超高层建筑的消防设计

超高层建筑的消防设计

方桂玲1刘光辉2

1合肥市工程建设监理有限公司安徽合肥230000；2中建七局第二建筑有限公司安徽合肥230000

摘要：超高层建筑消防有疏散距离长、疏散人员多、功能复杂、疏散速度慢、火势蔓延快等特点，使超高层建筑的消防设计面临较多的天然的难题。

关键词：超高层；建筑；消防设计

引言：

消防是大型公共建筑项目、特别是超高层建筑项目中的重大问题。如何保证超高层建筑消防的安全可靠，以及在设计中如何运用经济高效的措施一直是超高层建筑设计的核心问题。

1消防设计的难点

（1）对建筑耐火性能的定量要求。《建筑设计防火规范》（以下简称《规范》）提出：“建筑整体的耐火性能是保证建筑结构在火灾时不发生较大破坏的根本，而单一建筑结构构件的燃烧性能和耐火极限是确定建筑整体耐火性能的基础。”作为超高层公共建筑，自然设定为一类。而作为大大超过250m的项目，其耐火要求不言而喻，如何定量要求从而加强耐火性能是专家提出的首要问题。（2）对于大型公共建筑来说，除建筑自身的耐火性能外，防止火势蔓延的能力、防烟的分隔能力也是关键。一旦失火，针对着火部位，需有效地排走烟气和热量，为人员疏散和营救争取有利条件；针对非着火部位，则需有效地隔绝烟气，以保护其安全。（3）超高层建筑的特点是相对小的单层面积和非常大的高度空间上的分布。竖向疏散，特别是在高度上进行避难层分隔，对于超高层建筑的消防设计是非常关键的，也是此类项目的特殊性。（4）消防设施的高标准配置是对超高层建筑及其他大型公共建筑的必备安全要求。由于规范对配置的要求只设定基本原则，关于不同地域和经济条件的差异缺少明确的准则。特别在强调经济性的超大型项目中，如何在性能和投入中取得平衡，也成为本项目消防设计的核心问题。（5）除建筑自身的防火性能和设施外，来自外部的消防救援也极为关键。在《规范》中，对救援场地、消防电梯、救援窗等也提出了明确要求。针对超高层建筑，《规范》特别提出了直升机坪的设置建议。在遵守消防根本《规范》的条件及保证合理的消防设施要求下，项目尽力在适当的范围内设置救援措施。

2超高层建筑的消防设计

2.1强化防火安全宣教工作

加强消防安全宣传工作是做好防火监督工作的重要途径，消防监管部门要加强与施工部门、物业部门和居民的协商与合作，一同保证高层建筑的消防安全，增强各个部门人员和广大人民群众的消防意识，丰富他们的消防知识。每个人对于消防知识和消防技能的掌握程度不同，为了缩小人们之间的消防知识差距，相关部门要采用多样化的手段，使用有效的方式进行高层建筑消防安全的宣传个教育，例如开展消防知识讲座，建立消防安全课堂。高级管理人员要高度重视消防安全的宣传和教育工作，建立专业的消防安全宣传和教育机构，聘请专业权威的消防安全讲师，定期组织消防安全活动，向人们普及消防安全知识，传授消防安全技能。除此之外，消防部门可以组织高层建筑的住户和施工人员进行安全演习和躲避危险的演习，对于表现较好的人员给予相应的奖励，提升人们学习安全知识的主动性和积极性，从而进一步落实防火监督工作，提高高层建筑的防火能力。

2.2科学设置消防水箱

设置消防水箱的原则是，在建筑区内选择最高点进行设置。作为一名专业的给排水工程设计师，一定要跟建筑规划人员仔细核实、认真计算，将小区内所有建筑物中最高位置作为消防水箱的设置点，而不是以建筑物自身的最顶层为标准。当然，为了确保生活用水的质量，一定要独立设置生活用水的水箱和消防水箱。

