高层建筑的火灾特点范文

时间:2024-01-05 17:46:53

导语:如何才能写好一篇高层建筑的火灾特点,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

高层建筑的火灾特点

篇1

关键词:高层建筑火灾;防火设计;

中图分类号: S762.3+3文献标识码:A

一、建筑火灾温度场的变化过程分析

建筑物,或其中一个局部空间的火灾,一般都经历点燃起火,燃烧蔓延和衰减熄灭等三个阶段,某些情况下,也可能出现火势衰减后又复燃的反复过程,最终,当可燃物质全部烧尽,或者氧气消耗殆尽,或者消防人员的扑救后,火灾终将衰减,以至熄灭。

钢筋混凝土是一种不可燃材料,遭遇火灾后本身不会燃烧发热,火灾对混凝土结构的仅有影响是,其周围高温空气的作用使混凝土逐渐地吸人热量而升高温度,内部形成不均匀的温度分布。故分析结构和构件温度场的首要条件是了解火灾时结构周围空间的温度变化过程。

图典型的火灾温度时间曲线

一次火灾的典型温度时间曲线如上图所示。一个空间发生火灾,刚开始时只有少量可燃物在燃烧,局部温度很快升高,发出的热量有限,周围空气的温度很低,燃烧物的发热量很快扩散,火灾温度上升速度慢。这是火灾的第一个阶段,由于室内空气的温度尚低,构建混凝土背部的温度更低(

随着燃烧时间的延长,燃烧物的增多,释放的热量迅速增加,室内热量的积聚使火灾温度迅速增长,火灾转人第二阶段。结构在这一阶段内持续快速升温,并达到表层的最高温度,内部温度也不断地升温。由于混凝土的热惰性,构件沿截面往内温度变形性能等迅速恶化,出现不同程度的损伤,成为火灾时最危险的时间段。

进入火灾第三阶段的初期,虽然空气的温度下降,结构表层的温度不再增高,但温度的绝对值仍高,且经过了较长时间的持续高温,结构性能仍可能继续恶化,损伤加重。至第三阶段的后期,当火灾熄灭、室内恢复常温后,结构混凝土高温时的变形不能复原,强度更有所下降;钢筋的屈服强度虽然可以恢复,但高温时的变形不能回复。故火灾熄灭后,结构有较大的残余变形、裂缝和局部爆裂等严重的损伤现象,结构的剩余承载力远不及常温时的初始值。

二、高层建筑的火灾特点

(一)人员多、疏散难

现代高层建筑的层数多、垂直距离大,内部人员密集,一旦发生火灾,由于人们的本能,逃生和恐慌心理在此时都显现出来,大家都一窝蜂的涌向安全通道,这时极易出现拥挤、踩踏情况,使安全疏散成为一个较难解决的问题。

(二)火灾蔓延快、火势猛

由于高层建筑内井道较多,如电梯间、楼梯间、管道井、电缆井等,一旦起火这些井道犹如一个个烟囱,具有明显的助火效应,它们不仅使大火蔓延途径增多,而且会使火苗、烟气迅速遍及整幢大楼。[2]

(三)高层建筑火灾持续时间长,危害面大

高层建筑内设备及构件多,加之如果装修材料使用的大量是新型高分子复合材料,就更加重了火灾负荷,同时会产生大量的有毒烟气。在长时间高温作用下钢筋混凝土构件和钢结构均会因强度和钢度遭受破坏而出现建筑物的局部倒塌,往往会造成更为严重的财产损失和人员伤亡。现代城市规模日益扩大,人口众多,建筑物密集,发生火灾易波及到周围其他的建筑物。因此,针对高层建筑的自身火灾隐患特点及与其他建筑物之间的防火安全关系,应对高层建筑进行合理防火设计,以免发生火灾时,造成更大的经济损失和人员伤亡。

三、高层建筑防火设计要点

(一)耐火等级和材料选择

建筑结构常用类型主要包括砌体结构、钢筋混凝土结构以及钢结构。耐火的能力主要取决于建筑构件耐火极限和材料燃烧性能,根据构件的耐火极限和燃烧性能,可划分为不同的耐火等级。耐火极限可定义为从构件受火到被破坏(比如失去继续承载能力)时的时间段(以小时计)。构件材料根据燃烧的性能不同可分为不燃烧体、难燃烧体和燃烧体。

根据《高层民用建筑设计防火规范》,我国目前将高层建筑分为两类: 一类和二类,高层建筑物的耐火等级分为两级: 一级和二级,建筑构件耐火极限和燃烧的性能须高于国家相关规定的规范。一类高层建筑的耐火等级为一级,二类建筑的耐火等级不应低于二级,裙房的耐火等级不应低于二级,地下室的耐火等级应为一级。

设计阶段中应严格保证建筑物主体的耐火稳定性,以便获得充足的疏散时间,且在火灾过后,建筑物容易修复。如一级耐火等级的承重墙、柱必须为耐火极限3h的不燃烧体,梁必须为耐火极限2h的不燃烧体,钢筋保护层厚度≥30 mm。室内装修和陈设家具宜避免使用易燃材料,如采用经过防火处理的吊顶,可有效控制火势的蔓延和减少火灾的发生。

(二)合理设置防火分区及间距

高层建筑防火设计中,建筑设计师首先要考虑的问题是防火的间距和防火分区应该如何设置,科学合理的防火分区可以把火势控制在一定的范围内,从而有效地阻止火势的蔓延,尽可能减少火灾造成的生命财产损失,提供足够的时间给人员逃生、消防扑救。

1、防火间距

指相邻的两栋建筑之间,保持降低火灾热辐射、人员安全疏散和火灾扑救的最小间距。防火间距应能保证建筑在发生火灾时,其相邻建筑在辐射热作用下,不加任何保护而又不被火侵入。《高层民用建筑设计防火规范》规定: 高层建筑的主楼与主楼之间的防火间距应≥13 m,主楼与裙楼之间的防火间距应≥9 m。民用建筑一、二级耐火等级房屋之间的距离应≥6m;高层建筑发生火灾时,疏散困难,云梯车故需要较大的工作空间,因此高层建筑物与一、二级耐火等级房屋的防火距离应≥13 m;当厂房内存放有较多的易燃物时,防火间距也要加大,如规范规定: 一、二级耐火等级的厂房或与民用房屋之间的距离应≥10m;生产或贮存易燃易爆品的厂房或库房,应远离建筑物。

2、防火分区

采用防火分隔措施划分的,能在一定的时间、空间内防止火灾向建筑物的其他部分蔓延的局部区域。防火分区一般分垂直防火分区和水平防火分区。垂直分区一般以具有一定耐火极限的楼板及窗墙作为耐火分割,对如中厅、自动扶梯、楼梯、电梯等的贯穿部分,必须有相应的耐火封闭措施。水平防火分区指用防火卷帘、防火门和防火墙等防火分割设施将各楼层在水平方向上分割出一定面积的防火区域,阻止火灾在楼层方向的蔓延。[3]防火墙上不应设置除安全疏散门以外的其他门窗洞口,可燃气体管道严禁穿越防火墙; 不能设防火墙的可采用防火卷帘,用水幕保护。

(三)安全疏散

保护人身安全,首先要设计好安全疏散。高层建筑平时的垂直交通主要是电梯负担,但在火灾时因断电,井道易进烟火伤人及造成蔓延而不能使用,楼梯则成为主要的疏散通道。其布置要满足双向疏散要求,设前室防烟且必须封闭处理好,满足建筑防火规范上对安全疏散提出的要求。另外,根据建筑的使用性质,室内可燃物的数量和性质,装修和陈设,建筑结构布局等具体情况,估计火灾时烟气的流向,烟、毒气以及缺氧条件达到危险程度的时间,决定加强安全疏散措施,考虑在适当地点设置避难层、避难室。

(四)火灾自动报警系统和自动灭火系统

1、高层建筑报警系统主要包括人工报警和自动报警系统2种,前者以电话、报警按钮为主要设施,简便经济但不准确及时。后者主要包括探测器、区域报警器及集中报警器3个部分,其中探测器又主要包括感温探测器和感烟探测器。感温探测器主要用于地下车库等火灾发生后产生烟少的部分,感烟探测器则反之。另外消防中心作为整个火灾过程中的指挥、控制中心,管理着高层建筑内分散各处的警报装置、灭火装置、防火门、排烟机等设备,宜尽量布置在首层且与室外联系方便,接近消防车道之处,该中心应以耐火的墙体及防火门围护。

2、高层建筑灭火系统。高层建筑火灾必须立足于自救,因此灭火设备极其重要。初期灭火主要采用自动喷水(气、泡沫)灭火设备和手动灭火设施,前者包括闭式和开式两种给水方式,具体选择根据地区气候特点及建筑功能部分的性质决定。

(五)防排烟方面

火灾中的烟气具有极大的威胁性。据统计,建筑火灾死亡人数中,约有60%系被烟熏死。故在火灾时,有效地控制建筑物内部烟气的流动,是减少和避免人员伤亡的一个重要措施。排烟分自然排烟和机械排烟两种排烟方式。楼梯间靠外墙时可通过窗或阳台自然排烟;设于内部时,应采取强力加压或在前室设强制减压机械排烟或设竖井自然排烟。楼梯间的墙和门都要求具有良好的密闭性。每层走道内设常闭排烟口,万一有烟气从着火房间窗口窜入走道,可及时打开排烟口,将烟气排开。

参考文献

[1]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].中国建筑工业出版社,2005.

