浅谈高层建筑消防设计

【关键词】 高层建筑；消防设计 

　　随着我国建筑技术的快速发展，高层建筑在全国各大城市随处可见，但是在高层建筑展现城市魅力的同时，其作为优势的“高”又成为其致命的缺陷，高层建筑一旦发生火灾，由于建筑物太高外部消防设备无法对火灾进行及时的扑救，因此高层建筑在消防设计中，要以提高建筑物自防自救能力，最大程度的防止和减少建筑火灾发生为原则，在技术上要以阻止火势迅速蔓延，提高建筑物自身扑灭初期火灾能力为基础，同时便于人员疏散和有利于专业消防人员施救等几方面展开设计。 

　　1.防火能力的设计 

　　1.1 防火间距的设计 

　　为有效防止火势快速蔓延，就要切断火灾的热辐射，因此就需要让各建筑物之间应保持一定间距，根据《民用建筑设计防火规范》和《高层建筑设计防火规范》中相关规定一、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。 

　　1.2 防火分区的设计 

　　在高层建筑中将建筑物采用具有防火性能的防火墙、防火板、防火卷帘、门分割成若干区域，在每个区域中有独立的灭火设备，这样不仅可以阻隔着火区域，也可以将热空气控制在一定范围内，减少了各区域间的空气流通，并进行自动灭火处理，从而有效阻止烟火蔓延。根据《民用建筑设计防火规范》和《高层建筑设计防火规范》中相关规定一、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。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体，不能设防火墙的可设防火卷帘，用水幕保护。 

　　1.3避难层的设计 

　　由于高层建筑人员众多，紧急疏散是个大问题。楼层数在25层以上的旅馆、办公等人员比较多的高层建筑，都宜设置避难层。根据《民用建筑设计防火规范》和《高层建筑设计防火规范》中相关规定避难层要保护垂直交通设施和核心部位的设备，必须用耐火极限不少于4小时的防火墙围护起来，有时避难层也可与设备层结合，将管道、设备与人员集中起来，同样用耐火极限不低于4小时的防火墙围护起来，还需要满足疏散人员的停留面积要求。 

　　2.安全疏散通道出口设计 

　　在高层建筑火灾中如果人员能够迅速疏散，就可以大大降低火灾伤亡，因此科学合理的安全疏散通道在高层建筑消防设计非常重要。根据《民用建筑设计防火规范》和《高层建筑设计防火规范》中相关规定：高层建筑的安全出口应分散布置，两个安全出口之间的距离不应小于5.00m。高层建筑安全疏散距离房间门或住宅门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离旅馆、展览馆和教学楼应该是30米。超过30层的超高层建筑在楼顶应设计停机坪便于直升飞机从楼顶疏散人员。 

　　3.监测和灭火系统的设计 

　　3.1 火灾自动报警系统 

　　高层建筑发生火灾扑救相当困难，对于火情的监测和报警就十分重要，因此高层建筑必须安装自动报警系统。高层建筑的火灾自动报警系统是由感应器件、火灾预警装置、火灾警报装置，以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统。根据《高层民用建筑设计防火规范》规定疏散通道上的防火卷帘，感烟探测器动作后，卷帘下降至地面（楼板面）1.8M，感温探测器动作后，卷帘下降到底。并将卷帘们两侧的感烟、感温探测器的报警信号及防火卷帘的关闭信号送至消防控制室。《高层民用建筑设计防火规范》规定在每个防火分区内至少设置一个报警按钮，从一个防火分区内的任何位置到最近的一个报警按钮的距离不应大于30M。 

　　3.2自动喷水灭火系统的设计 

　　在自动喷水灭火系统设计时要根据防火分区来设定，应该为每个防火分区有独立的监测系统和控制系统，防止中央控制系统火灾受损后，各分系统无法正常工作，同时在各防火分区内消防喷头要能够覆盖其全部面积。根据国家《自动喷水灭火系统设计规范》中规定每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀，末端试水装置和试水阀应便于操作。直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，且不宜小于2.4m。 

　　3.3气体灭火系统。 

　　高层建筑中变配电房和中央控制室等电器集中的功能室是特殊重要的设备室，这里一旦发生火灾不能用水扑灭，必须采用气体灭火系统。《建规》和《高规》规定保留的三大气体灭火系统，分别为七氟丙烷灭火系统、IG541混合气体灭火系统和热气溶胶预制灭火系统。其中七氟丙烷及热气溶胶灭火系统应用比较广泛。七氟丙烷气体灭火的机理是以物理方式为主，化学抑制为辅。热气溶胶气体灭火的机理则是以化学抑制为主，物理方式为辅。因此，在喷放方式上，七氟丙烷属于高压气体，对防护区的维护结构要求较高，同时每年必须对容器、启动器等配件进行检测，维护管理不便。 

　　3.4消火栓的设置 

　　我国《建规》和《高规》规定消火栓设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点。消火栓的间距：高层为30m，多层为50m，水龙带长度为20m―25m。消防电梯前室设消火栓，屋顶设试验消火栓。《高规》的规定仅允许消防电梯前室可以布置消火栓，而楼梯间不允许设消火栓。原因是消火栓设在楼梯间会破坏楼梯间的密封性，消弱了建筑物排烟功能同时也不利火灾发生时人员的疏散与逃生。我国《建规》规定民用建筑房间到楼梯口的疏散距离为20m―40m，设有自动喷水系统时疏散距离可增加25%，即增加10m。房间门至室内最近点的直线距离为15m。如果DN65的消火栓设置在楼梯间，则楼层最不利点到消火栓的最大距离不应超过55m，当设有自动喷水系统时为65m。《高规》规定的疏散距离与《建规》相同。所以我国规范规定DN65的消火栓设置在楼梯间。在《高规》中对DN65的消火栓位置做出具体规定：（1）消火栓设置在每一个楼梯的中间楼梯平台；（2）邻近墙的任一边的水平出口；（3）在从建筑物进入走廊的每一个走廊出口；（4）在有采光顶的室内林荫地的每一个走廊出口和回廊出口，或者在外部公共空间进入室内林阴地；（5）在去屋面的最高层的楼梯中间平台设最不利点试验消火栓；（5）在没有自动喷水系统的楼层最不利点到消火栓的最大距离不应超过45.7m，在有自动喷水系统的楼层最不利点到消火栓的最大距离不应超过61m。， 

　　4.结束语 

　　高层建筑的消防设计，关乎国家和人民财产的安全，要根据建筑物的功用和建筑实际情况，进行深入细致的分析后，再进行设计，避免出现盲目和不切实际的的现象，做到科学使用，最大限度的保障人身和财产安全。 

　　参考资料： 

　　1、《火灾报警系统设计规范》（GD50166-98） 

　　2、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）2001年修订版 

　　3、《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50261-2005）2008年修订版