谈高层建筑的防火设计与施工

吕海锋

摘 要:我国的超过250m的超高层建筑的防火设计是提交国家消防主管部门组织专题研究、论证的,应满足要求相对较高的严谨性、科学性、安全性。本文主要结合高层建筑的防火设计方法,对防火设计中的键部位的设计施工措施作了分析。

关键词:高层建筑防火设计

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(b)-0051-01

1 建筑防火设计的方法分析

防火设计分析是建筑火灾风险分析的一种形式,防火设计分析、防火设计和设计规范构成了高层建筑的防火方法的三个基本方面。根据高层建筑的结构特点,通过防火设计分析,定量计算,将分析这种火灾对建筑内的人员、财产及建筑结构本身的影响程度,用某些物理参数描述火灾的发生和发展过程,为采取合理的消防对策提供基本依据。防火设计分析更加强调量化分析,这是与通常的火灾分析不同的重要一点区别。它是防火方法的核心,因为这种分析可以加深人们对该高层建筑火灾特点和规律的认识。

高层建筑的防火设计主要涉及现场环境、业主的安全要求和有关的安全规定等,在进行防火设计分析的基础上对高层建筑各种火灾防治系统的设计的行动,对各种可采用的设计方案进行比较评估,做出高层建筑防火系统的具体设计方案,并从中选出最优的实施方案。

防火设计方法具有以下一些优点:预期的防火安全目标很有效地保证实现,设计方案更加科学合理;可以有效地降低建筑成本,同时能保证相同消防安全水平;设计方法更加灵活,有利于充分发挥设计人员的创新能力和才能;与国际接轨;有利于防火设计方法、规范和标准的国际化;有利于新材料、新技术、新产品的开发、推广和应用。为其他的火灾防治目的服务也是防火设计分析能够做到的,例如火灾安全教育、防火安全管理及灭火预案的制订等。

2 高层建筑防火设计与施工技术探讨

2.1 防火墙、隔墙和楼板设计施工

(1)管道穿过隔墙、楼板时,高层建筑内的隔墙应砌至梁板底部,应采用不燃烧材料将其周围的缝隙填塞密实,且不宜留有缝隙。

(2)当水平间距小于2.00m时,设置固定乙级防火门、窗;紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2m。

(3)在U、L形等高层建筑的内转角处不宜设防火墙。当设在转角附近时,当相邻一侧装有固定乙级防火窗时,距离可不限;内转角两侧墙上的最近边缘的水平距离门、窗、洞口之间不应小于4m。

(4)应采用不燃烧材料作为穿过防火墙处的管道保温材料。当管道允许有少量位移时,宜采用具有膨胀性的非燃烧材料如胶泥等填塞;当管道不允许有位移时,应用如水泥砂浆等非燃烧胶结材料作为勾缝填实;当管道允许有较大位移时,宜采用松散非燃烧的材料如矿棉或岩棉、硅酸铝棉等作为纤维物进行填塞处理。

(5)应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙,对设在高层建筑内的自动灭火系统的设备室进行防火处理,1.50h的楼板和甲级防火门与其他部位隔开。对于地下室内的房间隔墙进行处理时,如果室内存放可燃物平均重量超过30kg/m2,应采用耐火极限不应低于2h的甲级防火门作为房间的门。

2.2 电梯井和管道井设计施工

(1)电梯井应独立设置,井内不应敷设与电梯无关的电缆、电线等,严禁敷设可燃气体和甲、乙、丙类液体管道。电梯井井壁不应开设其他洞口,除开设电梯门洞和通气孔洞外,电梯门不应采用栅栏门。

(2)高层建筑的电缆井、管道井防火设计采用水平分隔措施进行。对各类专业的管道安装后用相当于同层楼板耐火极限的非燃烧材料进行分隔封堵处理。对于超过100m的高层建筑要求每层分隔封堵,低于100m的高层建筑每隔三层进行封堵,以达到切断火势向上蔓延的目的。