篇2

【关键词】高层建筑;火灾;防火安全体系;安全对策

引言

由于高层建筑的复杂性,高层建筑一旦发生火灾,疏散工作和救火工作的开展是十分复杂的,如果工作做不到位很容易造成严重的经济损失和人员伤亡。据不完全统计,在我国发生的城市火灾数量整体上呈现了上升的趋势,其中发生的城市火灾中,有很大一部分是高层建筑火灾。城市火灾不仅在中国如此,在世界上也是令人头疼的问题。下面我们针对高层建筑物发生的火灾特点,通过局部树的探究方法,从火灾常发生的两个思路进行,提出高层建筑设计防火安全体系建立的合理化建议,这对以后的减少和防护高层建筑发生火灾具有积极意义。

一、 高层建筑火灾特点

高层建筑火灾的发生特点,总结如下:一方面,高层建筑因为它的复杂性和火灾载荷系数大的特点,特别容易发生火灾,存在的安全隐患较大;一方面,高层建筑一旦发生火灾,会通过多种途径进行蔓延,高层建筑火灾发生时就像一个烟筒,这样会在一定程度上加剧火灾的蔓延趋势,据科学实验得知,烟气竖向扩散速度较大,这样会加剧火灾的蔓延,一般的一百米的高层建筑不到三十秒就可以从底层蔓延到顶层,蔓延速度之快;一方面,高层建筑因为它的复杂性,一旦发生火灾疏散比较困难;一方面,高层建筑的火灾发生的补救工作困难。

对于高层建筑,因为上下的高度很大,要想安全的疏散人员需要很长的时间,在疏散的过程中,人们极易产生恐惧心理,这就更加的导致了疏散的难度。另外高层建筑的火灾疏散主要依靠楼梯,而火灾发生时极易导致楼梯内挤满烟雾,这样就极易使被困人员产生头晕,严重时导致人员顿时间大脑昏迷,这就更加剧了高层建筑的火灾疏散工作的进行了。

二、 高层建筑火灾发生因素探究

要想很好的提出合理化的高层建筑防火措施,建立和健全防火安全体系,就必须对高层建筑火灾出现的因素做好分析工作。

火灾的发生并不是短时间内就可以完成的,它需要一定的条件,一场火灾的发生要具备可燃物,助燃物和点火源三者,只有三者同时具备的时候火灾才会发生,同时火灾的发生离不开致灾因素,比如建筑的强度,材料以及火灾的载荷系数等,只有具备了上面的条件和致灾因素,火灾才能对财产和人们的生命安全造成危害。为了便于分析研究,下面列出了事件树如下图所示:

三、 高层建筑设计防火的合理化建议

防火系统的安全指的是人员设备和环境之间达到一个和谐的状态,为了实现这一状态,就必须要保证人员设备和环境之间的关系。具体要做到两个方面:一方面,要协调好设备和环境之间的关系,共同具有安全状态的能力;一方面,要协调好人员和环境之间的关系。

一般的建筑防火的主要工作可以总结为两个方面,一方面是对火灾隐患的预防,一方面是对火灾造成的人员和财产损失的控制工作。在火灾隐患的预防措施上,就要从火灾发生的条件上入手,避免火灾发生条件三者相遇;在控制火灾造成的损失上来看,要做到的就是最大限度的减少和控制生命和财产出现在火场,然后就是减少和控制导致火灾发生的致灾因素。

四、高层建筑防火设计中的相应对策

对高层建筑进行防火设计,应从其建筑及使用特点出发,分考虑建筑功能与消防安全的合理关系。鉴于高层建筑发生火灾后,火势蔓延迅速,扑救难度大,疏散困难的特点,应把强化安全疏散作为高层建筑防火设计的首位。

(一)合理布置安全出口和疏散走道

在确定安全出口的数量和距离和各个安全出口的分布情况时,在严格按照高层建筑防火标准规范的前提下,综合分调查和考虑各个楼层房间人员的集中程度进行设计安排。在设计的过程中,要贯彻落实方便简洁高效的原则,以保证在火灾发生时能够实现安全出口的通畅性。走道的设置要在最大程度上避免出现拐角,非要出现拐角其角度不能超过标准值,并且要在拐角处建筑垂直疏散口。

(二)可以通过设计剪刀楼梯来增加火灾疏散的能力,最大限度的减少人员的伤亡。在设计剪刀楼梯的时,要严格按照剪刀楼梯的设计标准进行,剪刀楼梯件要设计为防止烟雾的房间。在剪刀楼梯相邻的各个梯段处,要求设置隔火墙体,墙体的要使用耐火性较高的材料,一般选用的材料的耐火极限不能低于1.00h.同时剪刀楼梯出应当建设前室。一般的要求在两座楼梯处建立加压送风系统,条件允许的情况下,可以设置一个前室。在剪刀楼梯的风道建设时,要注意在风量的计算上要结合两个楼梯间进行,同时,再设计送风口的时候要分别进行设计。

为了保障火灾发生时人们的逃生和疏散能力,在对剪刀楼梯的梯段设计上要做到顶部相通,通过设计使用高耐火性的材料建设的墙体来吧剪刀楼梯的两个梯段分开吗,形成两个隔烟楼梯间,这样一旦出现意外情况,一个楼隔烟楼梯间进入烟雾,另一个房间仍然能够独立的存在。这样在一定程度上能够确保人们的逃生能力。

(三)高层建筑设置安全疏散避难层是非常必要的,这是保障高层建筑内人员安全疏散的有效措施之一。建筑高度超过100m的高层公共建筑应设置避难层或避难区,自底层第一个避难层为8层,两个避难层之间宜为10~15层。同时为了有利于火灾救护工作的开展,可以建筑专门的供给 消防人员使用的电梯。这样救护人员就可以方便的进入避难层。为了最大程度的降低火灾的损失,可以根据建筑的实际情况,建设必要的紧急逃生措施,比如在高层建筑的适当位置用防火门隔离出安全的避火阳台,然后再这样的阳台上设置安装适当的辅助装置让避难者成功的快速的滑到地层,这样的措施虽然投资相对较大,但是能够有效的帮助受困人员逃生。

在高层建筑物的防火对策上,要针对我国的具体国情来制定,虽然我国的经济有了很大的提高,但是尚不发达,所以现阶段我国的防火体系主要还是以管理为基础为主要,技术为次要,用管理作为技术的指导。

在高层建筑的防火中,要对防火体系做好研究,在实际的防火中充分的运用体系,是防火中最有效的措施。

篇3

为此,对高层建筑的防灭火工作必须高度重视,认真研究高层火灾的火灾规律,火灾特点和扑救措施,以适应高层建筑大量涌现的发展趋势的需要。本文从高层建筑的结构特征和火灾特点出发,分析火灾发生的因素,提出方法意见,为科学扑救高层建筑火灾提供参考。

[关键词]消防 高层建筑 火灾特点 扑救

中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)27-0329-02

一、高层建筑特点

1.1 建筑结构的复杂

高层建筑主体建筑高、层数多,如上海环球金融中心大楼,主体建筑高492米,地上共101层。四周有裙房。按规定主体建筑至少留有1/4边不设裙房,裙房内设有锅炉房、变压器室、配电间、厨房、餐厅、仓库等。

形式与结构多样,形式有四方形、塔型、阶梯型、凹形、人性等。结构体系有框架、剪力墙、筒体等。竖井、管道多,有电梯井、电缆井、楼梯井、治理井等,有排风管、水管、电线管道等。竖井、管道是火灾蔓延的重要途径。

用电设备多。如各种照明灯具,电冰箱、电视机、电梯、自动空调、自动窗帘等。

1.2 功能复杂,人员密集

高层建筑用途广泛。高层建筑分为住宅楼、宾馆、办公楼、百货楼等。经常聚集较多的人员。功能多样。有些高层建筑、同一幢大楼有多种功能,有办公室、会议室、卧室、文娱室、图书室、小卖部、维修室、变(配)电室、锅炉房、厨房、餐厅、机房、仓库、车库等。一些高级高级宾馆还有宴会厅、歌舞团、咖啡厅、酒吧间、展览厅等。人员密集,火灾更容易导致伤亡。

1.3 可燃物多,火灾荷载大

高层建筑内可燃装饰材料多,如可燃材料吊顶、塑料墙布、墙纸、窗帘等,有些管道、电缆的隔热材料也是可燃材料。这些材料在燃烧过程中能放出大量的热和可燃气体,以及带有毒性的烟气,威胁人员的安全,同时能加快燃烧的速度,发生发生爆燃。室内陈设的可燃物品多。如化纤地毯、壁毯、挂画及床、沙发、桌椅等生活用品。一般住宅楼的火灾荷载密度约35―60K/O,高级旅馆达45―60K/O。

1.4 消防设施完善

高层建筑内一般都设有较完善的消防设施,如防火分隔设施、安全疏散设施、火灾自动报警系统和自动灭火系统、消防给水系统、防排烟设施等,为扑救高层建筑火灾提供了许多有利条件。

二、高层建筑火灾因素分析

2.1 违反安全生产制度。

高层建筑用电、用气、用火量大,而内部设施一般达不到防火要求,临时布线过多、过乱。电焊、电工等特种工操作人员缺乏专业培训,有的是无证上岗,施工时操作不规范,甚至是违规操作。

2.2 边营业边施工的现象普遍存在。

高层建筑由于使用年限较长,长时间使用中,存在改造和装修,单位内部擅自就进行了装修和改造,施工现场用电量大,但由于用电是临时性的,导致安装极不规范,电线私拉乱接现象严重。

2.3 消防意识不强。

高层建筑消防安全管理存在诸多问题:任意压缩消防投入;对消防人员特别是消防值班人员不落实;人员没有经过消防培训,素质低;消防系统缺乏维护保养;物品乱堆放,影响消防设施的正常使用。

三、高层建筑的火灾特性及危害

3.1 高层建筑管道竖井多,易形成“烟囱”效应

一般高层由于建筑工艺上的需要,高层建筑设置很多管道竖井,如电缆井、电梯井、管道井、垃圾道、通风道、楼梯间等。在设计或施工中,如果防火处理不好,特别是防火分隔措施考虑不周,或者在施工中未能满足设计要求,火灾发生时,这些竖井就会成为一个个高耸的“烟囱” ,使烟气在竖井内的垂直扩散速度大大提高导致火势迅速蔓延。

3.2 火灾蔓延迅速,易形成立体火灾

高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多,如果防火分隔处理不好,发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的途径,尤其是高级宾馆、综合楼和图书馆、办公楼等高层建筑,一般室内可燃物较多,一旦起火,燃烧猛烈,蔓延迅速。经测定,在火灾初期阶段,因空气对流,在水平方向造成的烟气扩散速度为0。 3m/s;烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3~4m/s。假如一座高度为100m的高层建筑发生火灾,在无阻挡的情况下,半分钟左右,烟气就能顺竖向管径到扩散到顶层,其扩散速度是水平方向的十倍以上。

3.3 室内装修可燃材料多

高层建筑中,无论是宾馆,还是商场、办公楼,由于其用途需要,往往都要根据自己的特点进行装修,但在装修过程中,又采用许多可燃性材料,特别是化工品用量极大,这些化工原料主要由碳氢化合物组成,燃烧分解产生大量的有毒气体同时还会产生大量烟尘及水蒸气等,这些气体和烟尘都会对人体产生危害,严重影响建筑物内人员安全疏散和消防扑救,易造成火灾的蔓延扩大。严重影响建筑物内人员安全疏散和消防扑救,易造成火灾的蔓延扩大。

3.4 高层建筑发生火灾时,人员疏散困难

一是层数多,垂直距离长,疏散到地面或其他安全场所的时间长;二是人员集中;疏散时容易出现拥挤情况; 三是发生火灾时烟气和火势向上蔓延快、且易窜入楼梯间,而火灾发生时人们大量涌向楼梯,增加了疏散难度(平时使用的普通电梯,在火灾时必须切断电源,停止使用,因此,高层建筑的安全疏散主要靠楼梯)。火灾案例分析表明,被烟薰死的占火灾死亡人数的一半以上。另外在慌乱中还难免发生摔死、摔伤、跳楼等惨剧。这些都是高层建筑发生火灾时进行疏散的不利条件。

