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高层商住楼的火灾隐患分析及对策研究

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摘要:高层商住楼火灾危险性高,如果发生火灾极易造成重大的人员伤亡和财产损失。本文从结合实际对高层商住楼的火灾隐患进行了分析并提出了相应的对策。

关键词:高层商住楼 火灾危险性 火灾隐患 对策

一、高层商住楼火灾危险性高,人员疏散、救援困难,极易造成重大的人员伤亡和财产损失。

1.2005年修订的《高层民用建筑设计防火规范》2.0.8条明确指出商住楼是底部商业营业厅与住宅组成的高层建筑,其使用性质为商、住两用,一般底层或数层为商场、商店、商务场所等,其余为住宅,它融合了高层居住建筑和公共建筑的使用性质,又将大型商场、超市、及大型商务会所等一系列人员密集场所与居民住宅融入在一起,一旦发生火灾便会造成极大的人员伤亡和财产损失,其火灾危险性不容低估。

2.火灾发生时,烟气才是造成人员伤亡很重要的一个因素。据统计,火灾中有85%的人员死亡情况是吸入了烟气中有毒气体造成的。烟气具有一定的毒害性、减光性和恐慌性,给消防救援和被困人员的安全疏散造成了极大的困难,而高层商住楼与普通住宅和具有单一使用性质的高层建筑相比,存在的可燃物多;装修形式多样、材料复杂;建筑内电梯井、电缆井等竖井多;吊顶内电气线路复杂多样,底层大空间吊顶跨度大,建筑物本身洞口分隔完善,缝隙及穿管处的封堵要求较高,所以存在火灾初期火势蔓延隐蔽,不易被发现,而在火灾发展和猛烈阶段火势蔓延快、蔓延形式多样、蔓延路线复杂的显著特点。在室内时,烟气水平扩散速度为0.3m/s,在火灾猛烈燃烧阶段,水平扩散速度为0.5m/s-0.8m/s, 烟气在室内竖向扩散的速度远远超过了其水平扩散速度达到了3-5m/s,而高层商住楼内多有竖井结构并贯穿于整个建筑,比如电梯井、管道井、楼梯井、中庭等,其造成的烟囱效应使烟气竖向扩散速度明显加快。有数据显示:以100米的建筑为例,在火灾猛烈燃烧阶段烟气以3-5m/s的速度竖向扩散,达到顶层的时间大约为25-35s,这更加剧了火灾的蔓延速度,而这还未考虑到烟气在室外扩散的问题,若烟气通过窗户进入高一层的住宅内部,它到达顶层的时间会远远少于25-35s。这个时间远远短于100米的高层人员从顶层疏散到地面的时间。

3.高层商住楼底层空间高大,有着大跨度的吊顶,吊顶内部密布各种电线和复杂的装修材料,住宅部分和底层空间的装饰装修复杂,存在大量可燃物和有毒物质,尤其使用有着防火性能的装饰装修材料少之又少,目前市场上的有防火性能的装饰装修材料质量也参次不齐,而高层商住楼主体的耐火结构和防火分区大都严格按照设计要求设置,洞口分隔较完善,在这种情况下火灾就极易在吊顶内部蔓延,在火灾发生的初期难以及时被发现,从而导致火情扩大,另一方面有些施工单位降低设计要求将防火隔墙未砌至主体结构底部,留有缝隙或孔洞,或在缝隙、洞口或重要的管道处未使用规定的防火材料进行封堵,这也加剧了火灾的蔓延。以美国米高梅旅馆火灾为例,此次火灾是“戴丽”餐厅吊顶上部空间电线短路,隐燃了数小时之后才被发现,火势很快发展到邻接的赌场,烟气通过管道处扩散,火和烟通过楼梯井、电梯井、和各种竖向孔洞和缝隙向上蔓延,在很短时间内,烟雾充满了整个旅馆大楼。火灾造成84人死亡,679人受伤,伤亡惨重。

4.高层商住楼火灾荷载大,建筑内有着数量很大的结构材料及装修材料,加之楼层高,房间多,结构复杂,家具、衣物等可燃物多,这些都加大了高层商住楼的火灾荷载,而火灾荷载也直接决定了火灾持续时间的长短和空间温度的变化情况。当火场温度高达上千度时,热辐射便会对建筑本身和人员安全以及相邻建筑造成极大的威胁。

