关于高层建筑防火技术设计
一、保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性
目前国内外高楼多依赖钢结构,虽然它的整体性和稳定性都很好,但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,通常在摄氏450～650度就会失去承载能力,发生变形,钢柱、钢梁弯曲,不能继续使用。一般情况下,不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此,建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。
(一)耐火等级和材料选择。中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级(高层建筑必须为一或二级)。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起,到被破坏(如失去支承能力等)为止的这段时间(按小时计)。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体(如木材等)、难燃烧体(如沥青混凝土、刨花板)和非燃烧体(如砖、石、金属等)之分。
(二)建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体(如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱),梁须为耐火极限2小时的非燃烧体,其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性,以赢得足够的疏散时间,并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能,内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料,如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等,以减少火灾发生和控制火势蔓延。
二、做好防火分隔与安全通道设计
高层建筑中,因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3、0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s,当烟气无阻拦时,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径,易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员安全疏散和扑救。因此,超高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统,能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的,从投资方面又低于机械排烟系统,是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa,前室、合用前室、封闭避难层25Pa,既能方便疏散安全门的开启,又能保证安全地带的压力,对烟气起到排斥作用。同时,超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施,除满足避难层内一定的正压值,防止烟气入侵,也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。
(一)防火间距:为防止火势通过辐射热等方式蔓延,建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米,它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难,云梯车需要较大工作半径,所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米,同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多,防火间距应加大,如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米,三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房,应远离建筑物。
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( 责任编辑: 赵骏 )