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摘要:随着国民经济的发展,人民生活水平不断提高,建筑功能日益完善。随之,建筑的防火设计是当前迫切分析的一个综合性问题。建筑的形式不同,在防火设计方式上的也要考虑不同的措施和方法。本文主要介绍了钢结构建筑的防火设计的常见问题和解决办法。
关键词:建筑防火设计;钢结构建筑;防火设计
中图分类号:TU391文献标识码: A
引言
近年来,我国的金属生产技术得到了突飞猛进的发展,金属钢的生产无论在质量和产量等方面都取得了长足的进步,而钢材在建筑中的应用占钢产量比重不高,相对于发达国家,我国的钢结构建筑物在所有建筑物中的百分比过低,目前我国的钢结构建筑物发展还处于初级阶段,具有很大的发展空间。针对必然性的发展和良好的发展前景,研究钢结构建筑是很有意義的,伴随着钢结构建筑的产生和发展,火灾类型的构成比例势必发生变化,钢结构建筑火灾防火问题刻不容缓,因此,研究钢结构建筑防火问题同样意义深远。钢结构建筑是建筑业发展的一种新兴的建筑形式,以其环保、节能不燃、抗震等优势越来越受到人们的青睐,做好钢结构建筑的防火设计,是火灾发生时尽可能的减少火灾损失和人员伤亡的一个关键环节。
一、现代建筑火灾形成特点
1、火灾成因复杂
现代建筑一般都具有内部功能布局复杂、光纤、电缆及系统化电器的交错连接,在楼层间错综密布各类线路,及易触发室内易燃品的燃烧,并迅速扩大着火面积。
2、火势不易控制
当建筑物有火灾出现时,特别是在高层建筑中出现火灾时,火势可以在极短时间内蔓延,并毫无阻挡地在每个楼层产生破坏性威力,极难迅速加以控制。
3、消防援救困难
现代建筑一般都具有内部功能布局复杂的特点,在发生火灾之际,救援设备不容易及时到位,云梯高度同当前建筑高度不相适应。因为建筑面积跨度大,建筑内人员不容易迅速逃离至安全出口,有时会因为慌乱而寻不到出口,形成恶性拥挤踩踏事故。
4、可燃物数量众多
首先是建筑材料品种繁多,如果不对易燃现易爆品加以妥善处理,就会增加火灾发生的可能性与火灾的影响范围。此外,化工类材料在引发火灾危害之外,还会在燃烧时产生出有毒有害气体致人中毒甚至死亡。
二、建筑防火设计常见问题
1、不能正确对待防火设计规范
建筑设计时已经显现出防火设计规范难以解决的问题,这些问题不能只依靠此前的经验当作作判断依据,尚需要科学严谨的定量分析进行评估。现在国家有关主管部门不能行使防火设计的监管职责,让有些性能式防火设计工作无法取得应有效果。
2、建筑物防火分区及安全疏散设计问题
目前我国很多建筑物在设计防火分区时都是十分的粗略。首先在选择材料方面一般都选用价格低廉,防火性能差的材料。其次在设计上没有专业人士的指导,完全由建筑经验自行设计,而导致防火分区起不到真正的作用。建筑物的安全疏散设计包括安全出口、疏散楼梯、消防电梯、疏散走道等。容易的出现问题有,一般的建筑物内疏散设计数量较少,设计不合理,发挥作用不大。
3、建筑防火设计没能足够重视烟与火的蔓延
在一般的民用建筑里面,存在着数量众多的电梯井、各类管道井、楼梯井以及垃圾竖井和空调管道等,这些都是火灾发生时的烟囱。当火灾出现时,烟火非常容易通过这些“烟囱”向上蔓延,这是在防火设计时加以注意的。
4、火灾报警及火灾自动喷水灭火系统的问题
在建筑物消防防火中起到了及时警告人们火灾发生的情况。然而一些建筑物内没有设置自动报警系统,有的建筑物内有报警系统,但是失去工作状态或感应不灵敏。同时,现在大多数建筑物内都没有自动喷水系统,有喷水系统的建筑物喷水系统设计的位置也存在问题。
三、建筑防火设计改进措施探讨
1、整体设计规划
