時間:2023-07-23 09:16:24
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇高層建筑消防設計,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
高層建筑因其體積大、層數高的特點導致火災時人員多、疏散困難等問題,因此在高層建筑設計中要加強防火設計的要求,從高層建筑防火規范要求和防火科學技術的發展兩個方面淺談高層建筑防火設計。
一.高層建筑防火的重要性
建筑新材料和新結構的運用,高層建筑拔地而起,以其體積大、省土地等優勢成為城市建設的主角。但是近些年,高層建筑火災事故屢見不鮮。由于建筑防火措施不到位,不能及時有效地進行人員疏散,導致絕大部分人員因為延期窒息、中毒而死亡,給人身安全和財產甚至國家經濟帶來一定的損失。2003年10月發生在美國芝加哥政府大樓的火災事故,因許多人不能及時找到逃生的通道被困樓內,大火導致濃煙滾滾,向高層部分蔓延,多數人因受到濃煙的威脅失去了生命。因此高層建筑防火問題成為國內外建筑科學技術研究的重點。
二.高層建筑防火設計規范要點
1.安全疏散和消防電梯相關規范
高層建筑每個防火分區的安全出口不應少于兩個。十八層及十八層以下,建筑面積不超過650平方米、每層不超過8戶,同時設有一座防煙樓梯間和消防電梯的塔式住宅可以設置一個安全出口。在塔式高層建筑設置剪刀樓梯時應保證其為防煙樓梯間。剪刀樓梯的梯段間應設置耐火極限不低于1.00小時的不燃燒體墻分隔。剪刀樓梯需要分別設置前室。高層建筑設計的大空間設計要符合雙向疏散或袋形走道的規定。安全出口分散布置的同時要滿足兩個安全出口之間的距離不應小于5.00米。建筑高度在100米或100米以上的公共建筑應設置避難層,自高層建筑首層至第一個避難層或兩個避難層之間不宜超過15層。避難層按照5.00人/m2計算。避難層可以兼作設備層,但是設備管道宜集中布置,同時避難層應設置消防電梯出口。避難層應設消防專線電話,同時設有消防栓和消防卷盤。封閉式避難層應該設置獨立的防煙設施。避難層應該設有應急廣播和應急照明。建筑高度超過100米,標準層建筑面積超過1000平方米的公共建筑,宜設置屋頂直升機停機坪或供直升機救助設施。通向停機坪的出口大于兩個,同時每個出口的寬度不宜小于0.9米。停機坪適當位置設置消火栓、航空障礙燈和應急照明。一類公共建筑、塔式住宅、十二層及十二層以上的單元式住宅或通廊式住宅和高度超過32米的其它二類公共建筑要設置消防電梯。當每層建筑面積小于1500平方米時,應設置1臺消防電梯;當每層建筑面積大于1500平方米平且小于4500平方米時,應設置2臺消防電梯;每層建筑面積大于4500平方米時,應設置3臺消防電梯。在符合消防電梯的要求下,消防電梯可以與客梯或工作電梯兼用。消防電梯間前室宜靠外墻設置,首層應設直通室外的出口或精工長度不超過30米的通道通向室外。
2.消防給水和滅火設備相關規范
高層建筑必須設置室內、室外消火栓給水系統。消防用水可由積水管網、消防水池或天然水源供給。利用天然水源確保枯水期最低水位時的消防用水量,設置可靠的取水設施。采用高壓或臨時高壓給水系統滿足室內消防給水。當室內消防用水量達到最大時,其水壓應滿足室內最不利點滅火設施的要求。高層建筑的消防用水總量應該按照室內、外消防用水量之和計算。高層建筑內設有消火栓、自動噴水、水幕、泡沫等滅火系統,其室內消防用水量應該按照需要同時開啟的滅火系統用水量之和計算。高層旅館、重要的辦公樓、一類建筑的商業樓、展覽樓、綜合樓等和建筑高度超過100米的其它高層建筑,應該設置消防卷盤,其用水量可不計入消防用水總量。按照現行的國家標準《自動噴水滅火系統設計規范》確定高層建筑室內自動噴水滅火系統的用水量。當出現市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量、市政給水管道為枝狀或只有一條進水管等情況的出現,應該設置消防水池。消防水池的補水時間不宜超過48個小時。消防水池的總容量超過500立方米時,應該分成兩個能獨立使用的消防水池。供消防車取水的消防水池應該設置取水口回取水井,其水深應該保證消防車的消防水泵吸水高度不超過6米。取水口或取水井與被保護高層建筑的外墻距離不宜小于5米,不宜大于100米。室外消火栓沿高層建筑均勻布置,消火栓距高層建筑外墻的距離不宜小于5米,并且不宜大于40米,距路邊的距離不宜大于2米。在該范圍內的市政消火栓可以計入室外消火栓的數量。室外消火栓宜采用地上式,有明顯標志的情況下才設地下式消火栓。
3.消防車道相關規范
高層建筑的周圍應該設置環形消防車道。當設置環形車道有困難時,可以沿高層建筑的兩個長邊設置消防車道。當建筑的沿街長度超過150米或總長度超過220米時,應該在適中位置設置穿過建筑的消防車道。高層建筑的內院或天井,當短邊長度超過24米事,宜設置有進入內院或天井的消防車道。消防車道的寬度不應小于4米,消防車道距高層建筑外墻宜大于5米,消防車道上空4米以下范圍不應有障礙物。盡頭式消防車道應該設有回車道或回車場,回車場不宜小于15米×15米,大型消防車的回車場不宜小于18米×18米。消防車道下的管道和暗溝等應該能夠承受消防車輛的壓力。穿過高層建筑的消防車道,其凈寬和凈空高度均不應小于4米。消防車道與高層建筑之間,不應設置妨礙登高消防車造作的樹木、架空管線等。
三.高層建筑防火科技技術的發展
國家通過在實施中積累經驗,吸收大量科技成果,總結并編制了《高層民用建筑設計防火規范》、《自動噴水滅火系統設計規范》、《火災自動報警系統設計規范》、《建筑內部裝修設計防火規范》,并在1995年針對1982年頒布的《高規》進行了完善。近些年,隨著各種新型防火材料、防火構件、擋煙垂壁的出現,不斷解決高層建筑消防設計中存在的安全隱患。自動噴水滅火技術從老式的舊式噴頭經過幾次發展運用后改為最新的自動噴水滅火系統和循環啟閉自動噴火滅火系統。在高層建筑設計中消防控制中心的功能空間的加入,通過計算機總線通訊和軟件編程可以自動完成報警和聯動,達到火災自動報警、自動滅火的現代防火效果。我國建成搞成建筑火災試驗塔,通過實踐數據發展了正壓送風機械排煙技術,彌補了機械排煙系統和走道內的排煙口靠近疏散出口帶來的安全隱患。建筑高度超過250米的民用建筑在按照一般高層建筑的通用防火規范外,需要采取特殊的防火要求,同時要提交國家消防主管部門組織專題研究論證后方可實施開工建設工作。
現代消防設施離不開設計人員的精心設計、施工隊伍的精心施工、監督部門的嚴格監督,把高層建筑消防設施與設計、施工擺在同等位置上,實行科學地維護、管理。同時,作為國內外共同關注的高層建筑消防安全問題,我們應該加強國際合作,加強消防科技信息交流。在掌握和甲流消防科技研究新動態、新成果、發展目標等消防科技信息,合理地應用消防科學技術,推動消防科學技術的發展。
四.總結
高層建筑防火設計應該根據其范圍大小、功能變化、建筑結構、建筑風格等,嚴格實施高層建筑防火設計規范等相關要求。建設實用、安全、經濟、美觀的高層建筑,讓我們的城市未來發展地更好。
關鍵詞:高層建筑;高位水箱;高層住宅小區;貯水池
Key words: high-rise building;high cistern;high-rise residential area;reservoir
中圖分類號:TU976+.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)23-0075-01
1幾個關于高層建筑消防給水設計的注意方面
1.1 氣壓水罐或者水箱是臨時的高壓消防給水系統中必不可少的組成部分在此種系統中,我們通常會采用重力自流的高位消防水箱。我國現在執行的《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95對此也做了以下的規定,即建筑高度超過24米,但是未采用高壓給水系統的高層建筑,均應設置高位水箱,以此來保證消防用水。現在的高層建筑一般會采用穩壓水泵技術去維持網管的壓力以及流量,取代高位水箱,以此來達到《高規》的要求。經過多年數次的消防實踐以及消防實地考察,高位水箱具有其他高位消防設施無可比擬的優勢。
1.1.1 安全性能的優越性比較來說,設置高位水箱來維持壓力會比采用穩壓泵維持消防管網維持壓力更加能節能省電,安全可靠。采用穩壓泵的消防設施雖然會采用兩路電源,但是電路系統發生故障的可能性則仍會存在。一旦其中電路出現故障,那么水泵就無法進行正常的工作,從而會造成急用之時無法工作的局面。而如果采用高位水箱,如果發生斷電事故,所受影響部位僅僅是最上面的需要有水泵增壓的兩層,而對于整棟高層建筑來說,最大限度的減小了所受干擾的范圍。也因此,高位水箱相對于其他高位消防給水系統是安全可靠的。
