高層建筑消防防火排煙設(shè)計效果
時間:2022-04-20 09:29:17
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摘要:隨著城市化進程的不斷加快,高層建筑的建設(shè)數(shù)量也在不斷增加。而在高層建筑工程的設(shè)計與建設(shè)中,消防防火排煙設(shè)計的合理性會對整體工程的消防防火質(zhì)量起到有效的保障作用,最大限度確保用戶的生命與財產(chǎn)安全?;诖耍恼聦Ω邔咏ㄖこ讨械南婪阑鹋艧熢O(shè)計進行分析,期望可以為高層建筑工程消防防火排煙設(shè)計質(zhì)量的提升和整體工程的安全保障提供一定參考。
關(guān)鍵詞:建筑工程;高層建筑;消防防火;排煙設(shè)計
目前,高層建筑已經(jīng)成為城市建設(shè)中不可或缺的一部分,極易引發(fā)火災(zāi),因此在設(shè)計高層建筑物時必須要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定。在進行高層建筑工程的設(shè)計和建設(shè)中,加強消防防火排煙設(shè)計是一項重要內(nèi)容,不僅可以有效保障居民的生命安全與財產(chǎn)安全,也可以促進高層建筑工程行業(yè)的良好發(fā)展,滿足當(dāng)今社會經(jīng)濟發(fā)展所需。因此,在具體的高層建筑工程設(shè)計過程中,設(shè)計人員一定要對其消防防火排煙設(shè)計加以重視,根據(jù)實際工程需求,采用科學(xué)合理的方法來進行設(shè)計,以此來保障整體工程的消防防火排煙效果,盡最大限度降低火災(zāi)對居民的不利影響。
1高層建筑火災(zāi)事故的主要特點
1.1火勢蔓延速度快
高層建筑發(fā)生火災(zāi)之后,火勢的蔓延速度非??欤苋菀壮霈F(xiàn)立體火災(zāi)情況,為消防救援工作帶來很大難度。同時,在火災(zāi)發(fā)生時,高層建筑也很容易出現(xiàn)煙囪效應(yīng),這種情況的主要形成原因是高層建筑工程內(nèi)部有電梯間、樓梯間和管道井等多種管道,這些管道都會成為火勢迅速蔓延的通道,進而很快形成煙囪效應(yīng),導(dǎo)致立體火災(zāi)發(fā)生,進一步擴大高層建筑的燃燒面積[1]。
1.2人員疏散困難
就我國目前的高層建筑工程來看,其主要類型包括住宅、辦公樓以及大型商場等,這些都屬于人員密集的場所。相比較低層建筑工程而言,高層建筑有著更長的垂直距離,加之其中的人員眾多,所以在人員疏散方面也就更加困難。另外,在高層建筑工程發(fā)生火災(zāi)之后,大多數(shù)人都會出現(xiàn)緊張、焦慮等不良心理情緒,在這樣的不良心理情緒下,人們的行為也會受到影響,嚴(yán)重的情況下甚至?xí)霈F(xiàn)推搡、擁擠甚至踩踏等過激行為,這將會給人員疏散工作帶來更大的困難,被困人員很難在短時間內(nèi)及時疏散并轉(zhuǎn)移到安全地點。
2高層建筑的消防防火排煙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
2.1封閉性
在高層建筑工程中,一定會存在消防通道。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時,勢必會有大量的有害氣體產(chǎn)生,如果這些氣體進入到消防通道中,就會對逃生人員的健康乃至于生命造成威脅,進而導(dǎo)致人員傷亡數(shù)量的增加。因此,在具體設(shè)計中,為有效避免此類情況的發(fā)生,設(shè)計人員一定要對消防通道做好密封性設(shè)計,通過各種材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計來保障其密封效果。這樣不僅可以有效避免濃煙蔓延,也可以使被困人員的生命和健康得到良好保障。在此過程中,應(yīng)避免消防管道和空間之間存在細小縫隙,可以有效阻止火勢與煙氣的蔓延。
2.2及時性
