高层住宅防火设计(共10篇)
高层住宅防火设计 篇1
高层住宅作为开发商青睐的建筑, 呈逐年增多的趋势。作为高层建筑设计的强制规范之一, 《高层民用建筑设计防火规范》在总结多年来防火设计方面的经验教训, 《高规》在积极吸取国外符合我国实际情况的先进技术成果的基础上已进行了多次修改补充, 对建筑防火设计起了很好的规范和指导作用。本文结合笔者多年的工作实际, 分析了塔式高层住宅楼和单元式高层住宅楼的异同点, 针对高层规范中不同的要求在高层消防中给出了明确内容。
1 塔式高层住宅与单元式高层住宅设计比较
现有规范中高层住宅19层是一类和二类建筑的分界线, 一类建筑比二类建筑耐火等级、消防设施、安全疏散等要求都高得多, 无论是塔式住宅还是单元式住宅, 只要高于19层均属一类高层建筑, 消防要求有很大区别, 在这里主要讨论应用较多的18层及18层以下高层住宅的设计要求。
先从高层建筑每个防火分区的安全出口的规定看18层及18层以下塔式住宅和单元式住宅的要求。《高规》6.1.1指出高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。符合下列条件之一的可设一个安全出口:18层及18层以下, 每层不超过8户, 建筑面积不超过650m2, 且设有一座防烟楼间和消防电梯的塔式住宅。每个单元设有一座通向屋顶疏散楼梯, 且从第十层起每层相邻单元设有连通阳台或凹廊的单元式住宅。从上面的规定可以看出塔式住宅的要求高于单元式住宅, 因为塔式住宅要求的是防烟楼梯间而单元住宅不要求防烟楼梯间, 只不过在单元式住宅中增加连通阳台或凹廊。
从防烟楼梯间和封闭楼梯间的设置看18层及18层以下塔式住宅和单元式住宅的要求, 《高规》6.2.1条规定:“一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑以及塔式住宅, 均应设防烟楼梯间”。在条文解释中进一步说明18层及18层以下的塔式住宅仅有一座疏散楼梯的要求。
为保证人员安全疏散, 应该防止烟气进入楼梯间。6.2.2规定群房和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度不超过32m的二类建筑应设封闭楼梯间。对于单元式住宅在6.2.3中规定每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶, 其疏散楼梯间的设置应符合下列规定:11层及11层以下的单元式住宅可不设封闭楼梯间, 条件是户门应为乙级防火门。且楼梯间靠外墙并应直接天然采光和自然通风;12层及18层的单元式住宅应设封闭楼梯间;19层及19层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间。从上述要求来看, 对于18层及18层以下塔式住宅和单元式住宅, 如果发生火灾塔式住宅要比单元式住宅危险性大, 这也合乎情理。
2 塔式高层住宅与单元式高层住宅消防水量要求比较
当建筑物内设有消火栓、自动喷水灭火系统、水幕系统等数种消防设备时, 应根据内部某个部位或区域着火后同时开启灭火设备的用水量之和计算。例如, 百货楼内的营业厅设有消火栓、自动喷水灭火系统和水幕系统, 而百货楼地下室的库房内设有消火栓和自动喷水灭火系统, 则应选用营业厅或地下室两者之中的用水总量较大者, 作为设计用水量。总之, 凡着火后需要同时开启的消防设施的用水量, 应叠加起来作为消防设计流量。
设计时应使进水管具有充分的供水能力, 即任一进水管损坏时, 其余进水管仍应能供应全部消防用水量。生产、生活和消防合并的给水管道的进水管, 应保证在生产、生活用水量达到最大小时流量时仍能满足消防用水量;若为消防专用的进水管, 应仍能保证100%的消防用水量。
另外, 在实际中还存在进水管考虑了消防用水, 但水表仅考虑了生产、生活用水, 当设计对象的消防用水较大时, 难以保证火灾时的消防流量和消防水压的现象。因此, 进水管上的计量设备 (即水表结点) 不应降低进水管的进水能力。
《高规》7.2.2给出了高层建筑室内高度、外消火栓给水系统的用水量。从用水量看, 对于≤50m的普通住宅, 室内消火栓用水量为10L/s, 每根竖管最小流量为10L/s, 每只水枪最小流量为5L/s。在条文解释中对单元住宅和塔式住宅分别作了解释, 笔者认为其解释和建筑部分的规定是一致的。《高规》条文解释为单元住宅的每个单元之间有耐火性能较好的分隔墙体进行分割, 火灾在单元之间不易蔓延。每个单元的每层面积较小, 一般为200~300m2, 可燃物较少。住户对建筑物内情况比较熟悉, 且火源容易控制。塔式住宅的解释为, 每层住户不超过8户, 每层面积不超过650m2, 燃烧面积虽比单元住宅大, 但总的每层面积还是较小的。因此可以看到, 塔式与单元式的住宅相比较, 相同的面积设置的防水量较多。
3 塔式高层住宅与单元式高层住宅消防栓配置要求比较
在塔式住宅狭小局促的公共空间里, 既要将各种管道井、消防设备设置完全, 又要保证平时的正常使用和美观, 的确不容易, 因此在实际工作中, 消防设备的布置和日常的正常使用功能往往会成为一对矛盾, 让设计人员难以两全。因此, 设计人员都迫切希望能从规范里找到明确的依据, 让自己的设计既安全又合理并能说服甲方和业主。
按说规范对第一个问题是有着比较明确的规定。《高规》7.4.6.8条规定:“消防电梯间前室应设消火栓”, 其条文说明中写道:“消防电梯是消防人员进入高层建筑物内进行扑救的重要设施, 为便于消防人员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟通路, 故规定在消防电梯间前室设有消火栓。”《建规》8.4.3条也规定:“消防电梯间前室应设置消火栓”, 其条文说明也明确规定:“消防电梯间前室的消火栓与室内其他的消火栓一样, 无特殊要求, 但不计入消火栓总数内。”许多设计及审批人员据此认为, 消防电梯间前室的消火栓是专为消防人员预备的, 住户不得自行使用, 火灾时如果自行使用, 不仅影响了消防队员的扑救工作, 而且水龙带还会卡住消防电梯间前室的防火门, 使其无法关闭, 势必导致烟气、火焰窜入消防电梯间前室, 影响人员疏散及消防扑救, 因此, 主张不应将该消火栓计入布置数量之内。
室内消防给水管道和室内消火栓的设置要求在《高规》7.4.2中给出规定, 消防竖管的布置应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定, 但不应小于100mm。同时规定, 18层及18层以下, 每层不超过8户, 建筑面积不超过650m2的塔式住宅, 当设两根消防竖管有困难时, 可设一根竖管, 但必须采用双阀双栓出口型消火栓。在条文解释中说明该条款的原因是消防竖管往往布置在唯一的公用面积———电梯和楼梯间的小厅处, 此时设置两条消防竖管研究有困难, 容许只设置一条竖管。
对于单元式住宅, 由于没有明确的规定, 现在的作法是在电梯间和楼梯间各设一根消防竖管, 普遍的解释是电梯间的消火栓是消防人员扑火并开辟通道的, 楼梯间的消火栓是用来救火的。事实上, 在不足10m2的电梯间内, 一是, 可燃物很少, 火灾应是发生在住户的房间内, 采用双阀双栓出口型消火栓完全可以满足要求;二是, 12层以上的单元住宅楼梯是封闭楼梯, 电梯间是防烟设计, 如果使用楼梯间的消火栓进行灭火, 楼梯间和电梯间的门势必要完全敞开, 电梯间的防烟措施正压, 对正压的维持将带来影响, 其效果还不如采用双阀双栓出口型消火栓的效果好。另外, 在单元式住宅楼的电梯间同样存在塔式住宅存在的问题即公用面积很小, 因为电梯间内塔式住宅要求的内容在单元式住宅中均要求, 即按防烟设计要有正压送风, 要有供热和给水的管道井和计量仪表, 现在单元式住宅每单元每层的住户数量少, 一般为2户, 当达到3户时, 以单元组合成单元式住宅, 消火栓布置也存在很大的困难, 而在楼梯间布置消火栓。一是, 存在前面提到的问题;二是, 单元式住宅楼梯间大于等于十二层时由于要采用封闭楼梯, 应设置前室, 消火栓一般布置在前室, 对前室的空间使用影响也较大。
4 结束语
在《高规》中如果从安全疏散看, 单元式住宅要比塔式住宅的要求低, 从消火栓的设置要求看, 塔式住宅给出了明确的设置方法, 而由于单元式没有给出, 在设计中, 单元式的疏散口均应出屋面, 屋面与单元之间连通设置要求比塔式的高。在实际工作中经常遇到的一些难题, 究竟基于什么考虑, 我们将可以在工作中不断探索, 并希望能在将来的规范中找到答案, 让规范更明确地指导我们的设计, 让建筑消防能越来越安全、经济、合理, 越来越完善。●
摘要:《高层民用建筑设计防火规范》 (文中简称《高规》) 对高层建筑消防规定是面面俱到。文章为了简单明了的阐述, 选取目前常用的塔式与单元式类型为角度对《高规》关于防火设计进行分析探讨。
关键词:单元式高层住宅,塔式高层住宅,防火设计
参考文献
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[3]张靖岩, 霍然, 王浩波, 冯瑞.高层建筑安全核区域防排烟技术探讨[J].中国安全生产科学技术, 2006, (01)
[4]黄晓家, 张莹.消火栓给水系统工程设计中争议问题的讨论[J].消防科学与技术, 2004, (05)
浅谈高层建筑防火设计 篇2
[关键词] 高层建筑 防火措施 防火设计
一、防火设计的目标
建筑防火设计最终应达到的安全目标是:1.防止起火及火势扩大,减少财物损失;2.保证安全疏散,确保生命安全;3.保护建筑结构不致因火灾而损失或波及邻房;4.为消防救援提供必要的设施。为此,建筑物防火安全设计须对建筑规划、结构耐火性能、防火分区划分、内部装修、防火设备、防排烟系统及避难对策等方面做出考虑。
二、防火设计的方法措施
1.保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性
目前国内外高楼多依赖钢结构,虽然它的整体性和稳定性都很好,但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,通常在摄氏450~650度就会失去承载能力,发生变形,钢柱、钢梁弯曲,不能继续使用。一般情况下,不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此,建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。
(1)耐火等级和材料选择。中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级(高层建筑必须为一或二级)。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起,到被破坏(如失去支承能力等)为止的这段时间(按小时计)。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体(如木材等)、难燃烧体(如沥青混凝土、刨花板)和非燃烧体(如砖、石、金属等)之分。
(2)建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体(如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱),梁须为耐火极限2小时的非燃烧体,其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性,以赢得足够的疏散时间,并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能,内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料,如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等,以减少火灾发生和控制火势蔓延。
2.做好防火分隔与安全通道设计
