超高層建筑就防火角度的結(jié)構(gòu)設(shè)計思路

1、    超高層建筑就防火角度的結(jié)構(gòu)設(shè)計思路    施旭梅摘 要:超高層建筑由于用途多及功能復(fù)雜，導(dǎo)致的火災(zāi)可能性較大，且撲救難度也較大。因此，超高層建筑應(yīng)立足于自防自救，采取可靠的防火措施，保障人們的生命安全，達(dá)到預(yù)防火災(zāi)的目的。本文根據(jù)多年的工作實踐，超高層火災(zāi)的誘因及特點進(jìn)行分析，并就超高層建筑的建筑防火設(shè)計進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞:超高層建筑防火設(shè)計思路中圖分類號：tu97文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a引言隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各地相繼建設(shè)了不少高層建筑，由于導(dǎo)致高層建筑發(fā)生火災(zāi)的因素較多，撲救難度大，因此高層建筑應(yīng)立足于自防自救，采取可靠的防火措施，達(dá)到預(yù)防火災(zāi)的目的。

2、現(xiàn)行高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范對高層民用建筑防火設(shè)施作了嚴(yán)格規(guī)定，對建筑高度超過100m的高層建筑，即所謂超高層建筑，在遵守一般高層建筑的通用防火規(guī)定外，增加了合理的防火技術(shù)要求。建筑高度超過250m的民用建筑采取的特殊防火要求，要提交國家消防主管部門組織專題研究論證。超高層建筑發(fā)生火災(zāi)，撲救難度更大，成災(zāi)后果嚴(yán)重。在超高層建筑防火設(shè)計過程中，隨時會出現(xiàn)一些新的問題。所以正確運用規(guī)范，采用先進(jìn)的防火技術(shù)，保證超高層建筑的防火安全至關(guān)重要。一、超高層建筑火災(zāi)的危害性分析研究1、火勢蔓延快。高建筑物的排氣道、電纜井、樓梯間等豎向井道中，若忽略防火分隔，或方法處理不當(dāng)，產(chǎn)生火災(zāi)時，災(zāi)情短時間內(nèi)會迅速擴(kuò)

3、大。據(jù)測定，火災(zāi)剛發(fā)生時，因空氣對流在水平方向造成的煙氣擴(kuò)散速度為0.3m/s，火勢猛烈后，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0.50.8m/s，煙氣沿樓梯間或其他豎向管井?dāng)U散速度為34m/s。如一座高度為 100m的高層建筑 ，如無阻擋，只要半分鐘即可將火勢引至頂層，造成嚴(yán)重影響。風(fēng)對高層建筑火災(zāi)有較大的影響，測定顯示，當(dāng)建筑物10m高處的風(fēng)速為5m/s時，在30m高處為8.7m/s，60m高處為12.3m/s，90m高處為15m/s，由于風(fēng)速增長，導(dǎo)致火勢的蔓延，因此更加難以控制和撲滅。2、疏散困難。高層建筑的特點：一是層數(shù)多，疏散到地面時間長；二是人員較多，不易疏散；三

4、是高層建筑火勢蔓延極快，增加了疏散困難，甚至威脅到生命安全，火災(zāi)案例分析表明，在火災(zāi)中有一半人數(shù)以上是被煙熏死的。3、撲救難度大。高層建筑起火時，受到多種因素的影響，撲救十分困難。例如：熱輻射強(qiáng)、煙霧濃、火勢向上蔓延的速度快，消防隊員難以堵截；消防隊使用的滅火及救護(hù)設(shè)施高度有限，因此室內(nèi)消防給水設(shè)施是撲救高層建筑火災(zāi)的主要設(shè)施。當(dāng)火勢擴(kuò)大，形成大面積火宅時，室內(nèi)消防水量不足，需要利用消防車向高樓供水，但消防水帶耐壓能力常常不能適應(yīng)需要，此外，建筑物如果沒有安裝消防電梯，消防隊員因攀登高樓體力不夠，不能及時達(dá)到火層進(jìn)行撲救，消防器材也不能隨時補(bǔ)充，均會影響撲救。4、火險隱患多。高層建筑通常功能多

