文/張曉亮 沈陽(yáng)易辰筑博建筑工程設(shè)計(jì)有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110000
超高層建筑高度超過(guò)100米,如果按照常規(guī)建筑防火設(shè)計(jì)方式,無(wú)法保證建筑防火的安全性和可靠性,難以確保救援工作效果。因此,需要針對(duì)超高層建筑的特點(diǎn)和防火設(shè)計(jì)不利因素,在防火設(shè)計(jì)上下功夫,提升防火設(shè)計(jì)水平。
第一,超高層建筑樓層多,電梯運(yùn)輸距離長(zhǎng),載人數(shù)量多,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),很難快速疏散人群到安全區(qū)域,而且火勢(shì)和煙霧蔓延會(huì)進(jìn)一步降低疏散效率。因此,如何快速疏散建筑內(nèi)人群,提供有效的逃生和自救途徑,是防火設(shè)計(jì)必須考慮的重要問(wèn)題。
第二,超高層建筑設(shè)計(jì)中需要考慮多方面的問(wèn)題,比如防震、抗強(qiáng)風(fēng)、防火等問(wèn)題,這要求建筑結(jié)構(gòu)擁有很好的防火防壓性能。雖然建筑內(nèi)配備必要的滅火設(shè)備,但可能出現(xiàn)設(shè)備無(wú)法發(fā)揮作用,或居民不會(huì)使用消防設(shè)備,而且由于樓層過(guò)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不利于登高車(chē)等救援設(shè)施發(fā)揮作用,撲火救援工作難度很大。
第三,超高層建筑的火災(zāi)蔓延方式和其他類(lèi)型建筑存在很大差異,火災(zāi)蔓延速度很快。如果建筑內(nèi)部沒(méi)有設(shè)置有效防火分區(qū),會(huì)使火災(zāi)在水平方向蔓延。而由于電梯、垃圾豎井、樓梯等的存在,火災(zāi)會(huì)通過(guò)以上途徑實(shí)現(xiàn)豎井蔓延,快速蔓延到整個(gè)建筑的全部樓層。此外,空調(diào)系統(tǒng)管道也會(huì)成為火災(zāi)蔓延的路徑,導(dǎo)致起火點(diǎn)更多、火勢(shì)更大。
正由于超高層建筑自身的特殊性,在防火設(shè)計(jì)方面需要特別加以強(qiáng)調(diào)和針對(duì),并結(jié)合消防資源不足的情況,在防火設(shè)計(jì)上花心思,采取切實(shí)可行的措施,保障防火安全。
在超高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,需要做好整體布局,加強(qiáng)與城市規(guī)劃方面的溝通交流,建設(shè)高防火性能的建筑群。如果缺乏整體規(guī)劃,導(dǎo)致超高層建筑之間距離過(guò)近,可能在發(fā)生火災(zāi)時(shí)影響到其他建筑物。整體布局工作不僅要合理規(guī)劃建筑群,還要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置消防車(chē)通道和消防設(shè)施設(shè)備,確保消防通道暢通無(wú)阻。要考慮消防車(chē)撲火的工作條件,為撲火救援工作提供適合的場(chǎng)地、設(shè)施和設(shè)備等條件。
在超高層建筑的建材選用上,要優(yōu)先選用耐火性能好的材料。由于發(fā)生火災(zāi)時(shí)建筑材料受到持續(xù)高溫作用,可能發(fā)生嚴(yán)重變形,例如500攝氏度下鋼結(jié)構(gòu)性能下降一半,當(dāng)溫度達(dá)到1000攝氏度時(shí)鋼結(jié)構(gòu)性能幾乎完全喪失,因此混合結(jié)構(gòu)比全鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能更好?;旌辖Y(jié)構(gòu)不僅比鋼結(jié)構(gòu)耐火性能強(qiáng),抗倒塌的表現(xiàn)也不錯(cuò),建議選用混合結(jié)構(gòu)和高耐火性能的建筑材料。
由于超高層建筑撲火救援難度大,疏散效率低,在防火設(shè)計(jì)階段要重點(diǎn)考慮疏散線路的設(shè)計(jì)問(wèn)題。疏散線路設(shè)計(jì)要結(jié)合建筑實(shí)際情況,結(jié)合常用路線和備急路線,并要做好備用電梯的設(shè)計(jì)。備用電梯雖然能有效提高疏散效率,但火災(zāi)過(guò)程中電梯可能第一時(shí)間損壞,一旦出現(xiàn)問(wèn)題將造成不可挽回的巨大損失,因此備用電梯設(shè)計(jì)必要確保安全,不能因電梯故障問(wèn)題導(dǎo)致人員傷亡事故的發(fā)生。
