摘要:伴随着我国经济不断增长,城市化进程迅速推进,城市所面临的风险日益增多,脆弱性不断增强,城市公共安全日益重要。本文以高层建筑防火设计事故对城市公共安全的影响机理为研究对象,在理论研究和实证研究的基础上,综合运用了建设项目管理、城市学、社会学及系统科学等众多学科的理论和前沿观点,以系统动力学为分析工具,研究了高层建筑防火设计事故对城市公共安全的影响机理,构建了高层建筑防火设计事故对城市公共安全影响的系统动力学模型,在一定程度上弥补了现有对二者之间关系研究的不足,研究成果的利用有助于有效降低前者对后者的影响,对于保证城市居民的生命财产安全具有现实意义。
关键词:高层建筑;问题;措施
1 危险源与不利环境因素识别评价和控制
20世纪90年代以来,建筑行业随国内经济持续快速发展,地位和作用已显露头角,一定程度上促进了国民经济的发展。建筑行业事故多发,和其他行业相比,安全生产更加需要得到重视。施工生产流动性高,建筑产品类别特别多,施工生产过程复杂,建筑施工行业这些特点决定了建设施工行业是危险性高,事故多发的行业。施工过程复杂,工作环境多变,因而安全事故不能避免。另外建设施工中手工劳动没有统一的标准,大多劳动力繁重,而劳动者素质又相对较低,这些都使施工现场得不到安全保证。重大危险源是一种可能导致死亡、伤害、职业病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态,包括人的不安全行为、物的不安全状态、管理上的缺陷和环境上的缺陷等。
2 重大危险源的管理
企业需要对重大危险源进行辨识和评价,并根据每一个重大危险源制定出一整套严格的管理制度,用技术手段和组织手段严格控制和管理重大危险源。重大危险源企业应制定控制目标和管理方案,对每一项重大危险源都要有相应的控制措施,严格的明确目标,制定周密的管理方案,明确实施的部门。对于一些大型设备重大危险源,在拆装过程中严禁违章指挥与违章作业。企业控制目标便是保证没有人员伤亡事故、没有设备破坏事故;控制措施就是首先制定目标和管理方案,并加强监督管理、强化管理制度、增强培训与教育,并且提前制定应急方案等。
3高层建筑防火设计解决措施
3.1 耐火构造设计
根据《建筑设计防火规范》中的相关规定,高层民用建筑根据其建筑高度、使用功能和楼层的建筑面积可以分为一类和二类,规范确规定了不同耐火级别建筑物当中所有部位的耐火性能及其耐火极限。其中,一类高层民用建筑包括性质比较特殊的医院、重要公共建筑等,还包括高度大于50m公共建筑;高度大于50m或者在24m以上的楼层中存在建筑面积大于1000m2楼层的商店、邮政、电信、展览、财贸金融大楼等建筑和多种功能组合的建筑;还有建筑高度超过54米的住宅建筑层等。一类高层建筑建筑耐火等级不低于一级,二类高层建筑耐火等级不低于二级。对于一级的要求是承重墙及柱的燃烧性能和耐火极限都不小于3h,通常,砖混结构其砌块厚度一般会大于180mm,钢筋砼柱尺寸都会大于300mmX300mm,剪力墙长度也会大于200mmX500mm,所以正常情况下,砖混结构或者框架及剪力墙结构其承重墙或者柱、剪力墙耐火极限都能满足规范要求。而对于梁、板而言,对应的要求分别是2.0h和1.5h;第2类的耐火等级较第1类而言相对要求有所减低,承重墙及柱燃烧性能和耐火极限都是2.5h,而对于梁、板而言,对应的数值分别是1.5h和1.0h。正常使用环境下,梁钢筋保护层都会要求不小于25mm,因此其耐火极限正常情况下不会小于2.0小时,板厚度通常有80mm、100mm、120mm根据不同板厚及保护层厚度,板的耐火极限都会不一样,因此具体设计要具体分析。需要特别注意的是,对于防火墙其耐火等级不论是一级或者二级亦或者其他等级,其燃烧性能和耐火极限都是3.0h。
3.2 发生火灾时的防火设计
防火设计总体上可以分为3个部分,分别为整体布局、安全疏散以及消防设备,以下就是详细阐述这3个子系统。
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3.2.1 整体规划布局
(1)选择建筑位置的时候应该选择在交通比较方便的位置。充分参考城市规划布局,一定要保证高层建筑的地点交通便利,最好是建在主干道的附近,这样在疏散人群的时候非常方便,同时对于消防设备的运输也是非常有利的。