3.5 高层建筑火灾扑救难度大

3.5.1、登高困难;高层建筑发生火灾时,如不借助消防电梯,一般的消防队员徒步跑上8、9层,其体力已消耗到基本丧失战斗力,而由于经济等因素,消防电梯的设置终究有限。高层建筑高达几十米,甚至超过二三百米,发生火灾时外部进攻受限。现在消防云梯车高度有限,世界最高的云梯车其高度仅101m;另一方面缺乏地面消防行动展开的场地,高层建筑的主体建筑周围往往设有裙房,妨碍登高车全方位靠近主体建筑进行灭火救援活动,所以超高层建筑上部楼层发生火灾,消防队员无法进行外攻。

3.5.2、用水量大,供水困难;高层建筑发生火灾时,冷却和控制火灾蔓延扩大的用水量是相当大的,从国内外高层建筑火灾实例来看,高层建筑火灾实际用水量需要每秒上百升至几百升,而目前,扑救高层建筑火灾的消火栓系统的供水量约为每秒几十升,因此,只好借助消防队千方百计往高楼供水,但由于受水带耐压强度和消防车供水高度的影响,常因供水不上而贻误灭火战机。

3.5.3、钢结构建筑易坍塌;钢结构具有强度大、重量轻、力学性能尤其是抗风、抗震好等优点,因而高层、超高层建筑和一些有特殊要求的工业与民用建筑采用钢结构的不少。但从防火角度看,钢结构虽然是不燃烧体,但很不耐火,这就是钢结构的最大弱点,这一结论已被无数火灾案例和科学试验所证明,无防火保护的钢结构(即露明的钢结构)在火灾的作用下,约一刻钟(15min)左右就会烧损或破坏。

四、高层建筑火灾扑救措施

4.1 高层建筑火灾扑救遵守的基本原则

4.1.1、集中优势兵力,加强第一出动的原则。因为在高层建筑内人员密集,发生火灾时蔓延速度快,扑救困难,人员易造成大量伤亡,所以必须在短时间内集结足够兵力,快速抵达,才能确保及时营救出被困人员。同时考虑高层建筑火灾现场情况复杂、维持秩序和疏散灭火的需要,在调集消防力量到达现场的同时还应调集公安、交警、供水、供电、医疗、救护和其他社会力量到达现场。

4.1.2、坚持“救人第一,科学施救”的战术原则。正确处理救人与其他灭火救援行动的关系,一般情况下救人与灭火应同步部署实施。针对高层建筑内人员集中、发生火灾后烟雾大、毒气多、人员容易恐慌、疏散困难、抢救人命任务重的特点,消防队到场后,首先要消灭人员被困地点及疏散通道的火势,驱散烟雾,打开疏散通道,迅速救出被困人员。同时派出搜索分队,深入着火层及着火层以上楼层逐层搜寻、引导或抢救疏散被困人员。在力量允许的情况下,同时还要及时深入着火层以下各层,搜寻受火势威胁的人员,进行引导疏散。

4.1.3、“以固为主,固移结合”的扑救原则。针对高层建筑内部情况复杂、火灾发展蔓延速度快、外部扑救困难的特点,消防队到达火灾现场后,迅速关闭空调通风系统,将室内消火栓处的水枪、水带与消火栓连接,开启消火栓灭火。同时利用室内消防电梯、储水系统快速投入救援工作。当室内固定消防设施不能完全扑灭火灾时,就要快速组织外部移动式消防装备进行火场供水,确保火场上不间断用水的需要,实现救援行动中固移消防设施的有机结合。在借助消防电梯登高时,必须要在低于起火楼层二层以上的地方下电梯,然后利用通道到达起火楼层救援被困人员,寻找着火源,并利用建筑消防设施进行灭火。

4.2 高层建筑火灾扑救的战术措施

高层建筑火灾扑救基本战法:一般可采取内攻外堵、上截下防、阻止蔓延、分层消灭的战术措施。作战部署应以内攻为主,把主要力量部署在起火楼层,实施近战,直接扑灭火灾。高层民用建筑的耐火性能比较好,且内部设计安装有固定的消防o水系统和其他消防设施,因此高层建筑火灾的扑救方法和普通建筑火灾的扑救方法有所不同,指挥员在组织指挥扑救时,应确立救人优先的指导思想,坚持以内攻为主和充分发挥固定消防设施作用的原则。

4.2.1、利用内部固定消防设施,及时处置初期火灾。高层建筑起火后,如果在初期火灾时间内不能及时扑灭,火势就会沿楼层外部、楼内通风管道、竖井、楼梯、电梯井等迅速向上下蔓延,形成立体燃烧。因此,利用本单位的消防组织和职工,及时扑救初期火灾,有秩序地疏散人群,将火灾扑灭在萌芽状态十分重要。

4.2.2、适应立体作战需要,部署消防力量。高层建筑火灾扑救力量的编成,应按照高层建筑的功能、体量、火灾特点,火灾事故的等级和规模,现有灭火力量和作战能力,在火灾扑救中所承担的任务来进行,平时加强协同配合演练,战时实施分级力量调派,重点加强第一出动力量,强化第一时间段的救人和灭火行动。

4.2.3、搞好火场侦察。高层建筑的火场侦察,是扑救火灾的重要环节,火情侦察准确,能为指挥员的科学指挥提供依据。因此,公安消防部队到达现场后首先要利用大楼消防控制中心的各种消防设备显示系统和闭路监视系统,向现场职工、单位负责人了解相关情况,还要组织侦察小组,携带好照明工具、氧气呼吸器、安全绳等,必要时用水枪掩护前进,深入重点区域侦察,迅速查明高层建筑的起火部位,燃烧物质的性能和数量,火势蔓延方向,起火楼层及其上、下有关各层受火势威胁的程度,通行道路、救人任务和方法等情况,以确保安全。火情侦察要贯穿整个灭火战斗的始终,根据侦察来的信息,随时掌握火势变化情况及时采取抢救措施。

4.2.4、坚持“救人第一”的原则,疏散和抢救人员。高层建筑发生火灾时,要有效地组织疏散群众和救出被困人员,是一项十分难巨的任务,因此应组织精干的抢救力量,携带救护和破拆工具,深入起火楼层,仔细搜索被困人员。执行救人任务,不能少于2人,事先要约定联络信号,互相照应,应携带救生器材,以备救人自救,进入有烟火的区域,要配戴空气呼吸器等防护器材。

4.2.5、保持不间断火场供水,满足火场用水量。高层建筑发生火灾,能否及时而不间断的将水输送到灭火阵地,满足火场所需的水量和水压,是战斗成败的关键。尤其是基建工地发生火灾后,火势蔓延迅速,且周围消防水源缺乏,施工工地上固定供水系统未建成或不完善,当供水高度超过单车供水高度时,采取沿楼层铺设水带或在楼梯间垂直铺设水带的供水方法,较难保证不间断供水,此时,应采取多车藕合供水或消防车与手抬机动泵串联供水的方式。若缺少耐高压水带,则宜采取最后一种方式,以确保安全使用。

五、结论

高层建筑火灾的扑救是当前火灾形势下,对我们消防工作提出的一个新课题,消防部队全体指战员必须不断地探索高层建筑火灾的发展特点和扑救措施,发挥现有装备优势,发挥灭火最佳效能,打赢现代条件下的高层建筑火灾的灭火战斗,为驻地的一方平安发挥应有的作用。

参考文献

[1] 灭火战术/公安政治部编.―北京:群众出版社,2004.9。

[2] 建筑设计防火规范》,GB50016-2006,2006 年修订版。

[3] 高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95,2005年版。

[4] 陈寒根.略述高层建筑火灾中的直接供水技术.新安全东方消防.1996年09期。

[5] 伍和员.略述高层建筑火灾扑救的战术措施.中国警察网―电子版―消防周刊03版.2009.4。

[6] 蒋文军:关于提高高层建筑火灾扑救能力的思考。部局网站―电子版―2011.01

篇4

关键词:高层建筑;灭火救援;疏散

0 引言

近几年来,随着经济建设的发展和改革开放的深入,城市建筑日益向着大型化、多功能化、高层化、地下化发展。这些建筑往往有着这样的特点:人员密集、结构复杂、疏散困难、可燃物装修多等,一旦发生火灾,将给国家财产和人民生命安全带来巨大的损失。因此,针对高层建筑的特点,从分析高层建筑火灾特点和扑救难点入手,就如何采取切实可行的措施做好高层建筑火灾扑救工作进行分析。

1 高层建筑的定义及发生火灾的特点

凡10层及10层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24m的公共建筑,及2层和2层以上的建筑高度超过24m的厂房或库房,都属于高层建筑。随着商业和工业的迅猛发展,河北省石家庄市高品位、智能化、现代化的高层建筑(高层民宅)和用于工业生产的高层厂房、仓库如雨后春笋般拔地而起,彰显着新时期发展的成就,但也为消防工作带来了一定的难度。

由于高层建筑具有本身的一些建筑、应用等方面的特点,根据这些,我们可以归纳出高层建筑的火灾特点及消防工作开展的利弊:

1.1 楼层高,建筑内竖向井道多,可燃材料多造成火势蔓延快 高层建筑主体建筑多,楼层较高,如石家庄市的河北省联通分公司枢纽大楼就有43层,连同发射塔共计196m。建筑内楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多,如果防火设施不到位,发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的途径,形成“烟囱效应”。据测定,在火灾初期阶段,因空气对流,在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s,在火灾燃烧猛烈阶段,由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5~3m/s;烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3~4m/s。如一座高度为100m的高层建筑,在无阻挡的情况下半分钟左右,烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。

1.2 疏散途径少、难度大 高层建筑一是层数多,垂直距离长,疏散到地面或其它安全场所的时间长;二是人员集中,影响消防员登梯的速度和人员疏散的时间,贻误了灭火救援的时机;三是发生火灾时由于各竖井空气流动畅通,火势和烟雾向上蔓延快,普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因而无法使用,因此,多数高层建筑安全疏散主要是封闭楼梯,而楼梯间内一旦窜入烟气,就会严重影响疏散。这些都是高层建筑发生火灾时进行疏散的不利条件。

1.3 功能复杂,起火因素多 高层建筑层数多,面积大,大多综合性较强,使用功能复杂,集餐饮、娱乐、宾馆、商店、办公等于一身。如石家庄市的联邦·东方明珠,位于河北省会东南分区核心地段,占地88亩,建筑面积45万平方米。项目包括18万平方米的商业和6个高层住宅,以99.8m建筑高度,造就省会东南绝对制高点。东方明珠分居家超市、主题家私、联邦百货、娱乐之星、时尚休闲美食五个商业组团,集购物、休闲、娱乐、餐饮、商务办公于一体,其功能复杂多样,使用单位多,人员密集,流动性大,各项管理制度就不容易落到实处,火灾隐患和漏洞就容易出现。一是复杂多样的功能,使用的电器设备多,用电荷载大,如果管理不善,出现电器使用不当、乱拉乱扯电线、随意增加负荷等,就会造成电线短路而引发火灾。二是功能多样,结构复杂,设计、施工难度大,稍有疏忽,都会埋下火灾隐患。三是使用明火部位多易引发火灾。同时,高层建筑落雷机会比一般建筑多,如果避雷接地出现问题,也可能在雷击时引发火灾。