二、目前高层商住楼中采用的防火措施

目前,高层建筑的防火措施主要分为“主动与被动”两种。国内在高层建筑“主动”防火上运用最多的就是火灾探测报警与消防设备联动控制系统,简称火灾监控系统。“被动”防火措施包括室外消防给水系统、室内消火栓给水系统、自动喷水灭火系统。目前国如何开展高层建筑的外部救援是世界难题,在这种情况下如何加强高层商住楼的自防自救能力是减少人员伤亡的关键,而被广泛采用的上述两类防火措施的好用与否则又是提升高层建筑自防自救能力的关键。

三、高层商住楼普遍存在的火灾隐患

火灾隐患指潜在的有直接引起火灾事故的可能,或者火灾发生时能增加对人员、财产的危害,或是影响人员疏散以及影响灭火救援的一切不安全因素。笔者个人将高层商住楼的常见火灾隐患归纳总结为以下几类:

1.建筑消防设施类

1)由于人为因素消防水池的进水管长期处于关闭状态不能有效地补水,致使消防水池蓄水量不够或经常处于无水状态,难以保证火灾发生时高层商住楼的室内外消防用水量;《高层民用建筑设计防火规范》7.3.3条明确规定消防水池的总容量超过500m³时应分成两个独立使用的消防水池,可在实际中有的施工单位未将超过500m³的水池分开设置。《高层民用建筑设计防火规范》7.3.4条规定消防用水与其他用水共用的水池,应采取确保消防用水量不作他用的技术措施,可实际中消防合用水池生活供水管道经常低于消防供水管道,无法保证正常的消防用水量;一些老工程改造后增设了自动喷水灭火系统,而消防水池的容量却未得到相应的增加。

2)消防水箱进水管关闭使消防水箱经常处于无水状态,无法保证10min的消防用水量,致使在火灾发生初期消防用水量无法满足灭火的要求;消防水箱出水管上未设置单向阀;消防与生活合用水箱,生活用水出水管经常位于水箱底部,导致消防水箱经常空空如也,又不能及时补水自然更无法保证建筑的室内外消防用水量,而《高层民用建筑设计防火规范》规定消防用水与其他用水合用的水箱,应采用确保消防用水不作他用的技术措施;按照《高层民用建筑设计防火规范》7.4.7.2条的规定:当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压措施,而实际检查过程中却经常发现应设增压措施的消防水箱未设置增压措施即设置增压水泵或气压水罐;更有甚者有的高层建筑物业管理部门在楼层竣工验收之后便将消防水箱完全当做他用,严重影响了建筑消防设施的灭火功能。

3)消防水泵没有采用自灌式吸水;一组消防水泵的吸水管只有一条,且未设置阀门;水泵吸水管未设置过滤网,如果被杂物堵塞,消防水泵将无法起到灭火作用,形同虚设;《高层民用建筑设计防火规范》7.5.3条规定消防给水系统应设置备用消防水泵,可经常有些小区不设备用消防水泵,严重影响了扑灭火灾的能力,极易导致重大人员伤亡;水泵出水管上无止回阀、控制阀和压力表。

4)消火栓按钮无法直接启动消火栓泵;按钮启动后不能在消防控制室看到报警显示部位;消火栓栓口生锈无法与水带连接;屋顶未设置试验用的消火栓。

5)湿式报警阀的进水阀关闭;水流指示器前未安装信号阀;在进行末端放水试验时压力表读数小于0.049Mpa。

6)排烟风机打开后经常未复位;与消防控制设备不能实现联动控制。

7)常闭式防火门处于开启状态;疏散走道上的防火卷帘在感烟探测器动作后就降落归底,对人员疏散造成很大的威胁;电梯机房、空调机房穿过的电缆、风管等与墙产生缝隙处未用不然材料封堵或封堵不实;消防电梯与其他电梯合用井道,未做有效防火和防烟分隔,威胁人员的生命;消防电梯前室的墙上经常有一些管道穿过,致使其很大程度上丧失了暂时用于避难的用途;前室的加压送风口设置位置不当。

8)自动消防设施不能联动,自动控制室经常无人值班。

9)建筑外墙多采用易燃的保温材料。

以上这些涉及建筑消防设施类的火灾隐患有的不易被察觉,有的完全是人为造成,但每一个细节的疏忽都可能成为火灾蔓延扩大的隐形原因而在火灾发生后又难以被调查人员发现。

2.消防违法行为类

许多管理部门因为各种原因擅自停用消防设施;封闭、堵塞疏散通道和安全出口;违法关闭消防电源,这些违法行为给公共安全和人员疏散都造成了了极大地危害。

3.管理类

《中华人民共和国消防法》明确规定,对于小区内公用的消防设施、消防通道等物业公司负有不可推卸的管理与维护的义务。可是在我们监督检查中发现一个不容乐观的事实是许多物业公司消防安全制度都很难落实,消防安全责任人、消防安全管理人不清,人员变动大,对小区内的消防设施疏于管理,致使许多消防设施因缺乏维护与保养而不能正常使用,造成了巨大的经济损失与浪费。许多高层住宅区私家车堵塞消防通道的现象比比皆是,而管理部门却视而不见。

