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论高层民用建筑防火设计问题分析及对策

2021-04-01宁操

中华建设 2021年9期
关键词:高层火灾建筑

宁操

我国的经济不断发展,人口也呈现增长的趋势,为了满足受众的住房要求,高层民用建筑随之出现。高层民用建筑在社会发展中起到重要的作用,以集中化为主,缓解了当前城市用地紧张的现状。在高层民用建筑设计中,防火设计是重点和难点,在本次研究中结合高层民用建筑的特征,同时分析当前高层民用建筑防火设计的相关问题,结合实际情况对具体的对策进行分析。

高层民用建筑的出现缓解了城市用地紧张的现状,同时也满足了大家的自身需求。在当前高层建筑不断涌现,在新建筑比例中其比例也比较高。和低层的建筑形式对比,高层民用建筑的火灾防范难度大,也称为当前关注的重要问题。因此在实践中需要强化对高层民用建筑防火设计的研究,尽量的提升建筑防火性,减少火灾带来的消极影响。

一、高层民用建筑出现火灾的特征

高层民用建筑指的是建筑层数在10层以上或者高度在27m以上的建筑,高层民用建筑占地面积小,适合生活,能实现节约用地的目标。近些年来高层民用建筑的数量不断提升,在进行民用建筑设计的时候,针对现状需要做好防火设计工作。我国进入到新的发展时代背景下,城市化建设的脚步不断加快,越来越多的外来人口涌入到城市中,城市的住房压力、人口压力以及工作空间压力等也随之增加,为了应对这些压力,需要建造民用建筑,使其适应当前防火设计的要求。其特征如下:

1.高层建筑用户很难转移

高层建筑的用户比较多,出现火灾后很难进行转移,此外救援的难度比较大,加上高层民用建筑中上层的人员密度大,一旦出现火灾,电梯不能使用,浓烟蔓延,对其造成影响。很多群众被困在建筑内,出现人员伤亡的现象。此外高层建筑在出现火灾之后,遇到没有高度匹配的消防车,火灾不能在短期内扑灭,进而导致救援难度增加。

2.通风设计导致火势蔓延

在当前的高层民用建筑设计中,出现火灾后,在通风良好的前提下,可能会导致火势蔓延。在高层民用建筑设计中,为了确保高层住户的通风效果,一般建造复杂和规模大的管道井,加快了高层住房的空气流通。在火灾过程中提供了充足的氧气,进而会促进火势的蔓延,很难控制。此外在建筑设计的时候,为了可以减轻建筑自身的承重压力,采取的是质量轻的建筑材料,一旦出现火灾,这些建筑材料也成为火势蔓延的重要途径,导致蔓延速度加快,很难实现合理管控。

3.火灾发生原因多样化

在高层民用建筑建造阶段,部分施工人员对防火设计缺少了解,存在消防设施配备不足的情况,监督管理不到位,导致建筑物存在很多的安全隐患。在建筑物设计中,如果紫外线防护不到位可能会出现火灾,加上,如果缺少防范意识,采用阻燃性不足的材料,高层民用建筑火灾事故频发。

二、高层民用建筑防火设计的现状

在当前高层民用建筑设计的阶段,针对具体情况,在实际设计中需要明确优化设计的基本要求,只有实现合理化的设计,才能达到理想的效果。但是由于影响因素比较多,在设计阶段存在很多问题,如下:

1.高层民用建筑主体结构热稳定性差

在当前高层民用建筑设计的阶段,采取的是钢材为主要材料,此类材料容易焊接,在结构设计的时候,延展性比较好,能对建筑物进行形式多样化的设计。但是钢材应用的阶段也会存在一定的不良影响,热稳定性差,出现大规模的火灾事故之后,建筑物的主体燃烧温度达到450℃以上,钢材热稳定性的临界温度出现了变化,主体结构的材料也出现形变,钢材的承载力比较大,在民用建筑设计中,要注意的是进行抗拉伸能力的评估,由于钢材形变后会受到较大的影响,对住户逃生也产生了阻碍。

