高层建筑防火措施的设计与实施探索

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【摘要】随着高层建筑在城市中的不断涌现，其防火措施逐渐成为了超高层建筑设计中的重要环节。本文作者基于多年关于高层建筑防火系统的设计与实施的实践经验，浅析了高层建筑总体防火系统的设计问题，并以“广州塔”的防火措施为例，介绍了目前国内外最新高层建筑防火系统的实施进展，以期在实际应用中起到借鉴作用。

【关键词】高层建筑；防火措施；设计；安全疏散

【 abstract 】 with the high-rise buildings in the city are constantly emerging, the fire prevention measures become a tall building an important link in the design. In this paper the author based on many years of high building fire system design and implementation of experience, analyses the high-rise building fire system overall design problems, and to "guangzhou tower" fire prevention measures as an example, this paper introduces the current domestic and foreign latest high building fire system implementation process, in order to be used for reference in practical application.

【 key words 】 high-rise buildings; Fire prevention measures; Design; Safe evacuation

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

前言

高层建筑是当代建筑领域中的一个重要部分，随着时代的发展，设计者对内部功能和外部形象等越来越加重视，而对保卫安全这一最基本要求却往往被忽略，因而也就时常遭到火灾事故的严重危害。为了使高楼大厦具备这一重要的基本功能，高层建筑防火设计便应运而生并且越来越受到人们的重视。

本文首先浅析了高层建筑总体防火系统的设计问题，并在此基础上，以“广州塔”的防火措施为例，介绍了目前国内外最新高层建筑相关防火系统的应用实施进展。

1. 高层建筑总体防火系统的设计

在进行高层建筑的方案设计时，应同时考虑各方面的防火要求，制订一个完整的防火设计总纲，它应包括起火前的预防及火灾时的措施这两大方面。前者主要包括与其它建筑保持必要的防火间距，合理布置及分隔起火危险大的部位，制订详细的防火管理计划及严格进行防火监督等等，后者主要包括划分阻止烟及火扩散的防烟、防火分区，布置保证安全的疏散设施，探测火灾的报警系统和扑灭火势的设备等等。现就设计中的要点做简要分析。

1.1 高层防火分区设计

1.1.1 分区原则

根据我国各地防火分区的实际设计状况，参考国外对防火分区设计的规定，我国高层建筑《高层民用建筑设计防火规范》规定防火分区标准如表1.

表1 每个防火分区的允许最大建筑面积

建筑类别 每个防火分区建筑面积（m2）

一类建筑 1000

二类建筑 1500

三类建筑 500

设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大面积按本表增加1.0倍；一类建筑的电信楼，其允许最大面积增加50%。

1.1.2 面积分配

对于高层建筑中的大型公共空间，商业营业厅、展览厅等，其各部分连接处往往多不设或少设墙体而使空间产生流动感，其面积常较大超过允许面积，在这些大空间遍设自动喷水灭火设备，且采用不燃烧或难燃烧材料装修，这不仅可使分区面积扩大一倍，还能大大减少火灾发生的可能性。当然，不同功能、类型的建筑按照规范要求具体分析设计。

1.1.3 耐火构造

防火分区之间的墙应为防火墙，耐火等级为一级，满足不燃烧体3小时。建筑中的承重墙、住宅分户墙、疏散走道两侧隔墙、梁柱、屋顶承重构件等，要满足《高规》3.0.2的要求。穿过防火墙的各种水平管道应为不燃材料，与墙之间的空隙需用耐火材料密封填堵。同时，各设备管道也不宜穿过。如不能避免时，在管道内设置钢制自动防火阀，且防火墙两侧2米范围内保温层必须用不燃材料，如矿棉、超细玻璃棉等。

1.2高层建筑安全疏散与防烟排烟设计

高层建筑起火后一旦成灾，则将造成严重的生命财产损失。此时，火灾时应主要采取两个方面的紧急措施：一是组织有计划的安全疏散，二是进行灭火和排烟。

1.2.1高层建筑安全疏散

（1）为使人员能尽快逃离火灾室，对房间面积大小，房间最远点至门口的距离，门的数量等合理设计。有效的做法是在房间出口走道配置疏散路线图，可为本层平面或本防火分区平面示意。（2）疏散走道的设计要求。为不使火灾室的烟火迅速蔓延至走道内，疏散走道两侧隔墙应为耐火1小时以上的非燃烧体，而且应砌至梁、板底部并填实全部空隙。其墙面及天棚的装修，应采用不燃或难燃材料制作。（2）楼梯的设计要求。高层建筑主体的楼梯，在紧急时负有疏散的重任，所以不应采用螺旋形楼梯及连续的扇形踏步，否则会使入昏头转向或不断交换步伐，这都可能造成意外事故。

1.2.2 防烟排烟设计

高层建筑中房间、走道、前室及楼梯间等部位的排烟，分为自然排烟及机械排烟两大类。需排烟部位靠外墙时，可通过窗或阳台从水平方向自然排烟；位于内部时则应采取强力加压或强制减压方式的机械排烟。或者，设置竖井通过其抽力自然排烟。一般而言，强力加压主要用于火灾时不产生烟的部位，如楼梯间、消防电梯前室等。强制减压则多用于起火后可能产生烟或易遭蔓延的部位，如房间及走道等。

1.3 灭火设备设计

按火灾的发展进程，高层建筑中的灭火分为初期灭火和正规灭火两个部分，初期灭火主要依赖于自动喷水灭火设备，它的灭火成功率高达98%以上。此外，高层建筑中某些不宜用水灭火的部位，尚须采用其它类型的灭火剂，如泡沫、干粉、二氧化碳及卤代烷等。这些灭火剂可装入灭火机中由工作人员操纵，对于设在高层建筑内的锅炉房、变压器室、发电机房、电算机房等部位，还须设固定的灭火装置。

正规灭火主要通过室内外消防给水管道来进行。室外消防给水管道供给消防队从外部灭火的用水，为保证消防用水的安全，应采用环状的室外管网，其进水管不能少于两条，并宜从两条市政结水管道引入。室内消防给水管道亦应连成环状，其消防坚管不能少于两根。

2. 目前国内外最新高层建筑防火系统的实施应用进展----以“广州塔”防火措施为例

2.1重力式供水防火系统的简介

高层建筑在发生火灾时，火灾蔓延快，扑救难度大，人员疏散困难，防火、灭火一直是世界性难题。同时，高层建筑因其高度大，使得供水系统更为复杂，传统供水防火系统显示出了诸多潜在的弊端，导致不可估量的损失。

重力式供水防火系统的出现，大大的解决了上述的种种难题，这种供水防火系统最大的特点是可以在停电等故障发生时，仍然可以给高层建筑持续供水，避免了因停水给高层建筑造成的影响。具体来讲，重力式供水消防系统底座上有储水槽，并且在储水槽最顶端有一重力式活塞体，槽的两侧设有进水口和出水口，进水口端与供水泵相连，出水口端则连着建筑的供水系统。