超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)探索

時(shí)間:2022-08-18 09:05:57

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超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)探索

摘要:在城市發(fā)展的過(guò)程中,人們?yōu)榱藢で蟾鄼C(jī)遇而涌入大城市,也由此導(dǎo)致各城市土地資源出現(xiàn)緊張情況,超高層建筑數(shù)量也隨之增多。由于超高層建筑人員密度較大,一旦發(fā)生火災(zāi),就容易造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失甚至人員傷亡。因此,高層建筑消防設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)消防火栓及自動(dòng)噴火系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,從而保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞:超高層建筑;消防系統(tǒng);給水系統(tǒng)

1超高層建筑的主要特點(diǎn)

首先,超高層建筑高度比一般建筑要高,且樓層也更多,建筑面積相對(duì)較大。電梯是超高層建筑的主要設(shè)施,可以更好地滿(mǎn)足居住者使用要求。與普通建筑相比,超高層建筑從豎向空間方面來(lái)看也更加密集,從而增加了消防設(shè)計(jì)難度。其次,超高層建筑中有較多豎井且相關(guān)設(shè)備相對(duì)較多,不同的樓層功能、結(jié)構(gòu)均是獨(dú)立的;同時(shí)超高層建筑高度非常高且豎向體積較大,會(huì)設(shè)置較多的避難層,因此在進(jìn)行消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)更好地滿(mǎn)足火災(zāi)救援要求。

2超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義

與普通建筑相比,超高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、樓層也相對(duì)較多,這就在無(wú)形中增加了災(zāi)害的發(fā)生率。超高層建筑中水電路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,增加了用水、用電的負(fù)擔(dān),當(dāng)出現(xiàn)短路、漏電等情況時(shí)非常容易導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。在超高層建筑中豎井?dāng)?shù)量多,且各樓層間都是連通的,一旦某層樓發(fā)生火災(zāi)就會(huì)蔓延到其他樓層,出現(xiàn)煙囪效應(yīng),或是蔓延相對(duì)較快。如果消防系統(tǒng)不完善就無(wú)法在第一時(shí)間進(jìn)行救援,同時(shí)還會(huì)增加人身及財(cái)產(chǎn)方面的損失。因此,在進(jìn)行超高層消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用規(guī)范的方式,以保證超高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而更好地保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

3.1疏散方面的難點(diǎn)

(1)疏散出口設(shè)計(jì)問(wèn)題。一些建筑企業(yè)在設(shè)計(jì)建筑疏散出口的過(guò)程中為了節(jié)省成本投入,增加建筑使用面積,隨意減少安全出口數(shù)量,樓梯位置設(shè)計(jì)不夠合理。此外,也有一些開(kāi)發(fā)商任意壓縮樓梯間和走道的面積,導(dǎo)致安全出口寬度不足,疏散力度有限。(2)消防電梯設(shè)計(jì)問(wèn)題。一些建筑商在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的過(guò)程中,將消防電梯設(shè)計(jì)成了普通電梯;將豎井布置在消防前室周?chē)?,卻將走道排煙口設(shè)置在了前室口附近。這種不合理的設(shè)計(jì),導(dǎo)致一旦發(fā)生火災(zāi),就會(huì)出現(xiàn)排煙氣流和人員疏散方向相向的問(wèn)題。(3)疏散標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)問(wèn)題。很多建筑的疏散標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)不夠合理,導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)時(shí),人們由于恐懼和慌亂很難冷靜思考,一旦遇到與實(shí)際疏散路徑相差較大的疏散標(biāo)志便會(huì)茫然無(wú)措,容易造成疏散路徑堵塞,為現(xiàn)場(chǎng)疏散工作帶來(lái)了嚴(yán)重的不良影響。

3.2消防設(shè)施及供水方面的難點(diǎn)

要想保證火災(zāi)救援效率,應(yīng)確保消防設(shè)施及供水的穩(wěn)定性。例如,目前救援云梯最高可以到達(dá)101m,但是超高層建筑高度大多超過(guò)101m,再加上一些外界因素的影響,救援過(guò)程會(huì)增加一定的危險(xiǎn)性。另外,高噴車(chē)遠(yuǎn)程移動(dòng)水炮準(zhǔn)確性不足的情況也比較常見(jiàn),這也給救援工作增加了難度。因此,在進(jìn)行超高層消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中還應(yīng)重視消防設(shè)施的可靠性。此外,當(dāng)超高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于超高層建筑豎井太多,會(huì)加快火情發(fā)展速度,在救援時(shí)消防人員應(yīng)佩戴呼吸器,保證呼吸器使用功能良好,確保救援工作的順利進(jìn)行。