1.1.2 相對低廉的設備運行維護費用在消防系統中,穩壓裝置電機的功率要比消防加壓泵小很多,但是其有一個不可忽略的缺點,即需要長時間并且不間斷的保持管網的壓力。這樣計算,一天所需要的電量也就是數十千瓦,并且其長期運轉,綜合起來運轉的費用也相對昂貴。目前的住宅,大多數都會采用物業管理方式,也因此用戶將會為此部分費用買單,在無形中就增加了住戶的不必要經濟負擔。也因此,以住戶的角度來考慮,設置高位水箱還是比較符合長遠利益的。
1.2 如何確定高層建筑的消防水池儲水量消防水池,即用來存儲消防滅火用水的重要措施。目前我國的城市高層建筑多為賓館、飯店、公用設施、新型住宅等綜合性建筑。怎樣經濟、科學以及合理的設計高層建筑的消防水池儲水量,防水池位置,都將直接關系到應急情況下滅火的安全性,并且會影響建筑面積合理利用以及建筑總體的布局,故而,其也將成為設計中比較關鍵的問題。
在《高規》中規定:“市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量;市政給水管道為枝狀或只有一條進水,只要符合上述條件之一時均應設置消防水池。”同時《高規》還對水池的容積也作了規定:“當室外給水管網能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容量應滿足火災延續時間內室內室外消防用水的要求;當室外給水管網不能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容量應滿足火災延續時間內室內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”
很大一部分的高層建筑都會利用地下,以地下箱式為基礎作為蓄水池。這樣不僅可以節約了地上部分,更加可以充分利用地下室的使用面積,從而緩解城市用地相對緊張的現實情況。我國大部分地區根據《高規》的要求,其做法為每一幢的高層建筑都會設有一個相應的消防貯水池,并且其面積不可以小于864立方米。而且如果額外加上例如水幕系統、自動噴水滅火系統(其作用在于保護防火的卷簾)以及發電機房水噴霧滅火系統等等的用水量。那么消防水池的貯水量應該并且會大于1000立方米。如果現實生活中,每幢大樓地下都存在這么大的一個消防水池,那么首先其會增加大樓的造價,其次在換水的同時也會造成水源的不必要浪費,再次增加了物業人員的管理難度。筆者針對本問題建議高層建筑設計者在設計之初就采用較大的進水管,使得進水管發揮其最大功效。即可以在保證室外消防用水量的同時,在火災發生時能夠補充消防水池的用水量。
1.3 高層住宅小區消防加壓設施的設置問題當今的社會,隨著城市人口的日益增加,高層住宅小區的高速發展已經成為一種趨勢。目前,我國的高層住宅小區系統日益成熟,勢必成為日后發展的一個趨勢。高層住宅小區的住戶較多,也因此,消防設施更應該引起人們的高度重視。除自身注重消防外,小區建設的建筑單位也應將消防給水設計作為一個不可忽略的問題來考慮。首先我們要考慮給住戶減少經濟的負擔,同時也是減輕了物業管理部門在管理工作上的工作難度和工作強度。也因此,筆者提出建議,高層住宅小區內可以采取統一設置集中的消防加壓泵來保證消防用水的壓力。
為了確保消防供水的安全性,我們可以將消防管網設置成環狀的管網。在以此為前提,將各棟樓得消火栓改的給水管網同時接到消防水泵的出水管上。那么,也就相當于每一幢樓都同時有了消防水泵。距離遠近雖然不同,但是這并不影響消防的加壓的效果。此種方案不僅在經濟上節約了住戶的費用,同時在管理上,也給物業部門帶來了方便。并且在滿足以上條件的同時,確保了消防供水的安全。
2結論
雖然高層建筑消防給水的設計內容紛繁復雜,涉及的方面也比較繁多,但是其安全可靠最為重要。在設計高層建筑的給水設施的同時,我們同時要考慮設施使用的可行性、經濟利用的合理性、維修方面的方便性、管理方面的可行性以及施行的可接受性等等的相關因素。我們應該結合消防工作的實際經驗,在日后的工作中提出更具可行性的措施,來提高消防措施的安全性。
參考文獻:
Abstract: for building electrical fire control design, first you have to strictly carry out the related regulations, especially mandatory norms; And should be based on fire control mechanism and the equipment in the operation of fire, a reasonable choice equipment, constitute the system, in order to make the fire fighting equipment can accurate, timely and safe operation. This paper expounds the high building fire the importance of the electrical design, this paper discusses the high building fire electrical design.
Keywords: top, construction, fire control, electrical design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
高層建筑消防電氣設計是一項與現行消防法規聯系緊密、政策性很強、技術性較復雜的電氣設計工作。而實踐工作到不到位,直接的關系到人們的日常生活以及工作,更關系到高層建筑的發展,一旦工作出現任何的問題,將會造成嚴重的損失,甚至對社會造成負面影響。正是因為這樣,相關工作人員必須嚴格的擺正自己的工作態度,根據具體的要求規則實施工作,這樣才能夠確保工作的合理性、科學性以及適應性,進而促進高層建筑的發展促進社會的經濟健康發展以及穩步發展。
一、高層建筑消防電氣設計的重要性
隨著土地資源的日益緊張,高層建筑獲得了非常良好的發展前景特別是在土地資源嚴重受到限制的城市,更需要高層建筑來緩解土地資源的壓力。如果說高層建筑的出現是時展的必然趨勢,那么高層建筑消防電氣則是社會進步的重要體現,而做好最初的高層建筑消防電氣設計工作則是保障整個高層建筑的關鍵環節,對于促進高層建筑的發展,社會的發展以及國家的發展有著重要的意義。
二、高層建筑消防電氣設計
1、火災報警系統
火災報警系統的形式應根據具體保護對象來確定,設計者首先應分清保護對象的建筑類別、使用性質、火災危險性等因素,再根據這些因素來確定火災報警系統的形式。按《火災自動報警系統設計規范》 (以下簡稱“報警規范”) ,火災報警系統分為三種基本形式:區域報警系統,集中報警系統和控制中心報警系統。而《民用建筑電氣設計規范》 (以下簡稱“民規” )把報警系統分為四種基本形式:區域系統、集中系統、區域——集中系統、控制中心系統。隨著火災報警新技術的不斷出現,火災報警設備和元件也在不斷更新和發展。筆者認為,報警系統設備的設置不宜復雜過多,過多會造成投資增大,可靠性降低,也不宜過于簡單而達不到報警聯動要求。應該在滿足規范要求的前提下,強調注意系統的可靠性和經濟性,還應注意不要單純追求消防技術的先進性,而應結合實際充分考慮投入使用后的維護方便。
控制中心報警系統在消防控制室內設有控制臺(柜) ,控制臺(柜)上控制功能有電梯迫降、非消防電源的切斷、水泵緊急啟動及停止、擴音機、收錄機和各層區揚聲器手動開關等,并應在控制臺上設置直通消防隊電話。控制臺顯示功能有消火栓分區、分層顯示燈,水流指示器分區分層顯示燈,水泵顯示信號燈,氣體滅火動作顯示信號燈以及自噴報警閥壓力開關動作顯示等。
2、線路的敷設問題