按照城市规划要求,建筑物所在位置道路交通应当力求便捷,要接近主干道,方便大量人流在危急情况下的疏散。在建筑设计时,为了避免火灾时的烟火蔓延,有必要设置一定数量的防火分区,也就是说采取防火墙手段将建筑总体区分成几个区域。第一和第二级耐火建筑长度在高于150米时应当安装防火墙,每个分区的最大面积不能超过2500平方米。第三级和第四级耐火建筑的相关指标最好分别控制在100米、1100平方米;55米、550平方米。地下室的最大分区面积要保证在500平方米之内。防火墙材料最好是可以经受四小时耐火极限的非燃烧体,防火墙上如果必须设置洞口,门窗级别应当为一级。各类管道不得穿越防火墙,无法设置防火墙的位置可以设计隔离效果突出的防火卷帘。
2、防火分区系统设计
防火分区系统的设置和消火栓系统一样得到了广泛的应用。它的设计原理是是通过采用具有耐火性能的建筑构件或者防火分隔物,是能在一定时间内阻止火灾向同一建筑物的其他空间蔓延的局部结构。该结构主要由防火墙、防火门、板、挡烟垂壁、防火卷帘、防火阀以及相应的火灾探测装置等构成。当探测装置探测到火情以后,防火门以及防火卷帘等将自动关闭,以此阻止火势的蔓延并将其封闭在局部空间内。同火灾自动报警系统一样,防火分区系统本身并不能灭火,也要同其他灭火系统配合才能将火灭掉。否则火势可能会破坏掉分隔物,向其他部分蔓延。
3、隔烟设计
幕墙结构要达到隔烟的效果,首先是要密封性好。因此,采用开放式系统设计的明框幕墙与单元式幕墙结构不适合作为防火玻璃幕墙结构。与普通幕墙密封设计相比要注意两点:一是型材的内腔密封处理,普通幕墙设计时竖料是插接相通的,具有形成烟囱效应的可能。在防火玻璃幕墙设计时,一定要将空腔用难燃材料进行封堵。另一方面,要考虑火灾发生时幕墙的局部受热膨胀变形所带来的密封失效。因此在骨架的联接部位须采用腰形孔,密封材料的选用上采用弹性好且具有防火性能的密封胶等。
4、火灾自动报警系统
由触发器件、火灾警报装置、火灾报警装置等其他具有辅助功能的装置所组成的火灾自动报警系统。它的功能简单的可以表述为早期发现并通报火灾,及时采取有效措施控制以及扑灭火灾,是设置在建筑物中或者其它场所的一种自动消防灭火设施。其中控制中心报警系统是火灾自动报警系统功能最复杂的。主要工作原理可以表述为:火灾探测器通过温感、烟感或者红外线等措施探测到火情后,系统便自动发出应急照明、火灾报警、广播以及消防控制联动等一系列指令,以便于人们采取灭火救灾、安全疏散等急救措施。火灾自动报警系统本身并不能进行灭火活动,但是,它可以通知并配合救火。
5、耐火完整性设计
防火玻璃幕墙与防火隔断需完整、独立。为防止幕墙在火灾中垮塌,在骨架结构上要将它与之相连部分的幕墙完全分开,与主体结构充分固定,如采用常规幕墙的插接连接,着火时会由于非防火部分的倒塌而导致防火部分的失效。此外,防火玻璃幕墙与防火玻璃隔断结构要有较好的吸收热变形的能力。在设计时,连接部位采用长腰孔或其它预留变形位是细节上需考虑的关键问题。
6、设计科学合理的安全通道
建筑规范中要求,建筑附近要安排宽度超过4米的并行车道,或者安排面积大于15平方米的尽端回车场。为了让火灾伤亡减至最低,建筑设计首先应当考虑到人员疏散问题。若建筑总长超过200米,则要安排高度、宽度均超过4米消防车道。一般的公共建筑,其安全出口最少应当为两个,影剧院与体育馆等人员特别密集的公共建筑,消防出口应该设置更多。封闭式楼梯间更利于阻挡烟气,方便人员在火险情况下的疏散,因此建筑物必须安排相对封闭的控烟楼梯间,此外建筑要添加暂时性安全避难区,如果是超高层建筑,楼顶还要设置直升飞机场,以方便空中疏散。建筑物在重要位置应当安装机械送风及加压系统,可以更加方便达到让安全通道排烟的目的,也可以给躲避于避难层中的群众提供新鲜空气。
结束语
建筑防火设计的进一步完善不仅能保证人们的人身和财产安全还能够保证高层建筑在使用过程中的安全性。随着建筑水平的提高和建筑风格的多样化,建筑消防系统也应该随之建立健全,从而有效实现建筑消防安全。
参考文献
[1]罗广胜.建筑防火设计与消防问题的探讨[J].城市建设,2010(36).
[2]李金哲,刘晓鹏.钢结构抗火研究现状与发展趋势[J]四川建材,2010(2).