四、高层商住楼的防火对策研究

1.通过以上分析,笔者认为高层商住楼火灾危险性大,一旦发生火灾极易造成重大的人员伤亡,在加强建筑物火灾的主动防御方面应大胆尝试。比如可将图像监控系统与火灾监控系统合而为一并借鉴北京奥运场馆的消防管理模式及奥运场馆消防设施运行的有效监控大力发展消防安全远程联网即消防安全远程监控系统,将某一地区各单位的火灾监控系统运行状态通过特殊数据处理或网络联网管理与当地的消防指挥中心系统联系在一起,这样有利于提高火灾报警的及时性,缩短发现火警并报警到出警这一过程。当然,这样做需要花费大量的资金与人力,目前只有少数发达国家有所运用,也许在我国得到广泛推广还需一些时日。

2.在火灾初期尽量利用电梯疏散。目前许多学者都在研究如何利用电梯进行人员疏散,研究表明在一些特有的情况下,乘电梯从着火的高层建筑内逃生,才是更为安全也更为有效的疏散方式。笔者认为,以前不提倡利用电梯疏散是因为电梯本身的安全性和运行环境的安全性不能满足疏散的需要,如果将电梯门的耐火极限提高一倍;在电梯轿厢内加装隔热层;设计上提高电梯设置要求以及将电梯井设置至顶层,在顶层安装机械加压送风系统并严格保证排出的烟气不会再进入送风口继而威胁疏散人员的安全;利用新型防火阻隔材料对每层电梯井进行防火分隔,提高电缆的耐火极限等等这样的保护措施都能得以实现,那么在不久的将来利用电梯疏散会变成不可争辩的事实。

3.高层建筑火灾中,烟气在室外的扩散不容小视,烟气从本层的窗户窜出向上经过上一层的窗户窜入室内直接威胁上层人员的生命安全,烟气通过这种室外扩散的途径向上快速蔓延比烟气通过竖井和空洞及缝隙向上蔓延有过之而无不及。笔者认为应尽快制定高层商住楼的门窗、玻璃的耐火等级与防火门统一标准并统一采用乙级。在高层建筑外墙部分利用新型的无卤的环保类碳纤维阻燃剂或不燃材料设置防火隔离带,每隔2-3层设置为一个分区。这样会有效防止烟气从外部扩散进入。

4.建议相关部门尽快制定出台有关防火封堵材料的测试标准,封堵缝隙和孔洞不能只是按照现行规范用“不燃材料”,而应对封堵材料的填塞厚度、尺寸、如何验证其与周围贯穿物的界面是否紧密等做出明确的规定。

5.进一步督促物业公司做好消防安全工作,必须由专人落实,对于本文所述的建筑消防设施类和消防安全违法行为类的火灾隐患应以物业公司为突破口督促其规范消防设施的管理和维护,做到自查自纠。

6.合理提高高层商住楼住宅部分的防火设计标准,笔者认为高层商住楼都应按照公共建筑进行消防审核,而不应将公共部分的楼层折成住宅层数而将整栋高层商住楼作为纯住宅进行审核。由于一旦作为公共建筑进行审核,那么住宅部分的许多设计要求都要提高很多,比如楼梯间的设置、电梯的设置等等。这无疑会大大降低住宅部分的火灾危险性,虽然在降低了火灾危险性的同时也会带来成本的增加,但是从近年来越来越多的高层商住楼火灾,尤其是上海2010年发生的“11 • 15”特别重大火灾事故来看,提高高层住宅的防火设计标准势在必行。

五、结语

火灾隐患重在预防,提高全民关注消防、人人参与消防的意识刻不容缓,搞好消防工作也是政府、监督部门和全体公民应尽的义务和责任,而我们监督部门的工作更是任重而道远。

参考文献

[1] 李树峻.加强消防技术立法 提高高层建筑护防火安全[J].中国消防,2011,(6)

[2] 赵子新,李进,李引擎等.北京奥运工程性能化防火设计与消防安全管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3] 中华人民共和国公安部,中华人民共和国建设部.GB50045―95.高层民用建筑设计防火规范[S].

[4] 中华人民共和国公安部,中华人民共和国建设部. GB50261―2005.自动喷水系统施工及验收规范[S].