在對高層建筑中的排煙通道進行設(shè)計時,首先應(yīng)保障濃煙溫度在第一時間內(nèi)得到降低,避免室內(nèi)溫度在煙霧影響下急劇上升所導(dǎo)致的鋼筋軟化等問題,為被困人員爭取更多的逃生時間。其次是保障火災(zāi)中所產(chǎn)生的煙霧能夠及時排出,在保障建筑內(nèi)部煙霧濃度不超過規(guī)定指標(biāo)時,就可以有效避免煙霧進入到其他的空間,以此來實現(xiàn)安全保障效果的進一步提升。為保障時效性,在具體設(shè)計中,應(yīng)該在整個管道的路徑上盡可能將轉(zhuǎn)角區(qū)域減少,盡最大限度保障煙霧排出效率[2]。在此過程中,也應(yīng)該對煙霧溫度的降低措施加以綜合考慮。
2.3溫控性
在高層建筑工程發(fā)生火災(zāi)時,排放出的煙氣溫度應(yīng)該與相應(yīng)的安全判斷指標(biāo)相符,這樣才可以有效保障周邊環(huán)境的安全性。為達到這一效果,在具體設(shè)計時,應(yīng)該在整個煙霧排放途徑中做好各種降溫設(shè)備的設(shè)置。由于高層建筑工程在施工中所應(yīng)用到的鋼筋很多,而在火災(zāi)發(fā)生的情況下,過高的熱量會導(dǎo)致鋼筋軟化問題,基于此,在具體的消防防火排煙設(shè)計中,設(shè)計人員也應(yīng)該在鋼筋所在的環(huán)境中做好降溫設(shè)施的設(shè)置,以此來保障溫度均衡,最大限度降低鋼筋軟化帶來的風(fēng)險。
3高層建筑的消防防火排煙設(shè)計方法分析
在高層建筑工程中,消防防火排煙設(shè)計的主要內(nèi)容包括排煙通道、建筑空間規(guī)劃、專業(yè)設(shè)施選擇和配套設(shè)施應(yīng)用等。具體設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)該將這些內(nèi)容作為重點,通過科學(xué)合理的方法來進行設(shè)計,以此來有效保障高層建筑工程的消防防火排煙效果。
3.1排煙通道的合理設(shè)計
就實質(zhì)而言,排煙通道的設(shè)計就是在高層建筑發(fā)生火災(zāi)的各個樓層內(nèi)都進行專業(yè)的人員疏散通道設(shè)計,而在建筑內(nèi)部空間中,每一個維護系統(tǒng)以及建筑框架等相連接的區(qū)域都可以用作排煙通道。對于框筒結(jié)構(gòu)和高低壓電井等煙霧疏散通道,都應(yīng)該納入到具體的設(shè)施使用和管理體系中。比如,某個室內(nèi)空間發(fā)生火災(zāi)時,除了第一時間將專業(yè)消防設(shè)施投入運行之外,在具體的人員疏散中,為保障排煙效果,門窗通常都不會關(guān)閉。而在高低壓電井以及電梯井等空間中,都可以和火災(zāi)發(fā)生的樓層之間直接進行連接,以此來實現(xiàn)有害氣體的輔助排放效果,讓排煙效果得以最大化提升,避免后續(xù)運行過程中出現(xiàn)濃煙聚集情況[3]。同時,在具體的設(shè)計中,也應(yīng)該盡量避免排煙通道的大轉(zhuǎn)角運行,這樣才可以有效保障整體消防防火排煙系統(tǒng)的良好運行。
3.2做好建筑空間的合理規(guī)劃
在進行高層建筑工程的消防防火排煙設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)該將所有可進行煙霧排放的渠道都納入到排煙通道體系中,以此來保障火災(zāi)發(fā)生時煙霧排放的及時性。具體設(shè)計中,首先應(yīng)該對建筑內(nèi)部的各個空間及其和通道之間具體的連接效果加以全面分析,以此來提升整體系統(tǒng)的運行效果。其次,對每一個排煙路徑與室內(nèi)空間存在的管理進行全面分析,包括各個區(qū)域內(nèi)的排煙設(shè)備具體安裝情況、連通區(qū)域的實際連接情況等,以此來保障整體構(gòu)造設(shè)計方案和各項的消防工作指標(biāo)相符合。最后,應(yīng)該對整體的建筑空間內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行合理規(guī)劃,比如生活區(qū)域、辦公區(qū)域等,并保障所有的規(guī)劃項目都與其實際用途和安全管理之間做好關(guān)聯(lián)。這樣才可以有效提升高層建筑空間的規(guī)劃效果,確保高層建筑工程消防防火排煙設(shè)計的合理性。
3.3做好專業(yè)設(shè)備的選擇
