超高层建筑防火设计

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浅谈超高层建筑防火设计

按规定，我国高度超过100米的建筑为超高层建筑，防火设计按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95执行。由于导致高层建筑发生火灾的因素较多，扑救难度大，因此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。

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如果超过消防登高车辆的高度则无法从室外扑救，只能依靠自救，即依靠室内的消防疏散设施。

因此，针对一上特点，高层建筑防火设计必须强调几个问题：

（1）合理布置高层建筑总体布局和防火分区

总平面布置中的主，附体关系，该建筑与四周建筑的间距及车道的设置等等，均属与防止蔓延和迅速扑救密切相关的问题，也是进行建筑方面设计方案时须首先考虑的重要因素之一。合理的总平面布置，不但有利于火灾扑救，而且对防止火势蔓延有极大帮助。设计时需不折不扣执行。

防火分区是延缓火势蔓延的重要措施，包括水平和竖向两种。水平防火分区是应用

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对此颇有争议（日本、德国等国家明文规定禁止使用）。其中部分原因在于玻璃幕墙不但因抽风作用而成为火势蔓延的途径，而且在火灾发生后，常常等不到人员疏散完毕，幕墙就已达到耐火极限而向下掉落，严重影响人群的疏散。

（3）加强自然排烟设计及安全疏散设施设置

目前，高层建筑中玻璃幕墙和竖向管道常常成为火势蔓延的途径，造成火势跳跃防火分区，扩大火灾损失；其次，大量高层建筑火灾证明了烟是高层建筑火灾中最大的杀手。因此，防排烟设计与安全疏散设施的设置是高层建筑防火设计中十分重要的环节。

国家明确规定电梯前室及相关地方增设防排烟系统，疏散楼梯增设正压送风系

33层跑到第

区域是解决这一问题的最有效办法，为疏散中的人群提供休息的场所，为残疾和受伤人员提供保护，直到得到消防人员的救助。这些避难层也可以用作救援队的疏散指挥点，实现建筑内的有序疏散。因此，我国《高层民用建筑设计防火规范》规定：建筑高度超过100米的公共建筑，应设置避难层（间），并应符合下列规定：

1．避难层的设置，自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间，不宜超过15层；这是因为登高、举高消防车，最大作业高度在30~45m；根据对消防队员的实测，登高超过10层时，心跳和呼吸明显加快，不适应扑就的需要，会给灭火工作带来不利影响；因此结合上述原因，并兼顾节约投资，首层至第一个避难层及以上两个避难层之间，不宜超过15层；

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（二）

而在形势危急的情况下，直升机便将直接充当空中消防车的作用。据介绍，目前用于灭火的直升机都带有一个喷射炮的装置，其可以将携带的灭火材料喷向火海。除此以外，还可以利用直升机与地面泵车联合，由地面泵车负责供水。这样便可以克服高度限制，将水源源不断地送往空中。

直升机的另一重要用途是用于救生。高层大火时向下的通道很容易被火势切断，人员只能选择逃往楼顶。如果楼顶地形适合降落的话，直升机便能降下来救走被困者；如其地形难以着陆，直升机还能通过抛下软梯，实施救援。

因此，《高规》规定：建筑高度超过100m，且标准层建筑面积超过1000m2的公共建筑，宜设置屋顶直升机停机坪或供直升机救助的设施，并应符合下列规定：1

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（三）

玻璃幕墙在外墙装饰上外表华贵而又不失庄重，并且可以减轻建筑物的结构荷载，因此应用广泛。但其在火灾情况下的安全性设计更需高度重视，钢材和铝合金型材的耐火性能都比较差，钢型材在300℃～400℃高温下强度下降，600℃时失去承载能力，而铝合金结构型材的耐火性能更差，受热条件下极易发生结构变形，250℃～300℃左右既失去承载能力。目前的玻璃幕墙结构设计中虽然考虑了玻璃和铝合金在

温度骤变情况下因变形伸缩不一致而发生的“冷桥”现象，玻璃和铝框中间采用橡胶、聚乙烯泡沫材料相隔，但是能承受的温度变化范围仅在－40℃～＋50℃之间。建筑物内发生火灾，辐射热、高温烟气都使结构温度变化范围远远大于＋50℃，结构受热膨胀变形过大，造成玻璃破碎、脱落。另外隐框玻璃幕墙的玻璃用硅硐胶、橡胶与铝合金框胶合，硅硐胶的耐高温程度也只有200℃，超过了200℃胶的作用即会发

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用品等多紧靠幕墙布置，这样一旦发生火灾，这些空隙即成为火灾蔓延的途径，造成不应有的损失。根据经验可使用“防火毡包法”，就是用玻璃棉等材料压实，然后外包铝泊纸包严，塞到缝隙中间，下面用铁皮、铁丝或钢筋固定，上面用非燃材料如铁皮等固定罩住，然后再适当做些粉刷装饰可以满足防火要求。

此外，玻璃幕墙本身的结构安全性上来讲，幕墙上开窗面积总和要小于幕墙面积的10％，尤其是隐框结构窗开得越少越好。因此有玻璃幕墙的大型公共建筑、高层建筑时，还要根据具体空间的布置情况和实际开窗面积来计算分析实际排烟能力，必要情况下增加机械排烟设施。