超高層住宅建筑防火設計

超高層住宅建筑防火設計【摘要】本文針對超超高層住宅建建筑的防火要要求，分析了了其在耐火等等級、防火分分區(qū)、防煙分分區(qū)、安全疏疏散等方面的的防火設計，為為這類建筑物物的防火設計計提供切實可可行的設計方方法?！娟P鍵詞】超超高層住宅建建筑1前言隨著人口密度的的增加，尤其其是大城市，為為了提高市民民的居住水平平，高層住宅宅如雨后春筍筍般不斷出現(xiàn)現(xiàn)。特別是改改革開放以來來，發(fā)展超高高層住宅建筑筑已成為明顯顯的趨勢，因因為他比普通通高層住宅更更能充分利用用空間，更加加有效地解決決大城市土地地緊張和住房房條件差的困困難，所以在在一些大城市市超高層住宅宅發(fā)展很快，大大有方興未艾艾之勢。超高高層住宅建筑筑即是超過100米的住宅建建筑。然而正正因為它的層層數(shù)多，人口口密集，導致致了其在人員員疏散和火災災撲救上的困困難情況，給給防火設計工工作帶來了一一些問題，需需要進行較深深入的探討。超高層住宅建筑筑的消防特點點2．1火火勢蔓延快超高層建筑的樓樓梯間、電梯梯井、管道井井、風道、電電纜井、排氣氣道等豎向井井道，如果防防火分隔存在在問題，發(fā)生生火災時將像像一座座高聳聳的煙囪，成成為火勢迅速速蔓延的途徑徑。據(jù)測定，在在火災初起階階段，因空氣氣對流，在水水平方向造成成的煙氣擴散散速度為0.3米/秒，在火災災燃燒猛烈階階段，由于高高溫狀態(tài)下的的熱對流而造造成的水平方方向煙氣擴散散速度為0.5～3米/秒；煙氣沿沿樓梯間或其其它豎向管井井垂直方向擴擴散速度為3～4米/秒。如一座座高度為100米的大樓，在在無阻擋的情情況下，半分分鐘左右，煙煙氣就能順豎豎向管井擴散散到頂層。2．2疏疏散困難超高層住宅建筑筑的特點：一一是層數(shù)特別別多，垂直距距離長，疏散散到地面或其其他安全場所所的時間會很很長；二是人人員很集中；；三是發(fā)生火火災時由于各各種豎井拔氣氣力大，火勢勢和煙霧向上上蔓延快，增增加了疏散的的困難。普通通電梯在火災災時由于切斷斷電源等原因因，往往停止止運轉，為此此，安全疏散散主要還是依依靠樓梯，而而樓梯間內(nèi)一一旦竄入煙氣氣，就會嚴重重影響人員疏疏散。這些，都都是超高層住住宅建筑的不不利因素和條條件。2．3撲撲救難度大超高層建筑發(fā)生生火災時從室室外進行撲救救相當困難，主主要是：1）滅火進攻困困難。一方面面缺乏地面消消防行動展開開的場地。另另一方面，外外部滅火進攻攻受到限制。因因為現(xiàn)在配置置的消防云梯梯車最高僅能能達到70余米，所以以超高層住宅宅建筑上部發(fā)發(fā)生火災時，消消防隊員是無無法進行外攻攻的。2）登高困難。當當上部樓層發(fā)發(fā)生火災時，如如果停電，消消防電梯也失失效時，消防防隊員只能通通過室內(nèi)樓梯梯登高。消防防隊員負重登登高，因體力力因素導致心心跳加快，呼呼吸氣喘，影影響滅火戰(zhàn)斗斗的展開。而而且通過樓梯梯間登高時，也也會與樓梯間間內(nèi)往下疏散散的人流碰撞撞，嚴重影響響登高速度，貽貽誤滅火救援援的時機。3超高層層住宅建筑的的耐火等級根據(jù)高層民用建建筑防火安全全的需要和高高層建筑結構構的現(xiàn)實情況況，將高層民民用建筑的耐耐火等級分為為兩級?！陡吒咭?guī)》有關條條文規(guī)定，一一類高層民用用建筑的耐火火等級應為一一級，二類高高層民用建筑筑的耐火等級級不應低于二二級。超高層住宅建筑筑屬于一類高高層民用建筑筑，因此耐火火等級應為一一級。由于超超高層住宅建建筑，不僅規(guī)規(guī)模大，而且且性質重要，還還有風道、空空調等豎向管管井，有的還還要使用大量量的可燃裝修修材料。