許多電氣設計中消防線路采用穿塑料管(PVC)保護,并從吊頂內走線。而“民規”規定:消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播等線路,應穿金屬管保護,并暗敷在非燃燒體結構內,其保護層厚度不應小于30mm。當必須明敷時,應在金屬管上采取防火措施在布線上要求與“高層民用建筑設計防火規范(以下簡稱高規)” 、 “報警規范”基本一致,只是根據“報警規范”線路在暗敷時可采用金屬管或經阻燃的硬質塑料管保護。從實際情況可以看出,很多設計人員對這一條有所疏忽。筆者認為,本條之所以沒有包括火災探測器線路,是因為探測器線路只是在火災初燃、生煙發熱階段起作用,而條文中規定的消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播線路,在火災發生后一段時間內還需起作用,在這段時間內,這些線路應保證安全使用,敷設在吊頂內的線路,在發生火災時并不安全,而且吊頂內是火災多發地段設計人員應對規范條文給予足夠的重視,在實際操作中,凡是新設計的建筑,對該條文規定的線路,一律穿金屬管或阻燃PVC管保護,并在現澆板內墻內暗敷走線。在改造工程中,由于條件限制不能暗敷時,應對保護鋼管或金屬線槽采取防火措施,如刷防火涂料等。
3、消防水泵的控制啟停問題
消防水泵是滅火措施中比較關鍵的設備,對消火栓系統來講,按照高規的方式,消火栓處的消火栓泵一定要做到能夠直接啟動。依照報警規范,在消防控制室,消火栓泵的啟、停也必須做到能夠手動控制。兩部規范的提出均是源于各自的工作實踐。同時,水泵房消火栓泵周圍還有一個能對水泵電機啟停起到直接控制作用的控制箱,這樣就有三處可以控制消火栓泵,所以就產生了消火栓泵的控制權及其啟動方式兩個問題。消火栓泵的啟動控制權也就是消防中心控制室、消火栓動作按鈕和泵房控制箱的主從控制關系。我們往往以消防控制室為主。可以采取以下措施:消火栓的控制方式是將自動和手動轉換的開關裝設于泵房控制柜上,一般設在自動位置;消防控制室的手動啟停按鈕可以直接啟動消防泵,而無需經過設在泵房處的轉換開關。消防控制室與消火栓動作按鈕啟動關系和消火栓泵的啟動形式存在密切的聯系。有兩種方式可以啟動消火栓泵:一是在總線制聯控方式下,若要啟動消火栓動作按鈕,可利用設在消火栓旁的聯動接口模塊把啟動信號傳送給消防控制室控制臺,再從此處輸出使消火栓啟動的開關量觸點。二是直接將消火栓動作按鈕的開關量觸點輸出到消火栓泵啟動箱。設計者可根據具體的工程規模來決定選用啟動消火栓泵的方式。
4、自動噴水滅火系統
自動噴水滅火系統分為濕式、干式和預作用式等類型。目前,大部分高層建筑使用的為濕式系統,即平時在管道中充有一定壓力的水,當保護對象發生火災時,噴頭周圍溫度升高,達到一定溫度時,含金片熔化,噴頭碎裂,水從噴口向四周均勻噴灑,進行滅火。其組成是由報警閥、延遲器、水力警鈴、管網、噴頭。噴淋泵的自啟動是通過各保護區的管網噴嘴玻璃球高溫下爆碎,引起管網水流流動,從而聯動報警閥壓力開關動作,達到自啟動噴淋泵的目的。通過水流指示器聯動模塊或報警閥壓力開關引線至控制室,消防控制室能準確反映其動作信號,同時控制室應能直接控制噴淋泵啟停。
5、防、排煙系統
“報警規范”要求在消防控制室能夠啟動防、排煙鳳機和排煙閥。所有的排煙閥都可裝上編碼接口聯動模塊,由消防控制室聯動控制器來達到控制啟動排煙閥的目的。另外,還可由就近的感煙探測器組成的控制線路啟動,消防控制室只接收其工作后返回的信號。如要求先打開著火層排煙閥,再打開屋頂層排煙機,這種情況下應采用后一種做法。
另外, “報警規范”要求在消防控制室能夠關閉電動防火閥,接受其返回信號。在實際設計中,選用的基本是280℃易熔環熔斷的防火閥,建議將防火閥做成電磁閥的形式,至于信號返回是一對一返回還是成組返回要視具體工程情況來定。
在高層建筑消防系統的電氣設計中,隨著電氣設備性能的日趨完善和微型處理機技術的普及與廣泛應用,消防報警及聯動控制設備的智能化程度越來越高,同時也使消防電氣專業與相關專業的聯系更加密切。今后的發展前景是分布式的系統結構、模塊化的設計、靈活的系統配置、透明的管理方式相結合。隨著高層建筑綜合使用功能的不斷增多,消防系統的電氣設計和其他專業一樣,都需要不斷地協調創新和應用完善。
參考文獻:
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[3]李飛.對高層建筑電氣設計與施工的探討[J].黑龍江科技信息,2008, (08)
中圖分類號P2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)93-0055-02
目前,我國已經出臺了一些居民建筑電設備電氣系統的防火規范,這些規章制度對民用建筑的防火做出了嚴格的限制。工程設計人員在設計高層建筑的消防線路時,要綜合考慮民用建筑的實際特點和設備線路的大致結構,選擇正確的電線型號。電氣配線的原材料應當能耐高溫,并適應消防設施的耐熱性能。
1 高層民用建筑消防設備電氣配線的特點
在我國的民用建筑防火設計中,防火措施一定要做到安全,這成為了明勇建筑防火設計要求中的重中之重。這種防火措施不僅要做到安全適用還要做到經濟合理。《工業與民用供電系統設計規范》中指出,要嚴格按照規范進行設計,同時,供電系統中消防用電設備的配電線路在使用過程中一定要嚴格達到安全可靠的要求,最重要的是要達到耐火的目的。
當火災發生時,尤其是在火災發生初期,應該保證消防配電線路的可靠性和安全性。火災中,對消防配電線路的可持續供電有很高的要求,我們可以將其理解為消防配電線路要具有超強的可靠性,一旦火災發生,消防高層建筑中消防配電線路必定要暴露在火場之中,這時候,為了火勢能夠能夠得到有效控制,一定要在事發現場保持供電正常。只要保證消防配電線路的可靠性才能夠確保供電正常,方便人員的轉移、疏散和消防員順利完成對火災的撲救工作,從而能夠從最大程度上使由火災產生的損失降到最低。
2 消防設備配線要求
消防線路的一個重要優勢就是能耐高溫。當發生險情時,消防系統的線路受到火情的沖擊和影響最大。工程設計人員結合多年的設計經驗,總結了一套增強消防設備電氣線路耐熱性能的措施,具體而言有以下幾點:
1)普通電纜是消防設備配電線路在進行暗敷時所使用的一種材質,在進行消防設備配電線路的操作中,將電纜插入到金屬管內或是燃塑料管中,埋藏在沒有可燃性的結構中,這里要強調的是,要保證穿管的暗敷層厚度不能夠超過5cm;
2)如果采用明面鋪設的方式來設置消防系統的電線,那么我們可以選擇在金屬管道或金屬槽上面涂抹防火涂料。這樣可以達到使線路耐火性提升的目的,另外也可以考慮用耐高溫性能較強或是防火能力好的電纜作為絕緣材質;
3)工程設計人員也可以選用絕緣材料來制作消防設施電線,并將這些線路安排在電纜豎井里面。這樣一來,我們就不需要金屬管進行保護了,因為電纜本身擁有耐熱耐火的特性。可是如果出現延燃電纜敷設在同一個電纜井內,那么在這兩個中間就一定要使用防火材質將其隔開。
3 高層民用建筑消防配電防火設計分析
高層建筑內部裝有大量的消防電氣設施,這些設備具有多種功能,在整個系統中發揮著各自的作用。具體而言,消防電氣設施系統包括自動預警系統、火災自動滅火系統、防排煙系統和誘導疏散系統等幾類。由于不同類型的消防用電設備功能不同,所以對消防配電線路的分析要更具有針對性。
3.1火災自動報警系統電氣配線
在火災發生之前,能夠給人們以警示的預防設施,被稱為是火災自動報警系統。它的出現對火災初期階段工作有著很重要的作用。在發現火災時期和火災發生初期它的作用才能夠得到充分發揮。對于當前普遍采用的總線制火災報警系統中的干線來說,它時常要穿越不同的防火分區,并且多數是采用明敷的方式,一旦在這期間有障礙產生,你那么就會造成很嚴重的后果,會造成干線回路或是監測點不受監測的問題。如果發生這些情況,施工人員就要考慮按照更高層次的施工標準,選擇更具可行性的方案。例如:施工人員可以在管道中鋪設耐火性強的電纜,并將電纜設置在特定框架中。如果條件允許,可以考慮使用更高級的絕緣電纜。
3.2火災自動滅火系統
在高層建筑中,撲救火災主要依靠建筑物固有的消防設施,自動滅火系統在建筑物內是最主要的滅火系統。根據構成,可以分為室內消防栓滅火系統和室內自動噴淋水系統。
火災發生,自動報警系統將火災信號第一時間發送到消防控制中心,通過聯動的方式使消防中心開關閉合,水泵啟動開始滅火。目前工程使用最廣泛的是自動噴淋水系統,它是建筑火災發生時首選滅火系統。
當前工程中采用的自動氣體滅火系統是由二氧化碳滅火系統和鹵代烷滅火系統組合而成的這兩種都屬于滅火介質。二氧化碳滅火機理是對可燃物質起窒息作用,它能夠使溫度在最短的時間得到降低,而鹵代烷滅火則是通過抑制化學反應的手法來控制火勢。這種滅火手法強效于二氧化碳滅火方式。不過它在使用過程中會釋放出大量污染空氣的一甌海物質,所以,還是盡量避免對它的直接使用。
3.3防排煙系統和誘導
防排煙系統是由防煙系統和排煙系統兩部分組成,防煙系統用機械加壓送風的方式或者是自然通風的方式,來到到防止延期進入疏散通道的作用;這種防煙氣的方式在建筑中,當火災發生時會產生大量的煙氣,它可以將其阻止,并啟動機械系統通風方法將煙氣排出。