5、元化，易燃物多，若管理不當(dāng)，發(fā)生火災(zāi)可能性很大。特別是一些面積大、超高層建筑，情況更為復(fù)雜，一旦發(fā)生火宅，后果不堪設(shè)想。二、超高層建筑防火設(shè)計1.總平面布置總平面布置是建筑設(shè)計中的第一要素，超高層建筑防火設(shè)計中總平面的布置則是首先需要考慮的重要因素之一。合理的總平面布置，不但有利于火災(zāi)撲救，而且對人員疏散及消防救援有極大幫助。高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（以下簡稱“高規(guī)”）規(guī)定：高層建筑的周圍，應(yīng)設(shè)環(huán)形消防車道。當(dāng)設(shè)環(huán)形車道有困難時，可沿高層建筑的兩個長邊設(shè)置消防車道。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5.00m、進(jìn)深大于4.00m的裙房，且在此范

6、圍內(nèi)必須設(shè)有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。消防車道距高層建筑外墻宜大于5.00m。消防車道與高層建筑之間，不應(yīng)設(shè)置妨礙登高消防車操作的樹木、架空管線等。該項目四周設(shè)置環(huán)形消防車道，消防車道距離外墻510米，車道寬度為6米，其中1#塔樓消防登高面分段設(shè)計，位于西邊與北邊轉(zhuǎn)角處，并設(shè)置消防登高操作場地，以利于大型消防車進(jìn)行火災(zāi)撲救。消防登高范圍內(nèi)設(shè)有直通室外的樓梯間出口。1#塔樓核心筒樓梯間門至室外不超高15米?！案咭?guī)”對于登高車操作場地沒有作出規(guī)定，但其在高層建筑火災(zāi)撲救中起到很關(guān)鍵的作用，南寧市消防局根據(jù)結(jié)合實際情況，針對高層建筑消防撲救場地設(shè)計作出了具體規(guī)定。龍光世紀(jì)在總平面布置中不但嚴(yán)

7、格按照“高規(guī)”中關(guān)于總平面的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計，而且還根據(jù)南寧市消防局的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了調(diào)整設(shè)計。2.避難層設(shè)計“高規(guī)”規(guī)定：建筑高度超過100米的公共建筑，應(yīng)設(shè)避難層（間）。避難層是高層建筑中專供火災(zāi)時人員臨時避難用的樓層。避難層可以采用全敞開式、半敞開式、封閉式三種類型。全敞開式避難層為不設(shè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的全敞開空間，一般設(shè)在建筑物的頂層或屋頂上。半敞開式避難層四周設(shè)有高度不低于1.2m的防護(hù)墻，上部設(shè)有可開啟的封閉窗，采用自然排煙方式，可防止煙氣的侵害。封閉式避難層為設(shè)有耐火的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，室內(nèi)具備應(yīng)急照明、獨立的空調(diào)和防排煙系統(tǒng)，門窗為防火門窗。設(shè)置的避難層應(yīng)滿足下列要求：1、避難層的設(shè)置數(shù)量和兩個

8、避難層之間的高度，應(yīng)滿足人員疏散時間的要求，充分考慮建筑面積、使用功能、人數(shù)、人流速度及火災(zāi)蔓延情況，自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；2、通向避難層的防煙樓梯應(yīng)在避難層分隔、同層錯位或上下層斷開，但人員必須經(jīng)避難層方能上下；3、考慮人體體型特點，在不致過分擁擠的情況下，避難層的凈面積宜按每平米5人計算；4、避難層可兼作設(shè)備層，但設(shè)備、管道宜集中布置；5、避難層設(shè)消防電梯出口和消防專用電話，其它客貨梯不得在避難層處設(shè)出口。 本工程1#塔樓結(jié)合各功能分區(qū)，在5層、24層、43層及62層共設(shè)置了4個避難層，避難區(qū)的間隔為18超出“高規(guī)”要求的15 層間隔要求。本工程核心筒共

