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高層住宅建筑防火設(shè)計(jì)

2010-04-29 10:30    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  近年以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平的提高和城市化進(jìn)程的不斷深入,各地的城市住宅建設(shè)用地日趨緊張,地價(jià)也越來(lái)越高,于是城市居民住宅建設(shè)逐漸向空中發(fā)展,高層住宅建筑越來(lái)越多。據(jù)調(diào)查,2003年以來(lái),筆者所在的揚(yáng)州市新開發(fā)建設(shè)的居民住宅小區(qū)中,高層住宅建筑所占比例已超過(guò)30%,且還有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。然而,在當(dāng)前情況下,高層住宅建筑建設(shè)過(guò)程中的防火意識(shí)及防火技術(shù)普及仍然處于一個(gè)較低的水平,先天性隱患較多。在這里,筆者就如何把好建筑防火設(shè)計(jì)這一源頭關(guān)口,預(yù)防高層住宅建筑火災(zāi)的發(fā)生,保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全作一些淺顯的分析研究。

  一、高層住宅建筑的火災(zāi)隱患特點(diǎn)及防火原則

  高層住宅建筑由于其建筑內(nèi)部實(shí)體隔墻較多,縱向和橫向防止火勢(shì)蔓延擴(kuò)大的功能都比較好,加之這類建筑的內(nèi)部裝修比較簡(jiǎn)單和內(nèi)含人員較少,國(guó)內(nèi)火災(zāi)實(shí)例不多,所以在其消防功能方面往往被有意無(wú)意地忽視,建設(shè)中從設(shè)計(jì)、施工到管理都存在著某種程度的思想和技術(shù)準(zhǔn)備不足。這種不足主要反映在高層住宅建筑建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工單位對(duì)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》)的不遵循、不落實(shí)上;同時(shí)也反映在我們公安消防部門對(duì)高層住宅建筑防火工作的宣傳、教育與監(jiān)督管理工作的疏漏和玩忽職守上。這種不足與日新月異超常發(fā)展的城市建設(shè)速度形成了尖銳矛盾,直接造成了先天性火災(zāi)隱患的產(chǎn)生。一般地說(shuō),住宅建筑防火主要應(yīng)考慮三個(gè)原則:一是從設(shè)計(jì)上保證建筑物內(nèi)的火災(zāi)隱患降到最低點(diǎn);二是最快地知曉和最及時(shí)地依靠固定的消防設(shè)施消除火災(zāi)火警;三是保證建筑結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的耐火強(qiáng)度以利于建筑內(nèi)的居住者在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)有效地安全撤離。基于以上的原則,可將建筑防火設(shè)計(jì)分為主動(dòng)防火系統(tǒng)和被動(dòng)防火系統(tǒng)兩大部分。所謂主動(dòng)防火系統(tǒng)是由自動(dòng)(或手動(dòng))控制的報(bào)警、滅火、防排煙以及消防用電、消防給水等設(shè)備系統(tǒng)所組成,其基本功能是早期發(fā)現(xiàn)和撲滅火災(zāi)。建筑的被動(dòng)防火系統(tǒng),則主要由不燃與難燃的裝修材料;防火門、防火卷簾、防火吊頂、鋼與混凝土結(jié)構(gòu)的防火墻、電纜防火管(井)、通風(fēng)排煙管井、擋煙垂壁、管道的穿墻封塞等構(gòu)成,其功能是利用適當(dāng)?shù)慕ú暮蜆?gòu)件將一個(gè)大空間劃分成若干個(gè)小空間,在火災(zāi)發(fā)生與蔓延的過(guò)程中,將火勢(shì)盡可能地控制在一個(gè)小范圍內(nèi),并保證建筑結(jié)構(gòu)的整體或局部在設(shè)計(jì)規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)不出現(xiàn)倒塌破壞。在目前的我國(guó)國(guó)情下,被動(dòng)防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更具普通性、可靠性、長(zhǎng)久性和經(jīng)濟(jì)性。

  二、高層住宅建筑被動(dòng)防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)把握的防火對(duì)策要點(diǎn)