[3]杨亮.高层建筑防火技术研究[J].黄冈市英山县公安消防大队.湖北黄冈.科技论坛.2011,(09).
关键词:建筑防火设计;钢结构建筑;防火设计
中图分类号:TU391文献标识码: A
引言
近年来,我国的金属生产技术得到了突飞猛进的发展,金属钢的生产无论在质量和产量等方面都取得了长足的进步,而钢材在建筑中的应用占钢产量比重不高,相对于发达国家,我国的钢结构建筑物在所有建筑物中的百分比过低,目前我国的钢结构建筑物发展还处于初级阶段,具有很大的发展空间。针对必然性的发展和良好的发展前景,研究钢结构建筑是很有意義的,伴随着钢结构建筑的产生和发展,火灾类型的构成比例势必发生变化,钢结构建筑火灾防火问题刻不容缓,因此,研究钢结构建筑防火问题同样意义深远。钢结构建筑是建筑业发展的一种新兴的建筑形式,以其环保、节能不燃、抗震等优势越来越受到人们的青睐,做好钢结构建筑的防火设计,是火灾发生时尽可能的减少火灾损失和人员伤亡的一个关键环节。
一、现代建筑火灾形成特点
1、火灾成因复杂
现代建筑一般都具有内部功能布局复杂、光纤、电缆及系统化电器的交错连接,在楼层间错综密布各类线路,及易触发室内易燃品的燃烧,并迅速扩大着火面积。
2、火势不易控制
当建筑物有火灾出现时,特别是在高层建筑中出现火灾时,火势可以在极短时间内蔓延,并毫无阻挡地在每个楼层产生破坏性威力,极难迅速加以控制。
3、消防援救困难
现代建筑一般都具有内部功能布局复杂的特点,在发生火灾之际,救援设备不容易及时到位,云梯高度同当前建筑高度不相适应。因为建筑面积跨度大,建筑内人员不容易迅速逃离至安全出口,有时会因为慌乱而寻不到出口,形成恶性拥挤踩踏事故。
4、可燃物数量众多
首先是建筑材料品种繁多,如果不对易燃现易爆品加以妥善处理,就会增加火灾发生的可能性与火灾的影响范围。此外,化工类材料在引发火灾危害之外,还会在燃烧时产生出有毒有害气体致人中毒甚至死亡。
二、建筑防火设计常见问题
1、不能正确对待防火设计规范
建筑设计时已经显现出防火设计规范难以解决的问题,这些问题不能只依靠此前的经验当作作判断依据,尚需要科学严谨的定量分析进行评估。现在国家有关主管部门不能行使防火设计的监管职责,让有些性能式防火设计工作无法取得应有效果。
2、建筑物防火分区及安全疏散设计问题
目前我国很多建筑物在设计防火分区时都是十分的粗略。首先在选择材料方面一般都选用价格低廉,防火性能差的材料。其次在设计上没有专业人士的指导,完全由建筑经验自行设计,而导致防火分区起不到真正的作用。建筑物的安全疏散设计包括安全出口、疏散楼梯、消防电梯、疏散走道等。容易的出现问题有,一般的建筑物内疏散设计数量较少,设计不合理,发挥作用不大。
3、建筑防火设计没能足够重视烟与火的蔓延
在一般的民用建筑里面,存在着数量众多的电梯井、各类管道井、楼梯井以及垃圾竖井和空调管道等,这些都是火灾发生时的烟囱。当火灾出现时,烟火非常容易通过这些“烟囱”向上蔓延,这是在防火设计时加以注意的。
4、火灾报警及火灾自动喷水灭火系统的问题
在建筑物消防防火中起到了及时警告人们火灾发生的情况。然而一些建筑物内没有设置自动报警系统,有的建筑物内有报警系统,但是失去工作状态或感应不灵敏。同时,现在大多数建筑物内都没有自动喷水系统,有喷水系统的建筑物喷水系统设计的位置也存在问题。
三、建筑防火设计改进措施探讨
1、整体设计规划
按照城市规划要求,建筑物所在位置道路交通应当力求便捷,要接近主干道,方便大量人流在危急情况下的疏散。在建筑设计时,为了避免火灾时的烟火蔓延,有必要设置一定数量的防火分区,也就是说采取防火墙手段将建筑总体区分成几个区域。第一和第二级耐火建筑长度在高于150米时应当安装防火墙,每个分区的最大面积不能超过2500平方米。第三级和第四级耐火建筑的相关指标最好分别控制在100米、1100平方米;55米、550平方米。地下室的最大分区面积要保证在500平方米之内。防火墙材料最好是可以经受四小时耐火极限的非燃烧体,防火墙上如果必须设置洞口,门窗级别应当为一级。各类管道不得穿越防火墙,无法设置防火墙的位置可以设计隔离效果突出的防火卷帘。
