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1、高層建筑防火設(shè)計(jì)淺議摘要本文從各國(guó)高層建筑的發(fā)展及其火災(zāi)危害出發(fā).在介紹國(guó)內(nèi)外具有代表性的高層建筑防火設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上.對(duì)各國(guó)高層建筑防火對(duì)策進(jìn)行了綜合論述，并提出總體防火計(jì)劃這一全面性觀點(diǎn)，對(duì)我國(guó)高層建筑的防火安全和現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)具有十分積極的作用。關(guān)鍵詞高層建筑防火設(shè)計(jì)滅火系統(tǒng)一、高層建筑的特點(diǎn)和火災(zāi)危害的嚴(yán)重性高層建筑的高度大、層數(shù)多、人員集中。這個(gè)特點(diǎn)使火災(zāi)時(shí)的安全疏散和消防隊(duì)撲救產(chǎn)生了很大的困難。高層建筑的功能復(fù)雜、設(shè)備繁多、裝修量大,從而帶來(lái)了大量的可燃物和著火源，有時(shí)還影響疏散通道的流暢，增加了
2、火災(zāi)發(fā)生和蔓延的可能及疏散的困難性。高層建筑內(nèi)各種豎井林立，很容易造成煙火的迅速擴(kuò)散并增加人員的傷亡。高層建筑所承受的風(fēng)力大，增加了失火的可能性和助長(zhǎng)火勢(shì)的蔓延。同時(shí)，高層建筑遭受的雷擊次數(shù)也較多，這也是引起火災(zāi)的一個(gè)原因。高層建筑結(jié)構(gòu)主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)，其材料主要是混凝土和鋼材。混凝土是由水泥、水、骨料和外加劑經(jīng)攪拌、澆搗和硬化過(guò)程形成的一種水硬性復(fù)合材料。在高溫作用下，混凝土將發(fā)生熱分解，從而改變混凝土的力學(xué)性能。溫度達(dá)100度時(shí)，混凝土排出游離水，200度時(shí)，排出化學(xué)結(jié)合
3、水，350度時(shí)，硅酸鈣和鋁酸鈣脫水，570度時(shí)，氫氧化鈣脫水分解，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞，使得混凝土強(qiáng)度大大降低。同時(shí)，混凝土的彈性模量也隨溫度升高而降低，當(dāng)溫度達(dá)500度時(shí)，彈性模量為原來(lái)的50%，當(dāng)溫度達(dá)700度時(shí)，彈性模量約為原來(lái)的25%。鋼筋的高溫性能直接影響火災(zāi)中鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)的防火性能。由不同品種，不同規(guī)格的鋼材構(gòu)成的建筑結(jié)構(gòu)與溫度的關(guān)系是十分復(fù)雜的。一般來(lái)說(shuō)鋼材是一種耐熱而不耐火的材料，其強(qiáng)度和變形性能都隨溫度的升高發(fā)生急劇變化，其結(jié)果與鋼材的種類、荷載水平、升溫速率、高溫蠕變等因素有關(guān)。二、
4、耐火構(gòu)造和防火設(shè)計(jì)在高層建筑的防火設(shè)計(jì)中，需要使建筑全體結(jié)構(gòu)具有足夠的耐火能力，以保證疏散人員和撲救有足夠的時(shí)間和通道，盡量減少傷亡和損失，同時(shí)使建筑在火災(zāi)后基本保持完整，經(jīng)過(guò)維修加固能重新使用。建筑物的耐火能力取決于建筑構(gòu)件的耐火能力，包括兩個(gè)內(nèi)容，即構(gòu)件材料的燃燒性和構(gòu)件的耐火極限。高層建筑主要構(gòu)件的耐火能力，自上而下地愈加增強(qiáng)(這與防火分區(qū)越是上層越要從嚴(yán)正好相反)，即是說(shuō)，下層的耐火性比上層更為重要。由統(tǒng)計(jì)得知，一般高層建筑基本上越到下層其火災(zāi)發(fā)生率越高，結(jié)構(gòu)受到破壞的可能性也越大，以疏散而言，集