自然排煙利用建筑物的外窗好額陽臺進行煙氣的排出。高層建筑中建筑物的高度超過50m或是100m的,外墻的防煙樓梯間和電梯室一般都是采用這種自然排煙方式。建筑陽臺凹廊外墻設置便于開啟的外窗或是排煙來進行無組織自然排煙方式。
4 工程建筑消防設備電氣配線防火設計要點
在進行具體的建筑消防設施配電系統設計之前,首先要了解系統對于高溫的承受能力。民用高層建筑的變電所對耐火耐電的考慮范圍也應該有很高的要求。
當目前為止,我國還沒有發明出合適的消防配電設備,也沒有制訂出適合于消防配電設備所使用的電纜材質,那么,由此可見,高層民用建筑消防設備配線防火設計在整個系統中起決定性作用,所以在實際操作中,一定要根據實際,從耐火耐熱方面要求考慮,這樣做的目的就是為了使消防設備供電更具有安全和可靠性。使建筑發生災害的幾率有效降低。
5結論
高層建筑消防設備防火設計中,設計師一定要具有一定的預防意識,不但要使自己本身的技能不斷提高,還要多吸取其他國家的經驗和方法,向國際化標準靠攏。
比如,要在配線方面注意對材質的選擇,可以選用國外進口的防火性電纜材料等。
不同的建筑有不同的消防設備配線防火設計方案,但不管使用何種設計方式,都是為了使我國高層建筑的防火性能得到提高,為了建筑居民的財產安全能夠得到更好的保證。
參考文獻
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
引言
高層建筑的給排水消防設計工作與人們的生活息息相關,但是由于其具有復雜性。給排水系統是確保建筑功能正常發揮的基本保證,而消防系統是保證建筑安全的基礎,因此人們對于高層建筑給排水和消防系統的關注度日益增加。如何對高層建筑給排水系統以及消防系統進行合理科學的設計,在達到保障人們生活、生命財產安全的同時,又能提升高層建筑的質量,是目前建筑行業亟待解決的一大難題。
一、高層建筑給排水消防設計的現狀
1、消防給水管網存在隱患
由于我國目前的消防給水管網設計施工主要以試漏檢修和強度試驗為主,然而某些消防給水管網試漏檢修和強度試驗不符合規范,和規定的設計相差甚遠,往往造成消防給水管給水不順暢,使消防給水系統不能在消防安全中發揮其正常作用,帶來安全隱患。
2、消火栓系統減壓閥的選擇不當
消防栓系統,減壓閥對于減少消火栓口的靜水壓力引起的損害消防栓上扮演重要的角色。在具體的設計中,不恰當的選擇和設置消火栓系統減壓閥,能夠帶來一些隱患,使得供水和排水系統的正常運行遭到破壞,在發生火災時,供水和排水系統操作阻塞,使火勢蔓延,火災形勢惡化,給人帶來潛在的安全隱患。
3、消防水池設置得不標準
經常發現在具體實踐的高層建筑消防水池的設計不符合標準,如消防水池的體積太小等,這是因為消火栓的設計者選擇不當的用水量,大火持續時間選擇也不合適。完成的部分項目啟動后,自動噴淋滅火系統才被添加,但是卻沒有增加消防水池的容積面積。另一個例子是一些地方供水單位沒有確保城市供水的安全,用于室內和室外消防給水沒有辦法只能存在消防水池里,因此消防水池的體積相對較大,不可避免地存在浪費的可能性;另外某些工程在消防驗收時對于設計中所考慮的這部分主要是室外消防水池,但沒有考慮設置消防車取水口,甚至有的消防水池的位置設置不合理,不便于消防車取水等。
二、高層建筑給水系統設計方法
1、確定合適的給水方式
對高層建筑給水系統的設計而言,確定給水方式是尤其關鍵的一項工作,而且設計人員應當根據不同建筑的實際情況,選擇合適的給水方式。給水方式的選擇不但要滿足建筑的用水要求,而且還要考慮到建筑給水系統的造價以及給水系統的預計使用年限。此外,由于水頭壓力過大會使得水管出水過多,造成不必要的水資源浪費,嚴重時,過大的水頭壓力會破壞給水管道,而若水頭壓力過小會導致建筑用水的出水很小,甚至出現斷水或者不出水的現象。因此,一項高層建筑的給水系統,不僅要保證高層建筑每一樓層居民的水頭壓力處于較為穩定的狀態,而且水壓不能過大或者過小。
2、分區給水方式
針對目前國內絕大多數的城市自來水廠所提供的水頭壓力只能滿足多層建筑供水要求的現狀,許多給水系統設計人員在給高層建筑設計給水系統時,都會采用分區給水的方式。但是在采用分區供水方法時,必須注意劃分分區的合理性,確保分區給水的最適用性和經濟性。同時在實際工程中,給水工程設計人員必須做到綜合考慮各個因素,再者科學恰當地選擇一種既安全又穩定、既經濟又不浪費的給水方案,從而提高業主對高層建筑給水系統的滿意度,降低給水系統建設和維修的投資費用。
目前高層建筑采用的分區給水主要有四種:
2.1 分區串聯供水,即在高層建筑高、中、低區分別設置水箱,并將各區水箱串聯自下一層水箱抽水供應上區的用水;
2.2 分區并聯供水,即在高層建筑的高、中、低層分別設置水箱和水泵,使其向各區分別供水;
2.3 分區減壓給水,就是通過低層的水泵將水送到頂層水箱,再將頂層水箱中的水送到各層分區所對應的減壓水箱或者直接通過減壓閥進行減壓供水;
2.4 分區無水箱給水,就是在高層建筑物的各個分區設置大功率水泵,且不設置水箱而是直接通過水泵對建筑各分區進行供水。
三、高層建筑排水系統設計方法
現階段高層建筑排水系統設計工程急需解決的問題是建筑排水壓難以控制,一旦控制不妥當,就會對排水管道造成不同程度的破壞。再者,因為高層建筑進出人口繁雜,樓層多,使得高層建筑的排水量較大,所以必須加強排水管網的排水能力,防止排水管堵塞。此外,高層建筑由于樓層高的特性,使其本身具有各層間斷排水的性質,容易在排水時對后續管道產生負壓,從而造成抽吸現象,所以在高層建筑的給排水建設工程當中,科學恰當設計控制器排氣系統就顯得相當重要的。
因此,想要滿足現階段城市高層建筑的排水需求,一般會在保證用戶排水通暢和整個排水系統的經濟性的情況下采取單獨排水系統,即高層建筑的每一層采用獨立排水系統,其與其它樓層的排水系統不存在密切的關系,不會相互影響。在整個高層建筑排水系統中加強通氣管的設立,防止高層建筑在排水過程中產生倒吸現象。同時,在排水管道中設置乙彎等消能裝置,盡量減少高層排水給排水管帶來的壓力,在高層建筑的排水系統中采用污、廢水分開排放的設置,降低排水管堵塞的機率。
四、高層建筑消防設計方法
1、普通消火栓消防系統設計
依據國家的相關規定,大部分住宅區、辦公樓、高層建筑等建筑物一般都會設置消防水池2次加壓,但是基于國家城市可持續發展戰略基礎上,高層建筑設計者應當更加注意地域集中消防供水系統,所謂的地域集中消防供水系統即是在某一范圍內僅僅設置一個消防水池以及泵房,從而滿足該區域范圍內的消防用水需求量,可是在這設計過程中也要著重強調消防水池設計是否規范、是否科學恰當。而且對于高層建筑的消火栓設計,必須滿足消防總用水量和消防水頭壓力的要求,在整個管網布置完成時要注意進行水管強度和水頭壓力的測試,確保整套高層建筑的防火安全。
2、自動噴水消防系統設計
自動噴水消防系統分為干式和濕式兩類,自動噴水消防系統可以保證火災發生時,能夠及時的對火災進行鋪面和控制,并會及時觸響消防警報,確保客戶和業主的人生和財產安全。現階段,布置自動噴水滅火系統首先要注意噴頭噴水的保護面積及噴頭噴水的最大保護間距。合理布置,才能夠在噴頭作用面積內,使噴頭噴水的強度滿足滅火的需要;滿足上述條件的前提下,噴頭可靈活配置,盡可能的均勻灑水。但是噴頭與噴頭之間不能相互影響干涉;影響噴頭灑水開放時間的因素較多(例如熱煙的羽流效果,噴頭周圍的障礙物等)。因此,在遵守規范的條件下,根據需要處理好噴頭周邊的障礙物,確保噴頭的開啟和噴水不受影響。
結束語
高層建筑的大量出現是順應社會發展的必然結果,已經成為城市建筑的主要形式。但是高層建筑體積龐大,通風性差,設備多而雜,容易發生火災。這就給高層建筑的消防問題造成了安全隱患。為了解決這個問題,在高層建筑中配備給排水消防系統是其中的一項重要決策。可以說,建筑的給排水及消防設計,直接關乎到該建筑能否正常使用以及能否保證其質量安全。因此,在高層建筑中配備相應的給排水消防系統是尤為重要的。
參考文獻
Abstract: This paper mainly analyzes the present fire protection design of tall buildings are common in some details, and from the whole of high-rise building fire system design and fire prevention and puts forward some suggestions and countermeasures.