  (一)安全疏散方面

  關(guān)于疏散樓梯的設(shè)置,《高規(guī)》要求:高層建筑每個(gè)防火分區(qū)的安全出口不應(yīng)少于兩個(gè),僅當(dāng)18層及18層以下,每層不超過(guò)8戶,建筑面積不超過(guò)650平方米且設(shè)有一座防煙樓梯間和消防電梯的塔式住宅才可只設(shè)一個(gè)安全出口。在有些設(shè)計(jì)中,按規(guī)定應(yīng)設(shè)兩個(gè)樓梯的卻只設(shè)了一個(gè),使建筑物留下了先天火災(zāi)疏散隱患。《高規(guī)》還規(guī)定“單元式住宅每個(gè)單元的疏散樓梯均應(yīng)通至屋頂”,這是從高層住宅發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員的疏散和防煙的雙向角度考慮的,但我們經(jīng)?吹接械母邔幼≌颜麄(gè)屋頂做成多面坡形或四面坡形,致使樓梯不能通至屋頂。這樣的住宅就失去屋頂空間的暫時(shí)避難作用,加劇了火災(zāi)時(shí)援救的困難和災(zāi)害損失。

  住宅建筑內(nèi)的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室或合用前室都是火災(zāi)時(shí)最重要的疏散通道。根據(jù)當(dāng)今世界發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)及我國(guó)國(guó)情,自然排煙都是被認(rèn)同的一種的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、易操作的排煙方式,因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用,要求樓梯間有一定的開窗面積,且排煙窗應(yīng)設(shè)在墻面上方,同時(shí)要求能方便開啟。但完全依靠自然排煙有時(shí)是難以保證消防安全的,因此還必須根據(jù)需要按規(guī)定設(shè)置封閉樓、電梯間和增加機(jī)械排煙、通風(fēng)系統(tǒng)。

  《高規(guī)》規(guī)定,高層住宅消防電梯應(yīng)設(shè)不小于4.5平方米的前室,若前室與防火煙樓梯間合用時(shí),其面積不小于6平方米。但是不少建筑設(shè)計(jì)并未重視此規(guī)定,為了節(jié)省交通面積,一棟樓僅設(shè)一部電梯;一些樓房沒(méi)有電梯前室,或電梯前室開敞、無(wú)防火門,一旦發(fā)生火災(zāi),無(wú)法防排煙,不但難以控制火勢(shì),而且為消防撲救行動(dòng)造成困難。

  (二)防火分區(qū)方面

  防火分區(qū)包括水平和豎向兩種。水平防火分區(qū)是當(dāng)住宅建筑樓層面積超過(guò)一定規(guī)模時(shí),應(yīng)用防火墻、防火門及防火卷簾等將各樓層在水平方向分隔為兩個(gè)或幾個(gè)防火分區(qū)!陡咭(guī)》要求高級(jí)住宅、19層以上的普通住宅每個(gè)防火分區(qū)控制在1000平方米以內(nèi);10層至18層普通住宅每個(gè)防火分區(qū)在1500平方米以內(nèi)。豎向防火分區(qū)的概念是指上、下層間分別以耐火極限不低于1.5小時(shí)或1小時(shí)的樓板等構(gòu)件進(jìn)行防火分隔。一般說(shuō)來(lái),豎向防火分區(qū)為每層一個(gè)分區(qū),或二至三個(gè)樓層一個(gè)分區(qū)。對(duì)單元或住宅而言,由于上、下層間的鋼筋混凝土樓板完全可以起到阻滯火勢(shì)向上蔓延的作用,因此豎向防火分區(qū)的重點(diǎn)是對(duì)建筑內(nèi)部的垃圾道、設(shè)備管井、空調(diào)管道及樓、電梯間實(shí)行防火阻隔,最大限度地降低火勢(shì)蔓延速度,控制火災(zāi)燃燒面積。

  (三)管道井防火方面

  《高規(guī)》規(guī)定,電纜井、管道井、排煙道、排氣道、垃圾道等豎向管道,應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置,其井壁應(yīng)為耐火極限不低于1小時(shí)的不燃燒體;井壁上的檢查門應(yīng)采用丙級(jí)防火門,《高規(guī)》還規(guī)定,建筑高度不超過(guò)100米的高層建筑,其電纜井、管道井應(yīng)每隔2-3層在樓板處用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔;建筑高度超過(guò)100m的高層建筑,應(yīng)在每層樓板處用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔。電纜井、管道井與房間、走道等相連通的孔洞,其空隙可采用水泥砂漿板、鋼板等不燃燒材料填塞密實(shí)。