2 扑救高层建筑火灾的具体措施

通过分析,根据建筑特点与火灾发展规律,有效利用建筑内部消防设施的有利条件,发挥公安消防部队现有消防装备的优势,采取灵活的战术措施,才能主动、及时扑救火灾,保证人员生命、财产安全。

2.1 上得去,要占领有利阵地 扑救高层火灾,能否上的去,并迅速占领有利于灭火的阵地,是能否夺取灭火战斗主动权的关键。根据目前高层建筑特点和消防登高装备的实际情况,火场指挥员要充分利用登高消防车,如云梯车、曲臂式登高车以及手摇梯和挂钩梯等,或者利用楼房本身的楼梯、电梯、室外固定梯、阳台以及邻近可以利用的建筑物,攻入起火楼层的房间,展开灭火战斗。

2.2 加强火场供水,保证灭火需要 扑救高层火灾的供水难度较大,用水量较多。平时调查研究、制定灭火作战计划时,就应该着重研究解决这个问题。供水时,要做到合理利用铺设水带,搞好协同作战,充分利用室内外固定消防设。

2.3 保证通讯联络等后勤保障,防止人员伤亡 扑救高层火灾时,火场指挥部必须采取一切有效措施,保证整个火场之间,特别是进攻阵地与指挥车,高层上的灭火阵地与地面之间的通讯联络畅通无阻,同时,火场指挥部与调度室之间也要保持密切联系,防止发生人身伤亡事故。

2.4 结合灭火救援现场实际,灵活机动地实施救人 在火灾现场复杂、被困人员多,消防人手不足,允许救人时间短等情况下,除各类举高云梯车合理运用救人外,要结合灭火救援现场实际,灵活机动地实施救人,主要方法有:①缓降器救人。采取将缓降器一端固定在阳台或固体的物体上,把安全绳一端救生带套在被救者的腋下,将被困人员缓慢滑下。②消防梯救人。将六米拉梯架到消防车顶上,起到九米拉梯的作用,另外,将挂钩梯与拉梯配合使用,让被困人员自己顺挂钩梯沿拉梯爬下逃生。③梯子搭桥救人。在相邻的建筑之间,用消防梯子搭桥,让被困人员顺梯子逃向相邻安全的建筑。④结合现场实际实施救人。可利用建筑物内外的安全出口、疏散楼梯、消防电梯、门窗、避难层、落水管等途径实施救人。

3 高层建筑消防安全防范工作责任重于泰山

高层建筑的增多是时展的必然,不可能因其火灾的严重性而因噎废食,关键在于如何预防火灾的发生、降低火灾的损失。本人认为,在加强消防队伍对高层火灾作战指挥、实战训练等工作之外,高层消防工作必须把重点放在防患于未然的防范措施落实上;同时,立足初起火灾单位自救措施的落实。做好高层建筑火灾防范工作“责任重于泰山”。这是贯彻“预防为主”消防工作方针的根本所在,也是新颁布的《消防法》落实企事业单位自身消防安全责任的具体措施。

参考文献

[1]公安部消防局.高层建筑消防设计手册[M].北京:中国人民公安大学出版社,2003.

[2]公安部消防局.消防灭火救援[M].北京:中国人民公安大学出版社,2003.

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关键词:高层建筑;火灾扑救;环节

中图分类号:TU973.34

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2013)07-0182-02

1.前言

目前,作为现代化城市标志之一的高层建筑、超高层建筑在全国各大中城市已大量投入使用。据2012年不完全统计,目前,我国已有高层建筑超过30.5万栋,百米以上建筑近2800栋,300m以上在建建筑40余栋。这些高层建筑一旦发生火灾,极易形成立体火灾,造成重大人员伤亡和财产损失。如2009年中央电视台新址附属文化中心火灾、2010年上海市静安区胶州路公寓大楼“11-15”特别重大火灾事故,都造成了重大人员伤亡和财产损失。残酷的现实告诉我们,高层建筑恶性火灾的危害随时存在,作为与火灾作斗争的消防部队必须牢固树立危机感和应战的准备。

俗话说:“知己知彼,百战不殆”。要想成功扑救高层建筑火灾,首先要了解高层建筑结构和火灾特点,只有这样才能在扑救高层建筑火灾时“对症下药”,科学、合理的采取技战术,成功扑救高层建筑火灾。下面,笔者就高层建筑火灾的扑救,浅谈一下自己的看法。

2.高层建筑的建筑特点

2.1结构复杂。一是主体建筑高、层数多,如中国目前已建成并投入使用的上海金茂大厦高度为420.5m,共88层;上海环球金融中心高度为492m,共101层。二是周围有裙房(按规定主体建筑至少留有1/4边不设裙房),裙房内设有锅炉房、变压器室、配电间、厨房、餐厅、仓库等。三是形式与结构多样,形式有四方形、塔型、阶梯形、凹形、人形等,结构体系有框架、剪力墙、筒体等。四是电梯井、电缆井、管道井、各种楼梯通道等多,易造成火灾蔓延。五是电器设备多,如各种照明灯具,电冰箱、电视机、电梯、中央空调、自动窗帘等。

2.2用途广泛。高层建筑多数用于住宅、办公、商贸、宾馆及综合应用。住宅楼、宾馆、办公楼、百货楼等,经常聚集较多的人员,一些高级宾馆还有宴会厅、歌舞厅、咖啡厅、酒吧间、展览厅等。

2.3可燃物多。一是高层建筑内可燃装饰材料多,如可燃材料吊顶、塑料墙布、墙纸、窗帘等,有些管道、电缆的隔热材料也是可燃材料。这些材料在燃烧过程中能放出大量的热和可燃气体,以及带有毒性的烟气,威胁人员安全,同时能加快燃烧速度,发生爆燃。二是室内陈设的可燃物品多,如化纤地毯、壁毯、挂画及床、沙发、桌椅等生活用品。一般住宅楼的火灾荷载密度约35-60kg/m2,高级旅馆达45-60kg/m2。

3.高层建筑的火灾特点

3.1易形成立体火灾。高层建筑的竖向管井与通道、共享空间、玻璃幕墙缝隙等部位,易产生“烟囱”效应,烟火流动速度快;外部风力作用会加剧火势蔓延;高强度热辐射会引起临近建筑燃烧。尤其是高级旅馆、综合楼以及重要的图书楼、档案楼、办公楼、科研楼等高层建筑,一般室内可燃物较多,有的高层建筑还有可燃物品库房,一旦起火,燃烧猛烈,易形成立体火灾。

3.2烟气蔓延迅速。火灾初期阶段,因空气对流,在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s;在火灾燃烧猛烈阶段,由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5-3m/s;烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度为3-4m/s。如一座高度为100m的高层建筑,在无阻挡的情况下,半分钟左右,烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。

3.3人员疏散困难。高层建筑层数多、垂直距离长、疏散时间长、人员集中等特点,给发生火灾后人员疏散增加了难度。尽管我国有些经济较发达城市的消防部门购置了登高消防车,但数量有限,而且其高度也不能完全满足安全疏散和扑救的需要。普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因而无法使用。因此,多数高层建筑安全疏散主要是靠楼梯,而楼梯问内一旦窜人烟气,就会严重影响疏散。这些,都是高层建筑发生火灾时造成人员疏散的主要原因。

3.4火灾扑救难度大。高层建筑高度都在24m以上,一旦发生火灾时从室外进行扑救相当困难,一般要立足于自救,即主要靠室内消防设施。目前,大部分高层建筑内部的消防设施还不够完善,尤其是二类高层建筑仍以消火栓系统扑救为主,在扑救高层建筑火灾往往遇到较大困难。例如:热辐射强,烟雾浓,火势向上蔓延的速度快和途径多,消防人员难以堵截火势蔓延;当形成大面积火灾时,其消防用水量不足,需要利用消防车向高楼供水,建筑物内如果没有安装消防电梯,限于消防员的登楼体能,不能及时到达起火层进行扑救,消防器材也不能随时补充,均会影响扑救。

4.扑救高层建筑火灾的环节

4.1固定消防设施是成功灭火的关键环节。现有高层建筑一般均设有消防控制中心、自动灭火系统、报警系统、疏散指示系统、防排烟系统,可以说消防设施齐全,这为高层火灾扑救的成功提供了有利条件。一是消防控制室是火情侦察的最佳途径。消防控制室是整个高层建筑的心脏,消防设施的好坏、楼层的监控情况,消控中心可以全部掌握,作为火场指挥员,第一时间了解高层建筑火灾的基本情况,监控中心是必然选择。可以初步掌握燃烧楼层、燃烧部位、人员被困情况、消防设施的好坏等,通过消防控制中心的火情侦察,为火灾扑救战术、人员疏散提供战术依据。二是固定消防设施是灭火成功的最佳选择。高层建筑的自动喷水灭火系统、室内消防栓系统供高层建筑发生火灾时自救和消防员灭火救灾时使用,自动喷水灭火系统可以起到灭火、降温作用,防排烟系统可起到排烟作用,消防电梯可供消防员和人员疏散使用。室内消防栓可供员工自救和消防队供水、灭火使用、防火分区可对火灾蔓延起到重要作用。所以,在高层火灾扑救中始终要坚持“以固为主,固移结合”的原则。

4.2快速有效排烟是成功灭火的制胜环节。据火灾统计资料表明,烟气是建筑火灾中致人员死亡的罪魁祸首,因烟熏死亡的占比例高达80%在被火烧死的人数中,多数也是先中毒窒息晕倒后被火烧死的。因此,在扑救高层建筑火灾,必须快速排烟,开辟救生通道。一是必须防止烟雾中毒。烟雾的流动扩散速度与烟雾的温度和流动方向有关。烟雾在水平方向的扩散流动速度,一般为0.3m/t-0.8m/t;烟气在垂直方向的扩散流动速度较大,通常为1m/t-5m/t。在楼梯间或管道井中,由于烟囱效应产生的拔力,烟气流动的速度可达6m/t-8m/t。烟雾对人体的危害主要是因燃烧产生的有毒气体所引起的窒息和对人体器官的刺激,以及高温作用。因而,防止烟雾中毒是扑救高层建筑火灾的重要注意事项。被困人员可以使用建筑内部配备的防毒面具、湿毛巾、口罩防止烟雾中毒、预防窒息;施救人员必须佩带空气呼吸器。二是必须快速有效排烟。高层建筑的特点,决定了其一旦发生火灾,烟火蔓延扩散快,人员疏散时间长,火灾扑救困难。要想快速营救被困人员只能通过快速排烟,提高火场的能见度,为人员疏散赢得更多的时间,就必须快速有效排烟。火场排烟主要是利用机械排烟系统、排烟塔、排烟竖井、排烟窗等排烟设施排烟,也可以利用喷雾水流、移动排烟设备和破拆建筑结构等方式进行排烟。实施排烟时要选准排烟路径,以方便人员疏散和灭火进攻,此外严禁破拆玻璃幕墙排烟,防止因外部风力加大,加大内部火势蔓延强度。