此外,超高層建筑必須設(shè)有避難層,通常每十五層需要一個(gè)避難層,為人們提供暫時(shí)避難之所。避難層的設(shè)計(jì)需要在考慮規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合建筑實(shí)際情況,充分利用現(xiàn)有的消防資源,要便于消防車(chē)及時(shí)疏散避難層被困的人群。最后,超高層的豎井蔓延導(dǎo)致煙囪效應(yīng),雖然設(shè)計(jì)中很難完全克服這一問(wèn)題,但要努力將影響降到最低,為疏散和營(yíng)救工作提供更多的時(shí)間。
超高層建筑需要借助防火分區(qū)分割空間,使用防火材料和設(shè)備,將整個(gè)建筑空間分割成若干空間,以阻滯火勢(shì)的蔓延。防火分區(qū)一般使用防火墻,采用防火、耐火材料防止火勢(shì)快速擴(kuò)張。在防火分區(qū)的劃分上,需要考慮建筑的實(shí)際情況,做到科學(xué)合理。
超高層建筑的消防設(shè)備配置必不可少,包括自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)等。自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由探測(cè)器、區(qū)域報(bào)警器、集中報(bào)警器等部分組成,需要根據(jù)建筑情況在必要位置進(jìn)行設(shè)置,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠第一時(shí)間發(fā)出警報(bào),并聯(lián)系外界消防力量。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)是有效的自救方法,可以及時(shí)消除或延緩火災(zāi)的蔓延,為撲火救援工作提供更多時(shí)間。
隨著科技的發(fā)展,越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)和材料不斷被研發(fā)出來(lái),在建筑物防火方面發(fā)揮了重要的作用,在防火設(shè)計(jì)中要盡可能使用先進(jìn)的技術(shù)手段和優(yōu)質(zhì)新材料,以提高超高層建筑的防火能力。
在超高層建筑防火設(shè)計(jì)中,可以使用分布式感溫光纖系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控電纜線溫度,一旦出現(xiàn)火情可以立即發(fā)出警報(bào)信號(hào),還能夠精準(zhǔn)定位火災(zāi)發(fā)生位置。在超高層建筑中,電纜線分布十分緊密,一旦熱量過(guò)高會(huì)使電纜線變形甚至融化短路,利用該技術(shù)可以有效解決電纜線短路引起的險(xiǎn)情,提高電纜系統(tǒng)防火安全系數(shù)。
消防炮是一種新型滅火設(shè)備,可以通過(guò)高壓氣體遠(yuǎn)程撲火,具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性。消防炮由氣源、發(fā)射裝置、火控系統(tǒng)等組成,內(nèi)有操控顯示系統(tǒng)和火控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。除此之外,還可以在直升機(jī)上安裝滅火系統(tǒng),利用直升機(jī)的機(jī)動(dòng)性和靈活性實(shí)現(xiàn)快速滅火,運(yùn)輸救援物資,搶救被困人員。
在超高層建筑防火設(shè)計(jì)中,防火材料的選用是重中之重,需要以防火性能為依據(jù),構(gòu)建可靠的消防安全體系。防火材料包括阻燃電纜、酚醛泡沫等耐火材料,選用的材料要有較好的防火、耐火性能,發(fā)煙量較少。
超高層建筑在為人們帶來(lái)諸多便利的同時(shí),也客觀存在著消防安全問(wèn)題,這要求防火設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),使用耐火材料和先進(jìn)技術(shù)手段,做好建筑結(jié)構(gòu)、防火分區(qū)劃分等設(shè)計(jì)工作,保障建筑防火性能。