  (四)、玻璃幕墻防火方面

  為了追求建筑外觀效果,部分高級(jí)公寓和住宅采用了玻璃幕墻,國(guó)內(nèi)外建筑界對(duì)此頗有爭(zhēng)議(日本、德國(guó)等國(guó)家明文規(guī)定禁止使用)。其中部分原因在于:玻璃幕墻不但因風(fēng)壓作用而成為火勢(shì)蔓延的途徑,而且在火災(zāi)發(fā)生后,常常是等不到人員疏散完畢,幕墻就已達(dá)到耐火極限而向下掉落,嚴(yán)重影響疏散行為。發(fā)生火災(zāi)時(shí),火焰和濃煙還會(huì)同時(shí)沿著玻璃幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間的縫隙迅速蔓延,造成火災(zāi)損失增加。當(dāng)前不少玻璃幕墻的設(shè)計(jì)施工弊病甚多,管理失控。許多幕墻只考慮幕墻與樓板、幕墻與防火墻之間5-10cm縫隙的防火和隔聲做法,所用材料卻為橡膠、泡沫塑料、木質(zhì)夾板等,與規(guī)范要求相差甚遠(yuǎn),需要及早糾正。

  三、高層住宅建筑主動(dòng)防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)把握的防火對(duì)策要點(diǎn)

  (一)消防給水設(shè)計(jì)方面

  根據(jù)《高規(guī)》的有關(guān)規(guī)定,消防給水系統(tǒng)由消防水源、水箱(屋頂及分區(qū)減壓水箱)、水泵、控制室、消防管網(wǎng)和消火栓等幾部分組成。在撲救失利的火災(zāi)案例中,有80%以上是由于消防給水不足造成的。因此,確保高層住宅滅火時(shí)的給水需要尤其是確保消防水源十分重要。在高層住宅消防設(shè)計(jì)上,應(yīng)立足于以室內(nèi)消防給水系統(tǒng)自救為主要滅火方式,所以在高層住宅建筑群應(yīng)采用區(qū)域集中或臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。高層住宅設(shè)置的消防水箱,應(yīng)滿足室內(nèi)最不利點(diǎn)滅火時(shí)的水壓與水量需要,否則應(yīng)設(shè)高氣壓給水,穩(wěn)壓泵等增壓設(shè)施,其水箱容量應(yīng)根據(jù)建筑平面類型(通廊式、塔式、單元式)層數(shù)和建筑面積而合理確定;高層住宅的室外消防給水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀,其消火栓盡量露明便于消防車取水,設(shè)置數(shù)量應(yīng)符合規(guī)定,給水壓力不應(yīng)低于0.1MPa。高層住宅的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)宜與生活給水系統(tǒng)分開設(shè)置,室內(nèi)消防給水管道也應(yīng)布置成環(huán)狀,其中進(jìn)水管和區(qū)域高壓或臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的引入管不應(yīng)少于兩根。消防水泵是消防給水系統(tǒng)的心臟,其工作性能、數(shù)量、安裝及開啟方式必須保證消防泵及時(shí)、可靠地運(yùn)行,在同一小區(qū)內(nèi),消防水池和消防水泵房可以共用,室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)和高級(jí)住宅的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)還應(yīng)設(shè)置水泵接合器,其設(shè)置數(shù)量與水流量必須符合規(guī)定,其距室外消火栓或消防水池的距離宜為15-40米,至于室內(nèi)消火栓,《高規(guī)》要求設(shè)置在住宅走道、樓梯間、消防電梯間前室等明顯部位,要點(diǎn)是方便取用和保證兩股有效水柱的同時(shí)到達(dá),但目前的住宅建筑設(shè)計(jì)經(jīng)常沒(méi)考慮消火栓箱預(yù)留位置。

  (二)防排煙設(shè)計(jì)方面

  高層建筑火災(zāi)死亡人數(shù)中60%以上均死于煙氣,因此防排煙設(shè)計(jì)是建筑防火中必不可少的環(huán)節(jié),防排煙方式分為兩類。一是自然方式,即通過(guò)外窗、陽(yáng)臺(tái)及至豎井將煙排出。二是機(jī)械方式,它又分為加壓防煙和減壓排煙兩種。自然方式因易受風(fēng)向、地區(qū)影響而效果難以保證,因此國(guó)家規(guī)定居住建筑超過(guò)100m時(shí)不應(yīng)采用自然方式排煙。在居住建筑中設(shè)置天井,使位于內(nèi)部的防煙樓梯間、消防電梯前室等向其開窗自然排煙,是非常有效的方式,同時(shí),豎井亦可用于地下層的樓梯間,對(duì)平時(shí)采光、通風(fēng)及火災(zāi)時(shí)排煙均很有利,對(duì)機(jī)械方式而言,其加壓防煙主要用于防煙樓梯間及合用前室等部位,減壓排煙則主要用于一些封閉空間、中庭、地下室及疏散走道等。

