超高層建筑防火構(gòu)造設(shè)計

1、<p>　　超高層建筑防火構(gòu)造設(shè)計</p><p>　　摘要:隨著科學技術(shù)和世界經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,超高層建筑的出現(xiàn)已逐漸成為普遍,這些巨人在防火構(gòu)造設(shè)計方面是一個復雜的系統(tǒng)工程,因此,超高層建筑防火設(shè)計顯得越來越重要。為了預(yù)防建筑火災(zāi),人們研究制定了多種防治對策, 其中搞好防火構(gòu)造設(shè)計是防止火災(zāi)發(fā)生、減少火災(zāi)損失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞: 超高層建筑防火設(shè)計 &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　超高層建筑的設(shè)計是一個復雜的系統(tǒng)工程,尤其是防火構(gòu)造設(shè)計在超高層建筑建設(shè)中有著舉足輕重的地位,從事建筑行業(yè)的相關(guān)人員都應(yīng)對建筑設(shè)計的防火規(guī)范有充分的認識,本文從超高層火災(zāi)的危害性對防火構(gòu)造設(shè)計進行了研究探討。

3、 </p><p>　　一 、超高層建筑火災(zāi)的危害性 </p><p><b>　　1 火勢蔓延快 </b></p><p>　　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,產(chǎn)生火災(zāi)時,災(zāi)情短時間內(nèi)會迅速擴大。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散速度為0.3m/s,火勢猛烈后,由于高溫狀態(tài)下

4、的熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5～0.8m/s,煙氣沿樓梯間或其他豎向管井擴散速度為3～4m/s。如一座高度為 100m以上的超高層建筑,如無阻擋,只要半分鐘即可將火勢引至頂層,造成嚴重影響。風對超高層建筑火災(zāi)有較大的影響,測定顯示,當建筑物10m高處的風速為5m/s時,在30m高處為8.7m/s,60m高處為12.3m/s,90m高處為15m/s,100m以上風速更快，由于風速增長,導致火勢的蔓延,因此更加難以控制和撲滅。

5、 </p><p><b>　　2 疏散困難 </b></p><p>　　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;三是超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)中死亡有一半人數(shù)以上是被煙熏死的。 </p><p><b>　　3 撲救難度大 </b>

6、</p><p>　　超高層建筑起火時,受到多種因素的影響,撲救十分困難。例如:熱輻射強、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設(shè)施高度有限,因此室內(nèi)消防給水設(shè)施是撲救超高層建筑火災(zāi)的主要設(shè)施。當火勢擴大,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,不能及時達到火層進

7、行撲救,消防器材也不能隨時補充,均會影響撲救。 </p><p><b>　　4 火險隱患多 </b></p><p>　　超高層建筑通常功能多元化,易燃物多,若管理不當,發(fā)生火災(zāi)可能性很大。特別是一些面積大、超高層建筑,情況更為復雜,一旦發(fā)生火宅,后果不堪設(shè)想。 </p><p>　　二、超高層防火疏散設(shè)計的措施 </p>&l

8、t;p>　　超高層建筑在設(shè)計時必須結(jié)合各類建筑的功能要求,考慮防火安全。設(shè)計人員應(yīng)按照國家及各部門相應(yīng)規(guī)范要求進行防火設(shè)計,設(shè)計單位應(yīng)對工程項目的防火設(shè)計負責,凡不符合設(shè)計防火規(guī)范的工程,不能上報審批或交付施工。在設(shè)計超高層建筑的防火時,重點應(yīng)考慮以下幾個方面。(1)總體布局要保證安全暢通。保持與其它各類建筑的防火間距,對廣場、空地和綠化做好合理規(guī)劃,保證消防車可以順利接近超高層建筑。(2)合理進行劃分防火區(qū)。采取每層做水平的區(qū)分