高层建筑中,因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。当烟气无阻拦时,只需1分钟左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径,易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员安全疏散和扑救。因此,超高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统,能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的,从投资方面又低于机械排烟系统,是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa,前室、合用前室、封闭避难层25Pa,既能方便疏散安全门的开启,又能保证安全地带的压力,对烟气起到排斥作用。同时,超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施,除满足避难层内一定的正压值,防止烟气入侵,也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。
(1)防火间距:为防止火势通过辐射热等方式蔓延,建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米,它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难,云梯车需要较大工作半径,所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米,同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多,防火间距应加大,如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米,三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房,应远离建筑物。
(2)防火分区:建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区,即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙,分区的最大允许面积为2500米2;三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200米2和60米、600米2。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内,地下室则控制在500米2内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体,上面如有洞口应装设甲级防火门窗,各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘,用水幕保护。
(3)安全疏散通道出口:为减少火灾伤亡,建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个,影剧院、体育馆等观众密集的场所,要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯,开敞的楼梯间易导致烟火蔓延,妨碍疏散,封闭的楼梯间能阻挡烟气,利于疏散。防烟楼梯间因设有前室,更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间,楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层,还可设屋顶直升飞机场,从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。
3.强化报警系统和灭火装置
设置自动报警装置和自动灭火装置。前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型;后者主要为自动喷水设备,不宜用水灭火的部位可采用二氧化碳、干粉或卤化烷等自动灭火设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心,对报警、疏散、灭火、排烟及防火门窗、消防电梯、紧急照明等进行控制和指挥。考虑到高层建筑以自防自救为主,室内消防用水量比室外的要大些,室内消火栓用水量为40l/s(住宅楼为30l/s),即消火栓用水量70l/s(住宅楼为50l/s),是规范规定的建筑物消防用水的上限值。一般情况下,超高层建筑具备两种及两种以上使用功能。因此,其火灾延续时间为3.00h(住宅楼为2.00h),考虑到市政给水状况,由此可确定是否设置室外消防水池及其容量。
(1)室内消火栓的设置范围:高层建筑的主体及裙房内;消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内,方便消防队员尽快利用消火栓向火灾发起进攻和开辟通道;避难层内设置用于人员自救保护;屋顶或直升飞机停机坪处,用于检查消火栓压力和防止火灾蔓延至顶层及保护人员的作用;室内消火栓箱内应设消防卷盘,用于非消防专业人员扑救初起火灾。
高层住宅建筑防火设计要点 篇3
1 高层住宅建筑的防火设计原则
对于施工单位而言, 由于高层住宅建筑具有施工周期长、建筑复杂、人力物力耗费大的特点, 所以在施工的过程中, 很容易忽视建筑防火设计, 这在一定程度上导致高层住宅小区的防火水平较低, 有巨大的安全隐患。所以, 在进行高层住宅建筑施工时, 一定要树立安全防火意识, 充分认识到防火设计的重要性, 只有这样, 才能保障高层住宅小区的安全。一般来说, 在对高层住宅建筑进行防火设计时, 主要从主动防火和被动防火两大系统入手。所谓主动防火系统, 主要指的是由自动控制的消防给水、灭火、消防用电以及报警等各种消防设施组成的, 具有早期发现和扑灭火灾作用的一套防火系统。而被动防火系统, 主要指的是由各种不容易发生燃烧的装修材料, 比如挡烟垂壁、防火门、各种管道以及防火吊顶等组成的, 通常在发生火灾时, 可以利用这些材料来划分空间, 尽量在相对较小的范围内控制火势, 并且在火势相对严重的情况下, 可以确保在一定时间内建筑不会发生倒塌。从当前我国建筑的防火系统设计现状来看, 被动防火系统因为具有长久性、普通性、经济性以及适用性的特点, 被得到广泛地推广和使用。
2 高层住宅建筑防火设计要点
2.1 消防给水设计方面。
通常在对高层住宅小区的消防给水进行设计时, 应该要在充分了解建筑特点的前提下, 从建筑的实际情况出发, 将消防室内给水自救系统作为灭火的主要方式, 所以在对高层住宅小区进行整体消防设计时, 应该运用相对集中的区域消防给水系统。一般来说, 在设计高层住宅小区的消防给水系统时, 可以从以下几个方面入手:2.1.1消防水箱的设置。通常在确定水箱容量时, 一定要将建筑面积和平面类型作为主要依据, 并且应该充分考虑到灭火时水量和水压的实际需要, 只有充分考虑到各方面因素, 才能实现消防水箱设置的合理性和适用性;2.1.2对于高层住宅小区而言, 由于建筑具有复杂性的特点, 所以在布置消防给水室外管网时, 应该选择环状的方式, 在设置消火栓位置时, 一定要比较明显, 有利于消防车取水, 消火栓数量的设置, 也应该严格遵守相应的防火设计标准, 并且消防设施给水的压力, 应该要高于0.1MPa;2.1.3在设置消防室内给水系统时, 一定要注意与生活给水系统区分开来, 并且采用环状的方式, 来设置消防室内给水管道, 管道的数量应该确定在2根或者2根以上;2.1.4在消防给水系统中, 消防水泵发挥着极其重要的作用, 所以, 在安装的过程中, 一定要严格按照要求进行, 确保消防给水系统的正常稳定运行。同时, 还应该将水泵接合器设置在高层住宅建筑的自动喷水灭火和消火栓室内给水系统中, 并且严格按照规定设置水流量和数量, 与室外消防水池之间的距离也应该保持在15~40米之间, 从而实现高层住宅建筑消防给水设计的合理性、安全性和稳定性。
2.2 防排烟设计方面。
由于高层住宅建筑具有整体高度高以及层数较多的特点, 在发生火灾的情况下, 很难将烟气及时排出, 这在一定程度上对人们的身体健康带来巨大的影响, 所以, 对于施工单位而言, 在进行防火设计时, 一定要充分认识到排烟设计的重要性。通常在进行排烟设计时, 可以从以下两个方面入手:2.2.1自然方式。所谓自然方式, 主要指的是利用竖井、阳台以及外窗来排出烟气。但是由于自然方式比较容易受到地形、风向等多种因素的影响, 在发生火宅时, 往往无法保障排烟效果;2.2.2机械方式。所谓机械方式, 主要指的是利用排烟风机进行强制排烟, 以确保疏散通道安全和时间的一种排烟方式。虽然排烟效果较好, 但是运用在高层建筑中, 也存在较多的缺陷。所以, 对于高层住宅建筑而言, 在对排烟方式进行设计时, 一定要从实际情况出发, 可以采用设置天井的方式, 让位于高层住宅建筑内部的消防电梯室以及防烟楼梯间等设置开窗, 进行自然排烟, 可以收获较好的排烟效果。
2.3 电气防火设计方面。
对于高层住宅建筑而言, 在进行电气防火设计时, 可以从以下几个方面入手:2.3.1一般来说, 住宅小区在超过十二层之后, 为了确保高层住宅小区供电的安全性和可靠性, 在安装电梯和消防水泵时, 不仅需要采用双回路供电的方式, 还应该提前准备好相应的备用电源;2.3.2通常在高层住宅小区中, 在各种消防设施的供电方面, 往往需要确保供电回路的独立性, 并且在设置电源的启动和切换点时间时, 应该严格遵守国家的相关标准, 采用这种设置方式, 在发生火灾时, 就可以为事故照明、消防电梯、防排烟系统以及消防水泵等各种消防系统的正常有序运行提供有效地保障;2.3.3从我国已经发生的各种火灾事例中, 我们不难发现, 疏散指示标志和事故照明灯的设置在一定程度上与火灾中人员的伤亡情况有着密不可分的联系。所以, 对于建筑施工单位而言, 在进行高层住宅小区的防火设计时, 除了要做好消防给水系统、防排烟等各方面消防设施的设计工作, 还应该充分认识到设置消防指示灯的重要性, 并且严格按照国家标准, 有针对性的设置高层住宅小区的疏散指示灯和事故照明灯标志。在高层住宅小区中加强电气防火设计, 一方面可以立足于被动防火系统, 增强高层住宅小区的电气安全, 避免各种线路在长期的使用中, 因为出现老化、超负荷等现象而导致火灾发生, 从根本上保障了高层住宅建筑电气使用的安全, 另一方面还可以从主动防火系统出发, 进一步规范高层住宅小区的各种电气设置, 从而为小区居民的生命安全和财产提供有效地保障。
2.4 灭火器材方面。
从当前高层住宅建筑的防火器材配置现状来看, 还存在着设施不齐全、缺乏使用功能等诸多问题。所以, 在高层住宅建筑的消防设计中, 一定要重视各种防火器材的设置, 不仅要配置破拆工具、消火栓等, 还需要配置一定量的灭火器, 由于灭火器具有便于移动、使用方便的特点, 在出现火灾情况时, 发挥着至关重要的作用, 所以一定不能忽视。对于物业工作人员来说, 在对高层住宅建筑进行日常管理时, 一定要定期对各种防火器材进行全面的检查, 如果发现破损的, 要及时上报, 并且更换, 只有确保各类防火器材的使用性能, 才能有效提高高层住宅建筑的消防水平。
结束语
总而言之, 高层住宅建筑在为人们提供舒适生活空间的同时, 也承担着保障人们生命和财产安全的责任。因此, 对于施工单位而言, 在对高层住宅建筑进行施工的过程中, 一定要充分认识到防火设计的重要性, 严格按照国家相关标准, 做好高层住宅建筑的防火设计工作, 只有这样, 才能实现高层住宅建筑防火设计的规范化、合理化以及科学化, 从而更好地保障人民的生命财产安全。
摘要:高层住宅建筑的防火设计在一定程度上与人们的生命和财产安全有着密不可分的联系。因此, 在分析了高层住宅建筑的防火原则之后, 提出具体的防火设计要点, 以期为高层住宅建筑防火设计水平的提高提供一些帮助。
关键词:高层住宅,防火设计,消防
参考文献
[1]张文波.高层民用建筑防火设计要点探讨[J].黑龙江科技信息, 2013 (2) :239.
