高层建筑消防技术的发展论文

建筑毕业论文 时间:2018-12-01 我要投稿

  提要:结合多年的消防工作经验,就高层建筑消防科学技术的发展,分析了当前高层建筑工程设计中许多新的消防技术难题,进而提出发展高层建筑消防科学技术的一些建议。

  关键词:高层建筑 消防技术

  一、高层建筑消防科学技术的发展概述

  1.新型防火材料、防火构件、防火配件的发展

  新型建筑防火基础性研究的发展,为在工程建设中采用防火措施提供了基础数据和理论依据。近年来不断涌现的各种新型防火材料、防火构件、防火配件,如:石膏建筑材料(纸面石膏板、纤维石膏板、石膏装饰板、石膏砌块等石膏制品),岩棉制品(岩棉板、岩棉管壳等),无机防火板材(无机防火装饰板),防火卷帘(防火卷帘门、防火卷帘窗等),用于通风空调系统的防火阀,排烟防火阀,挡烟垂壁(自动挡烟垂壁/垂帘、固定型挡烟垂壁)等。为能满足高层建筑消防设计提供了可能。

  2.消防技术的发展

  各种消防技术得到了长足的发展并在高层建筑中得到推广应用。(1)自动喷水灭火技术:由以前的旧式喷头发展到各种湿式、干式、预作用、雨淋、水幕等系列产品及最新的自动喷水灭火系统和循环启闭自动喷水灭火系统。XQKZ系列水力气控式空气增压给水设备,可实现停电后供给10min的消防用水,使高层建筑各层都保持所需压力和流量。高层建筑中的消防控制中心采用火灾报警和自动消防联动的方式,通过计算机总线通讯和软件编程,滤布完成报警与联动,实现火灾自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、操作显示与计算机图象显示和防火档案管理等五大系统组成的现代自动消防控制体系。(2)正压送风机械排烟技术:前几年我国建成了高层建筑火灾实验塔,开展了火灾烟气流动特性和防排烟实验,取得了"楼梯间及前室正压送风最佳安全压力分别为40pa,30pa;前室内不设机械排烟系统和走道内的排烟口应远离疏散出口"等最新成果,发展了正压送风机械排烟技术。

  二、高层建筑设计防火规范的发展

  1995颁布的国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-1995(以下简称《高规》)与1982颁布的国家标准《高层民用建筑设计防火规范》BGJ45-1982相比较,通过10多年实施中积累的经验,吸收了大量的科技成果,其主要体现:

  1.吸取了近年来国内标准化工作成果

  1988年我国建立了全国消防标准化委员会,并于1992年编制完成国家标准506项,行业标准355项,企业标准3项的全国消防工作体系表。近年来国内又制订了消防的基本标准,实验方法标准和产品标准等各种国家标准200余项,还发布了国家消防工程技术规范19本。《高规》有这些标准配套使用并在条文和条文说明引用,充分体现了《高规》的进步与发展。例如《高规》的条文解释引用建筑材料不燃性试验方法标准GB5464,难燃性试验方法,可燃性试验方法GB8626,使术语不仅具有定性的概念,且有定量的含义,充分显示范围的严谨性;又如:自动喷水灭火系统的用水量引用现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》,关于消防控制室的设置引用现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》,压滤机滤布条文中文字很少,涉及内容具体,容易操作实施;再如:室内装修则引用现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》,使综合性规范从配套规范得到具体详细的补充。

  2.采用了国内新技术,使规定的措施更加具体

  《高规》中对金属承重构件保护的三种方式,明确规定喷涂防火涂料是其中的一种方式。发布1982年版本时,国内尚无钢结构防火涂料。

  3.现行《高规》体现了防火、灭火实力的增强

  在适应范围方面取消了"建筑高度超过100m"的限制;在防火分区方面:商业营业厅,展览厅地上部分允许最大面积4000m2,地下部分允许2000 m2,裙房部分可增大到5000 m2;在构件耐火极限要求方面:防火墙由4.00h降到3.00h,承重墙、楼梯间、电梯井和住宅单元之间的墙由3.00h、2.50h降到2.00h。以上修改涉及到的火灾自动报警技术,自动喷水灭火技术,防火分隔技术,新型防火建材与构件、配件和阻燃技术,体现了综合防火、灭火实力的增强。规范的修改不仅仅是形式上放宽,其实质仍要保证安全性,这只有在消防技术的进步与成熟的条件下才能实现。

  4.保护人类生态环境,促进卤代烷替代技术发展

  根据(中国消防行业哈龙整体淘汰计划)的有关规定,1997年《高规》局部条文修订中,已将第七章第六节"灭火设备"中有关应用卤代烷自动灭火系统的条文作了修改,停止在非必要场所使用卤代烷灭火的系统;而在必要场所中也不明确规定用卤代烷灭火系统。