Key words: high-rise building; fire; fire prevention
中圖分類號:TU2
近年來,城市建設中高層建筑越來越多。但高層建筑防火要求高、火災撲救困難,消防設計的科學性合理性直接關系到人民的生命財產安全。高層建筑的消防安全問題必須從消防系統的設計階段就開始著手考慮,同時做好火災防范預案和措施。
一、目前高層建筑消防設計的一些細節問題
當前,由于部分設計、施工人員對國家規范標準理解不夠透徹、全面,導致在疏散走道、疏散樓梯間、前室、合用前室、避難層等人員疏散場所的消防設計、施工上存在一些缺陷,導致工程在設計、施工中存在一些明顯的火災隱患。
1、消防加壓泵的選型問題
消防加壓泵的選型必須滿足流量和揚程的需要,經計算,消防流量為20L/s,消防泵所需揚程為105m。水泵選型時,很難選到符合設計要求的水泵,設計選擇的水泵揚程超過所需的壓力。
2、消防泵管道的泄壓裝置
消防泵運轉初期,由于市政管道壓力經常不穩定,而且揚程又偏大,會造成管網壓力非常大,因此需要在消防泵出水管上設置泄壓閥,當管網壓力超過設定工作壓力(30)時,泄壓閥自動打開放水泄壓,以防管網超壓。隨著消防用水量的增加,管網壓力逐漸下降,當下降到泄壓閥的壓力設定點時,泄壓閥自動關閉。
2、雙閥雙出口消火栓的采用及消火栓間距
當高層建筑在我國較普遍興建的初期,伴隨著產生了單閥雙出口消火栓。雖然在栓口上設置了悶蓋,實際用起來還是存在很多弊端。但在當時都視為“寶貝“,爭相采用,還有人大力推廣,這是可以理解的。時至今日早已產出雙閥雙出口消火栓,完全克服了單閥雙出口消火栓之弊端。全國各大設計院也有采用。幾年來南京市部分建筑在經過市級以上機關審查時,他們也同意使用及建議某些場合改為雙閥雙出口消火栓[1]。如18層及以下,每層不超過8戶,建筑面積不超過650m2高層塔式住宅,當無走道或走道長度小于5m,且保證同層任何部位有兩股水柱同時到達時,可在消防電梯前室設帶消防卷盤雙閥雙出口消火栓和一根消防豎管。
4、地下室排水設計不夠重視
消防泵房、變配電站、柴油發電機房常常設于高層建筑的地下室,如果地下室積水甚至被淹,滅火將從何談起?所以地下室排水與消防電梯井底之排水某種意義上說同等重要。事實上如何及時排出造成地下室水患之水往往不為設計者重視。消防電梯井底排水設施設計中仍舊存在很多問題:
(1)電梯下到地下室,又在電梯基坑下設集水坑(初設中常見),這是不行的,結構上不好處理,施工也困難,更主要的是潛水泵及壓力排水管從哪里進入集水坑?除非加大集水坑面積,使之大于電梯井,但帶來不必要的結構困難、施工困難、投資大等。建設電梯不要下到最下一層,至多下到半層。
(2)集水坑容積不夠、排水量不滿足規范要求。
(3)多數設計沒考慮備用泵,個別設計考慮了備用泵,然而排水泵之電源卻是普通電源,一旦發生火災,普通電源都是要切斷的,無論有無備用泵,排水將成為一句空話,此條應務必引起重視。
二、消防系統設計總體建議與對策
1、總平面布局要合理
現代建筑十分講究街道或小區環境設計,小橋、流水、假山、綠化等園林設計被大量使用,但有些景觀設計如果處理不當就會給高層建筑的消防車道、云梯車登高等造成不良影響。我們認為在規劃街道或小區總平面布局時,高層建筑的長邊應盡量沿街道或小區的邊緣布置,充分利用臨近的市政道路,這樣消防車有時不進入小區內部,就可以很方便地進行火災撲救和人員營救,而小區內最低可只設計一條消防車道(此消防車道應能夠承載消防車的壓力),從而大大節約了土建成本,可謂一舉兩得。在建筑間距上,應以滿足防火間距為優先,確有困難時,也應將相鄰墻設計為無窗、無陽臺的防火墻。
2、消防水池布局要合理
由于《高規》對不設消防水池的條件規定得比較嚴格,以至于城市分布有大大小小的消防水池,這樣做既占用了大量的建筑面積(平均每座水池占用100多平方米的面積),增加了投資,也因長期不用,造成水污染[2]。針對高層建筑防火措施較完備和火災不易蔓延,以及建筑同時發生火災的概率低等特點,采用以下幾種解決方法:一是增強整體規劃意識,臨近的需要建設消防水池的建筑,共同建造一個共用的消防水池,其余幾家共同出資,由水池所在的建筑統一管理;二是修建水池的條件確實不允許時,可論證考慮在建筑物的合理位置均勻布置室外消火栓及水泵接合器,適當加大屋頂水箱的貯水量,發生火災時大功率消防車從消火栓取水,利用水泵接合器加壓供水;三是在建筑中心位置設消防加壓泵房,從市政管網直接取水(適用于市政管網允許消防水泵直接從管網抽水);四是綜合設計利用建筑小區設計的噴泉、游泳池等室外蓄水池,通過一定的過濾措施,在發生火災時用作消防用水。
3、火災報警系統仍需優化設計
目前大部分的一類高層建筑設置了火災自動報警系統,這主要是出于對控制消防電梯和防排煙系統的考慮,探測器大多采用感煙型,設置在電梯廳、走道、樓梯等公共部位,但實際效果并不理想。因為煙氣要從戶內穿過密閉性能良好的分戶門到達探測器,需要相當長的時間,起不到早期發現火災的作用。我們認為有條件的高層建筑可考慮把煙感探測器設在建筑內廚房、客廳等易早期探測到火災發生的部位,效果會很好。所以高層建筑的火災報警系統設計應從早期發現火災,合理地配置。火災報警系統還可結合樓宇智能化設計通盤考慮,把火災探測器、手動報警按鈕等傳感器件納入智能化系統之中,統一設置,統一管理。 三、高層建筑火災防范的應對措施
1、嚴把消防設計關
高層建筑進行防火設計時,應著重考慮以下幾方面:(1)總體布局合理,設計理念要清晰;(2)合理劃分疏散樓梯問和防火分區;(3)高層建筑各構件要有足夠的耐火極限;(4)安全疏散通道要設計合理;(5)安裝自動報警和滅火系統時選用聯動效果好安全穩定的系統[3];(6)做好高層建筑消防用水設計,保障發生火災時有足夠的蓄水量,起到出不阻燃火勢的作用:(7)室內裝修盡量采用不燃或難燃材料,減少可燃物的數量,提高安全指數。
2、加強高層建筑防火演練
對高層建筑的工作人員,除進行防火安全教育外,還要進行防火安全疏散預案的學習,進行職業道德與修養教育,當火災發生時,使他們能成為群體的指揮。對居民同樣要組織適量次數的防火演練,提高居民對疏散方法及路線的熟悉程度。
3、加大消防和火災防范宣傳力度
全國各級防火部門應通過網絡媒體、報刊雜志、宣傳冊、講座等渠道開展經常性的防火宣傳教育,提高全民的防火意識。消防演練不應該僅僅是流于形式,應該定期進行演練,在每一次的演練中發現問題,提高大家的逃生技巧以及盡力縮短每一次的火災逃生時間,平時注意防火防災知識要宣傳到位。
4、城市規劃布局要合理
按照針對性、可操作性、前瞻性原則,對消防安全布局、消防站建設、消防通道、消防供水、消防通訊、消防設施及經費、近期建設實施等幾大類內容進行全面細致深入的規劃設計。尤其是城市應當合理規劃建設和改造建筑的整體布局和消防車通道,保證消防車輛暢通無阻。
總結:
隨著我國經濟建設的快速發展,高層建筑日益增多,高層建筑火災發生的頻率也越來越大,其造成的損失也更觸目驚心,對人民生命財產安全造成巨大危脅。注重高層建筑消防系統設計,加強高層建筑的火災防范措施是構建以人為本,和諧社會的重大安全保障。消防系統的設計必須朝向更加細節化、合理化、科學化的方向發展,而火災防范也要基于人們的日常生活進行多渠道宣傳和應對,加強居民消防安全宣傳,將消防安全根植于居民日常生活的細節中,不僅可以減少火災發生的頻繁,還可減少火災發生后的生命和財產損失。
參考文獻:
Discuss the high-rise building fire control design problem
Lili
Anhui 5D space construction design company ltd. Hefei
Abstract: the high building fire fighting design is an important work, for high-rise building large scale, high investment, building complex function, a fire hazard, the loss caused by fire, and the fire prevention design to construction of put forward more and more high demand. This paper puts forward the work practice high building fire are faced with the problem, XiaoYi the corresponding fire design countermeasures, refers for the colleague.
