关于超高层住宅建筑防火设计

超高层住宅建筑防火设计

【摘要】本文针对超高层住宅建筑的防火要求，分析了其在耐火等级、防火分区、防烟分区、安全疏散等方面的防火设计，为这类建筑物的防火设计提供切实可行的设计方法。【关键词】超高层住宅建筑

1 前言

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，高层住宅如雨后春笋般不断出现。特别是改革开放以来，发展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，大有方兴未艾之势。超高层住宅建筑即是超过100米的住宅建筑。然而正因为它的层数多，人口密集，导致了其在人员疏散和火灾扑救上的困难情况，给防火设计工作带来了一些问题，需要进行较深入的探讨。

2超高层住宅建筑的消防特点

2．1 火势蔓延快

超高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道等竖向井道，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，成为火势迅速蔓延的途径。据测定，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0.3米/秒，在火灾燃烧猛烈阶段，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0.5～3米/秒；烟气沿楼梯间或其它竖向管井垂直方向扩散速度为3～4米/秒。如一座高度为100米的大楼，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。

2．2 疏散困难

超高层住宅建筑的特点：一是层数特别多，垂直距离长，疏散到地面或其他安全场所的时间会很长；二是人员很集中；三是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。普通电梯在火灾时由于切断电源等原因，往往停止运转，为此，安全疏散主要还是依靠楼梯，而楼梯间内一旦窜入烟气，就会严重影响人员疏散。这些，都是超高层住宅建筑的不利因素和条件。

2．3 扑救难度大

超高层建筑发生火灾时从室外进行扑救相当困难，主要是：

1）灭火进攻困难。一方面缺乏地面消防行动展开的场地。另一方面，外部灭火进攻受到限制。因为现在配置的消防云梯车最高仅能达到70余米，所以超高层住宅建筑上部发生火灾时，消防队员是无法进行外攻的。

2）登高困难。当上部楼层发生火灾时，如果停电，消防电梯也失效时，消防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快，呼吸气喘，影响灭火战斗的展开。而且通过楼梯间登高时，也会与楼梯间内往下疏散的人流碰撞，严重影响登高速度，贻误灭火救援的时机。

3 超高层住宅建筑的耐火等级

根据高层民用建筑防火安全的需要和高层建筑结构的现实情况，将高层民用建筑的耐火等级分为两级。《高规》有关条文规定，一类高层民用建筑的耐火等级应为一级，二类高层民用建筑的耐火等级不应低于二级。

超高层住宅建筑属于一类高层民用建筑，因此耐火等级应为一级。由于超高层住宅建筑，不仅规模大，而且性质重要，还有风道、空调等竖向管井，有的还要使用大量的可燃装修材料。一旦防火分分隔处理不好，往往成为火灾蔓延的途径；还有老人、小孩等，紧急疏散十分困难。如果发生火灾、火势蔓延快，疏散和扑救都很困难，容易造成重大损失和伤亡事故。因此，对其耐火等级要求高于二类建筑是合理的。

4 超高层住宅建筑的防火、防烟分区

4．1 超高层住宅建筑的防火分区

当超高层住宅建筑内的某一个房间失火时，燃烧产生的大量热能可以把火灾迅速向周围传播，并最终导致整个建筑物全部起火。有效地阻止火势蔓延，把火灾控制在一定范围之内，并最后扑灭火灾，是十分必要的。惟有在建筑物内部的防火分区可以担当此任。4．1．1 水平防火分区

超高层住宅建筑的每个防火分区建筑面积不应超过1000平方米。（设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大的建筑面积为2000平方米；当局部设置自动灭火系统时，增加面积可按局部面积的一倍计算）

划分防火分区时除考虑最大建筑面积这一主要因素外，还必须结合建筑物的平面形状、

人流情况妥善确定防火分隔物的具体位置。

4．1．2 竖向防火分区

火灾不仅能在起火楼层水平蔓延，而且还能沿着建筑物的外墙洞口及室内各种竖向井

道（包括敞开式楼梯间）向上蔓延。为了把火灾控制在一个特定的垂直高度范围内，超高层住宅建筑应划分竖向防火分区。

超高层住宅建筑内如设有上、下层相互连通的走廊、敞开楼梯、跨层窗等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区对待。

4．1．3 外墙防火分隔

火势除由内部各竖向井道向上扩散外，还通过门窗洞口向上层蔓延。因而，上、下层窗间墙高度至少宜有1.5米左右，若有凸出墙面的水平遮阳板、阳台等构件时，其上述高度可适当减少，因这几种构件可以起到阻挡火焰接近上层窗口的作用。

4．2 超高层住宅建筑的防烟分区

超高层住宅建筑的防烟分区的设置原则应该满足有关规定的要求。其防烟分区的划分可以按建筑空间的不同用途来划分，也可以按每层的建筑面积划分，还可以按楼层划分。从防排烟的规律看，在进行建筑设计时应特别注意的是垂直划分防烟分区，对于超高层住宅建筑来说，可以把其按15～20层分段，一般是利用不连续的电梯竖井在分段处错开，楼梯间也做成不连续的，这样处理能有效地防止烟气无限制地向上蔓延，对超高层住宅建筑的安全是十分有益的。

5 超高层住宅建筑的安全疏散问题

5．1 安全出口

超高层住宅的每个防火分区范围内至少应该有两个不同疏散方向的安全出口。安全出口应为防烟楼梯间，要有直接自然采光通风。

作为安全出口的楼梯间各层不应变更位置，而且在底层要有直通室外的外门。

考虑到失火时居民向下和向上两个方向避难的可能性，每个作为安全出口的楼梯间要直通屋面，但顶层设为通廊时可以只有两个楼梯间直通屋面。

作为安全出口的楼梯间宽度应按人数最多一层每1米/100人计，但不得小于1.1米。楼梯不得采用扇型踏步和螺旋踏步。

5．2 疏散通道

超高层住宅的公共走廊是连接住户与安全出口的疏散通道。其疏散距离和宽度是保证疏散安全的重要方面。

住户的户门至最近的安全出口（外部出口或楼梯间）的最大距离：位于两个安全出口之间时应为40米，位于袋形过道一侧时为20米。