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【关键词】高层建筑;消防设计;审核工作

近年来,随着社会经济的迅猛发展,高层建筑犹如雨后春笋般拔地而起。然而高层建筑火灾形势也不容乐观,部分高层建筑因存在安全出口数量、防排烟设施、自动消防设施等设计不符合规范要求,存在先天性火灾隐患,一旦发生火灾,极易造成重大损失和人员伤亡。笔者通过多年的工作实践,深切感受到加强高层建筑消防设计审核工作,是从源头上避免先天性火灾隐患、减少高层建筑火灾的关键举措。

1.高层建筑火灾特点

1.1功能结构复杂火灾荷载大

高层建筑用途广泛,体量大,多用作旅馆、办公楼、经贸楼、邮电通信楼、金融楼、住宅楼等,建筑内部功能结构复杂,往往在同一建筑内设有办公、会议室、旅馆、餐厅、娱乐场所、商场等。高层建筑往往内部装修豪华,设施、设备齐全,易燃、可燃物多,火灾荷载大。

1.2烟囱效应明显火灾蔓延快

根据高层建筑的结构特点,在建筑内部势必形成各种纵横交错的连通空间,横向如吊顶、空调通风管、排烟管道等,纵向如中庭、电梯井、管道井、电缆井、通风井等。各种管道和竖井在火灾中极易形成火灾蔓延的途径,如果高层建筑内的管道和竖井防火分隔存在问题,火灾发生过程中,这些管道和竖井就如同一座座烟囱,产生烟囱效应,使烟火以3-5 米/秒的速度迅猛向上蔓延,仅需1分钟就可蔓延至200米左右的高度。

1.3疏散手段有限人员疏散困难

大型的高层公共建筑可容纳上万人,如同“垂直城市”。 高层建筑垂直疏散主要靠楼梯疏散,由于楼层多,疏散通道有限,疏散距离长,人们要从危险区域撤离出来,需要很长时间,且高度越高,人员越多,疏散时间就会越长。火灾发生时,人的求生本能及恐惧心理强烈暴露,大量人流汇集,极易发生拥挤堵塞,难免发生踩踏、摔伤等惨剧。此外,发生火灾后,低层的火灾向高层蔓延传播的速度较快,而处于高层的待疏散人员所需的疏散时间最长,这也大大降低了疏散的安全性。

1.4火灾扑救难度大

一是外部进攻难。由于高层建筑高度高,主体建筑周围往往设有裙房、甚至设有架空线路或绿化树木等,外部登高救人、灭火会受到限制;二是登高灭火救援难。消防员负重登高,与疏散人流对撞,影响登高灭火、救援速度;三是排烟难。受建筑结构、消防登高设备和玻璃幕墙限制,以及风向、风力的影响,难以实施破拆玻璃窗进行自然排烟,只能单纯依靠机械防排烟系统进行排烟;四是供水难。高层建筑往往需要分区供水,如果消防车工作压力达不到供水要求或消防水泵失效、故障,向上供水就极其困难。

通过高层建筑火灾特点的分析,我们不难看出,高层建筑火灾发生后,火灾扑救及人员疏散难度较大,只有从源头上避免先天性火灾隐患的发生,才能减少高层建筑火灾损失和人员伤亡,因此,我们就务必要高度重度视消防设计审核工作。

2.我国建筑消防设计审核的依据与重要性

2.1我国建筑消防设计审核的依据

建筑消防设计审核,是指公安消防机构依照法律、法规和技术规范对新建、扩建、改建(含室内外装修、建筑保温、用途变更)等建设工程项目的消防设计实施的技术审核。《中华人民共和国消防法》明确规定:“建设单位应当将建筑工程消防设计文件报送公安机关消防机构审核;未经依法审核或者审核不合格的,负责审批该工程施工许可的部门不得给予施工许可,建设单位、施工单位不得施工”。公安机关消防机构依据《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》等40多部技术规范和规定对建设工程进行消防设计审核。因此,建筑工程消防设计审核不仅是法律赋予公安消防监督机构的权力,也是国家现行的消防技术规范和其它技术标准的要求。

2.2建筑消防设计审核的重要性

对建筑工程项目进行消防设计审核之所以重要,是因为建筑消防设计审核是整个消防监督工作的一部分,是消防监督工作的基础和源头。将建筑设计图纸报消防部门进行消防设计审核,提出整改意见,将火灾隐患消除在建筑设计图纸阶段,从根本上减少火灾发生的机率。一方面做好审核工作即可以从源头上消除火灾隐患;另一方面又能更好地指导施工图的设计和工程施工,使建筑工程满足国家消防技术标准,从而可以避免先天性火灾隐患的存在。

3.高层建筑消防设计审核过程中应把握的要点

3.1总体平面布局应合理

在进行总平面设计时,应根据城市规划,合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源。在高层建筑消防设计审核过程中,应重点审查高层建筑的防火间距、消防车道是否满足规范要求。高层建筑周围应设环形消防车道,当设环形车道有困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道,当高层建筑的沿街长度超过150米或总长度超过220米时,应在适中位置设置穿过高层建筑的消防车道。

3.2防火分区划分应标准

所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域(空间单元)。在建筑物内采用划分防火分区这一措施,可以在建筑物发生火灾时,有效地把火势控制在一定的范围内,减少火灾损失,同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。在高层建筑消防设计过程中,应针对不同的建筑类别,确定防火分区的允许最大建筑面积,确保防火分区划分合理。因此,在高层建筑消防设计审核过程中,要核实防火分区的设置是否符合现行国家工程建设消防技术标准的要求。同时,还应注意防火分区的设置不能跨越防烟分区。

3.3安全出口和疏散距离应满足要求

高层建筑由于垂直疏散距离长、人流密集而导致疏散困难。因此,要求每个防火分区的安全出口不少于两个,才能使起火层的人员尽快脱离火灾现场。处于两个楼梯之间或是外部出口之间的人员,当其中一个出口被烟火堵住时,可利用另一处楼梯间或出口达到疏散的目的。在火灾发展到中期时,人在烟雾中的可见距离一般在30米左右,因此规定高层建筑位于两个安全出口之间的房门至外部出口或楼梯间的最大距离为30米左右。考虑到火灾时房间里的人员疏散有可能在惊慌失措的情况下跑向走道的尽头,发现此路不通后会调转方向再找疏散楼梯口,因此,有必要缩短安全疏散的距离。按照规范将袋形走道两侧或尽端房间的安全疏散距离,规定为最大安全疏散距离的一半。

3.4火灾自动报警系统应完善

火灾自动报警系统是为了早期发现并及时通报火灾,以便采取有效措施,使火灾得以控制和扑灭而设置在建筑内的 自动消防设施。在高层建筑消防设计审核过程中,应重点把握,一是火灾探测器的设置。敞开或封闭的楼梯间应单独划分探测区域,并每隔2~3层设置一个火灾探测器;二是手动火灾报警按钮的设置。各楼层的前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用前室)是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地,应作为设置手动火灾报警按钮的首选部位。

3.5自动喷水灭火系统设置应恰当

自动喷水灭火系统以其安全可靠、控火灭火成功率高、经济实用、适用范围广、使用期长等优点,已成为高层建筑中广泛使用的消防设备。在高层建筑消防设计审核中,应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定自动喷水灭火系统的系统选型,并应根据自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级,经计算后确定喷淋泵的设计流量。

3.6防、排烟系统的设置应规范

防烟排烟系统是建筑物内设置的用以控制烟气运动,防止火灾初期烟气蔓延扩散,确保室内人员的安全疏散和安全避难并为消防救援创造有利条件的防烟系统和排烟系统的总称。在审核过程中,应重点核查防、排烟系统的风口、风阀、风机、风道是否满足规范要求。还应注意,防、排烟系统要和火灾自动报警系统进行联动控制。

3.7灭火器材配备应充足

高层建筑应严格按照《建筑灭火器配置设计规范》配备相应型号和一定数量的灭火器。有的单位和个人错误地认为有了自动消防设施就不需要配备灭火器材。必须纠正这种错误观点。灭火器是扑灭初期火灾的必要工具,不能替代。不仅如此,还要根据高层建筑内不同种类的物质和火灾危险性,配置相应规格型号的灭火器。高层建筑灭火器的配置,要作为消防设计和审核的重要内容来考虑。

4.结语

通过分析,我们得知消防设计审核在保证高层建筑消防安全中占据着重要地位。为进一步提高高层建筑消防设施运行质量,改善消防安全环境,预防和减少高层建筑火灾危害,消防部门必须对高层建筑的消防设计进行严格把关。对于审核中出现的问题,建设单位要及时改进,避免先天性消防安全隐患的存在。 [科]

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关键词:高层民用建筑 ;安全疏散 ;方法

中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:

引言

安全疏散设施对于高层民用建筑来说,主要是指疏散楼梯、公共走道和门、避难层或避难间,疏散指示标志和应急疏散照明等设施。为了避免和减少人员伤亡事故和严重经济损失,必须严格按规范设置安全疏散设施,为逃生和救援创造条件。

1.1 高层建筑特点

我国的《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-1995)、《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)将 10 层及 10 层以上的住宅建筑与高度超过 24m 的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。高层民用建筑的特点有 :布置复杂 ,形式多样 ;体量庞大 ,人员集中 ;通道较长 ,方向难辨 ;功能繁多 ,设备密集 ;可燃物多 ,火灾荷载大 ;消防设施齐全 ,维护保养要求高。

1.2 高层民用建筑火灾的特点

1.2.1 火势蔓延快、途经多

高层民用建筑火势可通过门、窗、吊顶、走廊等途径横向蔓延 ,也能通过横向的孔洞、管道、电缆桥架蔓延 ;竖向电梯井、楼梯间、风道、管道井、排气道、电缆井等竖向井道以及竖向孔洞、共享空间、玻璃幕墙缝隙等是高层建筑火势垂直蔓延的主要途径。竖向井道易产生烟囱效应以及火风压 ,使得火势迅速向上蔓延。在火灾初期阶段 ,烟气水平蔓延的速度为 0.5m/s-0.8m/s,垂直方向蔓延速度为 3m/s-4m/s。风速随着建筑物的高度增加而增大 ,而风对高层建筑火灾火势的蔓延扩大具有较大的推动作用。

