施旭梅
摘 要:超高層建筑由于用途多及功能復雜,導致的火災可能性較大,且撲救難度也較大。因此,超高層建筑應立足于自防自救,采取可靠的防火措施,保障人們的生命安全,達到預防火災的目的。本文根據(jù)多年的工作實踐,對南寧本地的超高層火災的誘因及特點進行分析,并就超高層建筑的建筑防火設計進行探討。
關(guān)鍵詞:防火 超高層 結(jié)構(gòu) 設計
中圖分類號:TU586 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)12(b)-00-02
超高層建筑指40層以上,高度100m以上的建筑物。世界高層建筑與都市人居學會公布數(shù)據(jù)表明,2018年上半年廣西南寧已建成及封頂200m以上的超高層有31座,其中300m以上的有4座,400m以上的1座,排名全國第十,超過南京、成都、杭州乃至北京等城市。在火災因素眾多、撲救難度大的超高層建筑中,不管是民用建筑還是公共建筑,都要采取可靠的防火措施,預防火災,才能保證超高層建筑的安全。高度超過250m的民用建筑,防火設計方案還要經(jīng)消防主管部門組織專題論證。
1 超高層建筑火災隱患特點
1.1 火勢蔓延快
超高層建筑中水平荷載大,起著控制作用。因此,筒體結(jié)構(gòu)通常會成為抵抗水平荷載的最優(yōu)選擇。排氣道、電纜井、樓梯間等豎向井道,容易因為防火分隔不當或設計不合理,超高層建筑作為開窗洞的筒體,形成“煙囪效應”,火災災情會短時間迅速擴大,煙氣在豎井內(nèi)的垂直擴散速度繼續(xù)急劇提高。
1.2 疏散困難
高層建筑同時具備層數(shù)多,垂直距離高和人員集中的特點。這就導致了疏散具備相當?shù)碾y度。因為普通電梯在發(fā)生火災時自動停止使用,強制停在一樓,因此火災時主要是通過樓梯來進行人員逃生和安全疏散。
1.3 撲救難度大
超高層建筑的火災時,撲救所需的水量較大,但是因樓層眾多和水壓問題,供水容易發(fā)生不足。同時,因為該類建筑比之于普通建筑的熱輻射更強、煙霧濃、火勢向上蔓延的速度更快,消防救援人員難以控制火場;消防隊伍救援和滅火設施高度有限,目前室內(nèi)消防給水設施還是撲救超高層建筑火災的主要設施。2012年南寧金湖廣場某超高層建筑22樓發(fā)生火災,就是主要采用安保人員使用室內(nèi)配備的滅火器和消火栓水帶滅火,配合消防救援人員動用78m云梯消防車的內(nèi)外夾攻,成功消滅火災。
1.4 火險隱患多
超高層建筑分為民用建筑和公共建筑,通常功能多元化,如果是圖書館、寫字樓、酒店等公共建筑,因功能特點或者裝修需要,室內(nèi)裝修可燃物及可燃物品數(shù)量可觀,不光導致火災擴展速度加快,同時燃燒產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)也迅速傳播。
2 超高層建筑防火設計
2.1 總平面布置
總平面布置是超高層建筑建筑設計中的第一要素。合理的總平面布置,不但有利于火災撲救,而且對人員疏散及消防救援有極大幫助。根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)規(guī)定,建筑高度大于100m的民用建筑的樓板耐火極限不能低于2.00h。同時,還要合理確定超高層建筑的防火間距、消防車道等重要因素。高層民用建筑與高層民用建筑之間的防火間距為13m,與裙房和其他民用建筑之間的防火間距根據(jù)耐火等級分別為9、11、14m。超高層民用建筑需要設置環(huán)形消防車道。如果現(xiàn)場條件不允許的情況下,需要沿超高層民用建筑的兩個長邊設置消防車道,如果超高層民用建筑的沿街長邊超過150m或者總長度超過220m,需要在適中位置設置穿過建筑的消防車道。例如,龍光世紀項目位于南寧新城區(qū),為一棟82層(400m)的超高層酒店辦公大樓和一棟54層(180m)超高層公寓式辦公大樓。該項目環(huán)形消防車道距離外墻5~10m,寬度為6m,其中1#塔樓消防登高面分段設計,位于西邊與北邊轉(zhuǎn)角處,并設置消防登高操作場地,以利于大型消防車進行火災撲救。南寧市消防支隊根據(jù)結(jié)合實際情況,針對高層建筑消防撲救場地設計做出了具體規(guī)定,起到了很好的防控作用。
