高层建筑防火要求

高层建筑防火要求

高层建筑始建于19世纪末期。随着工业生产的迅速发展，城市人口的持续增长，特别是今年许多国家出现了人口超过110万的城市，城市土地资源紧张，促使城市建筑向高空延伸，城市构造随之高层化，以适应经济发展的需要。改革开放以来，我过的高层建筑亦得到了日新月异的发展，在一些城市数以百计的高层建筑拔地而起，大大改变了城市的面貌，例如在21世纪即将来临之际，一座由设计世界最高办公楼之一——某某大厦的加拿大某某公司设计的某某大厦在国际投标中一举中标高高耸立在上海某某开发区，它荣膺我国建筑高层桂冠主楼高度达422米，居世界第三，亚洲第一，总建筑面积29万余平方米。其设计新颖，空间丰富且功能完善，它既是现代科学技术的象征，又是城市发展的重要标志。

高层建筑是人类智慧的结晶，然后，高层建筑的消防安全问题，是现在全世界消防领域面临的共同难题。

一．高层建筑的火灾特点

1.1 灾蔓延快

1.1.1烟囱效应

高层建筑的楼梯间，电梯井，管道井，风道，电缆井，派气道如果防火分隔存在问题，发生火灾时将像一座座高耸的烟囱，建筑高度越高，烟囱效应越强烈。据实验资料证明，在火灾初起阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.35米/s；烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3.5~4.5米/s。如一座高座110米的高层建筑，在无阻挡的情况下，半分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。

1.1.2可燃物品

高层建筑中，高级旅馆，综合楼以及重要的图书楼，档案楼，办公楼，科研楼等建筑一般室内的装修，家具及用品等等，绝大多数是可燃的，有的高层建筑还有可燃物品库房，一旦失火，燃烧猛烈，这些可燃物品也是高层建筑火灾发展扩大的重要途径。

1.1.3可燃建筑室内装修材料

高层建筑中，无论是宾馆，还是商场，办公楼，由于其用途需要，往往都要根据自己的特点进行装修，但在装修过程中，又往往采用许多可燃性材料大多都是有机材料和复合材料，特别是化工品用量极大，这些化工原料主要由碳氢化合物组成，燃烧分解产生大量的有毒气体同时还会产生大量烟尘及水蒸气等，这些气体和烟尘都会对人体产生危害作用。据统计，建筑火灾中人员死亡的85%为烟气中毒窒息而死，严重影响了建筑物内人员安全疏散和消防扑救，为火灾的发展扩大创造了条件。

1.1.4纵横交错的各种管道

高层建筑内设置的空调风管，排烟管道，排气管道，电缆管道，吊顶等，比较复杂，既有水平方向，又有垂直方向，这是火灾时烟气火势发展扩大的重要路由，因为这些管道内没有的防烟防火阀，由于油垢尘埃的影响有时失效不能动作。

1.1.5火势卷叠沿外墙向上发展扩大

火灾时，大量的烟光从燃烧层窗口喷出，在窗外风力的作用下，烤裂上层玻璃窗，并引起上层室内的可燃物燃烧。如此层层蔓延，使高层建筑形成立体火灾。尤其玻璃幕墙建筑遭受这种危险性更大。

1.2 疏散困难性

高层建筑发生火灾时人员疏散难的原因：

1.2.1疏散距离长

高层建筑层数多，垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间也会相应延长，据调查统计，一般的高层建筑办公楼，平均容纳4100人~5100人；高层超过310的高层建筑，可能容纳数万人。由于垂直疏散通道有限，垂直疏散距离又长，数千人，甚至数万人若从整幢大楼疏散到地面，需要很长时间，少则几十分钟，多则几小时。层数越高，人员越多，疏散时间也越长。

1.2.2疏散手段有限

发生火灾时由于各种竖井拔气力大，火势和烟雾向上蔓延快，增加了疏散的困难，高层建筑平时主要的垂直交通工具是电梯，但一般客梯没有防火，防圈，防水等措施，火灾时必须停止使用，消防电梯又主要为消防队员扑救火灾专用，

为此，多数高层建筑的安全疏散主要还是依靠楼梯，而楼梯间一旦窜入烟气，就会严重影响人员疏散。消防云梯车数量有限，高度也有限，不能完全满足高层建筑安全疏散和火灾扑救的要求。所以火灾时有限的楼梯间是室内人员垂直疏散的唯一手段。

1.2.3疏散人员集中

火灾时由于现场混乱状态呼救声的作用影响，受烟气的威胁，人的本能恐惧心理和逃生欲望，强烈暴露出来，使人们涌向安全通道。大量的人流在楼梯间汇集后，极易发生拥挤堵塞，其困难程度极大。

1.3 火灾扑救难度大

1.3.1救援扑救进攻难

高层建筑高达几十米，甚至超过二三百米，发生火灾时外部进攻受限。现在培植的消防云梯车高度有限，即使现在世界最高的云梯车亚洲仅三辆，我国仅一辆，其高度仅73米，另一方面缺乏地面消防行动展开的场地。高层建筑的主题建筑周围往往设有裙房，妨碍登高车全方位靠近主体建筑进行灭火救援活动，所以超高层建筑上部楼层发生火灾，消防队员无法进行外攻。