4超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1重視對(duì)給水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

(1)采用豎向分區(qū)方式對(duì)給水系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)。城市的快速發(fā)展也帶動(dòng)了建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,城市中高層建筑、超高層建筑建設(shè)數(shù)量逐漸增多,這樣可以在最大程度上滿(mǎn)足人們對(duì)建筑的需求量,在新的發(fā)展時(shí)代超高層建筑成為城市的標(biāo)志。從超高層建筑消防系統(tǒng)來(lái)看,應(yīng)確保消防給水系統(tǒng)的完善性,進(jìn)行給水系統(tǒng)分區(qū)時(shí),應(yīng)將建筑特點(diǎn)及高度作為依據(jù)并參考《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084—2017)。當(dāng)超高層建筑物超過(guò)100m時(shí)消防栓及噴淋系統(tǒng)可以采用豎向分區(qū)方式。例如,給水壓力在0.6~0.8MPa時(shí)應(yīng)做好分區(qū)工作,使用穩(wěn)壓的消火栓確保給水系統(tǒng)的穩(wěn)定性,更好地滿(mǎn)足超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,保證火災(zāi)救援工作可以順利進(jìn)行。(2)做好給水系統(tǒng)分段供水工作。結(jié)合高層建筑高度及火災(zāi)情況做好消防給水設(shè)計(jì)工作,應(yīng)對(duì)超高層建筑消防給水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,采用分階段供水方式,當(dāng)水壓達(dá)到最高值時(shí)應(yīng)采用分段方式并增加避難層增壓消防水池設(shè)置數(shù)量。在進(jìn)行消防水壓設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)了解超高層建筑實(shí)際情況以及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求。此外,在進(jìn)行消防水池水量設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)以建筑實(shí)際高度及結(jié)構(gòu)為依據(jù),同時(shí)還應(yīng)了解建筑中豎井的特點(diǎn)、數(shù)量,并對(duì)消防水池設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,消防水池可以采用聯(lián)通方式也可以采用并聯(lián)或串聯(lián)方式,從而保證消防給水泵運(yùn)行的穩(wěn)定性,保證火災(zāi)救援的效率。

4.2保證消防給水方案的多元化

(1)并聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。普通建筑中的消防給水系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)也比較清晰。在消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中可以標(biāo)明消防水泵、消火栓等的使用方式,使消防給水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更清晰,并且可以為實(shí)際操作提供便利。超高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在了解實(shí)際情況后再進(jìn)行消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì),對(duì)消防給水設(shè)計(jì)方案、給水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及分層給水設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,從而滿(mǎn)足超高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。從超高層建筑角度來(lái)看,可以利用并聯(lián)分區(qū)的方式設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)、臨時(shí)高壓串聯(lián)區(qū)域自動(dòng)噴水系統(tǒng)及常高壓串聯(lián)分區(qū)自動(dòng)噴水系統(tǒng)。超高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括消防水池、消防水泵、給水管網(wǎng)及消火栓的設(shè)計(jì),同時(shí)還要做好消防水池路線的優(yōu)化設(shè)計(jì),保證其關(guān)聯(lián)性,從而確保線路的通暢性,使消防系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足建筑需要。可以準(zhǔn)備兩套超高層消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,同時(shí)確保消防水池系統(tǒng)是并聯(lián)的,一方面應(yīng)確保發(fā)生火災(zāi)時(shí),超高層建筑給排水系統(tǒng)可以正常使用,其中一組線路不得給另一條線路造成阻礙;另一方面應(yīng)保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)水泵可以正常使用,確保消防給水系統(tǒng)可以正常使用。(2)臨時(shí)高壓串聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確保設(shè)計(jì)方案的多樣性,從而保證并聯(lián)分區(qū)消防火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性并做好系統(tǒng)升級(jí),對(duì)原有的聯(lián)通方式進(jìn)行優(yōu)化,形成串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng),其中主要包括水池、水泵、接力水箱、減壓閥、給水管網(wǎng)與消火栓。此種給水系統(tǒng)使用時(shí)可采用傳輸水泵分層給水方式,并采用接力模式來(lái)提升水壓,可以保證火災(zāi)救助順利進(jìn)行。該設(shè)計(jì)原理?xiàng)l理清晰并且可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,其中在超高層建筑中層設(shè)計(jì)水箱及水泵,頂層位置設(shè)置穩(wěn)壓水泵,此種方式可以確保給水系統(tǒng)正常運(yùn)行,并且可以確保水壓處于穩(wěn)定狀態(tài),當(dāng)火災(zāi)來(lái)臨時(shí)可以及時(shí)應(yīng)對(duì),保證救援效果。(3)常高壓串聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。常高壓串聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是超高層消防設(shè)計(jì)中較常使用的方式,這主要是因?yàn)闃菍虞^高,在具體的給水設(shè)計(jì)工作時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水壓穩(wěn)定性差或供水不足現(xiàn)象,當(dāng)遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí),采用串聯(lián)方式可以將積水系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)通模式,確保供水穩(wěn)定。常高壓串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)主要包括水壓、給水管網(wǎng)、消火栓、減壓閥及減壓水箱。采用分層設(shè)計(jì)方式可以使給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加完善,這樣可以更好地預(yù)防高層建筑給排水系統(tǒng)應(yīng)用問(wèn)題。常壓串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)能夠使消防系統(tǒng)更加完善,此系統(tǒng)中需要使用的給水管網(wǎng)較多時(shí),會(huì)采用串聯(lián)方式,將消火栓、減壓閥設(shè)置在中間位置,并根據(jù)樓層特點(diǎn)選擇相應(yīng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),在超高層建筑中最底層為主要樓層,因此應(yīng)確保給水系統(tǒng)的完整性并對(duì)消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,從而保證火災(zāi)來(lái)臨時(shí),給水系統(tǒng)可以正常使用。