5、聚在上層的人數(shù)多且疏散距離長(zhǎng)，必須提供能順利到達(dá)底層對(duì)外出口的安全通道，而下層結(jié)構(gòu)在烈火中是否穩(wěn)定，則是問(wèn)題的關(guān)鍵之一，從結(jié)構(gòu)受力的角度而論，由于下層主要構(gòu)件承受著建筑上部傳來(lái)的荷載,其斷面必然增大。以上三者均導(dǎo)致下部結(jié)構(gòu)耐火能力相應(yīng)的增強(qiáng)。綜上所述,高層建筑的耐火構(gòu)造和防火設(shè)計(jì)是非常重要的，特別對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)，必須采取可靠的防火措施，才能保證火災(zāi)時(shí)的安全穩(wěn)定性。三、防火對(duì)策的綜合探析3.1.高層建筑的規(guī)劃、布局建造于城市中的高層建筑，不僅要交通方便易于撲救和保持間距，還可從城市防災(zāi)考慮，使其成為、下的防火屏
6、障例如日本東京的新宿區(qū)付都心的十余幢超高層大廈，其間配以大量綠化和街道，不僅可避免火災(zāi)蔓延，還能截檔街市的大火。在修建地段上的高層建筑布局，除應(yīng)考慮其功能、造型、空間、景觀等之外，還需在建筑四周設(shè)置消防車道和撲救場(chǎng)地，以保證云梯車能不受附休阻礙而直接架設(shè)，并且與四周建筑保持防火間距。這些問(wèn)題在我國(guó)防火規(guī)范中已做了細(xì)致規(guī)定。3.2.高層建筑防火分區(qū)高層建筑通常面積龐大功能復(fù)雜，公共空間多通透開闊，一旦失火則將造成水平、垂直方向的迅速蔓延。例如美國(guó)奧海爾旅館大火席卷10余層的中庭米高梅飯店火勢(shì)橫掃多個(gè)餐廳并沿
7、豎井向上層擴(kuò)散。我國(guó)深圳端溪酒家煙火從2層直逼其上各層……，均造成十分嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。因此需在每層水平方向上按一定面積以防火墻劃為若干分區(qū)，在垂直方向上應(yīng)以各層樓板作耐火分隔對(duì)貫穿部分如中庭、自動(dòng)扶梯、樓梯、電梯等，須有相應(yīng)的耐火封閉措施。中庭是貫穿多層的封閉空間甚易造成煙火的四處蔓延，因此各國(guó)均對(duì)中庭的防火做了細(xì)致規(guī)定。例如美國(guó)要求中庭寬度應(yīng)在6m以上，完全向中庭敞開的層數(shù)不得超過(guò)3層，建筑內(nèi)部遍設(shè)自動(dòng)噴水設(shè)備，中庭須部須設(shè)排煙口等等。日本主要采取以防火卷簾分區(qū)及設(shè)置自動(dòng)噴水和排煙設(shè)備等方式。我國(guó)在
8、吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，規(guī)定中庭四周應(yīng)設(shè)防火卷簾及防火門分隔，并設(shè)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)噴水設(shè)施保護(hù)，以及頂部采取排煙措施等。3.3.高層建筑的安全疏散對(duì)水平疏散而言，走道是第一安全區(qū)域，它應(yīng)簡(jiǎn)捷順暢并有事故照明、方向指示、排煙、滅火等措施。其安全出口的布置應(yīng)構(gòu)成雙向疏散口對(duì)于袋形走道。宜在其端設(shè)置避難口、避難陽(yáng)臺(tái)等輔助設(shè)施以策安全，而環(huán)形走道有利于雙向疏散?，F(xiàn)代高層建筑的附體公共空間中，其平時(shí)交通主要由自動(dòng)扶梯組織，設(shè)于四周的樓梯