(2)注意建筑之间的安全距离。为了避免火势的蔓延,同时确保设备具有足够大的操作空间,各个高层建筑之间应该保持科学合理的距离。
(3)限制裙房附体。《建筑设计防火规范》中已经针对裙房进行非常明确的说明:高层建筑底边应该有不少于一个长边长度的裙房进深不超过4m(按照已经作废的《高规》要求,裙房高度还应小于5m),该范围内布置消防登高场地,便于发生高位火灾时,消防车能够及时快捷而有效的进行消防作业。另外,在这个没有裙房的位置还应该存在直接通往大楼外面的楼梯,或者是直接通往楼梯间的安全出口,便于火灾发生时建筑内部人员的疏散。
3.2.2 防火分区及安全疏散
根据《建筑设计防火规范》的规定高层民用建筑不论其耐火等级是一级还是二级,除体育馆、剧场建筑的观众厅外,其任一防火分区的面积最大为1500m2,当建筑内设置了自动灭火系统时,其防火分区最大面积可以扩大一倍到3000m2。高层建筑内设置商店营业厅或者展厅时,其防火分区面积最大可以为4000m2。考虑到建筑的使用的方便性及节约投入及运营成本,建筑防火分区划分,应使每个防火分区面积值尽量接近防火分区最大限制值,当然前提还应满足规范规定的其他要求。每个防火分区其疏散宽度应根据其具体使用属性按规范要求具体计算,并至少设置两个或两个以上的独立安全疏散出口,且每个安全出口的水平距离不应小于5m。
3.3消防设备
(1)一般而言火灾报警的实现有两种方式,分别是人工报警以及自动报警,前者虽然成本比较低,但是无法做到及时准确。火灾自动报警系统则弥补了前者的不足。一般而言,火灾自动报警系统分为3个部分,分别为火灾探测器、集中报警器和区域报警器,探测器的功能包含探测温度、探测烟雾、探测光(红外线、紫外线等)等。此外,消防控制中心在火灾救助的时候是最关键的地方,直接控制整个建筑中的所有设施,包括报警设备、灭火设备、排烟机、防火门等,所以消防中心应该尽可能安排在首层并且方便和外界进行直接联系的地方。
(2)灭火设施对于高层建筑而言非常重要,火灾一旦发生应在其早期阶段进行灭火,否则火灾很难得到有效控制,灭火方法主要可以采取人工手动灭火设备,比如:灭火器、灭火毯、消防沙、安全斧、安全锤等,在经常有人员停留、火势较小且易扑灭时,此种方法简单有效且经济、环保。当火势不易发现或人工较难扑但是又比较重要的场所还应设置灭自动灭火系统,比如自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、细水雾灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等。每种不同的灭火系统适用于普通的场所,我们应该充分结合建筑物的设计使用功能及其所在环境来选择合理的灭火设施。比如说在夏热冬暖地区,气温往往较高,当采用自动喷水灭火系统时可以采用湿式系统,而寒冷及严寒地区则应采用干式系统;在某些房间(变配电室、计算机室等)不应该采取水灭火,这种情况下应该采取七氟丙炳、二氧化碳等气体灭火系统进行灭火。
4 结语
随着高层建筑的不断发展,其安全防火问题逐渐得到社会各界的关注,因为高层建筑一旦出现火灾将会是非常危险的,其着火范围较多层建筑更容易扩大,一旦低端房间着火,如果火势没有得到及时有效的控制,很容易蔓延到高层房间,甚至整栋建筑,并且烟雾往建筑上方扩散的过程中会影响上层所有居住或者工作生活的人群,相对多层建筑会更迅速对更多人员造成有害影响,加上高层建筑距离室外安全出口距离较远,一旦发生火灾起造成的后果往往比多层建筑严重的多。因此在高层建筑设计的时候就应该充分考虑防火问题。只有这样才能够防患于未然,在出现火灾之后,可以降低人员伤亡以及财产损失。
参考文献
[1]关于高层建筑消防给水设计的若干问题探讨[J].陈岩.建筑设计管理.2010(11).
论文作者:凡晓飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/28
标签:高层建筑论文; 耐火论文; 建筑论文; 危险源论文; 火灾论文; 灭火系统论文; 分区论文; 《基层建设》2017年第14期论文;