超高層住宅建筑防火設計

超高層住宅建筑防火設計【摘要】本文針對超高層住宅建筑的防火要求，分析了其在耐火等級、防火分區(qū)、防煙分區(qū)、安全疏散等方面的防火設計，為這類建筑物的防火設計提供切實可行的設計方法。

【關鍵詞】超高層住宅建筑

1前言

隨著人口密度的增加，尤其是大城市，為了提高市民的居住水平，高層住宅如雨后春筍般不斷出現(xiàn)。特別是改革開放以來，發(fā)展超高層住宅建筑已成為明顯的趨勢，因為他比普通高層住宅更能充分利用空間，更加有效地解決大城市土地緊張和住房條件差的困難，所以在一些大城市超高層住宅發(fā)展很快，大有方興未艾之勢。超高層住宅建筑即是超過100米的住宅建筑。然而正因為它的層數(shù)多，人口密集，導致了其在人員疏散和火災撲救上的困難情況，給防火設計工作帶來了一些問題，需要進行較深入的探討。

2超高層住宅建筑的消防特點

2．1火勢蔓延快

超高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井、風道、電纜井、排氣道等豎向井道，如果防火分隔存在問題，發(fā)生火災時將像一座座高聳的煙囪，成為火勢迅速蔓延的途徑。據(jù)測定，在火災初起階段，因空氣對流，在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3米/秒，在火災燃燒猛烈階段，由于高溫狀態(tài)下的熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5～3米/秒；煙氣沿樓梯間或其它豎向管井垂直方向擴散速度為3～4米/秒。如一座高度為100米的大樓，在無阻擋的情況下，半分鐘左右，煙氣就能順豎向管井擴散到頂層。

2．2疏散困難

超高層住宅建筑的特點：一是層數(shù)特別多，垂直距離長，疏散到地面或其他安全場所的時間會很長；二是人員很集中；三是發(fā)生火災時由于各種豎井拔氣力大，火勢和煙霧向上蔓延快，增加了疏散的困難。普通電梯在火災時由于切斷電源等原因，往往停止運轉，為此，安全疏散主要還是依靠樓梯，而樓梯間內一旦竄入煙氣，就會嚴重影響人員疏散。這些，都是超高層住宅建筑的不利因素和條件。

2．3撲救難度大

超高層建筑發(fā)生火災時從室外進行撲救相當困難，主要是：

1）滅火進攻困難。一方面缺乏地面消防行動展開的場地。另一方面，外部滅火進攻受到限制。因為現(xiàn)在配置的消防云梯車最高僅能達到70余米，所以超高層住宅建筑上部發(fā)生火災時，消防隊員是無法進行外攻的。

2）登高困難。當上部樓層發(fā)生火災時，如果停電，消防電梯也失效時，消防隊員只能通過室內樓梯登高。消防隊員負重登高，因體力因素導致心跳加快，呼吸氣喘，影響滅火戰(zhàn)斗的展開。而且通過樓梯間登高時，也會與樓梯間內往下疏散的人流碰撞，嚴重影響登高速度，貽誤滅火救援的時機。

3超高層住宅建筑的耐火等級

根據(jù)高層民用建筑防火安全的需要和高層建筑結構的現(xiàn)實情況，將高層民用建筑的耐火等級分為兩級。《高規(guī)》有關條文規(guī)定，一類高層民用建筑的耐火等級應為一級，二類高層民用建筑的耐火等級不應低于二級。

超高層住宅建筑屬于一類高層民用建筑，因此耐火等級應為一級。由于超高層住宅建筑，不僅規(guī)模大，而且性質重要，還有風道、空調等豎向管井，有的還要使用大量的可燃裝修材料。一旦防火分分隔處理不好，往往成為火災蔓延的途徑；還有老人、小孩等，緊急疏散十分困難。如果發(fā)生火災、火勢蔓延快，疏散和撲救都很困難，容易造成重大損失和傷亡事故。因此，對其耐火等級要求高于二類建筑是合理的。

