防火分区,消防布局不合理,结构耐火等级低,规范对此类旧楼改造未作明确规定。

    ⑵设计人员经验不足及违规设计。少数设计人员因对高层建筑了解不深,对规范理解不透,造成平面布局不尽合理、消防设施不够完善。

    ⑶现行规范要求和消防装备的发展不相适应。造成一些工程总平面设计中的消防车道宽度、转弯半径等难以满足大型消防车实际操作的需要[2]。此外,《高规》规定:“建筑高度超过100 m的公共建筑,设置避难层(间)”,但对高层住宅没有作类似规定,因此高层住宅鲜有设置避难层(间)。同时,设计上常把规范要求的高层公共建筑自“首层至第一个避难层或两个避难层之间的距离不宜超过15层”作为不变的硬性指标,忽视了当地消防登高车能够进行施救的有效高度。

    ⑷建筑美观和消防安全的矛盾突出。为了追求建筑外观效果,忽视对周边环境的整体规划;或采用大面积的玻璃幕墙,在高温或火焰作用下容易碎裂,成为火势蔓延的途径,掉落的玻璃碎片对救援人员、装备造成严重威胁。

    ⑸超高层建筑避难层设置位置合理性问题。“高规”规定,超过100m的公共建筑应设避难层,自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间的距离不宜超过15层。规定的目的是,发生火灾时聚集在第一个避难层的避难人员不能再经楼梯疏散,可由消防登高车将人员疏散下来。目前,大部分建设单位、设计单位不管建筑使用功能是什么,层高多少,实际高度多高,都把规范要求的15层作为两个避难层的分水岭。我认为,避难层的设置既要考虑人员安全疏散的时间,又要考虑消防登高车能够进行施救的有效高度,尤其是第一个避难层更应考虑当地消防装备的实际水平,设置在消防登高车能进行施救的有效高度内。为避免下层烟气通过窗户进入避难层,可在避难层与其他楼层之间设置防火挑檐进行防火分隔,确保避难层的人员免受烟火威胁。

    ⑹超高层建筑是否考虑利用电梯进行人员快速疏散。一般高层建筑将楼梯作为人员疏散首选。根据“高规”规定,高层建筑中的电梯有两种运行方式,一种是在火灾时客梯迫降至电梯首层,并停止使用;另一种是消防队员通过消防电梯进入着火层实施扑救和人员救援。“9·11”之后,利用电梯进行辅助疏散已作为一项研究内容提了出来,超高层建筑中大量的疏散人群和烟气垂直蔓延的迅速使得人员疏散问题格外突出,特别是对于残障人员的疏散。实际上,相关规范之所以禁止利用电梯疏散无外乎两个原因,一是电梯本身的安全性,这包括火灾时电梯电气线路、部件的防火安全以及电梯机械部件是否受热失效等等;二是电梯运行环境的安全。高层建筑发生火灾时,由于轿厢的“活塞效应”和井道的“烟囱效应”,极易将楼宇中的烟气吸入电梯井道,危及电梯内乘客的安全。因此,如果解决了这两个方面的问题,再加上合理的逻辑控制方式,超高层建筑利用电梯进行疏散不是不可能的。

 

三.高层建筑防火设计中需要改进之处

    通过对《高规》的研究和分析,我总结出在高层建筑设计中,设计人员和施工人员应该严格按照《高规》的要求,并着重考虑以下几个方面:

    1)合理规划总体布局。根据周围环境及当地消防部门的装备情况,合理规划消防道路、建筑物防火间距、扑救面、易燃易爆设备用房等,以满足消防车扑救的需要,有效防止火势蔓延。

    2)合理安排平面布局和安全疏散系统。利用防火墙、防火门及防火卷帘、楼板等合理划分防火分区,充分发挥其防火、阻烟作用,把火灾控制在较小的范围;对建筑内部的各类竖向管井、竖向连通各层的中庭、玻璃幕墙与楼板缝隙处、穿越防火分区的空调通风管道实行相应的防火阻隔处理,最大限度地降低火势蔓延速度,控制火灾燃烧面积。

    3)针对高层建筑的火灾特点,合理设置疏散楼梯、电梯、走道、避难层或避难间、屋顶直升飞机停机坪以及完善鲜明的疏散诱导系统,优化安全疏散距离,保障高层建筑内人员在发生火灾时能安全迅速脱险。

    4)确保建筑物耐火能力。提高高层建筑各构件的耐火等级,如做好钢结构的防火处理、限制使用玻璃幕墙等,保证主体结构有足够的耐火稳定性,为人员疏散赢得时间,减少火灾损失;严格控制可燃易燃装修材料,最大限度的减少可燃物数量,提高安全指数。

    5)完善内部消防设施。合理设置技术先进、质量可靠的早期火灾自动报警系统、自动喷水(气、泡沫)灭火系统、机械防排烟系统,有效设定消防供水水量、水压等,提高高层建筑的安全等级。

    随着我国城市化进程的加速,土地资源日渐稀缺,向空中发展,似乎已经成为趋势,我国目前现有高层建筑16.2万多栋,其中超过100m的超高层建筑1500余栋,最高的广州电视塔甚至超过了600m。高层建筑改善了人们的居住条件,改变了城市的风景线,成为城市繁荣和文明的标志,也为开发商们带来丰厚的利润。然而,高层建筑的增多,也给城市居民的生存安全、消防救援带来了新的挑战。因此,建筑规范在高层建筑的设计中起到的作用也会越来越大,而且,随着建筑技术水平的发展和建筑高度的增加,建筑规范在实施过程中也会需要进行不断的补充和改进,以适应新的发展,从而更好的保障安全。


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