高层住宅夜景照明的优化设计 篇4
一、高层住宅夜景照明的内涵
高层住宅的夜景照明, 主要是以光来表现建筑在夜间的基本特征, 创造景观效果,且注重居住建筑性质的体现。高层住宅的夜景照明不仅是建筑美化的个体行为,也不单是光的单独表现, 而是蕴涵科学性、艺术性、舒适性等多种因素在内的整体性景观, 需要从城市景观全局的角度进行设计, 大处着眼、小处入手。
二、高层住宅夜景照明的研究思路
(一)宏观——城市形态和天际线
高层住宅以条带式、簇群式或散点式等布局方式大量出现,逐渐改变整座城市的三维空间形态[1]。优美的天际线是影响城市意象的重要方面,也是城市夜景的魅力之一。高层住宅的夜景照明是城市天际线上跳跃的音符,是影响着城市景观特色的重要因素,在滨水区域等城市敏感地段,这种影响更为直接。因此,高层住宅的夜景照明设计,应从城市夜景规划的宏观角度出发,慎重考虑其对城市形态和天际线的影响,注重城市夜景中高层住宅的群体效应和协调关系。
(二)中观——城市立面
城市立面是指以街道、广场、绿地等开敞空间为观景点,周边建筑物立面的整体外观形象。城市立面是反映一个城市形象的脸面,其涉及到的建筑类型复杂多样,在这个层次的夜景照明设计中,高层住宅因其体量和魅力,占据的分量也较为重要。因此,高层住宅的夜景照明,要与周边环境的基调相协调,与城市立面的整体效果相融合,不能过分强调个体效应,在彰显城市空间特色的敏感地段尤为慎重。
(三)微观——人居光环境
当今世界,人居环境品质备受关注,光环境作为其重要组成部分,所包含的功能性与景观性,都是影响城市居民生活质量的主要环境要素[2]。高层住宅的夜景照明设计应更多的关注居民的基本需求,在营造建筑景观的同时创造更加舒适的人居光环境。
三、高层住宅夜景照明的一般方法
路易·沙利文在高层建筑发展初期根据功能组织曾经提出“三段式”的处理手法,将高层住宅按屋顶、楼身、裙楼三段划分[3]。目前在高层住宅夜景照明领域仍然延续了这种方法,表现出明显的三段式,即顶部亮、中部暗、底部丰富的格局。
(一)屋顶的夜景照明
屋顶的顶冠或装饰不仅起到象征的作用,而且还表达建筑的独特个性,因此对屋顶的照明处理往往作为重点。一般采用大功率的投光灯安装在女儿墙或者类似女儿墙的部位,向上照亮顶冠或装饰物。照明效果飘逸、灵动,充分展现了建筑夜间景观的形象,同时由于建筑较高,屋顶设置灯具一般不容易影响建筑白天的形象,所以这种方法最为常用。
(二)楼身的夜景照明
楼身是高层住宅夜景照明最难处理的部位。一方面由于高度问题,且楼身较少安灯位置,使用投射灯一般很难达到理想的照明效果;另一方面,高层住宅的窗户不宜受到外部强光的照射,影响居民休息。关于居住建筑窗户外表面的垂直照度的限制标准,可参考国际照明委员会的相关规定。鉴于以上两个方面的考虑,高层住宅的楼身一般不做附加的照明处理,仅利用窗户的内透光作为照明手段。
(三)裙楼或底部的夜景照明
裙楼或相应的底层部位与人接触最为密切,是细部表现的重点。该部位的灯光处理一般有三种方式,一是将灯在街面设立柱向上投射;二是从裙楼檐部出挑向下投射;三是根据造型在裙楼中下部设置灯具向上投射。利用均匀的投光照射建筑的细部,获得良好的视觉效果。
四、高层住宅夜景照明存在的问题及其优化
“三段式”作为建筑设计的方法具有普适性,得到了广泛的认可。然而,将其应用在夜景照明领域,受到光环境、灯具、供电线路等因素的影响,在实践中存在一些的问题。
(一)从城市形态和天际线的角度分析
问题:忽视高层住宅的群体效应,在高层住宅密集区灯光堆砌,形成光斑,造成城市夜间景观中的局部曝光现象。另外,屋顶照明普遍采用大功率投光灯向上照射顶冠或装饰物,虽然个体景观的效果突出,但也容易产生一些负面效应。首先,顶冠或装饰物往往设计有大面积间隙,灯光从被照物的间隙或外缘射出,产生大量的溢散光,极易造成对夜空的光污染,产生视觉、生态、航空等多方面的影响[4]。其次,夜空的整体亮度提高,作为夜间景观的背景因此变亮,使得景观主体物(建筑物、桥梁、雕塑、塔、碑等)的照明黯淡失色。
优化设计措施:从城市形态的角度分析,合理安排高层住宅密集区和分散区的照明亮度。密集区的用光应关注其群体效应,实施亮度分级设计,根据规划的需要,划分出高低层次,避免局部曝光现象的出现。从城市天际线的角度分析,有选择的减弱部分高层住宅的屋顶照明的亮度,改用LED照明,或者采用小功率投光灯,不但不会影响景观效果,反而使得城市天际线更有层次。同时,可以有效弱化溢散光对夜空的光污染,降低夜空亮度[5]。按照国际照明委员会的标准规定,超出被照区域的溢散光不应超过光源总光通量的15%。
(二)从城市立面的角度分析
问题:高层住宅楼身的照明由于受到高度、灯具安装位置、窗户垂直照度等多方面因素的影响,只能采用内透光照明,景观效果单一,且窗户是否亮灯属于住户的个体行为,可控性差,难以营造整体效果。
优化设计措施:深入挖掘内透光照明的潜力,提高可控性,营造丰富的景观效果,发挥群体效应,美化城市立面。
高层住宅的内透光照明主要是室内光线通过窗口向室外透射的照明方式,与住户的关系密切。根据住户对灯光控制程度的不同分为三类。第一类是住户必须自由控制的房间,如客厅、卧室、书房等;第二类是固定时段亮灯对住户影响不大的配套用房,如卫生间、厨房等;第三类是住户不要求自由控制,可以实施统一管理的公共空间,如楼梯间。根据以上分析,做出如下处理:第三类增设夜景照明统一开关,实施分时段管理;第二类可以与住户协商,在卫生间、厨房的窗户内侧上方安装T5型节能荧光灯(根据需要可安装反光板),实行固定时段统一管理;第一类不做要求。由此,影响高层住宅的内透光照明的相当一部分窗口,纳入了夜景照明的统一管理。这部分窗口在建筑立面上程纵向的点或线状分布,巧妙的利用这些窗口所产生的群体效应可以创造出丰富的视觉效果。进而实施分时分段控制,在特殊的节日还可以创造特殊的景观组合效果。将高层住宅的内透光照明从独立、无序的状态转变成群体、可控的状态。作为城市立面的重要组成部分,高层住宅的立面照明从个体转变成群体,实现了相互之间的有机联系,上升到城市夜景照明统一规划的高度。
(三)从人居光环境的角度分析
问题:高层住宅裙楼(底部)的夜景照明也存在一些问题,在街上设立柱影响美观,出挑向下投射容易对行人产生眩光,安装在墙面上的辅件及灯具影响建筑立面效果。另外,住宅的出入口是人流活动的主要通道,不宜采用泛光灯直接照射。对裙楼或底部实施的投光照明仅仅是对建筑自身的表现,向上投射的光束往往对人居光环境造成影响,也是不可取的。
优化设计措施:高层住宅底部的夜景照明与小区的庭院空间、绿化、环境等相互渗透,应注意与人的亲近性,因此考虑问题的角度应当侧重于人居光环境方面的研究,而不应该偏重建筑本身。
裙楼往往具有一定的商业要求,夜景照明建议采用小功率紧凑型节能荧光灯或LED设置轮廓照明效果[6],为了营造商业氛围,可以少量的使用冷阴极荧光灯产生动态的彩色照明,但不可过度,更不可靠近窗户,以免影响居住环境。对于不设裙楼的高层住宅,底部的照明建议采用带有灯罩的庭院灯,既照亮建筑周边的绿地,同时营造宜人的光环境。庭院灯的选择应严格遵循国际照明委员会相关标准对上射光通比的规定,减少上射光的污染,创造更具生态意义的人居光环境[7]。
五、结语
高层住宅的夜景照明作为城市夜间景观的一个重要组成部分,引起了众多的关注,对于其研究仍待继续深化。
参考文献
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[7]Heli Johanna Nikunen,Kalevi MiKael Korpela:Restorative lighting Environments- Does The Focus of Light Have an Effect on Restorative Experiences?,J.Lig.
