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摘要:随着高层建筑的发展,高层建筑存在普遍的防火问题。减少火灾的发生以及火灾对生命财产的危害,值得我们去探究。
关键词:高层建筑 防火
2010年11月15日14时,上海余姚路胶州路一栋高层公寓起火。公寓内住着不少退休教师,起火点位于10-12层之间,整栋楼都被大火包围着,楼内还有不少居民没有撤离。大火已导致58人遇难。事故原因,是由无证电焊工违章操作引起的,四名犯罪嫌疑人已经被公安机关依法刑事拘留,还因装修工程违法违规、层层多次分包;施工作业现场管理混乱,存在明显抢工行为;事故现场违规使用大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料;以及有关部门安全监管不力等问题。
一栋二三十层的高楼,火焰从一楼烧到顶楼只需几分钟:高层建筑因为楼层太高,电梯不能使用,居住在楼内的居民,在“黄金时间”内从楼梯疏散出来非常困难。一般的消防车,只能将水打到一二十米高。必须使用超高的云梯车才能打水到100多米高的楼层。目前,国内最高的消防云梯车高度也只有101米,落户杭州。一-部类似的云梯,价值都在数千万元,对地面的要求也非常高,般小区 楼间距之间的小路面,根本容不下这个庞然大物。同时,因为高层建筑内的电梯井、管线井很多,一旦失火,容易产生烟囱效应,形成立体燃烧,给消防兵力部署和展开,带来极大的困难。高层建筑防火主要包括火灾前的预防和火灾时主要有以下两个方面的措施:
1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。
1.1耐火等级和材料选择。
中国按建筑常用結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。
1.2建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。
如耐火等级的承重墙、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300x300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。
2做好防火分隔与安全通道设计
2.1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。
2.2防火分区
建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区,即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二:级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙,分区的最大允许面积为2500平方米;三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200平方米和60米、600平方米。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000平方米或1500平方米内,地下室则控制在500平方米内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体,上面如有洞口应装设甲级防火门窗,各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘,用水幕保护。
2.3安全疏散通道出口
为减少火灾伤亡,建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个,影剧院、体育馆等观众密集的场所,要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯,开敞的楼梯间易导致烟火蔓延,妨碍疏散,封闭的楼梯间能阻挡烟气,利于疏散。防烟楼梯间因设有前室,更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间,楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层,还可设屋顶直升飞机场,从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。
3.小结
2005年颁布的《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-1995,在运用实践的同时,与新的科技成果相结合,产生了多种新型防火材料、构件以及配件,可有效地减少高层火灾的发生,但是现今状况下,还有部分问题难以得到解决。对于高层建筑防火进行的措置,首先要把好高层建筑防火设计源头关,落实防火安全责任制,严抓后期管理,才能从根本上减少高层建筑火灾的发生。
参考文献
[1]第三个黄金时代的高层建筑防火.,1998上海高层建筑消防安全国际学术研讨会
[2]高层建筑防火安全评估的不确定型群组决策方法.赵春梅.卢兆明.郑惠怡,2004中国灾害防御协会风险分析专业委员会第一届年会
[3]高层建筑发展与防火安全研究.潘关新.邱洪芳,1998上海高层建筑消防安全国际学术研讨会
[4]论高层建筑防火正压送风与排烟的快速优化设计.潘雨顺,19991999年城市火灾安全国际学术会议
[5]高层建筑防火历史回顾.,1998上海高层建筑消防安全国际学术研讨会
[6]高层建筑火灾危险性模糊积分评价.陈立疆.任爱珠.郭文军,1998上海高层建筑消防安全国际学术研讨会
通讯作者:赵彦彦 山东协和学院 250000
关键词:高层建筑 防火
2010年11月15日14时,上海余姚路胶州路一栋高层公寓起火。公寓内住着不少退休教师,起火点位于10-12层之间,整栋楼都被大火包围着,楼内还有不少居民没有撤离。大火已导致58人遇难。事故原因,是由无证电焊工违章操作引起的,四名犯罪嫌疑人已经被公安机关依法刑事拘留,还因装修工程违法违规、层层多次分包;施工作业现场管理混乱,存在明显抢工行为;事故现场违规使用大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料;以及有关部门安全监管不力等问题。
一栋二三十层的高楼,火焰从一楼烧到顶楼只需几分钟:高层建筑因为楼层太高,电梯不能使用,居住在楼内的居民,在“黄金时间”内从楼梯疏散出来非常困难。一般的消防车,只能将水打到一二十米高。必须使用超高的云梯车才能打水到100多米高的楼层。目前,国内最高的消防云梯车高度也只有101米,落户杭州。一-部类似的云梯,价值都在数千万元,对地面的要求也非常高,般小区 楼间距之间的小路面,根本容不下这个庞然大物。同时,因为高层建筑内的电梯井、管线井很多,一旦失火,容易产生烟囱效应,形成立体燃烧,给消防兵力部署和展开,带来极大的困难。高层建筑防火主要包括火灾前的预防和火灾时主要有以下两个方面的措施:
1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。
1.1耐火等级和材料选择。
中国按建筑常用結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。
1.2建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。
如耐火等级的承重墙、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300x300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。
2做好防火分隔与安全通道设计
2.1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。
2.2防火分区
建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区,即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二:级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙,分区的最大允许面积为2500平方米;三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200平方米和60米、600平方米。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000平方米或1500平方米内,地下室则控制在500平方米内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体,上面如有洞口应装设甲级防火门窗,各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘,用水幕保护。
2.3安全疏散通道出口
为减少火灾伤亡,建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个,影剧院、体育馆等观众密集的场所,要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯,开敞的楼梯间易导致烟火蔓延,妨碍疏散,封闭的楼梯间能阻挡烟气,利于疏散。防烟楼梯间因设有前室,更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间,楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层,还可设屋顶直升飞机场,从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。
3.小结
2005年颁布的《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-1995,在运用实践的同时,与新的科技成果相结合,产生了多种新型防火材料、构件以及配件,可有效地减少高层火灾的发生,但是现今状况下,还有部分问题难以得到解决。对于高层建筑防火进行的措置,首先要把好高层建筑防火设计源头关,落实防火安全责任制,严抓后期管理,才能从根本上减少高层建筑火灾的发生。
参考文献
[1]第三个黄金时代的高层建筑防火.,1998上海高层建筑消防安全国际学术研讨会
[2]高层建筑防火安全评估的不确定型群组决策方法.赵春梅.卢兆明.郑惠怡,2004中国灾害防御协会风险分析专业委员会第一届年会
[3]高层建筑发展与防火安全研究.潘关新.邱洪芳,1998上海高层建筑消防安全国际学术研讨会
[4]论高层建筑防火正压送风与排烟的快速优化设计.潘雨顺,19991999年城市火灾安全国际学术会议
[5]高层建筑防火历史回顾.,1998上海高层建筑消防安全国际学术研讨会
[6]高层建筑火灾危险性模糊积分评价.陈立疆.任爱珠.郭文军,1998上海高层建筑消防安全国际学术研讨会
通讯作者:赵彦彦 山东协和学院 250000