Keywords: high building; Fire fighting design; Fire; XiaoYi
中圖分類號:TU97文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
近年來,高層建筑火災事故呈明顯上升趨勢,群死群傷事故時有發生,給國家和人民的生命財產造成了極大損失。2009年2月9日,北京市朝陽區東三環中央電視臺新址園區在建的附屬文化中心大樓工地發生火災,過火面積10余萬平方米,造成1位消防人員犧牲,6人受傷,大火在3個半小時之后才得到有效控制。2010年11月15日,上海市靜安區某處一棟高層公寓起火,導致58人遇難,70余人受傷,56人失蹤。從上述火災案例中可以看出,高層建筑一旦發生火災,造成的后果非常嚴重,所以我們應高度重視高層建筑設計的安全性。下面,筆者結合工作實際,就高層民用建筑消防設計展開幾點小議。
2 高層建筑消防面臨的問題
2.1高層建筑防火設計不規范
首先,建筑設計不符合規范要求。在承建高層建筑項目的過程中,有些設計單位為了承攬設計工程任務,不遵守國家有關消防技術規范的設計要求,毫無原則地按照建設單位的要求進行設計,為高層建筑留下的嚴重火災隱患。其次,有些高層建筑的設計人員對建筑規范掌握不夠,缺乏重視。在設計過程中,總是根據自身的想法進行,不能夠按照GB 50045―1995(2005年版)《高層民用建筑設計防火規范》的要求進行設計,思想上不夠重視,造成了巨大的安全隱患。
2.2高層建筑防火難度大
首先,高層建筑火災疏散途徑有限。高層建筑主要通過電梯進行人員的輸送,然而一般情況下,高層建筑電梯沒有防煙防火措施,發生火災的時候就會出現危險。另外,消防專用電梯主要供消防人員撲火救援時使用,而建筑高度低于100米的高層建筑均無避難層設計,因此出現火情后,有限的步行樓梯間是室內人員唯一的垂直疏散途徑。其次,高層建筑火災疏散的時間長,高層建筑一般每層都有幾十人,人員的疏散非常困難,給人們的生命財產安全帶來巨大的危害。
2.3高層建筑材料的防火性差
在高層建筑防火的過程中,建筑材料的防火性具有重要的作用。高層建筑施工中防火材料的質量不過關,是造成高層建筑火災的一個重要因素。在當前許多高層建筑的施工過程中,很多施工單位都忽視了建筑防火材料的選用和質量把關。為了節省建筑成本,選用價格便宜的非耐熱建筑材料,嚴重影響了高層建筑的防火性能。一旦火災發生,起不到任何防火作用,火勢就會迅速蔓延,增加救援難度,對生命財產造成極大的破壞和損失。
3 關于高層建筑消防的設計方案
3.1加強高層建筑消防科學技術的研究
在高層建筑消防的過程中,加強高層建筑消防的技術研究顯得尤為重要。加強火災基礎科學的相關理論和知識的研究,關系到消防科學技術長遠發展的后勁。首先,應該在高層建筑防火設計方面加強國家間的交流和合作,加強消防科技信息的交流。在消防研究的過程中,應該積極爭取國家知名研究院的支持,與國際同行合作,優勢互補,共同研發高層建筑消防的安全技術,保證高層建筑防火的性能。其次,建立相應的實驗手段,根據建筑火災煙氣流動以及蔓延的特征,設計安全有效的疏散避難技術方案,保證更加安全高效地躲避火災。
3.2加強高層建筑建筑材料的選用
首先,高層建筑在建設施工過程中,主體結構必須具有足夠的耐火穩定性,并采取質量上乘的耐火材料。例如,在施工過程中,選用耐火材料對建筑結構進行包覆,往結構表面噴涂石棉或者是其他防火材料。耐火材料具有良好的施工性能和熱穩定性,對建筑防火有著重要的作用。其次,高層建筑要注重建筑結構的選用。比如,在高層建筑結構設計中,要積極采用鋼筋混凝土結構,這種建筑結構具有強大的耐火性能。當然,這種結構也不是萬無一失的,鋼筋與混凝土都有一定的耐火極限,如果在混凝土表面涂抹防火涂料,就可以加強對建筑物的防火保護作用。
3.3加強高層建筑消防報警系統的設計
首先,優化高層建筑消防報警系統的硬件設計。系統硬件結構首先是探測器,主要是用來檢測火災用的感煙、感溫型探頭,或者是用來檢測盜竊之類非法侵入的紅外線探頭等。探測元件可以用來對超壓、溢出、過流、溫度越限等進行相應的檢測。區域報警器控制巡回檢測,不斷地收集探測器的輸出信號,并且把系統中出現異常的信號發送到報警控制器。其次,加強消防報警系統對設備的持續控制。發生火災時,聯動控制向需要聯動的消防設備發出控制信號,包括點燃應急照明和疏散指示器照明;啟動消防泵和正壓送風機;啟動火災現場的排煙風機,打開相關的排煙口和防火閥;迫降電梯于首層,并使消防電梯處于待命狀態;切斷非消防電源,進行火災初期防范。
3.4優化高層建筑自動噴水滅火系統的設計
加強自動噴水滅火系統設計顯得尤為重要。首先,采用快速響應噴頭或自動消防炮。采用這種噴頭能夠在火災發生的初期進行滅火,并能夠快速實現自動報警,促進消防隊員及時接警,最大限度地降低火災的危害。其次,在高層建筑中,自動噴水滅火系統除了在游泳池、溜冰場、建筑面積小于5的衛生間、住宅及不宜用水撲救等部位外,其余的地方均要設置,這樣才能夠加強自動噴水滅火系統對火災的有效控制。再次,合理布置管網及噴頭,進行噴淋系統管網水力計算。自動噴淋系統的管線布置極其復雜,如果不考慮管網系統整體水力均衡,任意布置,就會導致使用時水壓不均,影響滅火效率。因此,在設計中,應根據平面圖盡量對稱布置噴淋管線及噴頭,再經由水力計算,從而確定管網各管段管徑、計算管網所需供水壓力,確定高位水箱或穩壓系統和選擇消防水泵,調整部分管線及噴頭位置,優化自動噴水系統,確保及時迅速的控制火災。
參考文獻
[1]中華人民共和國國家標準《高層民用建筑設計防火規范》GB 50045―1995(2005年修訂版).