在對高層建筑工程進行消防防火排煙設(shè)計的過程中,專業(yè)設(shè)備的合理選擇是保障其防火排煙效果的關(guān)鍵?;诖?,在具體的選擇過程中,首先需要將各種消防設(shè)備與消防器械的選擇工作加以全面落實,比如常規(guī)形式的滅火器、消防水箱和主動排煙裝置等,都應(yīng)該根據(jù)實際的應(yīng)用需求對規(guī)格與型號進行選擇,并盡可能應(yīng)用正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,以此來保障機械設(shè)備質(zhì)量;具體應(yīng)用中,也應(yīng)該對其做好日常的檢修維護工作,使其運行狀態(tài)始終保持良好穩(wěn)定。其次是做好濃煙排放中所應(yīng)用到的大功率電扇,借助這種機械設(shè)備,可以將各種有毒有害氣體排放到相應(yīng)的通道內(nèi),以此來保障整體系統(tǒng)的運行效果,避免有毒有害氣體的危害[4]。最后,應(yīng)該對濃煙排放中應(yīng)用的降溫裝置進行合理選擇,就目前來看,市面上已經(jīng)根據(jù)實際排煙降溫需求進行了各種消防吸熱系統(tǒng)的開發(fā),將這種系統(tǒng)設(shè)置在高層建筑的框筒結(jié)構(gòu)中以及高低壓電井中,便可在火災(zāi)發(fā)生時的煙霧排放過程中發(fā)揮出有效的隔熱作用,以此來實現(xiàn)煙氣溫度的顯著降低,并進一步降低煙氣內(nèi)能。除此之外,在具體設(shè)計過程中,設(shè)計人員也可以將自動噴淋裝置設(shè)計到空間內(nèi)部,這種裝置的正常運行并不會對空間中所設(shè)置的各種線纜造成破壞。將這種裝置和煙霧報警或者是高溫報警等裝置連接,在火災(zāi)發(fā)生時,隨著報警裝置的啟動,噴淋裝置也會立即調(diào)整到額定的荷載運行狀態(tài)中,以此來合理降低煙氣溫度。圖1是高層建筑工程消防防火排煙設(shè)備設(shè)施的選擇項目圖。
3.4注重配套設(shè)施的合理應(yīng)用
在高層建筑工程的消防防火排煙系統(tǒng)中,應(yīng)用到的主要配套設(shè)施包括專業(yè)管理系統(tǒng)中的配套設(shè)施、噴淋系統(tǒng)中的配套設(shè)施、指示標(biāo)志方面的配套設(shè)施以及通信設(shè)備方面的配套設(shè)施等。雖然這些設(shè)備并不能控制高層建筑火災(zāi)情況下的煙霧排放效果,但是卻都屬于消防防火排煙設(shè)計中的必備設(shè)施,因為這些設(shè)施可以在人員疏散過程中起到有效的輔助作用,保障人員疏散效果,并在此過程中有效保障被困人員的安全。對于配套設(shè)施,在具體的設(shè)計中,應(yīng)保障其整個的設(shè)計和建設(shè)都嚴(yán)格按照專業(yè)化的電氣建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進行,以此來保障整體系統(tǒng)的質(zhì)量,并使其運行狀態(tài)始終保持高效穩(wěn)定?;诖?,在對其進行設(shè)計的過程中,應(yīng)全面分析各種指示設(shè)備,落實各項管理指標(biāo),并通過科學(xué)的管理方法來進行管理。另外,也應(yīng)該對配套設(shè)施日常應(yīng)用過程中的運維檢測系統(tǒng)重點明確,做好其安放位置的設(shè)計,以此來為設(shè)備的日常檢修提供便利[5]。這樣才可以有效保障各項配套設(shè)施的應(yīng)用效果,實現(xiàn)高層建筑工程消防防火排煙設(shè)計質(zhì)量的進一步提升。
4高層建筑消防防火排煙設(shè)計如何提高整體效果
4.1完善相關(guān)規(guī)范體系及標(biāo)準(zhǔn)
為了更好地提升高層建筑內(nèi)部耐火性能和安全可靠度、防止發(fā)生火災(zāi)事故等問題的解決效率,必須加強對高層建筑消防防火規(guī)范體系的完善工作。首先,高層建筑消防防火規(guī)范體系的建立必須要以國家相關(guān)規(guī)定為依據(jù)[6]。其次,在對建筑物進行設(shè)計過程中應(yīng)該盡可能地考慮到火災(zāi)事故發(fā)生時人員和財產(chǎn)以及環(huán)境各方面因素所造成的損失。最后,通過完善設(shè)計工作,有效提升整體水平、減少不必要或意外情況出現(xiàn)而導(dǎo)致人員傷亡等經(jīng)濟損失,從而提高高層建筑消防防火規(guī)范體系建設(shè)效果[7]。
