高层建筑防火措施的设计与实施探索

1、高层建筑防火措施的设计与实施探索摘要：随着高层建筑在城市中的不断涌现，其防火措施逐渐成为了超高层建筑设计中的重要环节。本文作者基于多年关于高层建筑防火系统的设计与实施的实践经验，浅析了高层建筑总体防火系统的设计问题，并以“广州塔”的防火措施为例，介绍了目前国内外最新高层建筑防火系统的实施进展，以期在实际应用中起到借鉴作用。关键词：高层建筑；防火措施；设计与实施前言 高层建筑是当代建筑领域中的一个重要部分，它在城市规划、总体布局、建筑设计、结构、施工、通风空调、给木排水及电气等方面，都有着特殊的要求，而且均与防火有着非常密切的关系。追溯过去，建筑为了保卫人们生命财产安全面出现的产物。但是，随着时

2、代的发展，设计者对内部功能和外部形象等越来越加重视，而对保卫安全这一最基本要求却往往被忽略，因而也就时常遭到火灾事故的严重危害。为了使高楼大厦具备这一重要的基本功能，高层建筑防火设计便应运而生并且越来越受到人们的重视。 本文首先浅析了高层建筑总体防火系统的设计问题，并在此基础上，以“广州塔”的防火措施为例，介绍了目前国内外最新高层建筑相关防火系统的应用实施进展。 1. 高层建筑总体防火系统的设计 在进行高层建筑的方案设计时，应同时考虑各方面的防火要求，制订一个完整的防火设计总纲，它应包括起火前的预防及火灾时的措施这两大方面，既要把火灾发生降低到最小程度，又要考虑一旦失火后如何保护生命和财产。前

3、者主要包括与其它建筑保持必要的防火间距，增强建筑结构、装修的耐火能力，尽量控制可燃物的数量、合理布置及分隔起火危险大的部位，制订详细的防火管理计划及严格进行防火监督等等，后者主要包括划分阻止烟及火扩散的防烟、防火分区，布置保证安全的疏散设施，以及配备防烟排烟系统、探测火灾的报警系统和扑灭火势的设备等等。现就设计中的要点做简要分析。 1.1 耐火构造设计 总的来说，当全面考虑耐火构造没计时，首先要使高层建筑主体结构具有足够的耐火能力，来保证疏散通路的畅通和提供足够的疏散时间，从而保降生命的安全，同时使火灾后有重新修复使用的可能性，从而保障建筑物的安全。进行高层建筑钢筋混凝土主体结构耐火设计时，其

4、堵、柱等垂直构件须具有充分的断面尺寸；梁、板等水平构件因强度主要由受力钢筋所左右，故保护层应有足够的厚度。由于预应力钢筋高温变形更快，所以板的耐火能力很差，设计时可主要采取板底抹灰的方式来加大钢筋保护层厚度。另外，还可采用新型的预应力混凝土楼板防火涂料进行处理，使该板耐火性能达到一级耐火等级要求。 其次，应使隔墙、吊顶、门窗、隔断等构件具有良好的耐火性能。这些部位多涉及内部装修，故其不燃、难燃化乃是防火设计的重点之一。对这些部分作具体设计时，应大力采用轻质、美观而又耐火的材料；隔墙除可采用加气混凝土之外，还可选用高级防火纸面石膏板等。 1.2防烟排烟设计 高层建筑中房间、走道、前室及楼梯间等部

5、位的排烟，分为自然排烟及机械排烟两大类。需排烟部位靠外墙时，可通过窗或阳台从水平方向自然排烟；位于内部时则应采取强力加压或强制减压方式的机械排烟。或者，设置竖井通过其抽力自然排烟。一般而言，强力加压主要用于火灾时不产生烟的部位，如楼梯间、消防电梯前室等。强制减压则多用于起火后可能产生烟或易遭蔓延的部位，如房间及走道等。 1.3 灭火设备设计 按火灾的发展进程，高层建筑中的灭火分为初期灭火和正规灭火两个部分，前者为火灾初起时依靠楼内人员及自动灭火设施所进行的灭火，后者即消防队赶到之后的灭火。初期灭火主要依赖于自动喷水灭火设备，它的灭火成功率高达98%以上。此外，高层建筑中某些不宜用水灭火的部位，