4超高層住宅建筑的防火、防煙分區(qū)

4．1超高層住宅建筑的防火分區(qū)

當超高層住宅建筑內的某一個房間失火時，燃燒產生的大量熱能可以把火災迅速向周圍傳播，并最終導致整個建筑物全部起火。有效地阻止火勢蔓延，把火災控制在一定范圍之內，并最后撲滅火災，是十分必要的。惟有在建筑物內部的防火分區(qū)可以擔當此任。

4．1．1水平防火分區(qū)

超高層住宅建筑的每個防火分區(qū)建筑面積不應超過1000平方米。（設有自動滅火系統(tǒng)的防火分區(qū)，其允許最大的建筑面積為2000平方米；當局部設置自動滅火系統(tǒng)時，增加面積可按局部面積的一倍計算）

劃分防火分區(qū)時除考慮最大建筑面積這一主要因素外，還必須結合建筑物的平面形狀、人流情況妥善確定防火分隔物的具體位置。

4．1．2豎向防火分區(qū)

火災不僅能在起火樓層水平蔓延，而且還能沿著建筑物的外墻洞口及室內各種豎向井道（包括敞開式樓梯間）向上蔓延。為了把火災控制在一個特定的垂直高度范圍內，超高層住宅建筑應劃分豎向防火分區(qū)。

超高層住宅建筑內如設有上、下層相互連通的走廊、敞開樓梯、跨層窗等開口部位時，應按上下連通層作為一個防火分區(qū)對待。

4．1．3外墻防火分隔

火勢除由內部各豎向井道向上擴散外，還通過門窗洞口向上層蔓延。因而，上、下層窗間墻高度至少宜有1.5米左右，若有凸出墻面的水平遮陽板、陽臺等構件時，其上述高度可適當減少，因這幾種構件可以起到阻擋火焰接近上層窗口的作用。

4．2超高層住宅建筑的防煙分區(qū)

超高層住宅建筑的防煙分區(qū)的設置原則應該滿足有關規(guī)定的要求。其防煙分區(qū)的劃分可以按建筑空間的不同用途來劃分，也可以按每層的建筑面積劃分，還可以按樓層劃分。從防排煙的規(guī)律看，在進行建筑設計時應特別注意的是垂直劃分防煙分區(qū)，對于超高層住宅建筑來說，可以把其按15～20層分段，一般是利用不連續(xù)的電梯豎井在分段處錯開，樓梯間也做成不連續(xù)的，這樣處理能有效地防止煙氣無限制地向上蔓延，對超高層住宅建筑的安全是十分有益的。

5超高層住宅建筑的安全疏散問題

5．1安全出口

超高層住宅的每個防火分區(qū)范圍內至少應該有兩個不同疏散方向的安全出口。安全出口應為防煙樓梯間，要有直接自然采光通風。

作為安全出口的樓梯間各層不應變更位置，而且在底層要有直通室外的外門。

考慮到失火時居民向下和向上兩個方向避難的可能性，每個作為安全出口的樓梯間要直通屋面，但頂層設為通廊時可以只有兩個樓梯間直通屋面。

作為安全出口的樓梯間寬度應按人數(shù)最多一層每1米/100人計，但不得小于1.1米。樓梯不得采用扇型踏步和螺旋踏步。

5．2疏散通道

超高層住宅的公共走廊是連接住戶與安全出口的疏散通道。其疏散距離和寬度是保證疏散安全的重要方面。

住戶的戶門至最近的安全出口（外部出口或樓梯間）的最大距離：位于兩個安全出口之間時應為40米，位于袋形過道一側時為20米。

超高層住宅建筑內房間門至戶門的距離應不大于15米。

[1]中國人民武裝警察部隊學院消防工程系.中國防火業(yè)務全書.吉林人民出版社，