  三、探讨的一些技术问题

  1.从消防角度考虑,《高规》要求:"建筑高度超过100m,且标准层建筑面积超过1000 m2的公共建筑,宜设置屋顶直升机停机坪或供直升飞机救助设施"。但由于建筑屋顶的造型和投资方面因素,一些超高层建筑未设屋顶直升机停机坪,理由是有了防烟楼梯间,就可以保证安全疏散。由于规范未作强制性规定,以致国内超过100m高的建筑,除少数外,多数未设屋顶直升飞机停机坪。今后的超高层建筑是否都要设,哪些必要设,哪些可不设,是当前急待解决的消防安全技术问题之一。

  2.《高规》规定:"建筑高度超过100m的公共建筑,应设置避难层(间)""两个避难层之间,不宜超过15层"。设避难层理由是:避难层还能竖向分隔的作用,不设避难层无法实施竖向分隔。但不少人认为设置避难层影响建筑物立面造型,浪费工程投资,火灾时人们能否自动地到响应避难层去避难也是个问题,所以主张多设些避难间比集中设置避难层好。这是当前普遍关心的消防安全技术之二。

  3.随着高层建筑的发展,建筑面积超过100,00 m2的越来越多,采暖空调和热水供应等冷热负荷越来越大,建筑物所需锅炉,热水器,直燃机等燃油、燃气设备越来越大,耗油、耗气量成倍增加,它们的合理设置和储油、配气的防火安全设计,是待解决的消防技术问题之一。

  4.对于高层建筑的商业营业厅,展览厅等,当设有自动报警,自动喷水灭火系统,装修材料不用一般性可燃材料的情况下,地上部分防火分区允许最大建筑面积为5000 m2,但有些隔区域还要求平时在使用中敞开,显然是不能用防火墙的;同时在调动建筑内的中庭、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位更不能采用防火墙分隔。因此,人们提出二条分隔措施:一是采用防火卷帘,且耐火极限不低于3h;二是普通防火卷帘两侧加闭式自动喷水灭火系统保护。前者其防火卷帘很难制式,后者用水量大延续时间长,还需设独立系统。研究解决在上述条件下的防火分隔技术,是当前面临的一个技术难题。

  5.高层建筑有许多采用玻璃幕墙作外装修。但有些人认为玻璃幕墙平时造成城市中光污染,火灾时是上下蔓延的通道,同时玻璃坠落,对下面人员造成很大的威胁。因此,玻璃幕墙能否改进,是否需要限制使用,或者采用什么样的消防安全技术来保证防火安全,是迫切需要解决的消防安全的又一技术难题。

  四、发展高层建筑消防科学技术的建议

  1.加强高层建筑消防科学技术的研究,加强火灾基础科学的研究,涉及消防科学技术长远发展的后劲题,特别是进入21世纪应加强火灾基础科学的研究,我们感受到在火灾基础科学研究方面需要做的工作还很多。例如:建筑火灾蔓延规律和烟气流动特性、建筑材料热物理性能等研究领域,需要引向深入,高层建筑火灾模化研究和疏散避难的理论与技术,需要开掘与发展,建立相应的实验手段,如:大空间火灾燃烧实验馆,可燃气体检测实验装置,高层建筑火灾实验塔,带升降吊顶的自动喷水灭火系统实验馆等基础研究和大型实验设施,上述科技力量,除各自负担的研究,开发任务以外,更需要利用整体优势,适当组织一些合作攻关课题,将会取得更好的效果。

  加强国际合作,加强消防科技信息交流,高层建筑消防安全问题是国内外共同关注的问题。因此,我们应积极争取开展国际合作研究院的可能性,把类似"高层建筑火灾实验塔"那样的实验手段向国际开放,与国际同行携手合作,发挥各自优势,共同发展高层建筑消防安全技术,加强消防科技信息交流是加强合作的重要途径,不仅要通过网络检索国外的信息,还应把国内的科技信息输入到数据库中,以供查询。专题论证多种形式,以及掌握和交流消防科技研究新动态,新成果及发展目标,发展规划,发展趋势等重要消防科技信息,推动消防科学技术的发展。

  2.加强科学管理

  现代消防设施,需要设计人员的精心设计,施工队伍的精心施工,监督部门的严格监督,还需具备现代消防技术人员去维护、管理,才能发挥其预防与扑救高层建筑火灾的作用,所以必须把高层建筑消防设施实行科学的维护、管理,提供到与设计、施工同等重要位置。

  五、结语

  21世纪初仍是我国高层建筑快速发展的时期,也是中国消防科技工作者与国内外同行密切合作,向新的高层建筑消防科学技术高峰攀登的时期。中国消防科技工作者应该在新的时期做出新的更大贡献。

相关推荐