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超高层建筑的消防安全特性及防火设计
时间:2022-11-11 00:27 点击次数:
本文摘要:随着经济的缓慢发展,超高层建筑从最初的稀少逐渐流行起来。中国的改革开放带来了蓬勃的经济和社会发展,城市建设日新月异。 然而,本世纪末的火灾显然呈现出相当严重的简化趋势。从1991年到2000年的十年间,中国又发生了888485起火灾,造成24564人死亡,43422人受伤,损失必要财产116.4亿元。

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随着经济的缓慢发展,超高层建筑从最初的稀少逐渐流行起来。中国的改革开放带来了蓬勃的经济和社会发展,城市建设日新月异。

然而,本世纪末的火灾显然呈现出相当严重的简化趋势。从1991年到2000年的十年间,中国又发生了888485起火灾,造成24564人死亡,43422人受伤,损失必要财产116.4亿元。这四个数字分别占建国50年来火灾总数的25.8%、14.7%、13.6%和58.8%,凸显了包括超高层建筑在内的新的消防安全问题的严重性,迫切需要改革传统的消防方式,以适应新时代的需要。

1.超高层建筑的定义与分类随着经济的发展,城市人口迅速减少,土地紧张使用的困境日益突出。超高层建筑通过重点在地面和地下埋设各种管线,可以充分利用受限空间,节约土地,减少市政工程投资。而且超高层建筑聚集了城市在建筑、结构、机械设备、建筑材料、建筑技术等方面最低的科技成果,展现了城市的社会、经济、文化水平和现代化步伐。

许多超高层建筑已经成为一个城市或地区最重要的景观和地标。此外,超高层建筑面积大,集办公、酒店、公寓、购物等多种功能于一体,方便人们的生活。

我国建筑规范对超高层建筑没有具体定义,但建筑高度高达24米的公共建筑和10层及以上的住宅建筑均视为高层民用建筑。1972年在美国宾夕法尼亚州伯利恒召开的国际高层建筑大会,对高层建筑的定义有了统一的认识,并将其分为四类:第一类高层建筑:9 ~ 16层(最低为50m);类高层建筑:17 ~ 25层(最低75m);第三类高层建筑:26 ~ 40层(最低100m);第四类超高层建筑:40层以上(高度100m以上)。中国《高层民用建筑设计屏蔽规范》对超高层建筑没有明确的规定,但对于高达100米和32层的建筑,在避难楼层、停机坪、消防水压、消防车设施、负压烟囱和火灾自动报警等方面都有类似的拒绝。二.超高层建筑的消防安全特点超高层建筑作为一个地区、一个城市的标志,造价极其昂贵,涉及建筑、结构、设备、屏蔽、交通、能源、环境等一系列问题,是一个地区经济、科技、审美的综合结晶。

但是由于其高度低、人数多、设备和管道系统简单、火灾事故隐患大,一旦再次发生火灾,疏散和射击非常困难,必然会威胁到生命财产安全。因此,火灾是超高层建筑的头号敌人,其消防安全已成为不可避免的首要问题之一。(1)功能和用途简单,点火源多。

超高层建筑主体建筑低,功能简单。主体建筑大多在底层有裙楼,用于商场、餐厅、娱乐等商业功能,主体建筑大多作为住宅、写字楼、酒店使用。

而且超高层建筑电气设备种类繁多,故障、短路、小火花复发现象激增;车库跑的多,存的油多;有很多移民和吸烟者;火灾现象、飞火周边等也是超高层建筑火灾可能复发的点火源,火灾荷载密度高。(2)线脚下管井较多,可燃物集中在其中,使得超高层建筑中的水平楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排风道、垃圾道等松散堵塞的管井在叠加效应上更容易形成。

展示和装修的材料大多易燃易爆。一旦再次发生火灾,就更容易扑灭 实验数据证明,在超高层建筑中,火灾烟气沿水平楼梯间、电梯井等脚井横向下降的速度约为每秒3 ~ 4米,有时甚至约为每秒8米。(3)安全疏散困难、拥挤,更容易导致根本伤亡。当40层以上的超高层建筑发生火灾时,人们很难迅速疏散到地面或逃生到空间。

由于发生火灾时必须停止载客电梯,消防电梯主要是供消防人员使用,消防梯车的高度是无限的,所以楼梯间是人们水平疏散的唯一手段。但超高层建筑横向疏散距离较宽,疏散时间大大缩短。根据消防部门的测试,一名消防员从40层150米的位置到大楼一楼需要十分钟,因此普通人、老人和儿童必要的疏散时间不会更长。烟气的横向流速为2 ~ 4m/s,沿横向一分钟可扩散到几十层。

人员疏散速度比烟流速度快多达100倍,忽略了疏散方向和烟火扩散方向,进一步降低了人员疏散的艰难和危险,更容易导致根本的伤亡。(4)射击的可玩性很大,对装备手段排斥性优越的高层建筑比普通建筑的可玩性小。

由于城市中高层建筑较多,且缺乏地面消防场地,从我国现有的超高层建筑来看,外墙大多采用玻璃幕墙,破碎后不易导致地面人员伤亡。消防人员很难使用固定窗户来灭火车辆和供水设备,这些设备会破坏地面和外墙。