9、設(shè)置了3部疏散樓梯，能更快的進(jìn)行人員疏散，并在屋面設(shè)置了專供消防使用的直升機(jī)停機(jī)坪；同時在5層避難層設(shè)有通往裙樓屋面的連通口，將裙樓屋頂作為第 1 個避難層，裙房屋頂平臺面積大，屋面樓板具有一定的耐火極限，在火災(zāi)情況下，可作為避難安全區(qū)域，對于安全疏散及施救都有一定的作用。結(jié)合國內(nèi)目前一些超過300m超高層的設(shè)計案例，如：同在南方區(qū)域的深圳京基100（441.8m）、廣州西塔（437.5m）、深圳平安大廈（660m）等均按每隔1822層設(shè)置避難層，參照同區(qū)域及均為300米以上同類建筑設(shè)置1#塔樓的避難層的位置。因此經(jīng)消防部門的論證會議，通過了本工程的避難層設(shè)置方案。3.標(biāo)準(zhǔn)層防火疏散設(shè)計辦公標(biāo)

10、準(zhǔn)層防火分區(qū)的劃分盡量按每層為1個分區(qū)，但本項目每層辦公面積的超出成為防火分區(qū)設(shè)計重點和難點，具體分析如下：高規(guī)規(guī)定，高度超過50m或重要辦公樓（一類高層），每個防火分區(qū)最大面積為2000平米（設(shè)置自動滅火系統(tǒng)），本項目辦公層每層建筑面積約為2470平方米，扣除結(jié)構(gòu)部分及核心筒內(nèi)封閉不用的穿越井道等，面積約為2000平方米左右，按規(guī)范需將辦公層每層劃分為兩個防火分區(qū)，核心筒內(nèi)均勻設(shè)置3部疏散樓梯，并在走道中間設(shè)置特級防火卷簾，這樣既不影響辦公空間的靈活布置，又滿足了防火分區(qū)及疏散要求。辦公平面呈環(huán)形布置，保證人員雙向疏散及疏散距離的要求。辦公層的最大建筑面積為2500平方米，按每人建筑面積10

11、平方米計算，辦公層的最多人數(shù)為250人，所需的疏散寬度為2.5m，本工程設(shè)計了3部疏散樓梯，且均勻分布于辦公層，總疏散寬度為3.6m，大于疏散要求的寬度。對于辦公樓超過每層2000平方米的要求，通過以上設(shè)計措施及論證，有擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)層面積的可行性和有利措施。4.屋頂停機(jī)坪設(shè)計超高層建筑宜設(shè)屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪。發(fā)生火災(zāi)時，將在樓頂部躲避火災(zāi)的人員用直升飛機(jī)疏散到安全地區(qū)，具體設(shè)置的技術(shù)要求有： 1、停機(jī)坪與設(shè)備機(jī)房、電梯機(jī)房、水箱間、共用天線等突出物的距離不應(yīng)小于5m；2、出口不少于2個，每個出口寬度不小于0.9m，以保障同時有兩股人流出入；3、在停機(jī)坪的適當(dāng)位置消火栓；4、停機(jī)坪四周圍設(shè)置航空障礙燈。本項目的屋頂停機(jī)坪采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，頂板為直徑為24米的航空鋁合金甲板，屋頂設(shè)置兩部疏散樓梯與停機(jī)坪連接。屋頂立面造型獨特，女兒墻的設(shè)計上順應(yīng)立面連續(xù)的花瓣造型起落，屋頂四角突起的構(gòu)架對飛機(jī)坪的設(shè)置有影響，屋頂停機(jī)坪的設(shè)計既要考慮停機(jī)坪的疏散要求，又要考慮立面造型及屋頂擦窗機(jī)的設(shè)計互不影響是本項目的又一重點及難點之一。結(jié)語：超高層建筑的火災(zāi)危險性是顯而易見的，筆者從分析超高層建筑的火災(zāi)特點和危險性入手，在參考超高層建筑防火設(shè)計在滿足規(guī)范要求的前提條件下，更應(yīng)該根據(jù)超高層建筑的實際情況和當(dāng)?shù)叵缹嶋H水平在人員施救、防