9、(以防火墻劃分)和垂直的分區(qū)(以耐火的樓板劃分),將火勢控制在起火單元內(nèi)加以撲滅,防止向上層和相鄰單元擴散。同時,對各種管道及線路的設(shè)計要盡力消除取火及蔓延的可能性。(3)構(gòu)造設(shè)計要使建筑物的基本構(gòu)件(墻、柱、防火門等)具有足夠的耐火極限,以保證火災(zāi)時結(jié)構(gòu)的耐火支持能力和分區(qū)的隔火能力。(4)安全疏散路線要簡明直接。在靠近防火單元的兩端布置疏散樓梯,控制最遠房間到安全疏散出口的距離,做好疏散樓梯的防火封閉和排煙措施,以保證人員安全迅速地

10、撤離。(5)盡量做到建筑物內(nèi)部裝修、隔斷、家具的不燃化或難燃化,以減少火照的發(fā)生和降低蔓延速度。(6)做好建筑物的室內(nèi)、外消防給水系統(tǒng)的設(shè)</p><p><b>　　三、防火構(gòu)造 </b></p><p>　?。ㄒ唬└邔咏ㄖ阑鹪O(shè)計的有關(guān)規(guī)定 </p><p>　　在我國《高層建筑防火設(shè)計規(guī)范》有關(guān)內(nèi)容中規(guī)定超高層建筑除執(zhí)行高層建筑防火設(shè)計的

11、有關(guān)規(guī)定外，對超高層建筑提出了特殊的防火設(shè)計要求，如： </p><p>　　(1)建筑高度超過100m的高層建筑，其應(yīng)在電纜井、管道井每層樓板處用相當于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔； </p><p>　?。?）建筑高度超過100m的公共建筑，應(yīng)設(shè)置避難層（間），并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定； </p><p>　?。?）建筑高度超過100m，且標準層建筑面積超過1000

12、平方米的公共建筑，宜設(shè)置屋頂直升機停機坪或供直升機救助的設(shè)施，并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定； </p><p>　　（4）當建筑高度超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.15MPa。當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時，應(yīng)設(shè)增壓設(shè)施； </p><p>　　（5）建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛(wèi)生間、不設(shè)集中空調(diào)且戶門為甲級防火

13、門的住宅的戶內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外，均應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。 </p><p>　　(二)新型防火材料 </p><p>　　2.1新型復合輕質(zhì)材料 </p><p>　　1、石膏。石膏是一種新的建筑材料，它的優(yōu)點是：水化快，凝結(jié)硬化迅速；強度較低，硬化后孔隙率大、有隔熱保溫以及吸聲的功能；水化硬化后體積有少許膨脹；石膏制品雖然有優(yōu)良的防火性能；但是耐水性不好

14、。因為石膏優(yōu)良的防火性能，水幕防止火勢蔓延（絕熱阻燃物是無水硫酸鈣），所以現(xiàn)代的建筑物，尤其是高層建筑物的吊頂和墻體，都使用石膏制品。 </p><p>　　2、新型阻燃劑。ZRY天然纖維阻燃液,具有良好的阻燃性能。它無毒、無味、無色透明、沒有腐蝕性,只要是麻織物、棉織物、刨花板、纖維板、木材、紙張、膠合板和其他植物纖維制品,經(jīng)過ZRY阻燃處理和整理以后,就會有明顯的阻燃效果,它遇火不會燃燒(只出現(xiàn)局部炭化),可

15、以有效地抑制火焰蔓延,避免發(fā)生火災(zāi)。 </p><p>　　3、金屬板材以及金屬復合板材。金屬復合板俗稱夾心板,其上下兩面都是非常薄金屬板，但是芯材的材料是能夠保溫、高剛度、低強度復合材料。由于它有承載力的一種結(jié)構(gòu)板材，這種材料需要專門的自動化生產(chǎn)線才能進行復合生產(chǎn)，主要有金屬板材、微穿孔吸聲板、金屬復合板材。復合材料的應(yīng)用之處為鋼結(jié)構(gòu)廠房的外墻、屋頂，潔凈區(qū)的頂板和它的隔斷、分隔板材以及冷庫箱體或，還有一個用處