此外,现有的消防设备不能满足超高层建筑消防车救援的要求。目前消防登车救援后高度在100米左右。

超高层建筑再次发生火灾,消防车用水量比较大,有时必须超过100升才能超过/秒。根据消防车演习试验,三辆大功率消防车串联,通过水泵融合装置供水,高度不能超过160米。通过水带进行必要的供水,高度只有150米,但消防直升机还没有得到广泛应用。

因此,建筑内部的消防设施无法保证高达150m的楼层,外部手段影响不大。另外,还有一个经常被忽视的火灾隐患,就是超高层建筑在施工过程中的消防安全问题。一般超高层建筑工期较长,施工现场临时动火较多,用电量大,易燃易爆物质集中。

同时,消防设施不对外开放,缺乏消防水源和消防通道,只有临时消防水源。一旦再次发生火灾,不能保证消防水的水压和水量,消防射击更具可玩性,尤其是施工后期,中高层甚至顶层再次发生火灾时。

3.超高层建筑消防设计建议我国超高层建筑的建设始于20世纪70年代,最典型的是1976年建成的广州白云宾馆和1985年建成的深圳国际贸易中心。后来,1996年竣工的深圳王迪大厦超过81层,低325米;1998年竣工的上海金茂大厦,88层,低420.5米,成为新一代标志性建筑。根据几乎所有的统计数据,中国100米以上的超高层建筑已经有1000栋了。

但由于我国超高层建筑起步较晚,过去规范执行比较严格,目前的超高层建筑并没有太多的消防安全问题,比如屏蔽防烟分区不当,分隔严格,较多的是楼梯间堵塞或防烟的问题;不严重缺乏安全疏散楼梯和通畅的地下通道的安全出口;有一个共同的问题 作为一个快速发展的城市,香港人口密集,土地使用紧张。高层建筑密度世界第一,超高层建筑比比皆是。

因此,为了有效保证这些高层建筑的消防安全,香港在超高层建筑的消防设计中会特别注意以下问题:1。设置环形消防车道,确保建筑至少有一个主要正面可以通过消防车辆,保证潜水和消防车操作人员的成功;2.确保附近有充足的水源满足消防车要求。消防栓的供水能力不得高于4000升/分钟。

城市主要管道的供水压力不得大于170千帕。如果没有条件,就不要储存足够的消防水。

3.关注建筑结构的耐火性。大部分建筑采用钢筋混凝土结构,无限耐火的拒绝时间为1-4小时。4.确保被困地下通道并进行安全疏散。

由于土地使用紧张,任何建筑者都不愿意让被困的地下通道占用太多面积。不过,香港的消防法例有具体的拒绝规定,所以有必要确保有足够的地下通道。此外,高层建筑每隔15层设置避难楼层,使人员处于持续安全状态,然后在消防队组织指挥下有序疏散到最终安全区域。

结合设备先进的国家和地区超高层建筑的消防安全经验,不要遵循预防为主、防消结合的消防方针,在消防设计中做好以下几个方面:1。使用混合结构。从屏蔽性能来看,超高层建筑采用的混合结构比所有钢结构都要高。

在高温下,整个钢结构受热后不会频繁发生塑性变形,从而降低结构的承载力。当温度超过500时,强度不会降低50%。当温度达到1000时,强度会呈圆形几何级数增加,建筑物的强度会降低,减缓倒塌速度。

在911事件中,世贸中心南塔在被撞后仅一小时就倒塌,这与其采用全钢结构有着密切的关系。2.从全球到达考虑超高层建筑的选址和总平面布置。从消防角度来说,超高层建筑必须靠近有甲类、乙类火灾风险的工厂(仓库)、甲类、乙类、丙类液体和可燃气体的储罐、可燃材料堆。

在总平面布置设置中,应充分考虑防火间距、消防车道、消防射击面和类似房间的朝向。3.考虑到超高层建筑的防烟囱设计,火灾时产生的烟气量最大限度地增加,火灾时产生的烟气迅速排出,有效避免了烟气从火灾区向非火灾区扩散,特别是避免了走廊、楼梯间及其前室作为疏散地下通道的侵入,从而保证了安全的疏散地下通道和安全疏散所需的时间。只有合理区分防烟区,才能有效阻止烟雾的扩散,将生命财产损失减少到。

4.安全疏散不应该成为设计的重点。超高层建筑横向疏散距离长,人员高度集中,疏散时间广。

而且在火灾中,人的疏散速度比烟慢很多。此外,忽略了疏散方向、烟花的传播方向和救援人员的前进方向,降低了疏散的难度和危险性。在超高层建筑的消防设计中,疏散不应列为重中之重,防烟楼梯间、避难楼层或逃生室、疏散平台等安全区域。

不应设置在建筑物的某一部位或楼层,并应设置消防应急照明和安全疏散指挥标志,引导被困人员和城市的安全疏散。5.按拒载设置消防电梯,有效屏蔽电梯井。防烟电梯是人们穿越的主要方式,防烟电梯的设置- 此外,不应增加建筑物的消防技术含量,采用先进的技术手段,建立自动报警系统、自动消防车系统、疏散诱导系统和乘员检测系统等智能系统,确保火灾时人民生命财产的安全。


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