(3)相连通的孔洞其空隙应采用不燃烧材料填塞密实,包括管道井与房间、电缆井、走道等。防火阀的易熔环或其他感温感烟等控制设备一经作用,竖向风管与每层水平风管交接处的水平支管均设置防火阀,即能顺气流方向自行严密关闭,控制火势在管道系统内的水平方向的扩散蔓延。

2.3 防火门、防火窗和防火卷帘设计施工

(1)防火门、防火窗划分为甲、乙、丙三级,其耐火极限:甲级应为1.2h;乙级应为0.9h;丙级应为0.6h。用于疏散的走道、楼梯间和前室的防火门,当发生火灾时,常开的防火门,应具有自行关闭的功能,应具有自行关闭和信号反馈的功能。设在变形缝处附近的防火门,门开启后不应跨越变形缝,应设在楼层数较多的一侧,且双扇和多扇防火门,还应具有按顺序关闭的功能。

(2)采用防火卷帘代替防火墙时,防火卷帘应符合防火墙耐火极限的判定条件,在其两侧设喷头间距不应小于2m闭式自动喷水灭火系统,具有自动、手动和机械控制的功能。设在疏散走道上的防火卷帘应在卷帘的两侧设置启闭装置。

(3)如必须开设时,应设置耐火极限不低于1.2h的甲级防火门窗。不应开对于附设在高层民用建筑内的固定灭火装置的设备室、通风、空气调节机房等,设门窗洞口在防火墙上,隔墙的门应采用1.2h耐火极限的甲级防火门,应采用与其他部位隔开,不低于规定的耐火极限的隔墙处理。如开门时,消防电梯井、机房与相邻电梯井、机房之间的隔墙,应设置耐火极限为1.2h的甲级防火门。地下室、半地下室的楼梯间的防火隔墙上开洞时,应采用耐火极限为1.2h的甲级防火门。

(4)建筑高度不超过32m的二类民用建筑,扩大的封闭楼梯间的走道和门厅,应设置与其他走道的房间隔开,采用耐火极限为0.9h的乙级防火门。封闭的楼梯间应向疏散方向开启。应设置耐火极限为0.9h的乙级防火门。

2.4 金属承重构件和变形缝设计施工

钢结构耐火极限低和预应力楼板的耐火极限达不到规范要求,是在建筑结构防火设计中常遇到的问题之一。在这些构件上涂覆一定厚度的防火隔热涂料,是当前解决这个问题最常采用的办法,也就是往钢结构构件上喷涂不同的厚度的隔热涂料即可,可以达到设计耐火极限的规定。

2.5 玻璃幕墙的防火处理

与每层楼板,隔墙处的缝隙,玻璃幕墙应选用不燃烧材料严密填实。设有窗间墙、窗槛墙的玻璃幕墙进行填充材料处理时应采用不燃材料。玻璃幕墙属非承重外墙,相应于防止延烧部位的耐火极限为1h,其余部位為0.5h。外墙面采用墙内填充材料可采用燃烧材料进行处理,耐火极限不低于1h的不燃烧体,其若不能满足此要求时,防火墙端部的宽度为2m,可采用耐火极限不低于1.2h的玻璃幕墙进行设置,也可采取垂直与水平防火隔断措施进行处理。

3 结语

由建筑、结构、空调、电气、给排水各专业共同采取安全措施共同组成的建筑消防体系,所以说高层建筑的防火安全设计是一门综合性科学,直接参与扑灭火灾的当属各种自动消防灭火系统。在考虑如何减少火灾的发生和火灾的损失的同时,在消防系统设计上,最大限度地降低火灾对财产、环境的破坏,需要优先保证人员在火灾中的安全,同时防止火灾大面积蔓延。可以充分利用设计的思想,从而有效的弥补现行防火规范的不足,最大限度地保障人民生命财产安全,适应飞速发展的社会需求。

参考文献

[1] 马艳.高层建筑防火设计研究.商品与质量·建筑与发展,2011(3)

[2] 胡孟尧.解读高层民用建筑设计防火规范高层住宅防火设计.广东建材,2011(6).

[3] 单玲,马桂媛.浅谈高层建筑防火工程设计.科技信息,2010(23)