1 高層建筑火災的特點
1.1 火災的隱患多,火種多
高層建筑功能復雜,人流頻繁,量大,不便管理,火災隱患不易發現。電器設備漏電,短路,檢修管道,設備焊接走火,煙蒂余火等,均能引起火災。
1.2 火勢猛,蔓延快
高層建筑樓高,風大,加快火勢蔓延。豎井多,如電梯井,樓梯井,通風井,電纜井,管道井,它們是火災蔓延的通路,加上這些豎井的抽風作用,一旦發生火災,火勢蔓延迅速,樓層越高,火勢越大。
1.3 人員疏散困難
高層建筑層數較多,垂直距離長,人員集中,將人員疏散到地面或其他安全場所時間將加長。另外發生火災時由于各種豎井拔氣力大,火勢和煙霧向上蔓延較快,增加安全疏散的難度。而平時使用的電梯由于不防煙火和停電等原因停止使用,發生火災時,高層建筑的安全疏散主要靠樓梯,如果樓梯不能很好的控制煙氣的侵入,煙氣一旦灌滿樓梯,就會嚴重影響人員疏散,甚至威脅人員的生命安全。火例實例分析表明,被煙氣熏死的占火災死亡人數的一半以上,有的高達70%。
1.4 消防裝備設施不夠完善,撲救難度大
高層建筑由于高度較高,有的高達二三百米,目前,國產消防車的供水壓力,其直接出水撲救的供水高度最大也不能超過24 米,高層建筑發生火災時從室外進行撲救相當的困難,一般立足于室內消防設施來撲救火災。由于受到消防設施條件的限制,常常給撲救工作帶來困難。如高層建筑的消防用水量一般的火災規模考慮,一旦形成大面積火災,其消防用水量顯然不足,不能有效及時控制火勢蔓延,需要利用消防車向高樓供水,建筑物內如果沒有安裝消防電梯,消防隊員因攀高樓體力不夠,不能及時到達起火層進行撲救,消防器材也不能隨時補充,均影響撲救。
2 高層建筑消防系統要求
由于高層建筑由于層數多,建筑高度高,因此當24m
2.1 高層建筑消防應立足于室內自救
高層建筑由于火災蔓延的途徑多,火勢發展快;撲救,疏散困難等,往往造成巨大的損失。因此高層建筑設計一定認真貫徹“預防為主,消防結合”的方針,結合實際,積極采取可靠的防火措施,保障消防安全。高層建筑消防給水系統要立足于室內消防給水設施自救,具有獨立撲救火災的能力,這也有別于多層或低層建筑的消防給水設計。
2.2 滅火劑以水為主,其他滅火劑為輔
與其他滅火劑相比,水具有使用方便,滅火效果好,價格便宜,設備簡單等優點,是高層建筑消防的只要滅火劑。但對于不宜水侵的部位和設備的火災,可以采用二氧化碳,七氟丙烷(FM200),煙烙燼(INERGEN)和EBM 氣溶膠和干粉等滅火劑滅火。對于可燃液體火災,可采用泡沫,酸堿滅火劑滅火。
2.3 嚴格執行國家和地方現行的消防法規和條例
消防設計中必須嚴格按照國家和地方現行的消防法規和條例,結合當地的消防裝備條件和水平,經濟合理的確定高層建筑的消防設計方案。
3 高層消防系統介紹
3.1 系統的組成
室內建筑消火栓給水系統一般由水槍、水帶、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵結合器及增壓水泵等組成。
3.2 系統的分類
按系統可分為室內外合用消防系統,室內獨立消防系統與室內消防與生產,生活合并系統。高層建筑和消防時系統最大工作壓力超過0。6MPa 的其他建筑,應采用獨立的消防系統。按給水方式可分為分區,不分區兩種給水方式。消火栓栓口靜壓力超過0.8MPa 采用分區供水。分區供水的方式中又有串聯分區和并聯分區方式。按給水壓力可分為高壓消防系統和臨時高壓消防系統。按服務范圍可分為獨立消防系統和區域集中消防系統,前者適用于區域內獨個或分散的高層建筑;后者適用于集中的高層建筑群。
3.3 消防管網的布置
消火栓應設在走道,樓梯附近等明顯,易于取用的地點,消火栓的間距應保證同層任何部位有2 個消火栓的水槍充實水柱同時到達。消火栓的水槍充實水柱應通過水力計算確定,且建筑高度不超過100m 的高層建筑不應小于10m;建筑高度超過100m 的超高層建筑不應小于13m。消火栓的間距應由計算確定,且建筑高度不應大于30m,裙房不應大于50m。消火栓栓口離地面高度宜為1.1m,栓口出
水方向向下或與設置消火栓的墻面相垂直。消火栓栓口的靜水壓力不應大0.8KPa,當大于0.8KPa 時,應采取分區給水系統。消火栓栓口的出水壓力大于0.5KPa 時,消火栓應設減壓裝置。消火栓應采取同一型號的規格。消火栓的栓口直徑應為65mm,水帶長度不應該超過25m,水槍噴嘴口徑不應小于19mm。消防電梯間前室應設消火栓高層建筑的屋頂應設1 個裝有壓力顯示器的檢查用的消火栓。
4 總結:
目前,我國100 米以下的高層建筑中,自動噴水滅火系統主要用于消防要求高、火災危險性大的場所。100 米以上的高層建筑由于火災隱患性大,火勢蔓延快,人員疏散、火災撲救難度大,所以除面積小于5 平方米的衛生間廁所和不宜用水撲救的部位外,均應設置自動配水滅火系統。
參考文獻:
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2017年上半年,全國各發生了多起高層建筑火災,頻密得令人觸目驚心。5月25日,南京一棟高層建筑中,一戶住家起火,40多層的大樓里,各種消防設施都成了擺設;5月7日,廣州荔灣區荔灣廣場北塔2802房發生火災,三十多層的高樓頂端濃煙直冒,有8人被送往醫院救治;4月28日,山西靈石縣六十多米高的中凱大廈起火,有2名被困人員雖然被救出,但終因傷勢過重不治身亡;4月22日,浙江東陽一棟32層的在建高樓起火;4月6日,石家莊一棟在建高樓起火……這一樁樁觸目驚心事故的背后提醒我們高層建筑中建筑電氣的消防設計的重要性。
一、高層建筑電氣設計概述
在高層的民用建筑中,尤其是辦公專用樓層中,通常會有許多相應的強弱電設備和空調的機電設施,同時其種類相對繁雜,并且有諸多的豎向管井,在用電過程中必須確保相應的安全性能,也必須有相對可靠的消防電源作為基礎,因此在供配電設計方面具有一定的復雜性。高層建筑的電氣設計主要分為以下幾個方面:
(一)負荷等級劃分及供電要求
依據GB50052-2009《供配電系統設計規范》中的第3.0.1條規定,將工程的負荷進行等級的劃分,如下式以銀行建筑作為具體事例:在一級負荷中最為重要的負荷,主要有在銀行中供給系統用計算機以及用于安防措施的用電。一級負荷涉及的用電主要包括非消防的銀行及金庫用電,以及銀行專用的網絡機房的用電,計算機系統的用電,銀行相關安全防護系統的用電,弱電機房、走廊照明以及生活水泵用電。所謂消防負荷則包括了消防相關的設施,主要是防排煙設施以及消防泵房、電梯、控制室以及火災報警聯動裝置,以及其他消防相關的設備等。
(二)變配電系統
1.高壓系統
通過室外環網柜在系統中接入兩路10kV電源進線,一旦出現事故,其中一個電源無法使用,另一路電源應當能夠繼續工作而不受到損毀。其中1#、2#變壓器應當從不同的10kV高壓母線引入。
2.低壓配電系統
(1)配電電纜的選型及敷設。在進行用電總量的計算時,應當結合負荷種類及用途的不同,根據照明、動力以及消防的具體用途,在配電形式上進行選擇,目前常用的形式有兩種,其中一種是放射式,另外一種則是樹干式。(2)應急發電機組。對于應急發電機組的容量判斷,應當結合日常停電時發電機所具有的負荷容量以及相應的消防負荷容量,通過比較兩者的大小,將其中數值較大的作為應急發電組的容量值。此設計過程存在諸多的一級以及消防負荷,經過計算能夠得出,相關發電機的安裝容量能夠達到473kW,在15s時間內,柴油發電機能夠進行應急啟動,其中啟動的信號經過雙電源自動轉換開關控制提供。(3)智能應急照明的設置。由于該設計需要考慮建筑特點,其中最主要的一點就是人員數量加大,人口密集,因此安裝了智能型的應急照明裝置,并且根據防火分區的不同進行合理設置。其中1F消防控制室是消防應急照明燈的主機安放場所,在其余各個樓層都有相應的分配電裝置。
二、高層民用建筑中建筑電氣的消防設計的注意事項
(1)在進行應急發電時,應急發電機的容量設計如果按照安裝容量的10%~20%設計難以滿足要求,同時實際的工程容量應當進行放大,同時結合相關要求對其加以區別。(2)變壓器容量和臺數的選擇。該工程中動力負荷較多,其中以VRV空調負荷作為其中的代表,在所有動力負荷中其負荷量最大,并且該設備的使用因季節而變化,因此應當設立獨立的變壓器,從而減少其可能造成的變壓器損耗。(3)高層建筑在進行強弱電井、變配電室、弱電機房以及消防控制室的選擇時應當對其具備的容量進行考慮,從而保證其中設備的安置以及線路布置的便利性。對于高層辦公建筑而言,其中強電井、弱電井的凈面積應當分別大于等于4m2、5m2。對于消控室來說,如果其中只安置相應的消防設備,則可以依據GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》的相關要求,面積大于等于15m2,如果是同相關安防設備合用時,在設計過程中會預留出40m2,變配電室則根據GB50054-2011第4.2.5條、GB50054-2011第4.2.4條和第4.2.7條進行面積的布置。(4)應急照明按防火分區劃分,當建筑中標準層防火面積數值較小時,2F、3F共用1個應急照明箱。當前全國有多個廠家進行生產智能型應急照明裝置生產,甚至存在生產設計的產品所需電源僅為24V的產品,考慮到建筑自身具有的性質,可能在供電的過程中存在電壓降,因此如果使用24V電源線往往會使得末端電壓難以提供設備的正常運行,因此在分配電裝置方面需考慮220V電源。(5)變配電室通過結構降板達到凈高要求,電纜溝底標高要低于配電室外,因此在變配電室外應當設置截水溝和集水井。在為排水泵供電時,嚴格按照消防負荷加以供電,并且對其進行防水處理。
三、結語
在高層建筑中,可燃物多,用電量相對較大,大量的配電管集中,用電設備種類繁多且相對復雜,電器管線交錯繁復,存在一定的火災安全隱患。如果在電氣消防設計方面存在紕漏,電氣設備在工作中長期過載,則會對電氣設備的電氣絕緣產生損壞,電氣線路一旦出現短路情況就會引發火災。所以在高層建筑中建筑電氣的消防設計尤為重要。
參考文獻:
[1]GB50016-2014“建筑設計防火規范”[S].