6、尚须采用其它类型的灭火剂，如泡沫、干粉、二氧化碳及卤代烷等。这些灭火剂可装入灭火机中由工作人员操纵，对于设在高层建筑内的锅炉房、变压器室、发电机房、电算机房等部位，还须设固定的灭火装置。 正规灭火主要通过室内外消防给水管道来进行。室外消防给水管道供给消防队从外部灭火的用水，为保证消防用水的安全，应采用环状的室外管网，其进水管不能少于两条，并宜从两条市政结水管道引入。室内消防给水管道亦应连成环状，其消防坚管不能少于两根。 2. 目前国内外最新高层建筑防火系统的实施应用进展-以“广州塔”防火措施为例 2.1重力式供水防火系统的简介 高层建筑在发生火灾时，火灾蔓延快，扑救难度大，人员疏散困难，防火、

7、灭火一直是世界性难题。同时，高层建筑因其高度大，使得供水系统更为复杂，传统供水防火系统显示出了诸多潜在的弊端，主要问题集中于管路繁多、复杂，而且高层建筑会出现超压的现象，这种现象严重时会造成管道的破裂，导致不可估量的损失。 重力式供水防火系统的出现，大大的解决了上述的种种难题，这种供水防火系统最大的特点是可以在停电等故障发生时，仍然可以给高层建筑持续供水，避免了因停水给高层建筑造成的影响。具体来讲，重力式供水消防系统底座上有储水槽，并且在储水槽最顶端有一重力式活塞体，槽的两侧设有进水口和出水口，进水口端与供水泵相连，出水口端则连着建筑的供水系统。 重力供水防火系统的工作原理主要是利用了水体的重

8、力势能做功。目前使用的重力供水防火系统一般包括一底座、水泵，底座设有储水槽，储水槽下面两侧有进水口和出水口，在储水槽上面设有重力式活塞，进水口处会连接一个供水泵。供水泵通过进水口将水运输到底座内部的储水槽中，然后再通过出水口，运输给高层建筑供其用水。进水口与水泵之间存在一个单向截止阀，供水时水泵加压，水在压力的作用下经储水槽进入出水口，最后进入建筑的防火系统。 2.2重力供水防火系统的应用-以“广州塔”防火措施为例 目前在国内重力供水防火系统的应用还没有普及，仅限于一些超高层建筑投入使用，如位于广州市的广州塔，已于2010年9月份建设并使用重力供水防火系统。 约438米高的“广州塔”在第85层

9、装设有两个人体肾脏形状的水塔，一条条水桶粗细的钢管从塔顶伸出，接通消防水管又转入楼下。这两个水塔是重力供水防火系统的重要部分，是用钢筋混凝土浇铸而成，常年总蓄水量达540吨。其特殊之处在于即便是楼下发生火灾断电，这套设备也运行不误，水塔里的水能依靠自身的重力作用抵达各个消防水管。此外，这套系统的供电线路接入特殊的电路监测系统，能够实现对供电线路通电情况和温度的及时监测和预警。同时，在“广州塔”顶部桅杆下还有两个小型消防水塔。这两个能蓄水50吨的水塔也是重力供水防火系统的组成部分，可以对85楼以上的楼层进行供水防火。 结束语 总之，高层建筑防火措施的好坏直接影响着国家的经济建设，同时，也密切关系着广大人民的生命财产安全。作为高层建筑防火措施的相关实施，只要相关人员保证每一个环节的质量检测，及时、积极的发现潜在问题，就能最大程度的消除隐疾，提升防火措施质量。同时，我们也要不断的学习国内外先进的防火措施，如文中介绍的重力供水防火系统，从而在最大程度上保障高层建筑防火措施的设计与实施。 参考文献 【1】 胡涛. 对当前高层建筑防火问题的探讨. 科技传播, 2010,(22) 【2】 马伟锋. 现阶段高层建筑防火技术的思考. 中国新技术新产