2.3消火栓安装

消火栓是消火栓灭火系统中的关键设备，其安装质量将会影响到整个消火栓灭火系统的使用性能。首先，为了保证灭火时应用的便捷性，应将消火栓安装在建筑内比较显眼的位置，发生火灾时方便取用，这是消防规范的最基本要求。其次，应通过计算确定消火栓的最佳位置，确保消火栓与供水设施以及邻近消火栓之间距离的合理性，在满足消防需求的基础上，尽可能的降低安装成本。如果有特殊需要，则应按照规定安装消火栓，如消防电梯处等。另外，应控制好每一个消火栓用水量，在参照消防系统设计要求的同时，还要保证与设备型号的匹配性，尤其是高层及超高层建筑，为保证消防用水的正常供给，应详细分析消火栓用水量。

2.4自动喷头安装

自动喷头是自动喷淋灭火装置的重要部件，必须进行科学选择及合理安装，进而才能确保自动喷淋灭火装置功能的有效发挥。选择自动喷头时，应保证与自动喷淋装置的匹配性，并对喷水量进行计算，确定最佳类型和参数。自动喷头的安装位置通常选在建筑顶板或吊顶上，既能够扩大灭火范围，又能够实现均匀布水。实际安装时，应严格按照规定技术标准进行规范操作，保证自动喷头具有良好的牢固性，在受到水流冲击后，不会出现松动或者脱落现象。并且，在保证自动喷头实用性及可靠性的同时，还应从美观性方面进行考虑，通过优化设计并进行规范安装，保证其具有良好的美观性。

2.5塔楼的主要消防设计

随着超高层建筑的集群化、大规模化、超高化，消防部门对现有的建筑灭火救援能力不能满足实战需要。于是消防部门除严格执行《规范》外，针对此类项目还提出了合理的加强消防措施的要求。1．提高主要构件的耐火等级为进一步保证超过250m建筑自身的本质抗火性，一般通过提升建筑主要构件的耐火等级来提高建筑整体的抗火能力。核心筒钢筋混凝土剪力墙（最小厚度250mm）耐火极限提升至5h；型钢混凝土巨柱（外包混凝土）由规范要求的3h提升至3.5h；避难层楼板由规范要求的2h提升至3h；标准层120mm厚钢筋桁架楼板由规范要求的2h提升至2.5h；结构转换层的桁架结构厚型防火涂料耐火极限时间不低于2.5h。2．防火、防烟、分隔措施相邻避难层排烟机房和加压送风机房的排烟或进风口设置在不同朝向的建筑面上。立面采用幕墙系统，剖面层间防火设置高度为1.35m的防火封堵，幕墙与每层楼层，隔墙的缝隙用防火材料封堵。为加强避难层的安全可靠性，加强避难层的楼板隔热措施：除满足结构楼板3h的耐火极限，在相邻楼层楼板下进行防火岩棉包裹。3．根据疏散人数计算的所需避难面积均小于设计提供的避难面积，即设计留有较大余地。针对单个自然楼层的疏散，楼梯数量及宽度也是留有余量。例如，面积小于3000m2、只有一个防火分区的办公楼层，均设置3～4部疏散楼梯。

结束语

超高层建筑是当前我国较热门的项目类型之一，在于其标志性与土地的经济性。随着政府、开发商及群众的高度关注，其安全性，特别是消防的可靠性越来越受到社会的重视。对于超高层的设计，在严格执行国家有关基本的标准规范要求之外，消防部门、建设方及设计方对其安全性能的要求也日趋严格。本项目的设计得益于各方的理解及紧密配合，才能不断完善，也希望其消防设计经验可以给予其他类似项目一些借鉴经验。

参考文献：

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[3]中华人民共和国公安部．建筑设计防火规范：GB50016－2014[s]．北京：中国计划出版社，2014：254．

[4]张维．高层建筑消防安全应把好源头关[J]．安全与健康，2012（1）：30-31．