高层住宅防火设计 篇5
如何在提升外墙保温材料节能性能的同时提高其火灾安全性, 已成为当前城市公共安全和建筑发展的重要科技问题。采用火灾模拟软件FDS分别针对XPS、EPS和PU材料进行燃烧特性模拟分析, 在此基础上以某实际工程为案例对高层住宅建筑外墙温材料火灾特性进行模拟分析, 研究有无空腔和防火隔离带设置等不同外墙外保温材料防火保护体系的火灾燃烧性能。
1 保温材料火灾特性数值仿真实验
分别针对XPS、EPS和PU进行了FDS燃烧特性模拟分析, 如图1所示。参考国内外相关试验资料, 可得3种材料的基本热力学参数如表1所示。
首先在FDS中分别建立了3种材料的数值模型。该模型为1m×1m×0.24m的墙体外贴0.02m厚度的保温材料, 材料参数按表1取值。根据模拟结果, 比较分析了3种材料的热释放速率、温度等指标的差异性, 如图2、图3所示。
从模拟结果可以看出, EPS的热释放速率最高, XPS次之, PU则最低。从升温情况来看, EPS和XPS两种材料在相同的环境下的最高温度基本相同, 但升温速率则有所不同。XPS升温更快, 且持续时间更长, 而EPS则在达到最高温度后开始下降, 说明XPS的燃烧危险性更高。EPS和XPS的升温速度都属于极快速燃烧, 而PU则相对升温缓慢, 最高温度也更低, 说明PU尽管价格较高, 但防火安全性优于EPS和XPS, 且保温性能也较好。
2 建筑外保温层火灾数值模拟仿真实验
基于保温材料火灾燃烧特性分析, 以某典型高层住宅建筑为例, 建立火灾模拟物理模型, 如图4所示。该建筑高度53.5m, 共计17层。外墙保温材料采用PU泡沫板。尽管CFD场模型具有精细准确的特点, 但在建模时参数设置会显著影响模拟结果的正确性。模拟选用的网格尺寸精度为:0.52×0.53×0.57, 模拟时间为600s。
由于有机外保温系统通常采用粘结剂使保温层与基层墙体结合, 形成粘结层。而粘结层常因经济等方面因素, 一般不进行填实, 形成空腔。空腔可以提高保温效果, 降低保温系统的重量, 提高结构安全性, 而且还具有防渗作用。然而, 空腔对防火安全却极为不利。空腔的存在使火灾时火焰根部材料发生热解, 促使该处的保温层破裂, 火焰卷吸大量空气进入空腔, 在保温层背面形成空气对流, 产生“烟囱效应”, 使火焰蔓延速度加快, 导致火灾在两个方向加速蔓延。为了更准确地分析这个问题, 分别针对有空腔和无空腔两种工况进行数值模拟。
此外, 防火隔离带是阻止火灾蔓延的重要措施。防火隔离带通常采用无机保温材料, 且在施工时防火隔离带与保温层需要同时施工, 以避免施工过程中发生火灾蔓延。防火隔离带的设置宽度对火灾蔓延范围存在很大的影响。理论上, 防火隔离带越宽, 则阻火蔓延效果越好。但试验证明, 从综合效能考虑, 一般30cm左右就能起到明显的效果。为研究防火隔离带对火灾蔓延的阻隔作用, 按照FDS对空腔处理的模拟, 通过设置两道宽30cm的隔离带进行数值仿真分析。
3 模拟结果分析与讨论
3.1 火灾蔓延过程分析
外墙保温材料被火源不断加热, 聚合物表面温度不断升高, 达到350℃时即被点燃。图5为各时刻外保温层火灾蔓延图。由图5可见保温材料点燃30s时, 火焰开始迅速向上蔓延, 但蔓延现象并不明显。60s时, 火焰开始有明显的脉动现象, 向上蔓延趋势逐渐明显, 蔓延形式既存在向上蔓延, 也存在水平蔓延, 然而在火焰蔓延到达材料顶部之前, 向上蔓延占主导地位。90s后, 火焰迅速蹿升到建筑物顶部, 水平和向下蔓延现象较为明显, 整个建筑已经发生全面立体火灾。150s时, 燃烧到达最旺盛阶段, 整个建筑都被大火包围, 保温材料有部分燃烧脱落, 顶部材料燃烧更为剧烈, 火焰高度很大。350s时, 由于外保温材料燃烧将尽, 火势开始衰退, 建筑内部火灾猛烈蔓延, 已成为整个火灾的主体。
3.2 有无空腔设置对火灾蔓延的影响
(1) 有无空腔对热释放速率的影响。图6为有无空腔火灾热释放速率图。由图不难发现, 有无空腔对火灾热释放速率的整体影响的差异十分明显。有空腔时火焰蔓延较快。在30s左右时, 有空腔的火焰高度大于无空腔的。图7为有无空腔对热释放速率与时间关系图。由图7可以看出, 有空腔的保温层在60s时热释放速率即达到8 MW, 80s时即达到最大热释放速率12 MW。而无空腔的则在120s时才达到最大值8 MW。在150s后, 有空腔的保温层燃烧迅速, 部分地方已经热解燃烧殆尽, 而无空腔的燃烧速率则相对较慢。
(2) 有无空腔对温度的影响。有无空腔时温度云图如图8所示。在无空腔时, 温度最高值为650℃左右, 而有空腔的保温层火灾最大升温达到830℃以上。可见, 有空腔设置将使保温层火灾升温更高且更迅速, 增加了火灾危险性。在90s时无空腔保温层火灾的温度云图中, 高于450℃的区域面积要远远小于有空腔的情况。而这种差距在150s以后逐渐减小, 这是由于有空腔时热解迅速消耗了许多保温材料, 导致温度降低。
3.3 防火隔离带对火灾蔓延的影响
(1) 有无防火隔离带对热释放速率的影响。图9展示了在100s时有无隔离带设置对火灾蔓延的影响。从图中可以看出, 隔离带对火灾蔓延有着明显的阻挡作用。无隔离带设置的建筑外保温层在100s时火焰已快速蔓延至楼顶, 而有隔离带设置的在第一道隔离带处火焰就已大大减弱, 其燃烧面积迅速缩小, 在第二道隔离带处火焰已很难蔓延至隔离带上方。其热释放速率也大大小于无隔离带的情况。
(2) 有无防火隔离带对温度的影响。图10展示了第一道隔离带上方处外保温系统表面温度。由图可以看出, 防火隔离带对火灾升温有着明显的抑制作用。无隔离带设置时, 最高温度超过1 600℃, 而在隔离带阻火作用下, 最高温度仅1 200℃。此模拟没有考虑表面抹灰层的影响, 如果考虑表面层的隔热防火作用, 则可以有效地降低保温层受火温度, 提高防火能力。
4 高层住宅典型外保温材料防火策略分析
对现有外墙保温系统进行研究分析, 从构造上提高其防火安全性能将是一个可行的重要途径。对于采取有效防火构造的外墙外保温系统, 其系统的燃烧性能明显优于有机保温材料自身, 其防火能力取决于有机保温材料自身燃烧性能及系统的构造型式。
4.1 通过在外覆盖保护层提高系统防火能力
防火保护层通常涂覆于保温层上方使保温层与空气隔离, 达到防火目的。防火保护层可选用不燃或难燃材料, 胶粉聚苯颗粒是市场上应用较多的一种, 也是现有技术条件下较优的选择。轻质防火保护面层不仅提供了系统的防火性, 还能起到辅助保温的作用, 可适当减少有机保温材料的厚度。
防火保护层防火效果明显, 但在施工时必须要兼顾达到防火要求的厚度和外墙保温层的承重问题。目前比较经济可行的做法是在非A级保温材料上涂刷A级的砂浆或同样具有保温性能的混合砂浆, 这样不仅能够提高保温层的防火性能, 还能有效地增强其保温性能。
4.2 通过避免空腔提高系统防火能力
应保证保温层与基层及面层的不留空隙或用不燃材料完全封死。现阶段, 大部分外墙外保温系统在施工时, 聚苯板抹灰采用的都是点粘法。由于这种方法的粘结面积通常仅为40%左右, 使苯板与墙面之间形成了上下贯通的空隙, 一旦发生火灾, 便会成为引火渠道, 火势也由此快速蔓延。为了消除空隙, 应当采用满粘法施工。
4.3 通过设立防火隔离带提高系统防火能力
防火隔离带的主要作用在于防止外墙外保温系统墙面整体燃烧, 阻止火势的蔓延。此外, 也可以利用窗台或伸缩缝, 采用混凝土做防火隔离带。避免有机保温材料满铺墙面, 连片粘贴, 在外墙外保温设计及施工时采用不燃的无机质绝热材料如岩棉条板等设立防火隔离带, 将保温层分隔成若干块, 以免在发生火灾时蔓延, 引起保温材料的整体燃烧。
摘要:采用FDS模拟分析当前典型高层住宅建筑进行外保温材料火灾特性。分析研究三种常用的典型外墙外保温材料的火灾燃烧性能, 对整栋建筑外保温系统在有无空腔和防火隔离带设置情况下的热释放速率、温度等火灾指标的变化情况进行模拟分析。结果表明:保温层施工应尽可能避免空腔, 同时设置防火隔离带对阻止火灾迅速蔓延和提高外保温系统防火能力具有重要的作用;外墙外保温材料需谨慎选择。
关键词:建筑外保温材料,高层住宅,防火策略,火灾特性,FDS
参考文献
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高层住宅防火设计 篇6
1. 高层住宅火灾造成人员群伤群死的因素
一是材料因素。就目前而言, 现代高层住宅所使用的材料都是一些保温材料和可燃的一些装饰材料。进而致使室内可燃物大增。鉴于这种状况, 这些高层住宅一旦发生火灾, 火势和有毒有害热烟气必然就会很大。在这种状况下, 极易发生群伤群死事件的发生。
二是在一些高层住宅的周围缺乏必要的消防通道, 缺乏必要的消防车停靠地。再加上人们对于消防意识的淡薄, 违章侵占消防停车位、疏散通道, 以及消防车道。在火灾发生以后, 涌入到疏散通道的人群会被烟火所封堵死, 影响消防人员的工作的展开。
三是由于高层住宅本身的结构和高度这两个因素, 在发生火灾以后, 最容易发生烟囱效应, 导致火灾迅速扩散蔓延, 这个时候最容易发生顶棚和楼梯的坍塌, 疏散、救援工作不能及时展开, 导致群伤群死时间发生。
2. 高层住宅防火安全存在的误区分析
误区之一:居于高层建筑的居民有一种普遍的认识, 以为高层建筑都是新建造的, 其电路必然也是新的, 在用电的时候家里又有人, 也就不存在火灾的发生。但是在实际调查过程中, 我们发现导致火灾发生的因素中, 多是用气、用电、用油不慎, 以及生活用火、吸烟等等。也就是说, 不论高层建筑还是新建筑都可能会发生火灾, 而大部分火灾都是由于居民的消防安全意识缺乏而导致。
误区之二:在高层建筑中, 一般都配置有消防设施, 从理论上来说, 及时高层住宅发生了火宅, 在通过高层住宅中的这些消防设施完全可以将火宅消灭。但是, 在这些高层住宅中的消防设施的维护保养主要是由小区物业负责。但是小区物业在维修资金上严重缺乏, 在实际中不能及时对消防设施进行维修和保养, 对于自动喷淋灭火系统以及自动报警等设备未曾检测, 这些设施年深月久后, 几乎成为了一种摆设, 一旦高层住宅发生了火宅, 消防设施不能发挥出消防的积极作用。