4.2設(shè)計高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)耐火等級
高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和耐火等級設(shè)計的好壞直接關(guān)系到整體火災(zāi)撲救效果,所以在進行高層建筑物內(nèi)防火疏散時,要充分考慮實際情況。首先是樓層之間及房間的相互聯(lián)系;其次是不同功能分區(qū)之間以及各區(qū)域中人員出入通道與道路等因素對消防安全帶來的影響;最后要結(jié)合實際火災(zāi)發(fā)生概率來分析其危害程度。建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和耐火等級設(shè)計一般分為兩個部分:第一是建筑物本身具有的抗震性能;第二是防火門,建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗震性能、防火門和防煙樓梯。高層建筑物內(nèi)主要是由外墻及基礎(chǔ)部分組成,而基礎(chǔ)部分一般分為水平荷載作用下柱體以及豎向荷載作用下筒形屋面。水平荷載作用下柱體的豎向位移值大于等于樓層底部水平方向垂直于基礎(chǔ)軸線,而橫向移動則主要由外窗以及內(nèi)撐結(jié)構(gòu)來控制,所以在實際設(shè)計中要充分考慮到這些因素對整體建筑耐火性能和抗震能力帶來的影響[8]。
4.3嚴(yán)格按照各項指標(biāo)制定相應(yīng)安全措施及火災(zāi)預(yù)防方案
在建筑施工的過程中,有許多因素會影響到消防安全,火災(zāi)發(fā)生時如果沒有有效合理的措施來進行預(yù)防和控制就可能導(dǎo)致火勢進一步擴大[9]。因此需要建筑工程施工人員嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定對工程項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗收。(1)防火卷煙系統(tǒng)設(shè)計:對于高層住宅樓來說,其防火性能與普通的單層建筑有所不同;在施工過程中要保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間不會產(chǎn)生相互影響,并且保證其結(jié)構(gòu)的完整性。(2)防火施工質(zhì)量:高層建筑在進行消防施工后,要對工程項目施工過程中所有工序嚴(yán)格檢查,同時還要做好相應(yīng)記錄,以便日后查找原因并采取措施進行應(yīng)對。(3)安全管理方面:對于建筑工程的各項環(huán)節(jié)和各個崗位人員制定出具體合理有效地安全防范措施、防火方法及制度等。(4)驗收規(guī)范要求:在工程項目的實際實施當(dāng)中會出現(xiàn)各種意外事故,主要是由于設(shè)計不合理或者施工質(zhì)量不合格導(dǎo)致[10]。
5結(jié)語
綜上所述,消防防火排煙系統(tǒng)是高層建筑的一項重要安全保障設(shè)施,只有保障該系統(tǒng)設(shè)計的合理性,才可以使其在火災(zāi)發(fā)生時能夠發(fā)揮出良好的應(yīng)用效果,避免火勢的迅速蔓延,減緩濃煙在建筑內(nèi)部的擴散速度,防止鋼筋軟化等情況,以此來為被困在建筑內(nèi)部的人們爭取更多的逃生時間。因此,在高層建筑的設(shè)計中,防火排煙性能也是一項必不可少的重要指標(biāo)?;诖?,在對高層建筑工程進行設(shè)計與建設(shè)的過程中,設(shè)計人員一定要對此項工程做到充分重視,并通過有效的手段來加以設(shè)計,以此來發(fā)揮出這一系統(tǒng)的應(yīng)用功能,在火災(zāi)發(fā)生時能夠盡最大限度保障住戶的生命與財產(chǎn)安全。
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作者:肖永生 單位:陜西省安康市紫陽縣消防救援大隊