高层建筑火灾特点及防火设计

　　摘要：针对目前高层建筑存在的消防隐患，通过分析高层建筑的火灾特点，从高层建筑场地设计、建筑设计、建筑施工和建筑使用四个方面浅要探讨高层建筑的防火设计。
　　关键词：高层建筑;火灾;防火设计
　　按照我国的《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）2005版的规定，建筑总高度超过24m的非单层民用建筑和10层及10层以上的住宅建筑（包括底层设置商业服务网点的住宅楼）称为高层建筑。随着土地集约化程度的提高，高层建筑的发展已成为社会发展的必然趋势。高层建筑的大量产生和其容纳人员的密集性对防火设计提出了更高的要求。
　　一、目前高层建筑存在的安全隐患
　　(一) 物业消防控制室值班人员素质不高
　　新建建筑，公共部分的消防安全设施由物业公司来管理，在消防检查中发现了物业公司派往消防控制室的值班人员素质不高，甚至不能熟练的操作消防设，在紧急情况下，消防设施就不能发挥它应有的作用。
　　(二) 消防设施维护保养不到位
　　由于物业公司技术、人力、资金的投入很少，造成很多消防设施维护保养不到位，比如应急灯不亮、指示标识不清、没有消防水袋、灭火器过期、消防设施闭门器损坏、疏散通道占用等，有些设施已经损毁了很长时间，但是物业公司没有及时的去维护、保养，这也会造成火灾以后不能发生作用。
　　(三) 消防通道、消防车通道巡查不到位
　　各个单位的安全检查和安全巡查，对消防通道，消防车通道这方面巡查不到位，发生火灾时会延缓救援时间和增加疏散难度。
　　二、高层建筑的火灾特点
　　高层建筑自身的特点决定了火灾发生后其性质与一般火灾不同，具有以下特点：
　　(一) 火势发现不及时，火灾概率大，
　　(二) 火势蔓延迅速，燃烧温度高，有毒气体多，
　　(三) 人员疏散困难，火灾扑救难度大。
　　三、高层建筑的防火设计
　　通过分析目前高层建筑存在的安全隐患和火灾特点，从高层建筑选址入手，根据其场地特点和建筑性质，针对其使用的特殊性进行防火设计。
　　(一) 高层建筑场地防火设计
　　高层建筑选址应有方便的道路通过，靠近主要交通干道并和生活干道联系紧密，以便于高层建筑中大量人流的集散，又便于消防时的交通组织与疏散。
　　为了保证登高消防车灭火操作的要求，及防止火势飞扬蔓延．高层建筑总体设计应保持建筑间的防火间距。应远离带有危险性质的设备用房比如加油站、煤气天然气调压站，并分区设置，地下管线如电缆、天然气等的埋设深度及与高层建筑的间距也应符合相应的防火要求。
　　高层建筑可根据其周围建筑的密集程度和高度适当增加防火等级，相邻的高层建筑门窗洞口不应正对开设，以防止热辐射与热对流。高层建筑的裙房消防设施可以和周围的景观用水设施适当结合，以在紧急情况下，增加裙房的救援机会和减少相邻建筑着火的几率。
　　高层建筑在场地设计时还应考虑到建筑建成后对小环境的影响，比如对风向的影响，从而有针对性的进行防火设计和布置消防设施。
　　(二) 高层建筑防火设计
　　1. 防火分区设计
　　根据高层建筑的特点，为了在发生火灾后尽可能将火灾控制在起火地点，应设置防火分区，分为水平分区和垂直分区。
　　防火墙和住宅单元之间的墙是水平方向阻止火灾蔓延的主要设施，楼板是垂直方向阻止火灾蔓延的主要设施。为了满足防火性能要求，即设法将火限制在起火房间内和防止由于结构或构件局部破坏导致整个结构体系的破坏，建筑结构必须具有承重功能和适当的分隔功能，以确保发生火灾时有足够的疏散和救援时间。
　　在划分防火分区时，应注意保证不同分区之间的独立性和密闭性。同时，高层建筑可根据每层建筑的使用功能和填置内容的不同，对人员密集区和人员稀少区分区，易燃区和非易燃区分区。在垂直空间上，可以根据建筑实际使用功能将易燃的楼层独立控制，减少火灾后迅速蔓延的概率。有中庭的建筑，与中庭想通的门窗应设自行关闭的乙级防火门。中庭每层回廊应设有自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统。
　　2. 疏散楼梯设计
　　楼梯是高层建筑垂直疏散通道的基本途径，高层建筑的楼梯间形式应该设计成防烟楼梯、封闭楼梯间和室外楼梯。每个防火分区应设置不少于两部的疏散楼梯，疏散楼梯应分散布置，这样有利于人员朝多个方向疏散，避免火灾时人流拥挤的现象，也可以保证在一个疏散楼梯被烟火封堵时仍有可用的疏散通道。楼梯间在各层的位置不应改变且应设有直通首层室外的安全出口。