误区之三:居民认为在发生了火灾之后, 只要跑到楼外或楼顶或者是疏散楼梯间, 就会安全了。实际上这是一种错误的认识。因为季节的变化, 居于高层的居民在通风和采光因素人为地将封闭式疏散楼梯间中的一些常闭式的防火门打开, 这种情况很普遍。当高层住宅发生火灾以后, 疏散楼梯间也就不能达到对烟尘的封闭。在这样状况下, 进入到原本要封闭的而又没有封闭的疏散楼梯通道, 在滚滚烟尘中反而更加危险。在调查中, 我们发现有百分之七十到百分之八十的死者都是由于烟雾毒气所致命。
误区之四:居民认为高层住宅火灾不必怕, 认为在居室中备上高层建筑救生缓降器这些设备, 完全可以进行自行逃离火场, 也不必要等消防队员来救援。当然, 居民配置这些逃生的设备, 的确适用于高层建筑逃生和救援。但是, 我们必须承认, 由于对这些救生缓降器进行常规的维护操作, 都有着极其严格的要求。对于一般的民众而言, 不曾受到严格的操作训练, 在火灾发生以后, 不能准确地使用这些设备, 反而带来不必要的伤害和危险。
3. 高层住宅类火灾的预防措施
3.1 积极强化小区物业公司和业主委员会消防安全职能
在高层住宅类火灾的预防中, 必须派专人负责小区物业公司的管理, 而业主委员会主要是对小区物业公司进行督促, 促使小区物业公司在每一个月中启动一次消火栓泵和喷淋泵。另外敦促小区物业公司每3个月中在湿式报警阀处, 实施一次放水测试。主要测试整个供水管网、水力警铃, 以及水流指示器和消防控制柜的反馈信号, 还包括消防水泵等是否存在完好。对于这些情况必须全面测试。做好定期的防火检查和巡查工作, 真正确保水带、水枪、室内栓, 以及消火栓等设施的完好无缺, 保证消防管道中的进水阀门处于一种开启的状态, 以及疏散指示标志和急照明设施的完好状况。
3.2 加强消防意识、积极宣传
消防不是一个人、一个家庭的事情, 需要全民积极的配合, 故而积极地提高居民的消防意识相当重要。有必要做好消防安全宣传教育。根据物业公司、街道办事处以及派出所和公安消防部门的有关规定, 在每年中, 应该定期地开展消防宣传活动, 其中重点应该对住宅消防安全, 尤其是高楼住宅消防安全教育进行宣传, 教给居民如何防火、如何灭火以及如何在火中逃生等消防知识, 积极建立起消防法制观念, 提高居民的消防安全意识。与此同时可以通过开展建筑消防安全疏散演练等活动, 提高居民的自救的能力。
3.3 强化法律规章的作用
积极强化法律规章, 必须强化对消防监督的力量。在对居民住宅建筑楼中所有消防设施的监管, 可以通过适度地增加合同制消防员人数来达到监管的目的。有必要让物业公司、建设单位, 以及政府部门处罚地明确各自的消防安全职责, 充分地建立起政府消防保障的平台。促使物业公司维护和管理好建筑消防设施、安全出口、消防车通道, 以及疏散通道等, 积极提供防火消防的有效服务。对于一些住宅小区, 由于没有委托物业公司实施管理, 该社区的社区居民委员会有必要积极组织使用人和业主签署防火协议, 将消防管理责任给予明确, 做好建筑消防设施、安全出口, 以及消防车通道和疏散通道的正常维护管理。这样, 通过积极的法律制约, 有效地提高高层住宅消防设施维护和保障水平。
4. 结语
综上所述, 在对高层住宅火灾进行预防过程中, 不能仅仅依靠某一个人的努力, 而是要大家一起来努力, 积极做好对身边的消防设施的有效保护, 且保证高层建筑有一个能及时疏通的通道, 对小区物业公司和业主委员会消防安全意识给予强化, 做好消防安全的宣传, 强化法律规章作用, 只有这样才能保证高层住宅的安全。
参考文献
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高层住宅防火设计 篇7
关键词:高层住宅小区,防火安全,防范
引言
伴随着我国高层住宅小区在大中城市的普及, 充分满足了人们的购房需求。但近两年来, 频频发生的高层建筑消防安全问题却为我们敲响了警钟, 使得高层住宅小区防火问题逐渐成为了社会关注的重点。尽管社会各界已积极改善消防建设, 但高层建筑小区消防安全问题仍然存在诸多问题。
一、高层住宅防火安全工作存在的问题
1. 消防设施建设方面
(1) 设施缺少或空缺
一种是历史遗留的大问题, 如缺少自动喷水灭火系统、室内消防栓系统, 因此整改难度相当大;另一种, 是拆除了表层设施, 如防火门、应急灯等。
(2) 部分单位建筑消防设施被损坏或存在故障而停用
例如火灾自动报警系统的部分探测器失效、防排烟系统某个送风口打不开或风量不足、报警系统主机故障、消防水泵不能启动。一旦发生火灾, 消防设施形同虚设。
(3) 消防设施质量不过硬
一种是隐蔽工程类, 如某高层建筑装修改造时发现, 吊顶内自动喷水系统支管通过横梁时需绕梁弯曲, 施工人员为安装方便, 把支管断开, 横梁两边支管相互不通, 导致每层有一半区域的洒水喷头无水。第二种是消防产品的质量问题, 如应急灯的照明时间、防火门的耐火极限与实际不符。
2. 消防安全宣传不到位
(1) 消防宣传缺乏经常性、持续性、连贯性
消防宣传工作一方面是向广大群众传播消防知识, 另一方面是时刻提醒广大群众提高警惕, 注意安防。但在实际中, 各基层单位往往热衷于搞突击、抓阶段, 虎头蛇尾, 一曝十寒。
(2) 消防宣传缺少开拓性和创造性
消防宣传形式上因循守旧, 缺乏新鲜的、群众喜闻乐见的宣传方式。
(3) 消防宣传缺少主动性和积极性
对宣传机构和队伍建设重视不够, 不愿在人、财、物等方面给予必要的支持和保障;宣传时只看形式, 不看效果, 敷衍了事。
3. 安全疏散受阻
由于我国地域辽阔, 南北方建筑形式及风格不一。目前, 设计的高层住宅为追求采光效果及视野开阔的需要, 朝南阳台部分大都采用封闭式落地窗, 阳台和室内客厅合为一体, 上下层间墙体高度仅为0.8 m左右或更小。因此, 窗槛墙高度不能满足规定的大于1.2 m的要求。尽管在功能使用上的满足了要求, 但却与规定出现较大冲突, 给安全疏散造成了极大影响。
4. 居民消防意识不足
不少高层居民住宅在消防验收时都完好配备了室内消火栓、烟感探头、防火门、防排烟系统、灭火器、手动报警装置、消防电梯等消防设施。但由于居民消防意识薄弱, 消防设施损坏、挪用时有发生, 不少居民为行走、通风、采光方便, 将常闭式防火门大大打开, 封闭楼梯间或防烟楼梯间不能正常发挥作用, 给疏散逃生带来很大的困难。很多屋顶跃层式住户将消防通道占为己有, 搭建阳光房等永久性建筑, 使屋顶不再连通, 致使消防通道被占用。
5. 消防部门警力有限, 防火监管相对薄弱
由于消防部门人手有限, 消防监管工作也多集中在人员流动量大、易燃易爆等场所、或一些大型的商场、企业以及事业单位等重要场所, 无暇顾及数目和居住量较大的高层住宅小区, 这也是导致物业消防意识不足的主要因素之一。为此, 不少地区的消防安全工作均是由当地派出所负责。但民警的消防安全知识非常有限, 且消防技术和所掌握的法律知识等也无法与消防部门相比。故消防执法工作开展地非常粗浅, 无法真正将消防安全工作抓到位。
二、高层住宅小区防火安全防范的措施与建议
1. 严格把好建设工程消防设计审核和消防验收关
要不断加强建设工程消防监督管理力度, 加大执法人员的法制教育, 提高消防执法人员的政治素质、业务素质和文化素质, 不断提高消防行政执法队伍的整体素质。严格按照《中华人民共和国消防法》、《建设工程消防监督管理规定》等消防法律法规, 落实好建设工程消防设计、施工质量和安全责任, 规范消防监督管理行为。把好高层住宅等建设工程消防设计审核和消防验收关, 为预防火灾和减少火灾打下坚实基础。
2. 创新消防安全宣传方式
由于高层建筑在出现火灾时, 往往需要居民依靠内部设施以及自我保护措施等来进行自救。为此, 加强居民消防宣传教育非常关键。各相关部门必须形成联动机制, 通过多形式、多方位、多措施地宣传措施来积极推进消防安全教育工作, 并形成更加具有针对性地高层住宅小区防火安全教育方案。同时加快家庭防火设施的建设, 引导家庭注意灭火器材的日常配备以及火灾时逃生工具准备。并鼓励他们多参加到防火演练等活动中去, 使他们抵御火灾的整体能力能够得到提高, 避免因火灾造成人员伤亡。同时, 在应对信息过剩时代所带来的挑战时, 要积极创新消防宣传方式。在媒体宣传的选择上, 应尽量选择贴近大众、收视率高的媒体。在宣传题材的选择上, 要站在大众的角度和宣传的精度去挖掘。用创新宣传载体、创新宣传方式、创新宣传手法等创新思路, 来提高消防安全宣传的社会关注度。
3. 强化高层建筑自动消防设施的维护和管理
这是一项社会化的工作, 需要许多方面的努力, 特别是高层建筑使用单位的各级领导和所有人员。首先, 要充分认识高层建筑自动消防设施的重要性。建立完善的管理制度和岗位责任制度, 从而自觉地管理好、维护好、使用好建筑的自动消防设施。其次, 建立完善的维护保养、定期检测制度。定期对自动消防设施进行检验、维修或更换。最后, 要建立建筑自动消防设施专人负责的操作、管理制度, 加强值班操作人员的培训。使其熟悉和掌握自动消防设施的基本功能、操作程序和基本的维护措施, 以确保自动消防设施各项功能的正常运行。
4. 消防监督部门要全过程、多元化实施执法与指导工作
消防监督部门应深入到小区组织居民开展灭火演练, 并帮助居民对消防设施和建筑内部结构进行熟悉。确保火灾发生时, 居民能够自主有序地应对火灾, 同时能够非常迅速地按照演练的进行群众的疏散。此外, 加强居民的防火安全意识, 使防火安全能够从根本上得到保障。消防部门还应积极加强分管民警的消防技术和法律法规指导工作, 改变粗放管理现象, 使民警成为消防安全监督管理的重要助力。
参考文献
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住宅电气设计及防火 篇8
据不完全统计, 近年来居民家庭火灾起数、人员伤亡所占的比例呈整体上升趋势, 其中由于电线和用电器具短路、超负荷、接触不良等原因造成的家庭火灾高居榜首, 全国每年有25%以上的火灾属于电气火灾。
2研究家庭住宅电气设计及防火的重要性
2.1住宅的面积越来越大, 人们对住宅的划分越来越细, 房间的功能越独立, 住宅的结构就越复杂;