1.3.2消防设施不够完善

高层建筑扑救要立足于自救，即主要靠室内消防设施。但由于目前我国经济技术条件所限，高层建筑内部的消防设施还不可能很完善，尤其是二类高层建筑仍以消火栓系统扑救为主，因此扑救高层建筑火灾往往会遇到较大困难，并进而影响火灾的扑救。

1.3.3登高困难

55米以下楼层发生火灾，消防队员尚可利用消防云梯车登高，在55米以上部位发生火灾，如果停电，消防电梯也失效，先放队员只能通过室内楼梯登高。消防队员负重登高，因体力因素，导致心跳加速，呼吸气喘，影响灭火战斗展开。而且通过楼梯间登高时，也会与楼梯间内往下疏散的人流相对撞，严重影响登高速度，延误灭火救援的战机。

1.3.4供水困难

高层建筑发生火灾，火灾用水量比较大，有时需要达到85L~125L/s，而如

果大楼停电，消防泵失效或故障，室内供水系统无法满足要求，向上供水就极其困难。经灭火演练测试，三辆大功率消防车串联，通过水泵结合器供水，高度只能达到165米，通过水带直接供水，高度只有155米。何况登高铺设的水带，往往会被破碎而落的玻璃片刺破，使灭火供水受阻中断。

1.3.5排烟困难

高层建筑火灾时，因受消防登高设备和玻璃幕墙限制，以及风向，风力的影响，难以实施破拆玻璃窗进行自然排烟。采用机械排烟系统，也会受到如室外风压，室外空气温度与室内空气温度不同等气候条件的影响而难以达到理想的排烟效果。特别是停电或机械排烟系统发生故障情况下，排烟就更为困难。大量的烟气笼罩在大楼内，对消防队员的灭火救援行动和室内人员的疏散造成严重影响。

1.4 功能复杂，火险隐患多

一些综合性的高层建筑，功能复杂，可燃物多，使用单位多，多用作饭店，办公楼，贸易楼，邮电通信楼，金融楼等设有供电设备，厨房设备，暖通设备，给排水设置，环保设备，交通输送设备，人员密集，管理制度不易落到实处，潜在火险隐患多，尤其综合性高层建筑一个明显特点是用电量大，配电线路多，如使用管理不善，容易发生火灾事故，这些特点说明了高层建筑较其他民用建筑潜伏着更多的火灾危险性。

二．高层建筑的防火对策

2.1 合理选择建筑用址和附属建筑的设置

单从消防角度考虑，应注意以下几点：

2.1.1应受到城市消防站的有效控制

高层建筑无论设在市区或是郊区都应与城市消防站保持便捷联系，以便在发生火灾时，城市消防站能迅速出动并有效地组织扑救。

2.1.2宜远离火灾危险性为甲、乙类的厂房，甲、乙、丙类液体和可燃气体储罐以及可燃材料堆场。

2.1.3与周围建筑物保持足够的防火间距

主要根据火灾时建筑辐射热对相邻建筑的影响，满足扑救要求和节约用地等

因素确定。

2.1.4应设有消防车道及消防水源

高层建筑宜设置环形消防车道，高层民用建筑宜与城市主次干道有机相连，使消防车能在最短时间内到达火场。

2.1.5合理布局裙房

高层建筑的底边至少有一个长边的长度，不应布置高度大于5.50米，进深大于4.50米的裙房，且在此范围内必须设有直通室外的楼梯间的出口。便于消防队员，消防车进行灭火救援。

2.1. 妥善安排油浸变电器，燃气、燃油锅炉房的位置

火灾爆炸实例证明，燃油、燃气锅炉，油浸变电器一旦发生爆炸起火，危害大。因此，在总平面布置时，要十分注意防火安全。

2.2 加强防火管理，严格落实管理制度

2.2.1严格电气，燃气管理

要选用安全可靠的电器产品和燃气设备，不使用明火或电热丝裸露的电器和燃器设备器具，其次电器设备及其线路和燃气设备及其管道按标准，规范要求安装铺设，不得擅自乱接、乱拉、乱装。供气管道在地面进入大楼前应设置紧急切断阀。

2.2.2严格明火管理

对施工，维修过程中必须进行的明火作业，必须经公安消防部门审批后方可作业。加强安全监护工作，在作业现场必须安排专人进行监护。对餐厅、餐馆的加热器具应严格限制使用，如使用必须落实专人负责。对吸烟问题应制定有针对性的管理规定并落实。

2.2.3严格操作规定

对用火、用电、用气必须制定安全操作规程和管理制度。对涉及用火、用电、用气的操作人员，必须经过安全技术培训和安全责任心教育，使其具备良好的安全意识和操作技能，自觉遵守操作规程。