16、就是建筑工地辦公地方材料以及職工的宿舍建材等。 </p><p>　　4、新型防火板。最新的WA2F防火板有耐火、不燃、吸聲、隔熱、密度低、抗腐蝕、防蟲蛀等優(yōu)點，它是一種新型的防火裝飾板。板材的強度高、板質(zhì)輕、價格低、安裝方便,是一種優(yōu)良的不燃性裝飾材料。 </p><p>　　2.2新型無機輕質(zhì)防火材料 </p><p>　　1、礦渣棉和巖棉。巖棉是天然巖石經(jīng)過高

17、溫熔融制成的，因為它有導熱系數(shù)低以及不燃等優(yōu)點，所以可以做一些防火構(gòu)件，也能做防火的隔熱板材。由于巖棉熔點高而且比較抗高溫收縮，在建筑結(jié)構(gòu)中使用時可以形成比較有效的防火屏障，阻止火勢蔓延。其自身既不能燃燒，也不會放出有毒的氣體，是“A”級（或“A1”級）的建筑防火材料。 </p><p>　　2、玻璃棉。玻璃棉及其制品是繼巖棉之后，出現(xiàn)的新的絕熱性好、容重輕的隔熱保溫材料。它是用白云石、石英砂、蠟石等天然礦石做成

18、的纖維狀的不燃材料。它在建筑工程中具有良好的絕熱、隔冷、保溫、吸聲等優(yōu)點。其制品主要有玻璃棉板、玻璃棉氈、玻璃棉保溫管、玻璃棉帶等。 </p><p>　　3、硅酸鋁纖維。硅酸鋁纖維俗稱陶瓷棉，是一種特殊的新型輕質(zhì)耐火材料，它是用天然焦寶石為原料制成的棉絲狀無機纖維耐火材料，其制品具有導熱系數(shù)小，抗壓強度高，施工方便，能反復利用的優(yōu)點?？梢宰鞣阑痖T的芯材、吊頂板材、玻璃幕墻填充隔熱材料，起防火隔熱的作用。 <

19、;/p><p>　　4、硅酸鈣。硅酸鈣材料的耐熱性能及熱穩(wěn)定性好，耐火性好，是不燃材料。它是用鈣質(zhì)材料，硅質(zhì)材料和纖維等為主要原料，制成的輕質(zhì)板材。纖維增強性硅酸鈣板優(yōu)點很多，如密度低，濕脹率小，比強度高，防蛀，防潮，防火，防霉以及可加工性好等?？勺鳛楣煤兔裼媒ㄖ母魤σ约暗蹴敚?jīng)過表面防水處理后還能用作建筑物的外墻。因為此種板材的防火性很高，所以尤其適合用于高層以及超高層的建筑。 </p><

20、p>　　2.3新型輕質(zhì)板材和砌塊 </p><p>　　1、加氣混凝土砌塊及板材。加氣混凝土又叫做發(fā)氣混凝土，是由含鈣材料、含硅材料和發(fā)氣劑等作為原料生產(chǎn)而成的。其制品有砌塊和條板兩種，既能用作非承重墻體、承重墻體又能做保溫材料等。 </p><p>　　2、粉煤灰墻體材料。粉煤灰墻體材料具體可分為灰小型的空心砌塊和灰砌塊。前者的主要制成原料為粉煤灰、水泥等，詳細又可以分成有承重、非

21、承重民用砌塊兩種，在建筑中的應(yīng)用十分廣泛。粉煤灰砌塊主要原料為的石膏、石灰、粉煤灰等，主要在工業(yè)、建筑墻體等方面進行應(yīng)用。 </p><p>　?。ㄈ翘?、防火門及防火墻的設(shè)計 </p><p><b>　　1樓梯 </b></p><p>　　樓梯是火災(zāi)時人員逃生的安全出口,是重要通道。建筑疏散樓梯應(yīng)采用耐火極限不低于1小時的不燃燒體。所以