2.2人们对住宅的要求越来越高。住宅除了结构型式要满足人们感官上的要求外, 还应满足人们心理上的需求, 灯具的选择、灯光的谐调、布线的美观等也是重中之重。
3导致居民住宅电气火灾的原因
3.1电气线路引发火灾
3.1.1建筑在布线时设计的用电量少, 选择的电线截面较小, 且经过长时间使用, 电线绝缘层部分可能已老化破损, 电气线路常常因漏电、短路、超负荷引起火灾;
3.1.2敷设线路时留下太多接头, 又没有经过技术处理, 由于铝线表面极易氧化, 当大电流通过时, 所产生的热量引燃周围可燃物;或经过长时间使用, 接头、接线端处松动、接触不良, 接触处也容易产生高温进而导致火灾;
3.1.3住宅设计的固定插座偏少, 为了解决插座不够用的问题, 过多长期使用插座板, 而且乱接插座板易导致异常高温进而产生火灾;
3.1.4未分路设计, 住宅内负荷未分流, 在同一线路使用多个大功率电器导致过负荷引发火灾;
3.2电器设备引发火灾
3.2.1开、关电器频繁, 导致电动机电流骤增, 温度急剧上升而引起电动机等元件过热而烧毁起火;
3.2.2家庭使用电热烘干设备 (如电烫斗、烤火电炉等) 时, 因操作不当等引起的火灾;
3.2.3电线受潮, 产生漏电打火, 从而引起火灾;
3.2.4电气开关、插头、插座、电线等电工元器件和电器质量低劣、发热过高且绝缘隔热、散热效果差而引起火灾;
3.2.5电气设备在雷雨天气时, 因未加以保护或保护措施不当而受雷击引起的火灾。
4居民住宅电气设计
4.1电气设计
4.1.1照明、插座回路分开;
4.1.2对空调、电热水器等大容量电器设备, 宜一个设备用一个回路;
4.1.3插座及浴室灯具回路必须采取接地保护措施, 一般插座都必须用三极插座。
4.2照明设计
4.2.1电光源的选择
(1) 照明应以使室内光线实用和舒适为原则, 卧室、餐厅宜采用低色温的光源, 光源的颜色一般为暖色;
(2) 当使用一种光源不能满足光色要求时, 可采用两种或两种以上光源的混光来照明。
4.2.2灯具的选择
在正常的环境中, 宜选用开启式灯具, 例如客厅;在潮湿的环境中, 宜选用具有防水灯头的灯具, 例如厕所、卫生间;在烟气较多的环境中, 宜选用防尘密闭式灯具, 例如厨房;楼梯照明应采用声光定时开关控制的灯具。
4.2.3灯具的布置和安装
(1) 灯具的布置
灯具的布置方式分均匀布置和选择布置两种。均匀布置可以使整个平面获得较均匀的照度, 一般有正方形、菱形、矩形等形式;选择布置是为了满足局部要求, 如在起居室和卧室的书写、阅读处应增设局部照明, 如台灯、床头灯;
(2) 灯具的安装
为了限制眩光, 获得较理想的照明效果, 室内照明灯距地面的安装悬挂高度具有规定性的要求, 此外, 灯具安装应牢固, 以便维修和更换, 不应装在高温设备表面或有气流冲击等地方。普通吊线只适用于灯具重量在1kg以内, 重于1kg的灯具或吊线超过3m时, 应采用吊链或吊杆, 此时吊线不应受力。吊挂式灯具及其附件的重量超过3 kg时, 安装应采取加强措施, 应先在顶板上安后置埋件 (在悬吊点采用预埋员钩等) , 然后将灯具固定在后置埋件上, 严禁安装在木楔、木砖上;另外, 在安装吊扇等半空较重电气设备时, 一定要充分考虑安全高度及固定状况。
4.3配电系统型式的选择
我国低压配电有单相二线式、单相三线式、三相三线式、三相四线式4种配电型式。其中三相四线式损耗最小, 是最佳的设计方案。尤其是多层住宅用户的单相负荷越来越多, 当采用单相电源配线入户已不能满足时, 可采用三相五线制TN-S系统入户, 这样可以消除三相负荷不平衡的弊端, 使电网运行更加合理, 节能效果更显著。
4.4线路的敷设
对整个线路来说, 分支回路的数量不应过少, 一般是灯走一路, 空调走二路, 插座走三路至四路, 这样, 一旦某一线路发生短路等问题时, 不会影响到其他线路的正常工作。
4.4.1敷设方式
现在室内配线线路的敷设方式主要是用钢管或硬塑料管穿绝缘导线的明敷或暗敷布线。
4.4.2室内配线的技术要求
室内配线除一般要求安全可靠、布线整齐合理、安装牢固外, 在技术上还要求:
(1) 配线时应尽量避免导线有结头, 若有中间结头, 不能只简单地用绝缘胶布缠绕, 需要在结头处刷锡, 后用钳子压紧;穿在管内的导线, 不允许有结头;
(2) 明配线路要保持横平竖直, 水平敷设时导线距地面2.5m以上, 垂直敷设时导线距地面2m以上, 否则应将导线穿在钢管内予以保护;
(3) 当导线穿过楼板、墙壁时, 要加装保护套管;
(4) 当导线相互交叉时, 应在每根导线上套以绝缘管并固定。
4.4.3管配线
管配线有明配和暗配两种, 明配管要求横平竖直, 整齐美观;暗配管要求管路短而畅通, 弯头要少。配线的管子通常为钢管或硬塑料管, 管子的内径不得小于管内导线束直径的1.5倍。
4.4.4塑料护套线的敷设
塑料护套线可以明敷或暗敷, 塑料护套线的接头应放在开关、灯头或插座处。
4.5电源插座系统
4.5.1插座的回路划分
住宅内插座回路至少可划分为:
(1) 二路:空调电源插座、其他电源插座;
(2) 三路:空调电源插座、厨房电源插座和卫生间电源插座、其他电源插座。
4.5.2插座的选择与安装
(1) 插座的额定电压和额定电流
插座的额定电流, 已知使用设备者应大于设备的额定电流的1.25倍;未知使用设备者不应小于5A。考虑到部分家电功率大, 设计中通常应选为不小于10A;
(2) 插座的防护形式和安装高度
因家庭中不可避免有儿童活动, 若插座安装高度在距地1.8m或1.8m以上时, 可采用一般型插座;低于1.8m时, 应采用安全型插座。在潮湿场所, 应采用密闭式或保护式插座, 安装高度距地不应低于1.5m;如洗衣机插座、电热水器插座、厨房小家电插座;卫生间插座应位于潮湿场所等级分类中Ⅲ区外 (开头宜安装在门外开启侧的墙体上) ;电热水器专用插座安装高度不宜低于1.8m;分体空调器专用插座安装高度建议为1.8~2.0m;起居室 (厅) 电视音响插座为方便使用, 安装高度以高于电视柜的高度为佳, 最好为0.8~1.0m;其他普通电源插座安装高度通常为0.3m;
(3) 插座的接地
应按设备要求配置插座, 需连接带接地线的家用电器的插座, 必须带接地孔。
4.6接地与防雷
4.6.1接地的常用方式
(1) TN-S系统是保护线PE和中性线N分开设置, N线对地绝缘, PE线正常工作时不通过电流, 设备外壳不带电, 使安全水平提高。
(2) TN-C-S系统是住宅、民用建筑中最常用的接地系统, 它是由TN-C和TN-S二者组合而成, 一般进入建筑的电源侧多为TN-C系统, 即为PE线和N线分开处, 从此分开后就不能再合并, 在此处作重复接地电阻小于10Ω。
4.6.2接地措施
(1) 不能用自来水管作为接地线。
(2) 浴室如采用等电位联结则更安全。
(3) 接地方式应和电源系统相符。
(4) 每个回路最好应设置单独的接地线。
(5) 既要有漏电保护, 也应有接地保护。
4.6.3防雷
住宅的防雷保护最好采用避雷带作接闪器, 引下线暗敷于墙内, 在1.8m处引出至接地装置或利用建筑构造柱的钢筋作接地装置, 并且与重复接地共用。
5家庭电气防火
为了防止和减少火灾危害, 保障生命和财产安全, 根据“预防为主, 防消结合”的方针, 严格执行相关规范, 力争做到将一切火灾消灭在荫牙之中:
5.1结合实际需要选择合适电线
电线的选择要考虑用电负荷对电线的要求, 选择安全载流量大的电线, 还要根据环境需要选择导线的类型。
5.2合理敷设电气线路
敷设线路要尽量走近路、直路, 避免迂回曲折, 减少交叉跨越;线路间的接头要牢固, 防止接触面松动氧化;室外线路应尽量避免将结头处置于雨水能淋到的地方, 同时应考虑长期日晒雨淋等引起电源线绝缘皮老化等问题。
5.3正确使用家用电器
5.3.1电气线路不超负荷使用, 不得在原设计线路上任意接大负荷用电设备;
5.3.2家用电器停止使用后, 不但要把电器本身开关关闭, 还应拔掉电源插头, 如果长期间不用, 应加盖防尘罩, 防止因长期闲置后灰尘杂质等进入而造成电气短路;
5.3.3避免频繁开关电器, 防止电动机启动电流骤增, 温度急剧上升引起电动机等元件过热烧毁起火;
5.3.4使用电热器具要远离可燃、易燃物, 防止因电器本身使用而散发出来的热量引燃易燃物;
5.3.5注意避免同时使用多个大功率电器, 造成线路过负荷;
5.3.6注意电冰箱、电视机、电脑等电器的通风、防潮、防尘, 并经常检查电源线是否老化、破皮, 防止因积热、漏电等引起火灾;
5.3.7要避免使用质量低劣的家用电器;
5.3.8电热器等用完后应及时断电, 待余热散尽后再收存, 切不可一停用就收存;
5.3.9严禁由铜丝代替保险丝, 要根据电气设备的容量选用合适的保险装置。
6结束语
家庭住宅电气设计及防火一般不被人们所重视, 特别是在城乡家庭住宅装潢中更是容易被忽视, 笔者认为要从根本上减少甚至杜绝住宅电气火灾, 首先应该深刻认识家庭电气火灾的严重性和危害性, 把预防家庭电气火灾作为防火工作中的一个重点;其次是住宅电气设计既要考虑当前的实际情况, 也要着眼于未来, 要能跟上时代发展的需要, 还要与建筑寿命相配套, 避免造成不必要的浪费或重复建设。住宅在进行电气设计时应首先考虑设计的可靠性和安全性, 在确保可靠、安全的情况下可以考虑美观等方面的需要, 切不可舍本逐末。
参考文献
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[4]住宅装饰装修工程施工规范.GB50327—200177
高层住宅防火设计 篇9
关键词:高层建筑;消防防火排烟;设计
中图分类号:TU972.4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 18-0000-01
火灾是人们生活中一大危害,尤其是在高層建筑物中一旦发生火灾那后果将是不堪设想的。因此,在高层建筑中,建筑部门逐渐的认识到了设计消防防火排烟系统的重要性。文章通过下文对这方面进行了详细的阐述,为有关部门及工作人员提供一定的帮助,确保人们的住房安全。