　　室外楼梯可作为辅助的防烟楼梯，且具有良好的自然排烟条件。为了防止火灾时火焰从门内窜出而把楼梯烧坏，《高层民用建筑设计防火规范》规定室外楼梯和每层处平台，应采用非燃烧材料制作，平台的耐火极限不应低于1h。
　　3. 消防电梯和避难层设计
　　当发生火灾时为保障消防人员安全，必须切断电源，平时使用的工作电梯全部停止运转，只有靠消防电梯才能及时进行扑救活动。此时消防电梯则成为运送消防人员、消防器材尽快抵达火灾现场，抢救伤员撤离的一种交通工具，同时为扑救火灾赢得时间。消防电梯井应单独设置，并且要分别设置在不同的防火区内；消防电梯数量也应结合高层建筑的面积合理设置。消防电梯还应在井底设置排水设施，避免火灾时大量水流进电梯，使消防电梯不能使用。
　　高层建筑楼层多，人员密集，火灾时很难保证人员能在较短时间撤出现场，避难层的设置，可以缩短避难人员的垂直疏散距离，发生火灾时不用完全撤离火场，而只需走几段楼梯即可到达安全区避难。两个避难层之间不宜超过15层，疏散楼梯必须设计在避难层转换，但经转换后的疏散楼梯间不能改变方向，而需直达室外地面。避难层应设消防电梯出口，消防专线电话、并应设有消火栓和消防卷盘。避难层的建筑装修材料应采用非燃烧体，严禁可燃气体管道穿过避难层。
　　4. 防排烟设计
　　火灾中的烟气具有极大的威胁性，故在火灾时，有效地控制建筑物内烟气的流动，是减少和避免人员伤亡的一个重要措施。防烟分区不应跨越防火分区。对于有特殊用途的场所，应单独划分防烟分区。排烟分自然排烟和机械排烟两种排烟方式。楼梯间靠外墙时可通过窗或阳台自然排烟；设于内部时，应采取强力加压或在前室设强制减压机械排烟或竖井自然排烟。楼梯间的墙和门要求具有良好的密闭性。每层走道内设常闭排烟口，万一有烟气从着火房间窜入走道，可及时打开排烟口，将烟气排出。
　　5. 消防用水设计
　　做好高层建筑消防用水设计，保障发生火灾时有足够的蓄水量，起到不阻燃火势的作用。自动喷淋系统是用水应具有一定的压力，阻止火势在刚发生时迅速蔓延。另外可以考虑高层建筑之间的联动性，在一栋楼着火的时候，可以从周围的高层建筑实施灭火，同时在建筑内部和外部施加救援。
　　(三) 高层建筑施工中的防火设计
　　1. 加强高层建筑变形缝、伸缩缝的封堵处理
　　变形缝包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝。变形缝上下贯通整个建筑物．变形缝构造基层应采用不燃烧材料。电缆、可燃气体管道和甲、乙、丙类液体管道，不应敷设在变形缝内。还应加强对竖向孔洞防火封堵检查，并且在重点单位消防安全管理制度中应增加竖向孔洞安全管理内容，以把责任确实落实在业主身上。
　　2. 结构材料与装饰材料选择
　　在重要的结构层上，应严格把关材料的耐火极限，在发生火灾时保证建筑结构的完整性和稳定性，特别是疏散楼梯和避难层的结构材料。室内装修尽量采用不燃或难燃材料，减少可燃物的数量，提高安全指数，另外根据防火分区和防烟分区选择不同耐火程度的装修材料，在满足防火的前提下，减少投资。
　　(四) 高层建筑使用中的防火策略
　　1. 消防设备布置
　　根据建筑使用在满足规范的前提下，将公共型消防设备和个人独立的消防设备结合起来，灵活布置和使用。
　　2. 消防设施维护与检查
　　除了正常的消防检查外，还应注意加强对消防电梯挡水设施和防烟设施的检查。在实际工作中消防电梯挡水设施主要存在两种不规范，一是不按规范要求在消防电梯门口设置挡水设施，二是疏忽了对消防电梯井底排水设施检查。在对防排烟设施检查的实际工作中，有三点需要注意，一是忽视了对排烟量的检查，二是不能正确对待自然排烟窗口的作用，三是对发生火灾时应联动多少楼层的防排烟设施不清楚。这些都应该有明确检查结果和应对措施，保证消防设施在火灾过程中的发挥有效的救援作用。
　　3. 使用人员的消防知识普及和适当的消防演练
　　在日常生活中，定期对高层建筑的使用人群进行消防知识普及，增强人们的防火意识和逃生技能。消防演练应该从真实火灾现场情况入手，保证在发生火灾时，楼内人员可以迅速自救并且高效的疏散。
　　四、结语
　　为了避免和减轻高层建筑火灾对人民生命财产造成的危害，高层建筑防火应因地制宜。在场地中应结合高层建筑所在地的自然气候条件如主要风向，建筑周围环境如周边建筑的密集性和高度，建筑小气候特点等从外部环境减少火灾概率和火灾危害。对建筑本身来说，应从建筑设计到建筑施工和使用过程中一步步严格把关，降低火灾概率，并将火灾的危害减小到最小。