一旦旦防火分分隔隔處理不好，往往往成為火災災蔓延的途徑徑；還有老人人、小孩等，緊緊急疏散十分分困難。如果果發(fā)生火災、火火勢蔓延快，疏疏散和撲救都都很困難，容容易造成重大大損失和傷亡亡事故。因此此，對其耐火火等級要求高高于二類建筑筑是合理的。4超高層層住宅建筑的的防火、防煙煙分區(qū)4．1超超高層住宅建建筑的防火分分區(qū)當超高層住宅建建筑內(nèi)的某一一個房間失火火時，燃燒產(chǎn)產(chǎn)生的大量熱熱能可以把火火災迅速向周周圍傳播，并并最終導致整整個建筑物全全部起火。有有效地阻止火火勢蔓延，把把火災控制在在一定范圍之之內(nèi)，并最后后撲滅火災，是是十分必要的的。惟有在建建筑物內(nèi)部的的防火分區(qū)可可以擔當此任任。4．1．1水平防火分分區(qū)超高層住宅建筑筑的每個防火火分區(qū)建筑面面積不應超過過1000平方米。（設設有自動滅火火系統(tǒng)的防火火分區(qū)，其允允許最大的建建筑面積為2000平方米；當當局部設置自自動滅火系統(tǒng)統(tǒng)時，增加面面積可按局部部面積的一倍倍計算）劃分防火分區(qū)時時除考慮最大大建筑面積這這一主要因素素外，還必須須結合建筑物物的平面形狀狀、人流情況況妥善確定防防火分隔物的的具體位置。4．1．2豎向防火分分區(qū)火災不僅能在起起火樓層水平平蔓延，而且且還能沿著建建筑物的外墻墻洞口及室內(nèi)內(nèi)各種豎向井井道（包括敞敞開式樓梯間間）向上蔓延延。為了把火火災控制在一一個特定的垂垂直高度范圍圍內(nèi)，超高層層住宅建筑應應劃分豎向防防火分區(qū)。超高層住宅建筑筑內(nèi)如設有上上、下層相互互連通的走廊廊、敞開樓梯梯、跨層窗等等開口部位時時，應按上下下連通層作為為一個防火分分區(qū)對待。4．1．3外墻防火分分隔火勢除由內(nèi)部各各豎向井道向向上擴散外，還還通過門窗洞洞口向上層蔓蔓延。因而，上上、下層窗間間墻高度至少少宜有1.5米左右，若若有凸出墻面面的水平遮陽陽板、陽臺等等構件時，其其上述高度可可適當減少，因因這幾種構件件可以起到阻阻擋火焰接近近上層窗口的的作用。4．2超超高層住宅建建筑的防煙分分區(qū)超高層住宅建筑筑的防煙分區(qū)區(qū)的設置原則則應該滿足有有關規(guī)定的要要求。其防煙煙分區(qū)的劃分分可以按建筑筑空間的不同同用途來劃分分，也可以按按每層的建筑筑面積劃分，還還可以按樓層層劃分。從防防排煙的規(guī)律律看，在進行行建筑設計時時應特別注意意的是垂直劃劃分防煙分區(qū)區(qū)，對于超高高層住宅建筑筑來說，可以以把其按15～20層分段，一一般是利用不不連續(xù)的電梯梯豎井在分段段處錯開，樓樓梯間也做成成不連續(xù)的，這這樣處理能有有效地防止煙煙氣無限制地地向上蔓延，對對超高層住宅宅建筑的安全全是十分有益益的。5超高層層住宅建筑的的安全疏散問問題5．1安安全出口超高層住宅的每每個防火分區(qū)區(qū)范圍內(nèi)至少少應該有兩個個不同疏散方方向的安全出出口。安全出出口應為防煙煙樓梯間，要要有直接自然然采光通風。作為安全出口的的樓梯間各層層不應變更位位置，而且在在底層要有直直通室外的外外門?？紤]到失火時居居民向下和向向上兩個方向向避難的可能能性，每個作作為安全出口口的樓梯間要要直通屋面，但但頂層設為通通廊時可以只只有兩個樓梯梯間直通屋面面。作為安全出口的的樓梯間寬度度應按人數(shù)最最多一層每1米/100人計，但不不得小于1.1米。樓梯不不得采用扇型型踏步和螺旋旋踏步。