一、防火排烟中存在问题
与低层建筑物不同,高层建筑物高度长、层数多、防火排烟设计多、建筑构造繁琐等特征,设计人员必须要对全面的要素进行结合来思考,才能够将高层建筑物的防火工作做好,但是现阶段在高层建筑物的防火设计工作中还存在一些问题:
首先,缺乏防火与救火的设备。高层建筑物有着众多的楼层,火灾发生或在施救时较困难,因此对火灾报警设计上要搞好,但是对防火与救火方面的工作一些建筑企业并没有重视起来。此外,还存在成本原因,没有完善的防火与救火装置,一旦出现火灾,警报的用途就很难发挥出来,这样就会导致较大的经济和人员损失出现在火灾当中。
其次,装饰物料不合理。对于建筑防火排烟设计的思想上设计工作者比较薄弱,在设计时只对舒适性予以关注,大多选择美观的物料,但是这样的物料存在较低的着火点,将很大的挑战抛向了建筑物的防火工作,一旦建筑物居住时间较长,这样内部电路损坏老化的情况也会诱发火灾情况的发生。
再次,内部构造上不够合理。高层建筑物有着较大的体型,为了将烟雾的扩散率降低,要分区布置内部的构造,但是对于防火区的标准上,设计人员却没有考虑周全,或是在设计时没有严谨的分区,这样很大的火灾后患就会存在,火势会顺着竖直向或者横向的通道迅速扩散,造成火灾形势越来越大。
二、具体的设计思路
(一)对优良的耐火等级进行选择
在设计高层建筑物程序时,要将这部分设计工作做好,对钢筋砼的抗火能力一定要进行考虑。因为抗火性能与建筑物是否会倒塌存在很大的联系,设计者一定要在根本上将防火性能提升上来,严格按照设计要求将分级建设搞好,保证在合理的范围内对钢筋物料进行选择,经过合理的物料选用与设计,在选取物料的时候,按照燃料的特性分为难燃烧物质、非燃烧物质和燃烧物质,之后进行合理的选择。
(二)将科学的构造方式制定出来
在设计防火排烟的时候,要科学的划分与改善高层建筑物内部的结构。依据具体的设计规定,一级抗火级别的柱、承重力墙要对抗火性能3小时不燃烧的物质进行选用,在选用主梁的时候对两小时不燃烧的物质进行选用。就那些钢筋砼的配件,一定要控制钢筋砼结构的具体厚度,通常在30毫米之上,这样一定发生火灾时能够将足够多的时间留给人群疏散,避免火势加大造成更多的人员伤亡。
(三)设计好防火间距和防火区
在设计高层建筑防火系统时,对防火区和防火间距一定要科学的进行设计,因为这些是避免火势扩大的关键位置,因为在发生火灾以后,防火间距可以在一定的空间内对火势进行操控,防止火焰发生扩散的情况,将火灾的破坏程度降低,并且将足够多的时间留给人员的疏散,有很强的实用性存在于其中。应用防火隔离手段进行防火划分,将建筑物区分开来,防止火焰向未起火的位置扩散。防火区通常分为水平分区和垂直分区两个部分,大多数对防火卷帘、钢筋混凝土楼板、防火墙进行使用。水平防火区指的是用防火门、防火卷帘和防火墙等设备在水平的方向上将各个楼层中划分出防火空间,用这样的方式来防止在楼层水平方向上出现火灾蔓延的情况。垂直防火分区是指用门槛或者一定耐火极限楼板墙当做分离层,例如自动扶梯、中厅、电梯和楼梯等,并且有关的耐火封闭措施还必须存在于其中。在发生火灾的时候防火间应该确保建筑物在辐射热量的影响下,不用保护并且不会被损害。高层建筑物主楼之间的防火间距上有一定的大小规定,一般要大于等于13米,对于主楼和裙楼的防火间距上也有一定的要求通常要大于等于9米。
(四)对安全疏散楼梯要合理的进行设计
在垂直疏散通道中疏散楼梯是非常关键的途径,但是不能将电梯、扇形扶梯、自动扶梯等当做疏散楼梯进行使用,由于这些都是对电梯能进行使用当做驱动的机械部件,如果发生火灾,断电的情况可能出现在建筑物中,最后造成有故障出现在这些垂直运输机械当中,对人员的疏散上将会带来不利的影响。通常在设计防火楼梯的时候,要利用到高层建筑物的楼梯,因此能够把楼梯的各个层设计为防火的分区,避免在这些垂直的通道中出现烟气蔓延的情况;这可以将两个疏散楼梯设计出来,应该分散布置这些楼梯,这样在发生火灾疏散人群的时候可以向着更多的方向进行,防止出现火灾时造成人员拥挤的情况。在各层的位置中不能够改变楼梯间的位置,并且还要将直通居室内外的安全出口设计出来。在对辅助的防烟楼梯进行设计时可以对室外的楼梯进行选择,室外楼梯自然排烟的效果会比较优越。为了避免发生火灾时从门内窜出的火焰烧坏楼板,在每层的平台和室外的楼梯进行制作的时候应该对非燃烧材料进行选择,耐火极限在平台中有应该有一定的要求,通常的时候要高于1个小时。
三、结束语
进入21世纪以来,我国城市发展水平逐渐提升,在一些城市中高层建筑物不断增多,在很大程度上展现了城市的发展面貌,并且不断满足着人们的住房与工作需求,然而,在高层建筑中,我们不得不时刻提防着火灾情况的发生,一旦高层建筑物发生火灾情况,那么后果将会非常的严重。因此,为了保证人们的生命财产不受火灾的侵害,对高层建筑的消防防火排烟设计工作一定要做到位。文章通过上文对现阶段高层建筑防火排烟设计中的不足之处和有效的设计程序上进行了阐述,为保证高层建筑的有效防火上提供一定的帮助,为人们的生命财产安全提供一定的保障。
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高层民用建筑设计防火规范 篇10
7.6.6对原条文的补充。
高层建筑内的燃油、燃气锅炉房、可燃油油浸电力变压器室、多油开关室、充可燃油的高压电容器室、自备发电机房等,有较大的火灾危险性。考虑到其火灾特点,可以采用水喷雾灭火系统。
7.6.7本条是对原条文的修改和增加。
一、条文各项所提及的房间,一旦发生火灾将会造成严重的经济损失或政治后果,必须加强防火保护和灭火设施。因此,除应设置室内消火栓给水系统外,尚应增设相应的气体或预作用自动喷水灭火系统。
考虑到上述房间内,经常有人停留或工作,以及国内目前尚无有关含氢氟烃 (HFC) 和惰性气体灭火系统设计与施工的国家标准等实际情况,所以本条未限制卤代烷1211、1301灭火系统的使用。
二、卤代烷1211、1301、二氧化碳等气体灭火装置,对扑灭密闭的室内火灾有良好效果,不会造成水渍损失,但灭火效果受到周围环境和室内气流的影响较大。因此,计算灭火剂时需要考虑附加量。
三、具体技术要求,按卤代烷1211、1301灭火系统的有关规范执行。
四、电子计算机房,除其主机房和基本工作间的已记录磁、纸介质库之外,是可以采用预作用自动喷水灭火系统扑灭火灾的。当有备用主机和备用已记录磁、纸介质,且设置在其它建筑物中或在同一建筑物中的另一防火分区内,其主机房和基本工作间的已记录磁、纸介质库仍可采用预作用自动喷水灭火系统,故对7.6.7.1条专注说明。
五、“其它特殊重要设备室”是指装备有对生产或生活产生重要影响的设施的房间,这类设施一旦被毁将对生产、生活产生严重影响,所以亦需采取严格的防火灭火措施。
7.6.8系新增条文。
本条文中所涉及到的房间内, 存放的物品均系价值昂贵的文物或珍贵文史资料, 且怕浸渍, 故必需气体灭火。同时, 这些房间大多无人停留或只有1~2名管理人员。他们熟悉本防护区的火灾疏散通道、出口和灭火设备的位置, 能够处理意外情况或在火灾时迅速逃生。因此, 可采用除卤代烷1211、1301以外的气体灭火系统。根据《中国消耗臭氧层物质淘汰国家方案》和《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》的要求, 对上述场所规定禁止使用卤代烷灭火系统。
7.6.9系新增条文。
灭火器用于扑救初期火灾,既有效又经济,当发现火情时,首先考虑采用灭火器进行扑救。所以,应将灭火器配置的内容纳入本规范之中。具体设计应按《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140—90的有关规定执行。
8 防烟、排烟和通风、空气调节
8.1一般规定
8.1.1、8.1.2规定了高层建筑的防烟设施和排烟设施的组成部分
一、设置防、排烟设施的理由,当高层建筑发生火灾时,防烟楼梯间是高层建筑内部人员唯一的垂直疏散通道,消防电梯是消防队员进行扑救的主要垂直运输工具 (国外一般要求是当发生火灾后,普通客梯的轿厢全部迅速落到底层。电梯厅一般用防火卷帘或防火门封隔起来) 。为了疏散和扑救的需要,必须确保在疏散和扑救过程中防烟楼梯间和消防电梯井内无烟,首先在建筑布局上按本规范第6.2.1条及第6.3.3条的规定,对防烟楼梯间及消防电梯设置独立的前室或两者合用前室。设置前室的作用: (1) 可作为着火时的临时避难场所; (2) 阻挡烟气直接进入防烟楼梯间或消防电梯井, (3) 作为消防队员到达着火层进行扑救工作的起始点和安全区; (4) 降低建筑本身由热压差产生的所谓“烟囱效应”。特别是在冬天北方地区,室内温度高于室外温度,由于空气的容量不同而产生很大的热压差,在建筑比较密封的情况下,中和面在建筑高度1/2处,室外空气经低于中和面的门、窗缝渗入室内,室内热空气经过高于中和面的门、窗缝漏出,这就是“烟囱效应”。由于设有前室,把楼梯间、电梯井与走道前室的两道门隔开,这样楼梯间及电梯的烟囱效应减弱,可以减缓火、烟垂直蔓延的速度;其次是按第8.1.1条、第8.1.2条的规定设置防、排烟设施,当发生火灾时,烟气水平方向流动速度为每秒0.3~0.8m,垂直方向扩散速度为每秒3~4m,即当烟气流动无阻挡时,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼,烟气流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井又是高层建筑火灾时垂直方向蔓延的重要途径。因此,防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和两者合用前室设置防排烟设施,是阻止烟气进入该部位或把进入该部位的烟气排出高层建筑外,从而保证人员安全疏散和扑救。
二、设置防、排烟设施的方式。对于防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和两者合用前室设置防烟或排烟设施的方式很多,下面分别介绍几种。
自然排烟,有以下两种方式,