1.2.2 人员疏散困难

高层建筑发生火灾时 ,会产生大量烟雾 ,这些烟雾不仅浓度大 ,而且流动扩散极快 ,使得人员疏散、逃生困难重重 。同时烟雾还是妨碍灭火救援行动和导致人员伤亡的重要原因。高层建筑由于楼层高、建筑面积大 ,使得疏散距离比较远 ,常常需要比较长的疏散时间。当高层建筑发生火灾时 ,由于人员众多 ,增加了疏散救援的难度。疏散时容易出现拥挤梗阻情况 ,从而严重影响人员疏散速度。

1.2.3 功能复杂 ,扑救难度大

1)楼层高 ,攀登难 ,登楼消耗体能大 ,体力下降 ,对开展灭火救援有较大影响 ;登楼路径有限 ,一旦较高楼层发生火灾 ,大多数只能依赖内部楼梯和电梯 ;救援开展时间长 ,高层建筑灭火救援战斗开展的时间比其他场合长得多 ;

2)灭火用水量大 ,供水难度高。铺设水带途径少 ,难度大 ;供水压力高 ,水带易爆破 ;灭火用水多 ,满足要求难 ;玻璃幕墙坠落破坏力强 ,威胁大 ;

3)消防灭火设施装备不够完善。现有消防车的供水能力和供水器材的耐压强度达不到高层建筑的高度 ;举高消防车、消防直升机作用有限。

2 高层民用建筑影响人员疏散的因素

2.1 建筑因素

建筑因素包括 :1)走廊、疏散楼梯、安全出口。高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。2)防烟、排烟设施。高层建筑应具有机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施 ;3)紧急照明设备。高层建筑应设置火灾应急照明和疏散指示照明 ;4)耐火性能 ,建筑构件的燃烧性能和耐火极限 ;5)疏散和灭火特殊通道 ;6)建筑的内部装修。

2.2 环境因素

环境因素包括 :1)烟气 ;2)毒性 ;3)热辐射。火灾中70%~80% 人员伤亡是因为烟气的吸入而不是由于燃烧造成的。火灾产生的大量减光性的烟气弥漫通道 ,能见度低 ,分不清方向 ,疏散困难 ;同时烟气中具有的毒性可致人死亡。

2.3 人员因素

人员因素包括 :1)生理反应 ;2)避难心理 ;3)行为反应。火灾事件在引起人体各种生理反应的同时也会引起包括认知情绪及行为等方面的一系列的心理反应而且火灾状况下人们的行为多是无序性和多向性的。

3 高层民用建筑安全疏散的对策探讨

3.1 延长危险来临的时间

烟气是造成人员伤亡的最主要原因。火灾烟气具有毒害性、减光性和恐怖性 ,其中毒害性是引起人员伤亡的最主要因素 ,减光性严重妨碍人们安全疏散 ,恐怖性导致人们无法做出正确的行为反应。因此 ,要延长危险来临的时间 ,就必须尽量减薄烟气层厚度 ,具体有以下措施 :

1)设计防火和防烟分区。合理设计水平和竖向防火、防烟分区 ,尽量将火灾限制在一定的范围内 ,争取安全疏散的时间 ;

2)设计自动灭火系统。自动灭火系统是一种在发生火灾时 ,能自动灭火并同时发出火警信号的系统。自动灭火系统是扑灭建筑初期火灾非常有效的一种灭火设备 ;

3)设置防排烟系统。加压防烟系统 ,防止烟气流向非火灾区。自然排烟、机械排烟系统 ,将火灾产生的烟或流入的烟排除、稀释、防止烟气浓度上升 ,确保人们安全疏散 ;

4)设置消防设施联动控制系统。联动控制实现消防设备的供电电源、灭火设备、防排烟、消防电梯、消防广播、消防电话等系统的联动控制。

3.2 缩短疏散开始的时间

疏散时间包括疏散开始时间和疏散行动时间。而疏散开始时间在整个安全疏散时间中占有非常重要的地位 ,甚至重于疏散行动时间。疏散开始时间是由火灾探测系统的反应时间和人员确认反应时间两部分决定。因此 ,要缩短疏散开始的时间 ,主要采取以下这些措施 :

1)设置火灾探测器和火灾报警控制器。合适可靠的火灾探测器可以在发生火灾后 ,准确地向火灾报警控制器发出火警信号。火灾报警控制器可以将探测器接收到信号接受、显示和传递 ,并能对自动消防等装置发出控制信号 ;

2)进行火灾演习 ,防火安全教育。人员确认火灾时间也是安全疏散的重要因素。对高层建筑居住、工作人员进行火灾演习 ,提高他们确认的火灾时间 ,防止精神过度紧张而产生恐惧心理 ,造成行动的混乱。消防部门组织一些关于防火安全教育活动 ,使人们学会安全防火知识 ,掌握各种避难的方法 ,提高紧急状况下的心理承受能力。

3.3 缩短疏散行动的时间

1)合理建筑布局和平面布置。在进行总平面设计时 ,应根据城市规划 ,合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源等。其各项参数应严格遵循《高层民用建筑设计防火规范》的规定 ,并且考虑建筑结构特点和建筑集中人员的疏散能力 ;

2)安全疏散和消防电梯。高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。疏散楼梯间、楼梯以及消防电梯的设置应按照《建规》要求 ;

3)设置安全疏散诱导系统。通过广播和口头方式实现听觉诱导 ,通过火灾紧急事故照明和疏散诱导标志实现视觉诱导 ;

4)制定有效的防火安全疏散预案。高层建筑管理者要预见火灾潜在的危险性 , 并根据建筑物自身特征 , 与消防部门联合确立合理、有效的防火安全对策和安全疏散预案。

4 结论

文章探讨了高层民用安全疏散与火灾发生时的应急对策,实际上高层民用消防安全涉及许多方面,并且相互不能割裂。高层民用的防火问题也是一个与经济发展一起共同发展的持续性的课题,随着近年来超高层公共建筑的建设与其功能的复杂化和不断出现的新的问题,还有待进一步的探讨和研究。

参考文献

[1] GB 50045-95,高层民用建筑设计防火规范( 2005年版)[S].

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关键词:高层建筑;火灾;消防;安全逃生途径

中图分类号:TU998.12 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)02-0075-02

0 引言

高层建筑的火灾的产生原因复杂、蔓延方式多样、人员疏散困难,同时过高的楼层也给扑救带来了很大的难度。对高层建筑火灾的消防级逃生途径进行研究,有助于相关部门在火灾发生时及时的采取正确的应对措施,尽可能的减少人员伤亡与财产损失,确保城市运行的稳定和人民生活的安全。

1 城市高层建筑火灾产生的原因

1.1 高层建筑在设计上存在着一定的误区为了满足高层建筑对使用功能的需要,在城市的高层建筑当中,都存在有大量的电子设备,而想要保证电子设备的正常运行,电力的稳定供应则是必不可少。因此,高层建筑当中往往存在众多供电子设备使用的独立供电线路。与此同时,高层建筑内部居民的生产生活也需要消耗大量的电力,导致高层建筑内用电的总功率居高不下,加上高层建筑内部的导线往往都是集中铺设,致使电缆、电线长时间处于高温状态,加快了导线连接点与外部绝缘层的老化,如果这种情况无法及时的得到改善,便会引起电表烧毁、电线短路,最终导致火灾的发生。

1.2 建筑材料的防火性能较差高层建筑在建设过程当中,往往会采用大量的装饰材料,尤其是高层建筑的顶梁、墙面、柱子、吊顶等,采用的装修材料数量多、面积大,因而需要消耗大量的建筑材料与装饰材料,这些材料的种类众多,质量也存在着较大的差别。如果在高程建筑的建设过程中,施工单位为了追求经济利益而选择了价格低廉,但是防火性能较差的材料,便会增加高层建筑物发生火灾的可能性。而火灾一旦发生,这些易燃的装饰材料便会成为加速火情蔓延的媒介,使火情迅速扩散,给高层建筑火灾的救援带来了极大的困难。

1.3 居民的防火意识仍有欠缺在高层建筑发生的火灾中,有很大一部分便是由于居民缺乏必要的安全意识,在厨房中用火时粗心大意,使油、煤气、液化石油气或厨房内其他可燃物发生燃烧,最终引起火灾。而这时部分居民由于惊慌失措,可能会采取错误的救火措施,致使燃烧的面积进一步扩大,导致消防人员错过灭火的良机,令火情无法及时得到有效的控制,从而演变为火灾。

1.4 其他原因除了以上提到了三种因素外,高层建筑在建设的过程中,部分在工程中为了节省投资,边设计边施工,致使高层建筑内部缺乏必要的防火设计,同时采用质量不过关的消防设施,并在高层建筑没有通过消防验收时便将其投入使用,导致高层建筑存在严重的安全隐患。而在高层建筑的使用过程中,由于建筑物内的消防设施种类和数量众多,而管理人员则缺少必要的经验,导致消防设施管理与维护的较为混乱,致使火情发生时,无法在第一时间得到有效的控制,令本不会演变成火灾的火情演变成重大的火灾,给国家与人民带来重大的损失。

2 如何加强城市高层建筑火灾消防安全

2.1 做好高层建筑防火设计在对高层建筑进行选址时,要依据城市的总体规划,合理的确定建筑的位置、建筑物周边的防火间距、消防车道以及消防水源的分布。在建筑物内部合理的设置防火分区,以便火灾发生时有效的阻止火情的快速蔓延,给居民的安全撤离赢得宝贵的时间。在对高层建筑的安全疏散通道进行设计时,应当结合火灾发生时人员的逃生情况,同时在竖直与水平两个方向设立疏散路线,并且将两条路线设计在高层建筑的两侧,保证居住在高层建筑各个位置的人员均能够安全离开火场。同时,也应当考虑到建筑物的通风空调系统、防烟系统与排烟系统,并对其进行合理的规划,使其在火灾发生时能够给建筑物内的人员提供良好的保护。

2.2 减少可燃建筑材料的用量在对高层建筑进行建设时,为了减少火灾的危害,应当尽可能的在建筑物的装修当中,减少可燃材料的使用量,尽可能的使用不可燃或难燃的材料,并对可燃的材料进行阻燃处理,降低室内装修材料燃烧的可能性。另一方面,居民与高层建筑的管理者应当根据建筑物内部存放物品的性质,来采取相应的防火措施,尽可能的降低火灾的危险性。

2.3 加强室内装修防火的力度在对建筑物进行内部装修时,除了减少可燃物的用量之外,还应当确保装修的设计不影响到消防器材的使用、且不干扰消防设施的正常运行,同时,装修期间还要考虑到材料的处理,未经使用和废气的材料均不得占用消防专用的安全通道,确保居民逃生的通道没有杂物,并保证排烟设施的畅通,保证居民的生命财产安全。