5．2疏疏散通道超高層住宅的公公共走廊是連連接住戶與安安全出口的疏疏散通道。其其疏散距離和和寬度是保證證疏散安全的的重要方面。住戶的戶門至最最近的安全出出口（外部出出口或樓梯間間）的最大距距離：位于兩兩個安全出口口之間時應為為40米，位于袋袋形過道一側側時為20米。超高層住宅建筑筑內(nèi)房間門至至戶門的距離離應不大于15米。作疏散通道的公公共走道寬度度按人數(shù)最多多一層1米/100人計算。但但在走道一側側布置住戶時時最小寬度為為1.2米，在走道道兩側布置住住戶時最小寬寬度為1.35米。當疏散通道長度度超過20米時應有天天然的直接采采光通風，否否則應設排煙煙設施和事故故照明。5．3防防煙樓梯超高層住宅建筑筑防煙樓梯的的設計應在樓樓梯間前設前前室或外廊，煙煙氣一旦侵入入必須在前室室或外廊內(nèi)排排除，要防止止煙氣侵入樓樓梯間。防煙煙樓梯間的前前室應視為第第一安全地帶帶。防煙樓梯的前室室面積不小于于6米2，如與消防防電梯合用前前室，則面積積不應小于10米2。作為防煙樓梯間間的第一安全全地帶的前室室或外廊要有有良好的排煙煙條件，一般般采用以下方方法：1）設有前室的的防煙樓梯要要將通向前室室及通向防煙煙樓梯間的門門設計成乙級級防火門。2）防煙樓梯的的前室要靠外外墻設置，在在外墻上開設設不小于2米2的排煙窗，如如與消防電梯梯合用時則不不小于3米2。3）不能靠外墻墻布置排煙窗窗時，則要在在前室設置自自然排煙豎井井或機械排煙煙設施。在前前室的豎井墻墻上設進風口口和排煙口，進進風口應設在在下部，排煙煙口應設在上上部。采用機機械排煙時用用使用前室及及樓梯間保持持正壓。5．4消消防電梯超高層住宅建筑筑的每個防火火分區(qū)應設置置一臺消防電電梯。當火災發(fā)生時，普普通電梯應立立即降到底層層停駛。消防防電梯供消防防人員迅速進進入火場及時時運送消防器器材及搶救傷傷員。這就要要求消防電梯梯具有在火災災時也能安全全運轉的條件件。從經(jīng)濟上考慮，消消防電梯一般般是和客梯合合用的，滿足足以下要求的的客梯就可以以作為消防電電梯：1）消防電梯為為運送消防器器材及救護傷傷員的要求，其其轎箱載重量量應與之相適適應。2）為確保消防防隊員的活動動，消防電梯梯要設有防煙煙前室。其防防煙前室可以以獨用或與防防煙樓梯合用用。獨用前室室面積不應小小于4.5米2，其尺寸要要考慮適應放放置消防器材材和傷員擔架架的要求。合合用前室面積積不應小于6米2。前室的門門要采用乙級級防火門。3）消防電梯的的前室應盡可可能靠外墻，在在底層設直通通室外的出入入口。不能直直接通室外時時，前室到外外門的通過距距離應不大于于30米。4）消防電梯應應有獨立的電電梯及電梯機機房，其耐火火極限不低于于3小時，在一一組電梯中有有一部作消防防電梯時，其其井道和機房房要同普通電電梯隔開，機機房之間的隔隔墻應做防火火墻。5）消防電梯的的行駛速度，應應按從首層到到頂層的運行行時間不超過過60秒計算確定定。根據(jù)這一一要求，超高高層住宅建筑筑如果高度超超過120米，宜選用用速度為2米/秒的電梯。6）為提高消防防電梯自身的的安全可靠程程度，其轎箱箱的內(nèi)部裝修修應采用不燃燃內(nèi)裝修材料料，嚴禁采用用易燃、可燃燃內(nèi)裝修材料料。7）為便于與外外界取得聯(lián)系系，消防電梯梯轎箱內(nèi)應設設專用電話。為為便于消防人人員及時控制制并使用消防防電梯，還應應在首層設置置專供消費哪哪個隊員使用用的操作按鈕鈕?；馂臅r，此此按鈕一經(jīng)使使用，平時使使用的控制按按鈕即告失效效，并使電梯梯降到首層，以以保證消防人人員使用。8）消防電梯前前室門口宜設設當水設施。