1.利用建筑的阳台、凹廊或在外墙上设置便于开启的外窗或排烟窗进行无组织的自然排烟,如图17 (a) ~ (d) 。
其优点是: (1) 不需要专门的排烟设备; (2) 火灾时不受电源中断的影响; (3) 构造简单、经济; (4) 平时可兼作换气用。不足之处:
因受室外风向、风速和建筑本身的密封性或热压作用的影响,排烟效果不太稳定。据调查情况表明,这种自然排烟的方式一直被广泛采用。根据我国目前的经济、技术条件及管理水平,此方式值得推广,并宜优先采用。
2.竖井排烟。在防烟楼梯间前室、消防电梯前室或合用前室内设置专用的排烟竖井,依靠室内火灾时产生的热压和室外空气的风压形成“烟囱效应”,进行有组织的自然排烟。这种排烟当着火层所处的高度与烟气排放口的高度差越大,其排烟效果越好,反之越差。这种排烟的优点是不需要能源,设备简单,仅用排烟竖井 (各层还应设有自动或手动控制的排烟口) ,缺点是竖井占地面积大。按日本建筑基准法规定:前室排烟竖井的面积不小于6m2 (合用前室不小于9m2) ,排烟口开口面积不小于4m2 (合用前室不小于6m2) ;进风口竖井截面不小于2m2 (合用前室不小于3m2) ;进风口面积不小于1m2 (合用前室不小于1.5m2) 。在我国一些新建的高层建筑防烟楼梯间中有的采用了这种方式,如:无锡滨湖饭店,南京工艺美术大楼,郑州宾馆等。但无锡滨湖饭店等几座高层建筑设置的自然排烟竖井及排烟口,其截面积与日本的规定相比小很多。目前尚无法肯定国内采用的竖井和排烟口截面能否有良好的排烟效果。据日本有关资料介绍,由于采用这种方法的排烟井与进风井需要占有很大的有效空间,所以在一般情况下很难被设计人员接受。我国的设计人员认为,这种方式由于竖井需要两个很大的截面,给设计布置带来了很大的困难,同时也降低了建筑的使用面积。因此近年来已很少被采用了。
机械排烟,有以下两种方式:
1.机械排烟与自然进风或机械进风。此方式是按照通风气流组织的理论,把侵入前室的烟气通过排烟风机和某种形式的进风 (自然进风或机械进风) 把烟气排出和形成透明的“避难气流”。排烟口设在前室的顶棚上或靠近顶棚的墙面上,进风口设在靠近地面的墙面上。日本“排烟量的标准”规定其前室:排烟风机的排烟量应为4m3/s (14400m3/h) ,合用前室应为6m3/s (21600m3/h) 的排烟能力。进风靠自然进风时,应设截面积为2m3的进风竖井。进风靠机械进风时,其进风量为排烟量的70%一80%保持负压,这种方式前几年被广泛采用。如:天津内贸大厦、北京图书馆、上海宾馆等均为机械排烟、机械进风,北京昆仑饭店等均为机械排烟、自然进风。近几年来,随着国内外防、排烟的进一步发展,对这种排烟方式的采用提出异议,认为这种方式是在烟气或热空气已经侵入疏散通道的被动情况下再将它排除,没有从根本上达到疏散通道内无烟的目的,给疏散人员造成不安全感。设备投资、系统形式也比较复杂。另一方面,当前室处在人员拥挤的情况下,理想的气流组织受到破坏,使排烟效果受到影响。因此近几年高层建筑设计中也很少被采用。有些工程原设计为此方法,现在也在改造,如天津内贸大厦、深圳国贸中心等。
2.机械加压送风。此方式是通过通风机所产生的气体流动和压力差来控制烟气的流动,即要求烟气不侵入的地区增加该地区的压力。机械加压送风方式早在第二次世界大战时期已出现,一些国家曾经利用它来防止敌人投放的化学毒气和细菌侵入军事防御作战部门的要害房间。在和平时期,又有人利用它在工厂里制造洁净车间,在医院里制造无菌手术室等,都取得明显的效果。如今,机械加压送风技术又广泛应用在高层建筑防烟方面,并已被广大的工程技术人员所承认,世界很多国家均设有研究中心和试验楼。如:美国的布鲁克弗研究所的十二层办公大厦、德国汉堡一座七层办公大楼等均被列为机械加压送风防烟方式的试验地或研究中心。我国近几年来高层建筑发展很快,对机械加压送风的防烟技术从研究到应用均取得了很大的进展。这种方式已广泛被设计人员接受并掌握,利用机械加压防烟技术的高层建筑在我国已有2000余幢。机械加压送风防烟达到了疏散通道无烟的目的,从而保证了人员疏散和扑救的需要。从建筑设备投资方面来说,均低于机械排烟的投资。因此,这种方式是值得推广采用的。
综合上述各种防烟方式的介绍与分析,结合目前国内外防、排烟技术发展情况,规定对防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和两者合用前室设置的防、排烟设施为机械加压送风的防烟设施或可开启外窗的自然排烟措施。除此之外,其它防、排烟方式均不宜采用。
8.1.3本条是对原条文的修改。
火灾产生大量的烟气和热量,如不排除,就不能保证人员的安全疏散和扑救工作的进行。根据日本、英国火灾统计资料中对火灾死亡人数的分析:由于被烟熏死的占比例较大,最高达78.9%。在被火烧死的人数中,多数也是先中毒窒息晕倒后被火烧死的。例如:日本“干日”百货大楼火灾,死亡118人中就有93人是被烟熏死的。美国米高梅饭店火灾,死亡84人中有67人是被烟熏死的。因此排出火灾产生的烟气和热量,也是防、排烟设计的主要目的。据有关资料表明:一个设计优良的排烟系统在火灾时能排出80%的热量,使火灾温度大大降低。本条对一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑中长度超过20m的内走道、面积超过l00m2且经常有人停留或可燃物较多的房间应设置排烟设施作出规定,其理由及排烟方式分别说明如下。
一、设置排烟设施的理由。
1.一类高层建筑的可燃装修材料多,陈设及贵重物品多,空调、通风等管道也多。塔式建筑仅仅一个楼梯间,疏散困难。建筑高度超过32m的二类高层建筑其垂直疏散距离大。因此设置排烟设施时以一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑为条件。
2.走道的排烟,据火灾实地观测,人在浓烟中低头掩鼻最大通行的距离为20~30m。根据原苏联的防火设计规定:内廊式住宅的走廊长度超过15m时,在走廊中间必须设置排烟设备。根据德国的防火设计规定:高层住宅建筑中的内廊每隔15m应用防烟门隔开,每个分隔段必须有直接通向楼梯间的通道,并应直接采光和自然通风。参考国外资料及火灾实地观测的结果,本条规定长度超过20m的内走道应设置排烟设施。
3.房间的排烟:以尽量减少排烟系统设置范围为出发点,房间的排烟只规定“面积超过l00m2,且经常有人停留或可燃物较多的房间”这句话只是定性的,人定量上如何确定,这个问题在过去的设计中给设计人员带来疑惑,考虑到建筑使用功能的复杂性等因素的限制,仍不宜按定量规定,只能列举一些例子供设计人员参考。例:多功能厅、餐厅、会议室、公共场所及书库、资料室、贵重物品陈列室、商品库、计算机房、电讯机房等。
4.地下室的排烟见本说明第8.4.1条。
5.中庭的排烟见本说明第8.2.2条和第8.4.2条。
二、设置排烟设施的方式。
1.自然排烟:利用火灾时产生的热压,通过可开启的外窗或排烟窗 (包括在火灾发生时破碎玻璃以打开外窗) 把烟气排至室外。
2.机械排烟:设置专用的排烟口、排烟管道及排烟风机把火灾产生的烟气与热量排至室外。
需要说明的是,设置专用的排烟竖井对走道与房间进行有组织的自然排烟方式,如唐山市唐山饭店等,由于竖井需要的截面很大,降低了建筑使用面积并漏风现象较严重等因素,故本条不推荐采用竖井的排烟方式。
8.1.4新增条文。
根据国内外高层建筑火灾案例经验教训,当高层建筑发生火灾时,由通风、空调系统的风管引起火灾迅速蔓延造成重大损失的案例是很多的。如韩国汉城“天然阁”饭店的火灾,从二层一直烧到顶层 (二十一层) ,死伤224人,其中一条经验教训是,大火沿通风空调系统的管道迅速蔓延。又如,美国佐治亚州亚特兰大文考夫饭店的火灾,起火地点在三楼走道,建筑内的可燃装修物等几乎全部烧毁,死伤220多人,最主要的教训也是通风空调系统的竖向管道助长了火势的蔓延。我国杭州市一宾馆由于电焊时烧着了风管的可燃保温材料引起火灾,火势沿着风管和竖向孔洞蔓延,从一层一直烧到顶层,大火延烧了八九个小时,造成重大经济损失。由此可见,通风、空调系统风道是高层建筑发生火灾时使火灾蔓延的主要途径之一,为此本条规定对通风、空调系统应有防火、防烟措施。
8.1.5基本保留原条文。
一般机械通风钢质风管的风速控制在14m/s左右;建筑风道控制在12m/s左右。因不是常开的,对噪音影响可不予考虑,故允许比一般通风的风速稍大些。日本有关资料推荐钢质排烟风管的最大风速一般为20m/s。本条规定:“采用金属风道时,不应大于20m/s”;“采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时,不应大于15m/s”。一般排烟风管是设在竖井内或用竖井作为排烟风道 (即非金属风道) 。
据日本有关资料介绍,排烟口风速一般不大于l0m/s。并宜选用与烟的流型一致 (如走道宜按走道宽度设长条型风口) ,阻力小的排烟口;送风口的风速不宜过大,否则造成吹大风的感觉,对人很不舒服。本条规定:“送风口的风速不宜大于7m/s;排烟口的风速不宜大于l0m/s”。金属排烟风道壁厚设计时可参考表16。8.2自然排烟
8.2.1在原条文的基础上修改的。
一、由于利用可开启的外窗的自然排烟受自然条件 (室外风带、风向,建筑所在地区北方或南方等) 和建筑本身的密闭性或热压作用等因素的影响较大,有时使得自然排烟不但达不到排烟的目的,相反由于自然排烟系统会助长烟气的扩散,给建筑和居住人员带来更大的危害。所以,本条提出,只有靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室,有条件要尽量采用自然排烟方式。
二、建筑内的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室都是建筑着火时最重要的疏散通道,一旦采用的自然排烟方式其效果受到影响时,对整个建筑的人员将受到严重威胁。对超过50m的一类建筑和超过100m的其它高层建筑不应采用这种自然排烟措施。
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