2.高层民用建筑的装修材料问题

建筑物的材料在应用的过程中存在安全隐患,也是导致火灾出现的重要原因。在高层民用建筑设计中,增加了室内装饰效果的同时,节约成本,进行了装修改造,一般情况下采取的是大量容易燃烧的装饰材料,这样会导致建筑物的防火级别下降,内部的火灾负荷大幅度下降。此外高层民用建筑在外层墙壁上增加了保温材料,起到保暖的作用。但是保温材料主要为保温性能良好的挤塑聚苯板,这类材料属于B1级材料,需要使用不燃材料设置防火隔离带,但在火势大的情况下,防火隔离带效果并不明显。建筑的相关设计人员,在后续设计中如果没有按照规定的要求进行设计和施工,会增加火灾隐患。

3.高层民用建筑的电路电气设计问题

高层民用建筑的住户比较多,人员分布密集,其工作和休息时间等存在重叠,可能会导致用户在家用电器使用的时候集中应用,出现大功率的现象,导致电路的负载比较大。此外电气线路出现短路的现象,会引起比较严重的电气火灾。高层建筑在铺设墙面电线的过程中,如果没有按照规定要求进行,会导致设计不符合国家要求,线路局部过热并导致材料燃烧,从而造成较为严重的火灾事故。

三、高层民用建筑防火设计对策

高层民用建筑的设计非常重要,在当前设计中,需要明确设计的具体要求,只有严格按照要求落实,才能提升可行性。以下对具体的设计对策分析。

1.实现优化防火设计

高层民用建筑在开始施工前,要充分考虑到防火设计的相关问题。在设计的阶段,需要科学的布设高层民用建筑的防火间距,通过对防火通道以及防火卷帘门和防火墙设计等进行合理的安排,让其可以为住户提供一个逃生通道,实现控制成本的效果。此外在施工的时候,对建筑内部的电路系统进行严格的设计,通过对墙面内部、天花板的管线规划之后,避免出现电路超负荷的现象,减少电气故障引起的火灾现象。

2.实现建筑中庭合理布局

在我国的高层民用建筑中,中庭的空间比较大,出现火灾的时候,烟气主要是通过这里快速扩散的,因此对于中庭的合理设计很重要,可进行烟气的控制。如果可以快速地将火灾形成的烟气排放在建筑外,则可以有效地降低火灾造成的人员伤亡、对于烟气的排放,当前常见的方式有两种,其一是自然方式的排泄,其二是机械方式,前者以窗户为主,通过阳台或者竖井结构等进行排放。后者则加入防烟设计和减压排烟两种,如果建筑高度超过了一百米,可以采取机械方式进行排烟。

3.确定疏散路线图

对高层建筑而言,一旦出现火灾之后,要及时进行人员的疏散。在实际操作中,明确疏散的线路,提升人员安疏散的效率。此外建筑内的人员疏散有三种形式,主要是楼梯疏散、电梯疏散和楼顶疏散等。楼梯疏散是比较快的一种方式,因此在楼梯设计中需要考虑到烟气的影响,设计封闭的楼梯间,这样可以起到理想的防烟效果。电梯疏散的效率比较高,但是出现火灾的时候,电梯往往关闭,因此使用的比较少。楼顶疏散也是重要的方式,将人员疏散到楼顶等待救援。还有就是设置避难层,等到疏通的道路截断之后,将人员安排到避难所等待救援。注意的是有足够的空间和消防设施,在进行不同方式疏散的之后,要确保楼层内的热源可以快速的进入到竖向疏散通道中,增加安全出口和安全指示灯。

4.采用耐火性能好的材料

针对高层民用建筑的防火设计,要重视材料的应用,选择防火性能好的材料,出现火灾的时候,材料本身有耐火性和抗火性的特点,起到阻燃以及防烟的效果。

5.充分利用先进的技术设施

在当前科学技术取得突出的进步,各种先进的设备随之出现,在技术应用的时候,选择先进的技术形式。在防火设计中要灵活的应用此类设施,同时可以引入自动报警系统以及自动喷淋系统等,发现灾情启动警报,进而对火灾进行控制。

四、结语

在当前高层民用建筑的防火设计中,针对具体设计要求,要明确防火设计的类型,从不同方面入手,实现优化设计。在本次研究中通过实现优化防火设计、实现建筑中庭合理布局、确定疏散路线图、采用耐火性能好的材料、充分利用先进的技术设施等方式进行优化设计,其防火效果突出,能保证人们的自身安全。在后期设计中,强化日常消防检查,降低火灾的发生几率,进而提升高层建筑的安全水平。

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