5．5避避難層超高層住宅建筑筑的避難層多多采用封閉式式避難層。其其周圍應設有有耐火的圍護護結構（外墻墻、樓板），室室內(nèi)應設有獨獨立的空調和和防排煙系統(tǒng)統(tǒng)，如在外墻墻上開設窗口口時，應采用用防火窗。還應設有可靠的的消防設施，能能夠防止煙氣氣和火焰的侵侵害，同時還還可以避免外外界氣候條件件的影響。避難層的人員占占用面積指標標是設計人員員比較關心的的問題，聚集集在避難層的的人員密度一一般都比平時時大，在不致致過分擁擠的的前提下，考考慮我國人員員的體型特點點，人均避難難面積應保證證不小于0.2米2/人。隔幾層設置一個個避難層，這這個每層居住住人數(shù)有關，居居住密度高的的，相隔層數(shù)數(shù)不宜過多，反反之，可以適適當防寬層數(shù)數(shù)，一般情況況下，避難層層應按垂直高高度每隔10～15層設置一個個為好，這樣樣既能控制疏疏散時間不會會過長，又符符合建筑本身身垂直管道分分層設置的需需要?？傊宰越ㄖ讓又林恋谝粋€避難難層或兩個避避難層之間不不宜超過十五五層。如香港港“合和中心”大樓，共66層，總高度215米，共設置置了四個避難難層。就一般般情況而言，上上述要求可以以是疏散時間間不會超過允允許疏散時間間，同時又能能是避難層與與建筑物的設設備層相結合合，減少過多多地占用建筑筑物的使用空空間。此外，屋頂平臺臺等場地可以以作為敞開的的避難層，這這樣，可以解解決超高層住住宅樓層高設設置避難層數(shù)數(shù)多，而占用用過多的建筑筑面積的矛盾盾，既節(jié)省了了建筑資金又又滿足了消防防安全要求。上上海某賓館高高43層，設置了了三個避難層層，其中一層層利用屋頂層層。采用避難難層，其目的的都是為了保保證避難者的的人身安全，因因此，在建筑筑結構上要采采取嚴密的防防火措施，使使避難層前后后、左右、上上下均不會受受煙氣和火焰焰的直接威脅脅。5．6屋屋頂直升機停停機坪超高層住宅建筑筑應在屋頂設設置直升機停停機坪。盡管管其設置費用用昂貴，但屋屋頂直升機停停機坪作為一一種垂直方向向的疏散避難難設施是不容容忽視的。它它至少有三個個方面的作用用：1）及時組織疏疏散和營救避避難人員。2）運送傷亡人人員。3）提供滅火活活動場地。超高層住宅建筑筑中、下段起起火，人們往往往習慣向上上逃生至屋頂頂，期待營救救。而且超高高層住宅入住住的人員相當當密集，單向向下疏散是不不能完全應付付的。如“安得拉斯”大樓，火災災時由于組織織指揮及時，直直升機在屋頂頂上救出了350人，占了當當時被圍困在在樓內(nèi)1000余人的35%。屋頂直升升機停機坪還還可為直升機機提供滅火場場地，尤其當當樓內(nèi)消防電電梯不能滿足足火場需要或或因斷電，電電梯不能運行行時，空運消消防人員和器器材自高而下下到達起火層層展開滅火救救災活動，這這對及時控制制火勢將會有有很大的作用用。屋頂直升機停機機坪要由起飛飛著陸區(qū)、聯(lián)聯(lián)系樓梯、消消防器材裝備備及監(jiān)控設備備等部分組成成。起飛著陸區(qū)是供供直升機進行行起飛和著陸陸操作的區(qū)域域，也是直升升機降落后停停留的場地。起飛著陸區(qū)的防防火設計要求求：1）起降區(qū)多采采用矩形或圓圓形，其面積積主要取決與與可能投入使使用的最大直直升機的全長長（一般為直直升機全長的的1.5～2.0倍的平方值值）；著陸地地區(qū)應位于場場地中央，其其邊長（或直直徑）應等于于可能接納的的最大型直升升機旋翼的直直徑，其邊界界應漆以醒目目的實線；著著陸地區(qū)內(nèi)地地面中心處應應設有明顯的的標志，其標標志若為三角角形時，其實實心角應指向