2、防火分区系统设计
防火分区系统的设置和消火栓系统一样得到了广泛的应用。它的设计原理是是通过采用具有耐火性能的建筑构件或者防火分隔物,是能在一定时间内阻止火灾向同一建筑物的其他空间蔓延的局部结构。该结构主要由防火墙、防火门、板、挡烟垂壁、防火卷帘、防火阀以及相应的火灾探测装置等构成。当探测装置探测到火情以后,防火门以及防火卷帘等将自动关闭,以此阻止火势的蔓延并将其封闭在局部空间内。同火灾自动报警系统一样,防火分区系统本身并不能灭火,也要同其他灭火系统配合才能将火灭掉。否则火势可能会破坏掉分隔物,向其他部分蔓延。
3、隔烟设计
幕墙结构要达到隔烟的效果,首先是要密封性好。因此,采用开放式系统设计的明框幕墙与单元式幕墙结构不适合作为防火玻璃幕墙结构。与普通幕墙密封设计相比要注意两点:一是型材的内腔密封处理,普通幕墙设计时竖料是插接相通的,具有形成烟囱效应的可能。在防火玻璃幕墙设计时,一定要将空腔用难燃材料进行封堵。另一方面,要考虑火灾发生时幕墙的局部受热膨胀变形所带来的密封失效。因此在骨架的联接部位须采用腰形孔,密封材料的选用上采用弹性好且具有防火性能的密封胶等。
4、火灾自动报警系统
由触发器件、火灾警报装置、火灾报警装置等其他具有辅助功能的装置所组成的火灾自动报警系统。它的功能简单的可以表述为早期发现并通报火灾,及时采取有效措施控制以及扑灭火灾,是设置在建筑物中或者其它场所的一种自动消防灭火设施。其中控制中心报警系统是火灾自动报警系统功能最复杂的。主要工作原理可以表述为:火灾探测器通过温感、烟感或者红外线等措施探测到火情后,系统便自动发出应急照明、火灾报警、广播以及消防控制联动等一系列指令,以便于人们采取灭火救灾、安全疏散等急救措施。火灾自动报警系统本身并不能进行灭火活动,但是,它可以通知并配合救火。
5、耐火完整性设计
防火玻璃幕墙与防火隔断需完整、独立。为防止幕墙在火灾中垮塌,在骨架结构上要将它与之相连部分的幕墙完全分开,与主体结构充分固定,如采用常规幕墙的插接连接,着火时会由于非防火部分的倒塌而导致防火部分的失效。此外,防火玻璃幕墙与防火玻璃隔断结构要有较好的吸收热变形的能力。在设计时,连接部位采用长腰孔或其它预留变形位是细节上需考虑的关键问题。
6、设计科学合理的安全通道
建筑规范中要求,建筑附近要安排宽度超过4米的并行车道,或者安排面积大于15平方米的尽端回车场。为了让火灾伤亡减至最低,建筑设计首先应当考虑到人员疏散问题。若建筑总长超过200米,则要安排高度、宽度均超过4米消防车道。一般的公共建筑,其安全出口最少应当为两个,影剧院与体育馆等人员特别密集的公共建筑,消防出口应该设置更多。封闭式楼梯间更利于阻挡烟气,方便人员在火险情况下的疏散,因此建筑物必须安排相对封闭的控烟楼梯间,此外建筑要添加暂时性安全避难区,如果是超高层建筑,楼顶还要设置直升飞机场,以方便空中疏散。建筑物在重要位置应当安装机械送风及加压系统,可以更加方便达到让安全通道排烟的目的,也可以给躲避于避难层中的群众提供新鲜空气。
结束语
建筑防火设计的进一步完善不仅能保证人们的人身和财产安全还能够保证高层建筑在使用过程中的安全性。随着建筑水平的提高和建筑风格的多样化,建筑消防系统也应该随之建立健全,从而有效实现建筑消防安全。
参考文献
[1]罗广胜.建筑防火设计与消防问题的探讨[J].城市建设,2010(36).
[2]李金哲,刘晓鹏.钢结构抗火研究现状与发展趋势[J]四川建材,2010(2).
[3]杨亮.高层建筑防火技术研究[J].黄冈市英山县公安消防大队.湖北黄冈.科技论坛.2011,(09).