浅议超高层建筑的消防安全特性及防火设计 (2).doc

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1、浅议超高层建筑的消防安全特性及防火设计 随着经济的快速发展，超高层建筑已从最初的凤毛麟角而逐渐普及。我国的改革开放带来了经济和社会的蓬勃发展，城市建设日新月异，但这一时期的火灾明显地呈现了严重化的趋势，据统计，l991年至2000年十年间，全国共发生火灾888485起，死24564人，伤43422人，直接财产损失116.4亿元。这四项数字分别占建国50年火灾总数的25.8%、14.7% 、13.6%和58.8%，凸显了包括超高层建筑在内的新的消防安全问题的严重性，急需对传统的消防手段进行改革，以满足新时代形势的需要。 一、超高层建筑的定义与分类 随着经济的发展，城市人口迅速增加，用地紧张的困境

2、日益突出，超高层建筑可以更充分地利用有限空间，节约土地，通过集中布设地上、地下的各种管线而降低市政工程的投资。而且超高层建筑汇集了城市在建筑、结构、机械设备、建筑材料和施工技术等所有科技的最高成就，表现了城市社会、经济文化程度和现代化步伐，许多超高层建筑更是成为了一个城市或地区的重要景观和地标。此外，超高层建筑面积大，将多种功能，如办公、旅馆、公寓和购物综合在一座建筑里，方便了人们的生活。 我国的建筑规范中并没有明确的规定“超高层建筑”的定义，而是把建筑高度超过24 米的公共建筑和十层及十层以上的居住建筑均视为“高层民用建筑”。1972 年，在美国宾夕法尼亚洲伯利恒市召开的国际高层建筑会议对高

3、层建筑的定义取得了较统一的认识，把高层建筑划分为四类：第一类高层建筑：916 层（最高到 50m）；第二类高层建筑：1725 层（最高到 75m）；第三类高层建筑：2640 层（最高到 100m）；第四类超高层建筑：40 层以上（高度在 100m 以上）。我国高层民用建筑设计防火规范对超高层虽无明确规定，但对于高度超过 100m，层数超过 32 层的建筑在避难层、停机坪、消防水压、灭火设施、正压排烟及火灾自动报警方面都有特殊的要求。 二、超高层建筑的消防安全特点 超高层建筑作为一个地区和城市的标志，建造耗资巨大，涉及建筑、结构、设备、防火、交通、能源、环境等一系列的问题，是一个地区经济、科技、

4、美学的综合结晶。但是，由于这种建筑物高度高、人员多、设备及管线系统复杂，火灾事故的隐患大，在自然灾害（地震、强风）、内部设备系统故障事故、人为火灾等难以抗拒或防范的情况下，一旦发生火灾，疏散与扑救都十分困难，将直接威胁着生命财产安全，因此火灾是超高层建筑的头号大敌，其消防安全成为不可避免的首要问题之一。 （一）功能用途复杂、点火源多 超高层建筑主体建筑高、功能复杂，大多数主体建筑底层建有裙楼，作为商场、餐饮、娱乐等商业功能使用，主体建筑多数作为住宅、办公、宾馆等使用。而且超高层建筑的用电设备种类多，数量大，超载、短路、发生小火花的现象增多；车库停车多、储油量大；流动人员多，吸烟人多；雷击现象、

5、周围环境飞火等也是超高层建筑可能发生火灾的点火源，火灾荷载密度大。 （二）竖向管井多、可燃物集中，容易形成烟囱效应 超高层建筑内部垂直的楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道、垃圾道以及其它封堵不严密的各类竖向管井众多，其陈设和装修材料大多是可燃、易燃物品，一旦发生火灾，容易沿着这些竖向管井快速蔓延。而且这些竖向管井犹如一座座高耸的烟囱，火灾时，容易形成烟囱效应，助长烟气火势的蔓延。建筑高度越高，烟囱效应越强烈。实验资料证明，超高层建筑中火灾烟气沿着垂直楼梯间、电梯井等竖向井道垂直上升的速度达每秒3到4米，有时甚至可达每秒8米 。 （三）安全疏散困难，人员密集，容易造成重大伤亡 40 层以上超

6、高层建筑着火时，要使人员迅速疏散到地面或避难空间十分困难。由于火灾时客用电梯必须停止使用，消防电梯主要为消防队员专用，消防云梯车的高度也有极限，所以楼梯间是人员垂直疏散的唯一手段。但超高层建筑的垂直疏散距离长，人员密集，疏散时间也相应大幅增加。据消防部门的测试，一名消防战士从40层150米的位置下到建筑的第一层需要十几分钟，那么普通人员或是老人、小孩等所需要的疏散时间就会更长。而烟气的垂直流动速度为24 米/秒，在垂直方向1 分钟就可以蔓延几十层。人员的疏散速度比烟气流动速度要慢超过100 倍，而且疏散方向与烟火蔓延方向相反，进一步增加了人员疏散的艰难和危险性，容易造成重大伤亡。 （四）火灾扑

7、救难度大，对装备手段的要求高 超高层建筑与普通建筑相比，其火灾扑救难度相对较大。由于城市高楼林立，缺乏地面消防行动展开的场地，而且从国内现有的超高层建筑来看，外墙大多采用玻璃幕墙，破碎后极易造成地面人员伤亡，并对破坏地面的消防车辆及供水器材，加上外墙采用固定窗，消防人员接近起火点非常困难。此外，现有消防装备远远无法满足超高层建筑的灭火救援需要。目前，消防登高车的最大救援高度约为100米。超高层建筑发生火灾，灭火用水量比较大，有时需要达到100升/秒以上。经灭火演练测试，三辆大功率消防车串联，通过水泵结合器供水，高度只能达到160米，通过水带直接供水，高度只有150米，而消防直升机尚未得到普遍应用。因此，超过150 m 的楼层几乎只能主要依靠建筑内部自身的消防设施来保障，外部手段效果甚微。 此外，还有一个经常被忽略的火灾隐患，就是超高层建筑在施工期间的消防安全问题。超高层建筑的施工周期一般都较长，施工现场临时动火多，用电量大，易燃、可燃材料集中。同时，消防设施未开通，缺少消防水源和消防通道，只有临时消防水源，一旦发生火灾,不能保证消防用水的水压和水量，消防扑救难度更大，尤其是在施工后期发生在中、高层甚至顶层的火灾。 5