2.4 规范的安全功能完备的消防设施与消防器材高层建筑由于楼层较高,因此一旦发生火灾,往往扑救难度较大,且人员疏散困难,因此完善消防设施的安装,并对其加以科学的管理,确保消防设施能够正常使用,在第一时间有效的控制火情,对控制高层建筑火势的蔓延有着重要的作用,能够为人员的疏散与消防部门的扑救赢得宝贵的时间。因此,在高层建筑的建设过程中,应当根据要求严格的规范消防设备的安装,并在高层建筑投入使用后加大消防设施的管理与维护力度,保证消防设施与器材都处在良好的状态,提高高层建筑的使用安全。

2.5 加强高层建筑的消防安全管理首先,应当组织相关的人员成立消防安全组织,并确定消防安全的责任人与管理者,建立健全消防安全管理机构,将防火安全的各项管理措施落到实处,认真对待每日的防火巡查、并制作完备的消防档案,确定出高层建筑防火的关键部位,并对其进行重点监管,确保将高层建筑物发生火灾的可能性降到最低。其次,在日常的工作当中,消防安全管理机构便应有预见性的制定出火灾发生时的扑救措施和人员的疏散方案,.以保证在火灾来临时能够及时冷静的加以应对。当高层建筑火灾发生时,要有计划、有组织的对建筑物内的人员进行疏散,保证火灾期间的人员安全。

2.6 提高高层建筑内人员的防火意识高层建筑的管理部门应当加大对消防知识的普及力度,确保高层建筑内的人员具备良好的防火意识,在日常生活中能够采取有效的防火措施,并具备科学的逃生知识。降低火灾发生的可能性,并确保火灾发生时,人员能够安全的撤离。

3 城市高层建筑火灾产生后的安全逃生途径

3.1 城市高层建筑火灾逃生的难点首先,高层建筑的高度较高,人员数量较大,这边给人员的疏散带来了一定的困难,如果人员从楼梯撤离,很可能会造成人员流量过大,导致安全通道的堵塞,给人员的疏散带来不利的影响。而电梯等设施虽然能够对人员进行快速疏散,但是在火灾发生时,由于建筑物的电力系统很容易受到影响,使电梯有可能出现骤停等现象,因此只能有选择性的进行使用。而过高的楼层又令消防车的云梯难以到达,使救援人员只能通过室内楼梯进行灭火与救援,不仅加大了灭火的难度,也增加了救援人

员面临的风险。其次,由于消防技术与建筑技术发展的不平衡,使得高层建筑内部的灭火装置难以满足消防救援的需要,例如,部分高层建筑采用消火栓作为扑救火灾的主要手段,而此类消防系统对水量以及水压的要求较高,导致火场的实际需水量远远超过了消防系统的供水量,使高层建筑内部的消防设施难以有效的阻止火情的蔓延,给人员的逃生造成了很大的困难。最后,目前城市内部高层建筑的高度已经远远超过了消防系统能够达到的高度,这的特点给高层建筑火灾的扑救与对人员救援带来了很大的困难。而在火灾发生后,火场指挥与建筑内部消防人员的联络不畅,也使高层建筑发生火灾时,难以组织起整体的扑救,降低了灭火与救援的效果。

3.2 城市高层建筑火灾的安全逃生方法

3.2.1 选择科学的逃生路线在建筑物发生火灾时,人员由于过于慌张,很可能在火灾发生的初期做出错误的决定,从而延误逃生的最佳时机。因此,在发现火情时,建筑物内部的人员应当第一时间做出理智的逃生决定,并选择最近的逃生通道进行疏散。如果逃生的通道被堵塞,或火情已经使人无法通过,则应当寻找安全的躲藏空间,并立即封闭空间的入口,减少火场有毒烟气的进入。

3.2.2 采取合理的逃生方式据科学统计,在火灾发生时,给人伤害最大的并非火焰,而是火焰在燃烧时产生的有毒烟气,因此,在逃生时,应当使用肥皂水或者饮用水等液体浸湿毛巾、衣物等物品,并用其捂住口鼻,减少烟气的吸入量。另外,火灾产生的烟气通常集中在建筑物的上方,所以建筑物内部的人员在逃生时应当尽量以较低的姿态快速的撤离火场,同时注意控制呼吸,减少有毒烟气的吸入量,确保自身能够安全的脱离火场。

3.2.3 避免因慌乱延误逃生的时机根据心理学研究显示,人在危机的情况下,采取正确决定的时间要明显多于正常状态。因此,在高层建筑发生火灾时,应当尽可能的保持冷静,理智的分析当前的状况,选择合理的逃生路线,如果下行的路线未被封闭,应尽可能选择向下行进,而非被火驱使着向上攀爬。同时要理智的分辨路线,尽量避免将自己困在火场当中。而即便被困,也应当采取正确的应对措施,关闭面向火场的门,同时接近房间内的窗户,大声呼救等待救援,不要因为慌乱而错误的采取跳楼的方法,威胁自身的生命安全。

4 总结

了解高层建筑火灾产生的原因,采取合理的办法提高高层建筑的消防安全,在火灾发生时采取合理的手段应对,能够有效的降低高层建筑火灾给国家及人民带来的损失,对城市的正常运行有着重要的意义。

参考文献:

[1]吴忠刚.高层建筑火灾致因因素分析与防火安全对策[J].安防科技,2010,(8)

[2]王林.高层建筑火灾中的人员疏散研究[J]现代商贸工业,2009,(3)

[3]陈蔚.高层建筑火灾中人员安全疏散的特点及对策[J]科技信息,2007,(35)

[4]薛宏.浅谈高层建筑火灾的安全疏散[J]中国科技信息,20ll,(9).

[5]严鸿进.浅谈高层建筑火灾扑救及人员疏散对策[J]科学之友,2011,(1)

[6]江爱民.浅谈高层建筑火灾特点及防控措施[J]科技创新导报,2011,(9)

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关键词:高层建筑;火灾预防;防排烟分析

Abstract: high-rise building fire has its own special properties, it is necessary to independent study. In this paper, according to the modern high-rise building fires characteristics, analysis of high-rise building fire systems smoke causes, and on high-rise building smoke control work in a specific solution makes some explanations.

Key words: high-rise building; fire prevention; smoke analysis

中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:

若高层建筑发生火灾,其火势蔓延速度快,如果不能及时有效地进行疏散扑救工作,则会造成难以估量的生命、财产损失。高层建筑防排烟系统,对于高层建筑消防安全具有积极的建设意义。

一、高层建筑发生火灾呈现出的特点

(一)火势蔓延速度快。高层建筑一旦发生火灾,其建筑内部的楼梯间、风道、电缆井、管道井等各种竖井,会发生很显著的烟囱效应。在没阻挡的情形中,烟气可到达顶部。高层建筑承受的风力较大亦是火灾蔓延的主因之一。建筑越高,风力越大,则火势越猛。通常风力会使微弱火源变得危险,使火势急剧扩大变为大规模火灾。

(二)火灾隐患多。高层建筑结构功能相对复杂化,设施多,装修繁琐,引火物与点火源多。与此同时,自动化程度高,用电量大。这就使得漏电和短路的故障几率非常之高,极易形成火灾隐患。人员密集使得人为造成火灾的几率相应增加。

(三)建筑内人员疏散难度大。高层建筑楼层数多,上下疏散的距离长,故疏散到地面所用的时间也较长。多数人员密集的高层建筑,火势起来的时候,在短时间内疏散难度非常大。若楼梯设计不科学,烟火窜入之后,容易造成巨大伤亡事故。

(四)扑救高层火灾的难度很大

1、登高困难。高层建筑所处环境地域面积一般都较狭小,消防工作展开场地有限,另外受云梯长度因素的制约,当高层建筑上部发生火灾,根本没办法进行外攻与登高扑救。

2、消防供水难度大。高层建筑的火灾,其消防供水难度比较大,体现在水量少与供水高度不够两方面。

3、消防排烟难度大。若发生火灾时,由于受到玻璃幕墙以及登高设施之限制,还有受风力风向的影响,很难进行自然方式排烟。若采用机械式排烟系统,也要受风力、气压等因素之影响,很难实现理想排烟效果。

二、影响高层建筑火灾烟气流动的原因分析

(一)高温带来的烟气膨胀。

此是影响火灾中烟气流动比较重要的一个原因。根据相关的气体膨胀定律与实验数据表明,当火灾火势到达旺盛阶段时,烟气体积可以膨胀到原来三倍或以上。再加上火中温度与气压的急剧攀升,就迫使烟气从原来着火部位迅速向建筑内其余部位扩散。

(二)空调对于烟气流动的影响。首先,高层建筑内人员对空气的质量要求很高,通风空调的新风量较大。而当火灾发生时,因为空调新风系统向室内输入大量新鲜空气,使得燃烧所消耗的氧气又通过这种形式补充过来,让火势变大。其次,火灾发生阶段,烟气会从通风管道向相邻房间、相邻楼层蔓延,若楼内设有具备回风系统的空调,这种蔓延表现得更加明显。

(三)烟囱效应对烟气的影响。高层建筑的室内温度通常较室外温度为高,如果室内和室外有相通开口,则因为气压差的因素,空气形成下进上出流动形式。火灾发生时,内外压力差越大,建筑物越高,烟囱效应越明显。火灾在低层发生时,烟囱效应影响尤为显著。

(四)室外风对烟气的影响。

实验结果表明,迎风墙面经受向内的压力,而背风墙面与两边墙面受向外的压力,迎风面所受压力最大,风向影响能使建筑物烟囱效应的形式发生改变。而风力越大,中性面受影响越大。火灾蔓延趋势也会发生相应变化。

三、高层建筑火灾防排烟的措施

当前高层建筑防排烟可以有以下几个方面的内容:

(一)从源头控制烟气产生。要消除发生烟气的源头,在高层建筑内设计火灾的报警系统以及智能灭火系统,在浓烟大量产生之前对火灾进行扑灭或者控制其发展。在选建材、装潢材料以及家具的时候,尽量选择发烟量相对较少的材料。

(二)利用建筑物自身构造进行自然排烟。采用开启外窗与窗外阳台的方法自然排烟。此办法无需动力,结构简易,造价低、投资少。,但也存在一定的问题。表现在:

1、发生火灾时,若烟气中有过量未燃气体,那么烟气排除之后便会立即形成火焰,导致火势从建筑物外壁向上边蔓延。

2、室外风向风力会影响到自然排烟效果。随外部风向与风力强弱不同,排烟效果也有相当大的差异,具有不确定性。

3、烟囱效应影响自然排烟。冬季火灾初期会从通风口向室内吸入空气。夏季火灾时,若空调处在开启状态,则有下降气流产生,导致烟气自上而下的传播。

故而高层建筑还是选用机械防排烟工作方式为好。

(三)、使用竖井排烟。利用烟囱效应的物理特征,用开放式竖井排烟。此项排烟方法效果不错,但是在设立竖井的时候,比较占用空间,一般不容易被采用。

(四)用通风空调排烟。

通风空调加压送风可以充分利用原来设施,节省投资。空调排烟可以分成未着火区排烟和着火区排烟两 办法。未着火区排烟,是向未着火的区域送风,使该区域形成正压,防止烟气向此处蔓延。着火区排烟,是把送风口改作排烟口。

