高层建筑防火设计关键问题探讨

矫洁

长白山森工集团黄泥河林业有限公司 吉林 敦化 133704

前言

随着经济快速发展，首先发展的是一线和二线城市，这里成为人口聚集处，外来人口剧增，商业发展占据不少土地，可供人们居住的土地日趋减少。为了是社会安定和人口的居住，导致开发商向上发展，兴建高层建筑，充分利用资源较少的土地资源，高层建筑成分一个城市的标志。高层建筑具有人员多，疏解难等问题，只要发生火灾，或多多少都会有人员的伤亡，故必须做好防火设计问题，最大限度地减少人员的伤亡变得越发的重要。

1 高层建筑火灾特点[1]

1.1 火灾蔓延途径多、速度快

首先，高层建筑由于高度受到气压和风速的影响，当气流迅速流动时，小火花会引起建筑的火灾。其次，大部分高层建筑都有很长的垂直管井，如电梯井、管井、电缆槽、排气管等，一旦室内火灾，烟囱效应的垂直通道就会使火扩散到上部。第三，大多数高层建筑都有玻璃幕墙。一旦发生火灾，玻璃幕布很快就会被防火所打破，从而成为火势蔓延的通道。

1.2 竖向管井较多, 易形成烟囱效应

高层建筑室内装饰和装饰材料大多是易燃易燃物，在火灾发生时，容易出现在楼梯、电梯井、管井排气管道、电缆坑、蔓延、溜槽等垂直井。而竖管就像过去高耸的烟囱一样，很容易形成叠加效应，火的流动速度，在空气压力和风速的影响下，使火势更加猛烈，传播得更快。

1.3 人员集中且疏散困难

高高层建筑中主要的垂直交通工具是电梯，但在发生火灾时必须停止，所以在高层建筑中唯一的疏散设施是楼梯。实验表明，疏散50层楼的人员需要两个小时，而疏散速度严重影响伤亡数量。

1.4 装备要求高, 灭火救援难度大

与普通建筑相比，高层建筑更难救援。从国内的角度来看现有的高层建筑，建筑外墙主要是使用玻璃幕墙，破碎容易伤亡在地面上，消防队员很难靠近火，不从在外部水喷射火，进行火灾扑救工作。此外，消防设备不能满足建筑快速发展的需要。目前最大救援高度约为100米，消防车的有效射程不超过150米。许多城市没有消防直升机。其结果是，超过150米的地面无法被消防车救援人员救出，而高层建筑火灾的扑灭主要依赖于建筑内部的消防设施。

1.5 起火原因较多

首先，高层建筑的功能复杂，电气化程度高，自动化程度高；电力设备较多，功耗更大，泄漏、短路等故障概率增加，容易形成火源。其次，由于室内人员较多，人为因素引起火灾的概率也相应增加。第三，可燃化学建材建筑材料的内部装修材料占很大比例。

2 高层建筑防火设计中应考虑的几个主要问题[2]

2.1 选材

在建筑设计的材料选择中，混合结构优于整体钢结构。在火灾的情况下，建筑材料的力学性能在高温下会发生很大的变化。

2.2 防火途径

建筑物内几乎所有的材料都是易燃的。一旦失火，竖井烟囱的吸力会迅速蔓延。此外，受风和气压的影响，随着高度的增加火势将会蔓延得更快。在建筑安全防火设计中，不仅要在同一楼层之间进行有效的防火隔离，还要在楼层之间进行有效的防火隔离。这样，当火灾发生时，火焰可以被切断，减少火灾造成的直接损失。

2.3 疏解设计

在高层建筑疏散设计中，应防止火蔓延至整个火灾区域，防止烟气进入走廊、楼梯疏散场所的疏散通道，以保证安全疏散通道。此外，绝对安全区域设置在建筑的某一位置，如烟楼梯、消防通道、疏散平台等出口。关键部件必须按照最新的国家消防技术标准设计。

2.4 逃生自救设计

在某种程度上，对人们的恐惧增加了火灾的伤亡人数。因此，高层建筑消防设计中，应按照相关标准的要求，设置消防应急照明、安全疏散标志、自动报警系统、自动灭火系统、必要的消防设施和防毒面具等等，以确保人员的消防安全。

2.5 消防电梯设计

在高层建筑的消防安全设计中，消防电梯的设置应按照规范进行，并在数量和安装上满足要求。为了防止火灾发生时高温烟气进入消防电梯，应设置前房，并在门上安装挡水装置。此外，消防电梯应安装在外墙外，并设置在一楼外的出口。

3 高层建筑防灭火高效救援工具[3]

3.1 双电路快速消防电梯

国外的电梯行业正在研制一种新消防电梯，用于火灾救援和高层建筑的救援。这种电梯由两路电源控制。

3.2 超高云梯车

为了成功地完成灭火行动，国外目前正在开发更高容量的空中交通工具。芬兰公司最近生产了世界上最高的空中梯，最高可达110米，为高层建筑的灭火提供了有效的技术支持。

3.3 超大型超高压灭火喷枪

美国联合技术公司旗下的基德消防公司研制成一种超大型超高压灭火喷枪。喷枪配备了大口径高压泵，可以在很短的时间内喷射大量的消防水，或将泡沫喷射到140米高的高度。

4 结束语

根据中国国情所致，中国是发展中国家，势必先发展一些大城市，造成大城市的城口剧增，商业用地增多，导致供人们居住的土地逐渐减少，为满足人们居住问题，势必建设一些高层建筑，高层建筑也就成为时代的产物。而高层建筑也有其缺点，人口聚集大，疏散难等，故必须做到严格的防火措施，这样才能最大限度地减少人员的伤亡，同时也为施工的单位提供一些实效的经验。