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摘要：超高层建筑是目前建筑发展的主流方向，然而防火问题一直是制约其发展的重要因素之一。尤其是居住人口密集的超高层住宅。由于导致超高层住宅建筑发生火灾的因素较多，扑救难度大，超高层建筑应立足于自防自救，采取可靠的防火措施，达到预防火灾的目的。本文从超高层住宅建筑火灾的危害性出发，探讨了超高层住宅建筑防火设计要点。
关键词：超高层；住宅建筑；防火设计
1.超高层住宅建筑概述
层数达到40层及其以上的住宅或者建筑高度超过100米的住宅即为超高层住宅建筑。随着人口密度的增加，尤其是大城市，为了提高市民的居住水平，超高层住宅如雨后春笋般不断出现，尤其是近年来，超高层住宅建筑已成为明显的趋势，因为他比普通高层住宅更能充分利用空间，更加有效地解决大城市土地紧张和住房条件差的困难，所以在一些大城市超高层住宅发展很快，大有大有方兴未艾之势。但是超高层住宅在发展的同时，其层数多、住户人口密集等特点，导致了在人员疏散和火灾扑救上十分困难，因此，这就给防火设计工作带来了难题，需要相关设计人员重点把握超高层住宅建筑的防火设计。
2.超高层建筑火灾的危害性分析
2.1火势蔓延快
超高建筑物的排气道、电缆井、楼梯间等竖向井道中，若忽略防火分隔，或方法处理不当，产生火灾时，灾情短时间内会迅速扩大。据测定，火灾刚发生时，因空气对流在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s，火势猛烈后，由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5～0.8m/s，烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度为3～4m/s。如一座高度为100m的高层建筑，如无阻挡，只要半分钟即可将火势引至顶层，造成严重影响。风对高层建筑火灾有较大的影响，测定显示，当建筑物10m高处的风速为5m/s时，在30m高处为8.7m/s，60m高处为12.3m/s，90m高处为15m/s，由于风速增长，导致火势的蔓延，因此更加难以控制和扑灭。
2.2疏散困难
高层建筑的特点：一是层数多，疏散到地面时间长；二是人员较多，不易疏散；三是高层建筑火势蔓延极快，增加了疏散困难，甚至威胁到生命安全，火灾案例分析表明，在火灾中有一半人数以上是因烟气导致窒息死亡的。
2.3扑救难度大
超高层住宅建筑起火时，受到多种因素的影响，扑救十分困难。例如：热辐射强、烟雾浓、火势向上蔓延的速度快，消防队员难以堵截；消防队使用的灭火及救护设施高度有限，因此室内消防给水设施是扑救高层建筑火灾的主要设施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当火势扩大，形成大面积火灾时，室内消防水量不足，需要利用消防车向高楼供水，但消防水带耐压能力常常不能适应需要。此外，建筑物如果没有安装消防电梯，消防队员因攀登高楼体力不够，不能及时达到火层进行扑救，消防器材也不能随时补充，均会影响扑救。
2.4火险隐患多
超高层建筑通常功能多元化，易燃物多，若管理不当，发生火灾可能性很大。尤其是超高层住宅，建筑中通常设有供电设备、厨房设备、给排水设备、环保设备、交通输送设备等，配电线路多，用电量大且复杂，一旦发生火宅，后果不堪设想。
3.超高层住宅建筑的防火设计策略
3.1合理设计超高层住宅建筑的防火间距
为了更好的防止超高层火灾的发生，需要在各个方面都做足功课。比如，在超高楼层设计规划之初，就需要将防火通道设计入内，并通过模拟火灾逃生状况对设计内容进行反馈和修改，以保证之后超高层建筑的安全使用。为了防止火势蔓延，超高层建筑间的距离一定要符合国际标准，不能因为利益诱惑而违背规定。比如，应该在面积较大的公共空间安装防火卷帘，以供给火灾发生时群众进行躲避，对防火卷帘门的材料也需要选用非常高级的防火材料，必须有符合国家标准的耐火系数，另外在楼体防火墙内不建议增设门窗，因为一旦火势来临，烟雾就会随着防火墙上的开窗进入保护区，这就又给居民的逃生带来了很多阻碍。
3.2划分防火分区
防火分区是指建筑内部通过各种防火设备将空间分隔开来，每一个空间都是由防火材料包围而成，这样在火灾发生时，可以有效的防止火势的蔓延。防火分区是有防火、耐火的分隔材料分隔而成，防火墙在其中也充当了重要的角色，而且防火分区的设置与划分也要根据住宅建筑的类型、特点设定。防火区域的划分不但能有效防止火灾的发生，更重要的是，在火灾发生时，能有效控制火势，有利于更好的进行火灾营救。
3.3确保建筑物的耐火能力
在超高层住宅建筑防火设计中应保证建筑物的耐火等级，使火灾发生时建筑物结构在较短时间内不会损坏，为人员疏散赢得时间，同时也减少火灾损失。可靠的耐火构造能减少起火，蔓延及保护人和建筑的安全。设计中除了应首先保证主体结构的耐火能力之外，还须对天棚，墙面等装修部位的耐火性能给予充分的考虑。
3.4安全的疏散通道和避难层的设计
消防安全的重中之重是人身安全，所以安全疏散设计就成为建筑防火设计中最根本、最关键的技术，安全疏散设计的目标就是要保证建筑内人员疏散完毕的时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。安全疏散设计的重点是安全出口、疏散出口、安全疏散通道的数量、宽度、位置和疏散距离，每个防火分区必须设置两个安全出口；疏散路线必须满足室内最远点到房门，房门到最近楼梯间的行走距离限值；疏散出口应分散设置，选用合适的疏散楼梯形式，地上与地下不共用楼梯间，疏散方向应尽量为双向疏散；疏散宽度足够。设计中设置防烟楼梯间和封闭楼梯间，应急照明和疏散指示标志等为人员疏散提供条件。
3.5设备设置齐全
火灾设置系统的全面设置，一定不能离开设备方面的支撑。一个完善的防火系统一定要包含自动报警系统和自动喷淋系统两大部分，其中自动报警系统主要是指探测器、区域报警器和集中报警器三部分，在此之外还可以设置其他功能的报警系统，这样有利于当火灾发生时，能及时与外界联系，及时借助外界的力量将火灾消除。自动喷淋是指超高层建筑自救的一种方法，是自防自救的一种手段，例如在很多地区，大部分超高层建筑都是用了玻璃分隔材料，这不仅仅是防火系统建设的需要，在外观上来看，也是非常美观的，在分隔空间的两侧，大都有自动喷头，避免火灾发生时，不能自营自救。
结束语：综上所述，超高层住宅建筑的火灾危险性不容乐观，因此，相关设计人员应从分析超高层住宅建筑的火灾特点入手，注重源头设计，杜绝先天性火灾隐患。超高层建筑防火设计在满足规范要求的前提下，更应该根据建筑的实际情况和当地消防装备的实际水平，在防火分区、安全疏散等方面进行合理的个性化设计。
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论文作者:刘昊之
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/4
标签：火灾论文; 建筑论文; 高层住宅论文; 高层建筑论文; 火势论文; 楼梯间论文; 耐火论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;