2.2.4严格维护保养制度

对电气设备、燃气设备、机械设备等，必须定期维持保养，发现故障，及时

修复使其始终处于良好状态。

2.3 控制火灾扩大措施

2.3.1水平防火分区化

是控制水平面内，利用防火墙或防火卷帘等分隔物的火灾规模，阻止火灾扩大的基本措施，应严格落实实施。

2.3.1.1面积防火分区化

对面积范围大，规模大的高层建筑，按照实际情况，规范要求进行面积分区化。

2.3.1.2功能防火分区化

对不同用途，功能的部位，进行防火分区，应根据功能用途具体情况划分，选择采用防火墙，防火门，分隔水幕等防火设施进行防火分区。

2.3.2竖向防火分区化

火灾不仅能水平蔓延，而且还能沿建筑物外墙各种井道，楼梯间竖向蔓延，将火灾控制在一个特定垂直高度范围内的措施。

2.3.2.1井道分区分隔化

对电梯井、暖通风井、燃气管井等竖向井道，必须采用相应耐火等级的防火墙，防火门，防火阀，应上下连通层作为一个防火分区对待进行分隔。

2.3.2.2层间分区分隔化

其上下楼层分别用耐火极限不低于1.60h或1.10h的楼板等构件进行防火分隔，对屋顶的金属承重构件，宜采用防护保护措施，各种管道穿过楼板时，必须在其穿越楼板作用A级材料严密封堵。

2.3.3中庭，外墙及玻璃幕墙防火分隔化

对于中庭，外墙，玻璃幕墙应采用设置有效的防火门窗，防火卷帘，火灾自动报警系统，尤其对玻璃幕墙还应设置防护冷却水幕，窗槛墙，窗间墙，进行分隔保护。

2.3.4装修材料非难燃化

建筑装修材料和室内装修材料的非难燃化，是预防火灾扩大蔓延的有效措施，用于高层建筑室内墙面，隔断，地面应采用B1级材料，对于室内顶棚必须

A级材料，局部造型装修需要，可采用B2级材料，安全疏散通道，楼梯间及其前室，避难区（间）等生命之路，其墙面吊顶，地面均应采用A级材料装修。

2.3.5完善消防设施，达到消防自动化

高层民用建筑内，除了安装消火栓，消防软管水喉外，必须按照规范系统，全面地设计火灾报警系统，自动灭火系统，自动防排烟系统，并根据不同场所的特点实用针对的原则选用消防设备，达到早期发现及时扑灭，将其消灭在火灾初期阶段。

2.4 安全疏散避难措施

2.4.1疏散走道

逃离起火房间的人员进入走道后，应能交好地保障其顺利奔向防烟楼梯间的前室和楼梯间，为了缩短疏散时间，疏散走道应力求短捷，便于形成双向疏散，应有明显的疏散指示标志和事故照明设施，其两侧的墙壁和顶部的楼板，吊顶必须A级材料，宜具有天然采光和通风排烟设施，合理细致设计确定疏散通道的位置，安全疏散距离，疏散走道和门的宽度，高度且不宜设置台阶。

2.4.2疏散楼梯

为保证安全疏散，每幢高层建筑应设置至少两座防烟楼梯间，宜靠外墙布置，必须有采光和防排烟设施，结合人流线布置，宜在电梯厅旁设置，应采用乙级或甲级防火门作为前室和楼梯间的门，门必须向外开启，并不应设置门槛。

2.4.3避难层

避难层是保障高层建筑内的人员在火灾时安全脱险的一项有效措施。为保证避难层足够的耐火极限，宜采用钢筋混凝土楼板，在避难层下的楼板上宜设隔热层，四周的墙体及隔墙其耐火极限不应低于3.50h，隔墙上的门应采用甲级防火门，避难层可兼作设备层。

2.4.4屋顶停机坪

专供直升机抢救疏散到屋顶平台上的避难人员的消防设施，超高层建筑的屋顶宜设置屋顶停机坪，起降区多采用矩形或圆形，其面积主要取决于可能投入使用的最大直升机的全长的1.5~2.5倍的平方值，设在超高层建筑屋顶上的起降区的场地结构，必须考虑各种荷载的冲击作用。其地面A级材料制作，应设置着

陆灯，导航灯等标志便于夜间顺利起降。

2.4.5消防电梯

电梯是高层建筑重要的垂直交通工具，火灾时客梯是不能用于疏散人员的。鉴于高层建筑垂直安全疏散楼梯极其有限，应设置消防电梯，消防电梯的载重不应小于850kg。应采用一级负荷供电，其动力和控制电线，电缆采取防火，防水措施，电梯内装修材料应A级材料装修，以提高应急疏散的效率和安全性。2.4.6防排烟设施

防排烟设施与安全疏散和消防扑救关系密切，它能为消防扑救创造有利条件，同时可以控制火势蔓延扩大，因此在高层建筑设计时必须设计有效的防排烟设施。从确保安全疏散角度，在防烟楼梯间及其前室，避难间（区）应采用正压送风，在疏散走道采取机械排烟方式。对消防电梯井及其前室应采取正压送风，防止烟气侵入。