  (三)電氣防火設(shè)計(jì)方面

  高層住宅建筑的電氣防火設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)方面的意義,一是從被動(dòng)防火意義上來(lái)增強(qiáng)電氣安全,避免因線路長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行,絕緣老化嚴(yán)重而引起電氣火災(zāi)的可能,甚至要考慮因地震、雷擊等突發(fā)災(zāi)禍誘發(fā)的電氣火災(zāi)的防范;二是從主動(dòng)防火意義上如何保障消防電源及配電,如何保障火災(zāi)應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志和實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防總控。這里需要強(qiáng)調(diào)的有三點(diǎn):

 。1)對(duì)高層住宅小區(qū),特別是12層以上的住宅建筑的消防水泵和電梯等應(yīng)實(shí)現(xiàn)雙回路供電,包括使用自備發(fā)電機(jī)組和蓄電池作為消防備用電源。

 。2)高層住宅的消防用電設(shè)備應(yīng)采用獨(dú)立的供電回路,確保火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防總控制室、消防電梯、消防水泵、事故照明、防排煙系統(tǒng)的消防用電及對(duì)上述消防用電設(shè)備的兩個(gè)電源的切換方式,切換點(diǎn)和自備電源的啟動(dòng)時(shí)間都必須符合《高規(guī)》的規(guī)定。

 。3)火災(zāi)實(shí)例證明,事故照明燈和疏散指示標(biāo)志的設(shè)置對(duì)于人員傷亡輕重關(guān)系較大,對(duì)當(dāng)前高層住宅居住現(xiàn)狀及城市消防機(jī)動(dòng)與登高能力之不足具有針對(duì)性和必要性,還必須重視與加強(qiáng)。

  (四)滅火器材方面

  眾所周知,滅火器是撲滅初期火災(zāi)的重要消防器材,輕便靈活,可移動(dòng),稍經(jīng)訓(xùn)練即可操作,實(shí)踐證明是消防滅火過(guò)程中較理想的第一線滅火工具。但是在消防檢查中發(fā)現(xiàn)許多高層住宅公寓并沒(méi)有按規(guī)定設(shè)置滅火器或設(shè)置數(shù)量不足,而《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》明確規(guī)定,一個(gè)滅火器配置場(chǎng)所內(nèi)的滅火器不應(yīng)少于兩具,這是因?yàn)樵趯?shí)際滅火時(shí),若有兩人能同時(shí)手持滅火器協(xié)同滅火,對(duì)迅速有效撲滅初期火災(zāi)特別是對(duì)較大火勢(shì)很有必要。此外,所有移動(dòng)式滅火器材應(yīng)按規(guī)定存放、更新與維修,以保證其正常使用。

  四、結(jié)束語(yǔ)

  高層住宅建筑火災(zāi)隱患的出現(xiàn)有著多方面、深層次的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)方面的原因,但是設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑設(shè)計(jì)防火觀念意識(shí)的淡薄,建設(shè)單位的軟磨硬纏、無(wú)理干擾以及城市消防、建設(shè)部門的把關(guān)不嚴(yán),是其重要的根源。建筑設(shè)計(jì)人員首先熟悉并嚴(yán)格掌握建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范,認(rèn)真進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究,不得因循守舊和馬虎疏漏。要確立設(shè)計(jì)人員在總體防火規(guī)劃中的主導(dǎo)地位,不僅要解決高層建筑規(guī)劃中的防火問(wèn)題,還要承擔(dān)消防審核及實(shí)施過(guò)程中的修改與把關(guān)任務(wù)。同時(shí)要對(duì)建設(shè)單位違反規(guī)范,干擾防火設(shè)計(jì)的行為嚴(yán)格消防執(zhí)法處罰。高層住宅防火是百年大計(jì),必須防患于未“燃”。不能為一時(shí)的眼前利益而鑄成大錯(cuò)。最后,消防建管部門的嚴(yán)格把關(guān)是確保住宅消防安全的關(guān)鍵,必須兼公執(zhí)法、一絲不茍,只有這樣才能減少住宅火災(zāi)事故的發(fā)生,保障國(guó)家建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

  參考資料

  1、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)(2001年版)

  2、《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084-2001)

  3、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-98)

  4、《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50222-95)

  5、《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ140-90)

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