22、這就決定了,做為疏散樓梯,一些材質(zhì)不能被應(yīng)用,只能用鋼筋混凝土樓梯等耐火極限能達到1小時的不燃燒體。疏散用樓梯和疏散通道上的階梯不宜采用螺旋樓梯和扇形踏步。當必須采用時,踏步上下兩級所形成的平面角度不應(yīng)大于10°,且每級離扶手250mm處的踏步深度不應(yīng)小于220mm。公共建筑的室內(nèi)疏散樓梯兩梯段扶手間的水平凈距不宜小于150mm。 </p><p><b>　　2防火門 </b>&

23、lt;/p><p>　　防火門是由門框、門扇、控制設(shè)備和附件等組成,它們的構(gòu)造和質(zhì)量對防火門的防火和隔煙性能都有直接影響。按照耐火極限把防火門分為甲、乙、丙三級;按燃燒特性分為非燃燒體和難燃燒體。非燃燒體防火門由鋼板、鍍鋅鐵皮、石棉板、礦棉等組成,而難燃燒體防火門是在可燃的木材、毛氈等外側(cè)釘不燃材料制成。 </p><p><b>　　3防火墻 </b></p>

24、;<p>　　防火墻是由不燃燒材料構(gòu)成的,為減小或避免建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備遭受熱輻射危害和防止火災(zāi)蔓延,設(shè)置的豎向分隔體或直接設(shè)置在建筑物基礎(chǔ)上或鋼筋混凝土框架上具有耐火性的墻。防火墻是防火分區(qū)的主要建筑構(gòu)件。規(guī)范中要求防火墻的耐火極限不得低于3小時,對于特殊建筑如甲、乙類廠房和甲、乙、丙類倉庫等的防火墻要提高到4小時。通常防火墻有內(nèi)防火墻、外防火墻和室外獨立墻幾種類型。防火墻的材料一般有全現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻或框架結(jié)構(gòu)砌體填充墻

25、。還有一些建設(shè)單位在需要防火墻的部位使用紙面石膏板、纖維石膏板、難燃膠合板、難燃木材、泡沫夾心板等重量輕、安裝方便的不燃性材料或難燃性材料作為墻體隔斷,這些材料往往達不到防火墻的設(shè)置要求。防火墻的設(shè)置部位、燃燒性能、耐火極限和構(gòu)造一般應(yīng)符合以下要求:(1)防火墻應(yīng)直接設(shè)置在建筑物的基礎(chǔ)或鋼筋混凝土框架、梁等承重結(jié)構(gòu)上(輕質(zhì)防火墻體可不受此限)。防火墻應(yīng)從樓地面基層隔斷至頂板底面基層。當屋頂承重結(jié)構(gòu)和屋面板的耐火極限低于0.50h,高層廠

26、房(倉庫)屋面板的耐火極限低于1.00h時,防火墻應(yīng)高出不燃燒體屋面0.4m以上,高出燃燒體或難燃燒體屋面0.5m以上。其它情況時,防火墻可不高出屋</p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟水平不斷地提高,在日常生活中人們對于消防問題也越來越關(guān)注。隨著防火設(shè)計理論的發(fā)展,對超高層建筑防火構(gòu)造的要求也越來越多,諸多的火災(zāi)也表明,防火

27、構(gòu)造設(shè)計也是越來越發(fā)揮重大作用。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 李引擎 .建筑防火工程 [M].北京 :化學工 業(yè) 出 版 社 ,2004:27-567. </p><p>　　[2] 李旭春 .建筑工程中防火門的注意事項.石河子[J].石河子科技,2005(3):43-4 4 . </p&

28、gt;<p>　　[3] 邵卓氏.最新建筑防火設(shè)計與消防標準實施手冊.吉林電子出版社.2004. </p><p>　　[4] 黃華.新型防火材料在消防系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新導報,2012(23) </p><p>　　[5] 卓萍,田亮,王宗存,王國輝,盧國建,鄧小兵.國外建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火性能評價方法與測試標準[J].消防科學與技術(shù),2012(03) <