因为火灾初始期烟气少、温度低,尚未构成未着火区域的威胁,通风空调应当作为排烟使用。随着烟气增加,温度提升,要改为向未着火区送风。当温度高到相当程度,着火区域通风空调阀门关闭,通风空调排烟立即停止。

(五)设计加压送风的防烟系统

设计此中系统的具体部位,要由建筑物的具体情况而定,一般要设计在如下条件中:无自然排烟功能的楼梯间,无自然排烟功能的前室、消防电梯室、封闭式避难间等等。

(六)使用排风机排烟

凭借机械强制地把室内烟气排出去,排烟效果好坏,要凭排烟口位置和排烟口形式来决定。用此种排烟方式进行排烟在设计与使用上,应当分划出防烟区,有效地对隔墙、挡烟垂壁进行利用。

除此之外,加强防烟宣传;对火灾等异常情况发生时,人员的心理状态和行动特点进行分析,制定出合理的疏散计划;根据楼层、人员情况,配备出合理的避难器材也很有必要。

总结:

作为高层建筑消防系统中的关键组成部分,其火灾防排烟的设计对于保障高层建筑中的人身及财产安全,具有非同寻常的现实意义。设计者在进行研究设计时,应该严格按照规范的要求进行,且能结合建筑具体情况,确定出合理的排烟方式,以期达到排烟设计简单有效、经济实用的效果,满足消防系统总体设计需求。

参考文献:

[1] 刘春玲,张哲,张振英.高层建筑火灾特点及防火涉及要求[J].铁道建筑,2008,(12):66 68

[2] 杨洪涛,周静,孟智.高层建筑设置排烟系统的重要性[J].低温建筑技术,2008,2(98):28—29.

[3] 林贤光.关于超高层建筑建设一些问题的探讨[J].上海消防,2004,(9):58—59.

篇10

关键词:超高层建筑;火灾自动报警;系统设计

中图分类号:TU97文献标识码: A

引言

国际上通常将高度超过100m的高层建筑定义为超高层建筑。近几年来,由于经济快速增长和城市土地资源日渐稀缺,大量兴建超高层建筑成为解决城市化对空间需求的有效手段,我国超高层建筑的迅速发展也给火灾防控带来了隐患和难题。在同等条件下,超高层建筑与一般低层建筑有很大的不同,其发生火灾时的危险性也比较严重。2009年央视大火发生后,超高层建筑的防火工作成为城市消防工作的重中之重,然而仍难以杜绝此类事故的发生。近年来国内外超高层建筑火灾事故频繁发生,暴露出超高层建筑缺乏针对性防火规范和科学客观的防火设计等一系列问题,也再次引发了大众对超高层建筑消防安全的审视。因此,对超高层建筑火灾的特点和存在的隐患进行研究,探讨超高层建筑的消防安全预防措施,也就具有十分重要的现实意义。

一、火灾自动报警及联动控制系统概述

火灾自动报警及联动控制系统,主要是利用探测器中的火焰、温度、敏感元件、自动检测区域内火灾发生时的火焰、烟雾等信号,同时将这些信号转变为电信号。根据建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散及扑救难度,依据防火和设计规范确定建筑物保护对象的级别,系统采用的形式及需设计的内容、要求。一般情况下,火灾自动报警及联动控制系统具有两种功能,即探测警报和联动控制,只有当某些小型建筑物没有联动控制的需求时,才会发挥出探测报警器其中的部分功能。火灾自动报警及联动控制系统分区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统三种;二级保护对象可采用区域报警系统或集中报警系统;一级保护对象可采用集中报警系统或控制中心报警系统;特级保护对象应采用控制中心报警系统。早期火灾自动报警及联动控制系统大部分采用多线制,控制系统线数多、系统大,控制器需要分别单独与各控制执行机构或探测器实施机构连线,其使用、布线、维护及施工非常繁琐复杂。再加上系统的故障率和误报率较高,因此,控制器还需要设立专门的端子箱。

二、超高层建筑火灾的特点

1、管井多,烟囱效应显著,火灾蔓延速度快

超高层建筑内部有大量的管道、竖井、楼梯间、电梯井、排气道等各种管井和通道。这些通道从地面一直通到最高层。一旦发生火灾,这些部位就成了一座拔风的“烟囱”,加速火势的蔓延。这也就是超高层建筑着火的最大特点――“烟囱效应”。建筑物越高,“烟囱效应”越明显。消防部门曾做过实验,一座高度为100m的超高层建筑,在无阻挡的情况下,烟气顺着竖向管井扩散至顶层只需要30s。30s的时间,整幢建筑即可形成“立体火场”。

2、建筑物高、人员密集、疏散距离长

疏散速度慢高层楼宇特别是超高层,普遍存在人员结构复杂,疏散意识不强,逃生能力差等问题。超高层建筑因楼层高,垂直疏散距离远,需要疏散的时间长。火灾中,人流疏散速度远慢于烟气流动速度,加之疏散方向与烟火蔓延的方向、救援人员的前进方向相反,增加了疏散的困难和危险。由于人员高度集中而疏散设施少,造成人流密度过大,影响疏散速度。《高层民用建筑设计防火规范》第6.1.13.1条规定,建筑高度超过100m的公共建筑,自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过15层。一栋120m的超高层建筑,以两个避难层间隔15层计算,假定楼梯间长度为5.8m,层高3.6m,疏散人员要步行160多米的水平距离才能到达下一个避难层,垂直高差达到50m。火灾时,要在5~7min内,让各楼层特别是高楼层的人员全部安全疏散出去,并离开建筑物,几乎是不可能的。

3、使用功能复杂、起火因素多

火灾扑救难度大超高层建筑入驻单位多,综合性较强,大多集餐饮、娱乐、商场、酒店、办公于一体。特别是一些建筑面积较大、层数较多的超高层公共建筑,内部功能更为复杂,用电设备繁多,管理相对混乱,存在大量可燃物和着火源。一旦发生火灾,火场热辐射强、烟雾浓、火势向上蔓延速度快、途径多,消防队员难以有效灭火。目前的超高层建筑基本都在150m以上,而最高的消防举高车也只有101m。况且超高层建筑一般都是各地方地标建筑,位于城市繁华地带。如果受报警晚、首批力量调集不及时、道路拥堵、消防官兵对辖区和重点单位情况不熟悉、作战任务分工不明确、技战术训练不到位,以及单位内部固定消防设施故障等多重因素的影响,则火灾不受控制的发展时间可能更长,扑救难度也就更大。

三、火灾自动报警及联动控制系统组件的确定

1.火灾自动报警系统组件的确定

火灾自动报警系统组件包括火灾探测器、手动报警按钮、火灾报警控制器、火灾警报器及具有其他辅助功能的装置等组成,以完成监测火情并及时报警的任务。

1.1火灾探测器的设置

火灾探测器按火灾自动报警系统对象可分为感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾烟温复合式火灾探测器以及气体火灾探测器,按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线型火灾探测器两大类。在选用火灾探测器时应按照国家标准《火灾自动报警系统设计规范》和《火灾自动报警系统施工验收规范》的有关要求来进行。建筑物内需设置火灾探测器的部位、房间,根据房间的使用功能、建筑高度来选择火灾探测器的种类。有的建筑物空间大,房间高度过高,不适合点式火灾探测器,可采用对射式红外光束感烟探测器;可能产生油类火灾且环境恶劣的场所,不宜安装点式火灾探测器的夹层、闷顶宜采用空气管式线型差温探测器;电缆井、电缆隧道、电缆夹层、电缆桥架、配电装置、变压器等场所部位宜选择缆式线型定温探测器。

1.2火灾报警系统配套设备的设置

火灾报警系统配套设备包括手动报警按钮、消火栓报警按钮、现场模块、火灾显示盘、声光讯响器以及CRT报警显示系统等。其中,每个防火分区至少设置一个手动火灾报警按钮,并宜设置在公共活动场所的出入口处。高规中规定临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮,并应设有保护按钮的设施,消火栓按钮一般设在消火栓箱内,具有动作地址编码,能直接联动起动消防水泵。

1.3火灾报警控制器的设置

火灾报警控制器按其用途不一样,可分为区域火灾报警控制器、会集火灾报警控制器和通用火灾报警控制器三种根本类型。区域火灾报警控制器的首要特点是控制器直接衔接火灾探测器,处理各种报警信号,是构成主动报警体系最常用的设备之一;集中火灾报警控制器的首要特点是通常不与火灾探测器相连,而与区域火灾报警控制器相连,处理区域级火灾报警控制器送来信号,常使用在较大型体系中;通用火灾报警控制器的首要特点是它兼有区域、会集两级火灾报警控制器的两层特点。经过设置参数既可作区域级使用,衔接探测器;又可作会集级使用,衔接区域火灾报警控制器。

1.4火灾警报装置、火灾应急广播及消防通信系统的设置

未设置火灾应急广播的系统应设置火灾警报装置,每个防火分区至少设一个火灾警报装置,其位置宜在各楼层走道靠近楼梯口处。一般在区域报警系统中面积大、人员少的仓库、车库等场所,不需设应急广播,设置声光火灾警报装置。《火灾自动报警系统设计规范》第5.4.1条规定:控制中心报警系统应设置火灾应急广播,集中报警系统宜设置火灾应急广播。高层建筑和大型民用建筑内人员较多,火灾影响面大,为了疏散又便于统一指挥,一般都应设应急广播系统。消防水泵房、消防控制室、发电机房、配变电室、主要通风、空调机房、消防电梯机房等其他与消防联动有关的且经常有人值班的机房应设消防专用电话分机;现在手动报警按钮通常带电话插孔,无须再设专门的电话塞孔。消防专用电话线路为独立消防通信系统,消防控制室应设置可直接报警的119外线电话,不能通过建筑物内部的总机。

结束语

火灾自动报警系统在火灾早期有预警作用。早一分钟报警,就多一分钟逃生时间,这对于疏散难度很大的超高层建筑来说就多提供了一份生存的机会。根据不同的使用功能,不同的建筑形式,发生火灾的不同反应程度,设置适合的火灾报警探测器,是每一个设计人员的责任。另外,对于超高层建筑,由于火灾蔓延速度极快,第一时间控制火势不仅为人员疏散争取了时间,同时也降低了消防队赶来时对火灾扑救的难度。超高层建筑面积庞大、功能复杂、人流密集,采用火灾自动报警系统与安防监控系统、门禁系统等联动,可以根据实时状况疏导组织人员的疏散,降低扎堆现象,减少疏散盲目性。从长远的角度来看,今后安防系统和消防系统整合将有效的提高超高层楼宇的安全等级。

参考文献

[1]郑付.浅谈火灾自动报警及联动控制系统[J].现代经济信息,2014,(20).