4.3強(qiáng)化消防電氣設(shè)計(jì),做好消防系統(tǒng)配電管控

消防電氣設(shè)計(jì)工作在超高層建筑消防設(shè)計(jì)中起到了重要的作用,與整體消防系統(tǒng)有著直接的關(guān)系,可以實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)及自動(dòng)化水平,超高層建筑中消防電氣可以起到預(yù)警、滅火及疏散等方面的功能。超高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)應(yīng)重視完善消防系統(tǒng)配電管理系統(tǒng),在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)落實(shí)電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并滿(mǎn)足消防配電管理規(guī)范,從而確保超高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)水平。在進(jìn)行超高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)確保消防用電是獨(dú)立的,同時(shí)保證消防電梯、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置、自動(dòng)滅火裝置及應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)等設(shè)備供電需求,保證在火災(zāi)來(lái)臨時(shí),即使市政供電被切斷還可以獨(dú)立供電。要想保證消防系統(tǒng)獨(dú)立用電,可以采用專(zhuān)用的供電方式并且不得將與消防電氣設(shè)備無(wú)關(guān)的設(shè)備設(shè)置在配電箱中,通??梢圆捎秒p回路模式。消防設(shè)計(jì)單位與相關(guān)管理部門(mén)應(yīng)確保消防設(shè)備符合要求并保證用電安全。此外,超高層消防設(shè)計(jì)部門(mén)在設(shè)計(jì)前應(yīng)先了解建筑具體情況,從而保證消防配電設(shè)計(jì)方式的準(zhǔn)確性,使消防配電方式更加穩(wěn)定、有效、可靠,確保消防配電線路布置可以滿(mǎn)足建筑要求,同時(shí)還應(yīng)保證消防配電線路符合消防設(shè)備荷載及用電余量滿(mǎn)足要求。超高層建筑應(yīng)用單位應(yīng)將消防配電安全作為管理工作的重點(diǎn),并構(gòu)建安全巡查機(jī)制,在巡查過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并落實(shí)管理制度,保證消防配電設(shè)備的安全運(yùn)行。

5結(jié)束語(yǔ)

總之,因?yàn)槌邔咏ㄖ藛T密度較大,發(fā)生火災(zāi)時(shí)的疏散難度較高,所以超高層建筑工程建設(shè)過(guò)程應(yīng)保證消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性,在了解建筑實(shí)際情況后,合理制訂消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,同時(shí)還應(yīng)做好與相關(guān)專(zhuān)業(yè)的結(jié)合工作,提高設(shè)計(jì)方案水平,從而保證超高層建筑施工質(zhì)量。

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作者:連亨通 單位:廣東博意建筑設(shè)計(jì)院有限公司