[2]GB50045-1995“高層民用建筑設計防火規范”[S].
中圖分類號: [TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:
1 高層建筑給排水消防設計常見的問題
1.1 設計人員的觀念問題
高層建筑不同于普通建筑,而前者設計人員的設計思想往往僅僅停留于普通的設計理念層面上,譬如建筑給排水布局缺乏消防安全的考慮,個別建筑未經過消防審核及驗收就投入使用,給建筑的消防安全帶來隱患。
1.2 消防給水管網試壓問題
消防給水管網的施工是按照試漏檢修和強度試驗兩個步驟進行的,但目前在管網試漏檢修和強度試驗方面,大多數不符合設計規范要求,給排水系統的正常運行帶來很大隱患。
1.3 自動噴水滅火系統設計問題
首先是在沒有吊頂的場所安裝直立型噴頭的時候,按照有吊頂的規范布置,導致噴頭與梁的距離不符合規范,而設計師在設計圖紙上布置噴頭,通常忽略了施工的實際需求,從而使得設計與施工錯位。另外一個方面是沒有將自噴系統的水力警鈴設置在公共通道或值班室的外墻上,一旦發生火災,即使自動噴水滅火系統會自行啟動,所引起的報警聲音卻不能被相關的人員發現,很有可能造成不必要的財產損失,甚至是人員傷亡。
2 高層建筑給排水的消防設計方法
2.1 地下消防水泵房給排水設計
高層建筑的供水方式種類較多,除了消防栓系統供水、自動噴淋供水等,還應設置地下消防水泵房及消防水池,以保證足夠的水量作為消防儲備[1]。地下消防水泵房給排水設計首先是消防水池的設計。如果天然水源或者市政給水管道無法滿足建筑所需的消防用水量,且消防進水管道只有一條,給水管道為枝狀,就應設置消防水池,這樣才能夠保證室內外消防用水的正常供應。消防用水量需要根據高層建筑的具體情況進行計算[2]。例如按照《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045―95(2005年版),對于一類建筑,室外消防用水量為30L/s,室內消防用水量為40L/s,火災延續時間按3小時計;自動噴水滅火系統用水量為30L/s,火災延續時間按1小時計。故室外消防用水量為324m3,室內消防用水量為540m3,10分鐘消防儲水量不應小于18m3。在對此類高層建筑在做消防給水設計時,首先要將公共生活、住宅及消防用水分開設置,宜采用區域集中室內臨時高壓消防給水系統,設置地下消防泵房,消防水池容積為540m3,儲存3小時的室內消火栓用水量和1小時的噴淋用水量97m3,且應設置18m3的消防水箱一個,以確保火災初期的消防用水。消防泵房的設置還應注意:
第一,應在消防水池中設置導流墻,以減少死角,同時通過循環水泵的設置保證池水的循環。
第二,防水泵時,通常是在考慮水泵特性曲線的基礎上,再進行管道系統特性曲線的考慮,選擇水泵的時候,一是要考慮水泵組的運行綜合效果,盡可能選擇功率較大的水泵,提高工作效率,并且節約能源,二是水泵在并聯的時候,盡可能使其接近高效段的左邊界。
第三,組安裝高度的調速,要結合全速運行狀態,提高水泵的運行效率。再次是水泵的防超壓設計,目的是在高層建筑需要分區供水的時候,通過使用多出口的消防泵進行防超壓,避免水泵損壞。
2.2 自動噴水滅火系統設計
自動噴水滅火系統是高層建筑給排水消防系統的重點之一,此系統的設計,筆者認為應分成六個步驟進行分析。
第一,頭:按照規定要求,噴頭的數量在8個或者8個以下,為了解決走道內自噴配水管管徑過大的問題,噴頭要在配水支管接出,并結合暖通、電力等布置管線。
第二,水滅火系統配水管入口的減壓設計:一方面要考慮建筑的高度和水力的損失,另一方面應在自動噴水滅火系統平面布置后,進行水泵揚程的計算校核,以此確定入口處的壓力,進行減壓設計。
第三,火系統末端試水裝置的設置:首先根據相關的設計要求,按照試水接頭出水口的流量系數確定自噴末端試水裝置的型號,其次在確定型號之后,將排水管設計成間接排放,避免排水漏斗的水道氣體深入室內。
2.3 消火栓的設計
建筑物室內消火栓一般包括:消火栓箱、消火栓、水帶接扣、消防水帶、消防水槍。在消防電梯前室設置的消火栓,應保證每一層有兩股水柱同時到達室內任何部位。另外,消火栓給水系統中應按照規范規定和設計要求,在需減壓處設置減壓孔板等減壓裝置,避免消火栓栓口的靜水壓力過大,造成消火栓的損壞。消火栓栓口的靜水壓力超過0.8MPa時,應采用分區給水系統,大于0.5MPa 時,則應設置減壓孔板等減壓裝置。例如一商住綜合樓設計室內消火栓消防用水量為40L/s,室外消防用水量為30L/s,火災延續3小時,室內消防用水量由消防加壓水泵和屋頂水箱聯合供給。屋頂消防水箱儲存18m3的消防用水量,在消防水箱間內設置2臺穩壓泵(一用一備)及1個氣壓水罐以確保室內消火栓正常供水。
3建筑給水技術的現狀及需要注意的問題
近幾年來,高層建筑大量出現,但某些城市的供水能力嚴重不足,且城市水廠發展速度滯后于住宅和公共建筑的發展速度,加之管道老化、承壓能力下降,有不少城市不但高層建筑需升壓供水,一般的多層建筑也不能滿足頂層出水水頭的要求。因此,增壓設施成為建筑給水中發展最快的一種裝置。我國常用的增壓設施是水泵、氣壓給水設備和變頻調速給水設備,采用變頻泵+氣壓罐組合式設備的技術已日趨成熟,但須注意以下幾點:
3.1增壓所造成的靜壓過高:高層建筑高度大,生活用水一般要按照用水點的靜水壓力0. 35~0. 45 MPa進行豎向分區。工程實踐表明,當分區壓力過大時,底層水壓較大,用水器具容易損壞,且水流流速大,使用不便。一般設計采用用水點的靜水壓力7-0. 35 MPa進行分區。生活用水增壓后送到頂層水箱,然后用比例式減壓閥向下供水。
3.2環保和節能的組合:除了在功能上要達到要求外,為了達到經濟上也合理的目的,高壓區供水多采用變頻泵+氣壓罐的組合式設備,變頻泵可設置成工頻和變頻、人工和自動調節等方式,根據小區的發展規模、季節、時段、天氣等因素適時作出調整,使機組始終處于高效區運行,這樣比一般的供水設備節電20% ~50%。
4 結束語
綜上所述,建筑消防給排水系統是建筑投入使用后安全保障的一個重要因素,尤其是高層建筑,對消防設計的要求越來越高,由此會不斷產生各類新的問題,因此,高層建筑給排水系統在進行設計的時候,必須將消防的理念納入其中,從建筑安全的角度進行設計分析,提高建筑給排水系統的消防能力。
參考文獻