2.2 避難層設計
根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定,建筑高度超過100m的公共建筑,應設避難層(間)。首個避難層高度距離滅火救援地面的高度不應超過50m,每兩個避難層(間)之間的高度不應超過50m。避難層是火災發(fā)生時建筑內(nèi)人員臨時避難的樓層。避難層要考慮建筑面積、使用功能、建筑內(nèi)部人員數(shù)量、人流速度及火災可能發(fā)生的情形,設置足夠數(shù)量的避難層;防煙樓梯應設在避難層分隔、同層錯位或者上下層斷開的位置,使火災逃生人員必須經(jīng)過避難層才能上下;避難層的凈面積按照每平方5人和大樓的日常人流量來計算;兼做設備層的避難層,設備和管道需要集中布置;避難層需設置消防電梯出口和消防電話。避難層分為全敞開式、半敞開式、封閉式3種類型。南寧地處溫暖的南方,設置敞開式或半敞開式避難層,可以采取自然通風排煙,起到擋煙的作用。云星錢隆首府作為超高層住宅小區(qū),在18層設置了半敞開式避難層,嚴格遵守消防規(guī)范,明確避難層用途,不挪作他用。同時,天花、地板、樓梯等都具有很強的耐火性能。
2.3 標準層防火疏散設計
超高層標準層一般平面面積較大,部分區(qū)域可能采光及通風較差。標準層的平面組合模式多達18種以上,不論何種平面模式,標準層的防火分區(qū)盡量將每層劃分為1個分區(qū),但如果是一類超高層辦公樓,每個防火分區(qū)不超過1000m2。如設置自動滅火系統(tǒng)的防火分區(qū),防火分區(qū)可擴大一倍,最好不要超過2000m2。南寧綠地中心的塔樓作為最高達199.5m的超高層寫字樓,標準層構(gòu)造采用方形,單層建筑面積達1990m2,核心筒面積約465m2,按照規(guī)范,防火分區(qū)配置消防電梯1部,均勻設置四部疏散電梯,并在走道中間設置防火卷簾,實現(xiàn)了辦公空間的實用布置,同時又滿足了防火分區(qū)及防火疏散要求。
2.4 屋頂停機坪設計
按照規(guī)范,超高層建筑可在屋頂設置直升機停機坪,以滿足消防救援需求。高度達100m以上,標準層建筑面積達到2000m2以上的超高層公共建筑適宜設置直升機停機坪?;馂陌l(fā)生時,在特別危急,沒有其他逃生途徑的時候,在樓頂?shù)娜藛T可以通過直升機逃生到安全區(qū)域。具體要求有:(1)停機坪應遠離生設備機房、電梯機房、水箱間、共用天線等突出物;(2)建筑通向停機坪的出口要達到2個以上,出口寬度要大于或等于0.9m;(3)在停機坪的適當位置消火栓;(4)停機坪四周圍設置航空障礙燈。本項目的屋頂停機坪采用鋼桁架結(jié)構(gòu),頂板為直徑為24m的航空鋁合金甲板,屋頂設置兩部疏散樓梯與停機坪連接。
3 結(jié)語
超高層建筑的火災危險性是顯而易見的,筆者從分析超高層建筑的火災特點和危險性入手,在參考超高層建筑防火設計在滿足規(guī)范要求的前提條件下,更應該根據(jù)超高層建筑的實際情況和當?shù)叵缹嶋H水平在人員施救、防火分區(qū)、安全疏散等方面進行合理的個性化設計。我們要為超高層建筑防火設計不斷創(chuàng)新思路,努力為人民群眾的生活品質(zhì)提高和社會的繁榮昌盛貢獻自己的力量。
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