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超高层建筑设计中消防设计难点 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析

Summary：随着城市人口密度的不断增加，超高层建筑的数量也在不断增加，为提高高层建筑的安全性，应加强对其中消防系统的设计。本文就超高层建筑设计中消防设计难点进行探究，针对消防建设中的难点进行分析，给出超高层建筑中消防建设新思路。旨在加强对消防工作的重视，维护建筑的安全性。

Keys：超高层建筑设计；消防设计；火灾自动报警系统

引言：超高层建筑中的电气线路较为复杂，并且人群密度较大，在设计修建过程中，应加强对消防安全工作的重视，针对电气消防中的难点进行设计和分析，不断强化消防设计的有效性。良好的消防设计不仅使超高层建筑的安全性得以提升，更重要的是能够保障人们的生活和工作的安全。因此，相关的消防安全负责人应根据建筑具体情况来设计消防系统，降低火灾危险发生的概率。

1超高层建筑火灾特点

超高层建筑指的是楼层在40层以上，并且高度在100m以上的建筑，超高层建筑为使整栋楼的功能设施完善，其在建设的过程中，内部的电气化程度较高，各类的电线管道较为复杂。因此，其内部产生线路故障的可能性大大增加，十分容易产生漏电等情况，引发火灾危险。超高层建筑中一旦发生火灾，首先，其火势蔓延速度非常快。在100m以上的空中，其风速较大，为火灾提供更加充足的氧气，加速火灾的扩大，另外，在超高层建筑中，内部的管道较多，能够直接与楼下进行连接，火灾容易从管道处进行蔓延，一旦起火，其内部的蔓延速度非常快。其次，扑救困难。一方面，目前的火灾消防车的云梯最高能够达到50m，消防车或消防栓能够供水的高度在100m左右，但超高层建筑很多都在300m或以上，水源无法到达，无法对其进行扑救；另一方面，超高层建筑中一旦起火，其电路可能发生短路现象，内部可能无法继续给水，导致高层起火后，其难以进行自主扑灭。最后，逃生救援困难。高层建筑中人数较多，在发生火灾后，其救援较为困难。内部人员的疏散混乱，成功到达避难层的较少，在直升机在停机坪救援的人员数量有限，如果使用楼梯进行逃生，其40层以上楼层的高度给了逃生者非常大的难度，人类逃生速度难以赶上火灾蔓延的速度，因此，一旦高层起火，其施救的难度将会非常大[1]。

2项目概况

本项目位于浙江省舟山市小干岛，项目面积为29219.43㎡，规划面积为202940.92㎡，其中地上面积为151941㎡，地下面积为50999.98㎡。主楼建筑高度为219m，其功能主要为办公、酒店以及商务宴会厅。整体建筑中地下两层为停车库，1-4层以及39-49层为酒店服务，6-38层为办公区域，50层为商务会所。建筑设计根据楼层情况设计3层避难所，分别在17层、29层和40层，避难所楼层还兼作为设备层。

3消防设计难点及解决措施

3.1避难层问题

在对本项目进行设计时，建筑中第一个避难层的高度为20.2m，三个避难层之间的距离为50.6m、50.40m、48.05m。在建筑防火的相关规定中明确要求两个避难层之间的高度需要在50m以内，但第一与第二避难层之间的距离大于50m，不符合规定要求。

为确保本超高层建筑的消防论证符合实际消防要求，避免大规模的对建筑结构进行更改，影响施工进程和项目的利益，管理人员经过与其他超高层项目的协商和借鉴，为消防论证提出了新的解决方式。在通过要求第三方消防顾问的情况下，对本项目中超高层建筑的消防设计进行专家评审，针对消防设计中的问题和难点进行讨论，并给出合理的意见，统一双方的观点。将避难层和避难区面积放到了室外屋面，使用4层裙房商业和酒店出屋面的楼梯作为辅助安全出口，提高疏散效果。另外，并在5层屋面避难区设置防倒塌棚架，防止火灾时高空物导致疏散人员意外伤害发生。裙房屋面避难区东侧设置消防登高场地，为人员疏散及营救提供多重保障措施。

3.2人员疏散问题

超高层建筑中人员数量较多，并且较为复杂，在疏散的过程中，其难度更大。一个身体健康的年轻人以最快的速度从20层下楼所需要的时间大约为3分钟，从30层下楼的时间约为5分钟，而超高层建筑内部较为复杂，在起火后，内部的疏散通道较为拥挤混乱，使得整体所需要的时间不断增加。尤其对于最高层的人员来说，想要从疏散通道逃生，其无法使用最快的速度连续下楼50层，需要在避难层稍作休息，并且二次逃生，其速度会有所降低，在无伤亡的情况下，所有人均逃生成功需要半小时以上。

在项目建筑的17层、29层和40层中设计三个紧急避难所，在发生火灾后，利用建筑的特点来制定相应的疏散方式，首先，发生火灾警报时，全体人员应在第一时间进行疏散，各个楼层人员均通过疏散通道下楼。其次，在17层以下的人员应迅速利用楼梯进行疏散逃生，为后续的疏散人员提供通道；最后，18层及以上的人员充分利用避难所，在其附近的人员应快速的进入避难所中，寻找合适的疏散时机，提高逃生几率。

由于设备控制室与避难所位于同一楼层，应加强对设备空间的管理，避免其对避难所产生影响。将设备室与避难所使用专门的防火墙等设施隔开，避免设备发生问题后影响避难所的安全性[2]。另外，火灾可能从管道井口进行蔓延，应将其管口设置远离避难所。在设计避难所以及逃生通道时，应安装专门的安全指示灯，使用具有明显指示效果的夜光灯，为人员逃生指明方向。

3.3高层给水问题

由于我国目前的消防车登高最高为50米，水管能够喷射的高速为100米，对于高度超过200米的超高建筑，发生火灾后，难以通过外部设施进行有效灭火，需要通过内部的给水系统增加自救可能性。在项目建筑中，通过功能区域的不同来设置供水系统，其中万豪酒店中有两个供水区，一个在地下室的水箱处供水，另一处在40层的避难层中设置生活水箱，为酒店提供水源；办公区域用水主要由地下室生活水箱提供，经过管道传输到29层避难所中的生活水箱，再由生活水箱传输到其他楼层；商业区域的供水由地下室中生活水箱供水。由于供水根据不同功能和区域来进行划分，建筑内部的供水设备较多，并且高层中的加压系统较多，导致管线较为复杂。

为使高层建筑中的消防给水系统功能能够正常使用，首先，应将消防系统中的管道和线路进行独立安装，避免电路短路或管线故障导致消防供水系统无法使用。使用管道连接消防水箱，同时在27层设置中转传输水箱，确保在火灾发生后能够进行自主灭火。其次，对水箱进行设计，应保证水箱的容量能够满足火灾的供水，本项目中设置100吨容量的消防水箱。在水管处设计压力设备，负责为水管提供压力。再次，设计火灾监控室，对水箱和水管等设备的状态进行监控，在发生火灾预警时，能够在第一时间对消防系统进行控制，启动相应的消防水管，实现自动喷淋灭火[3]。最后，对喷头进行设计。在超高层建筑设计中，其内部的喷头应避免采用隐蔽性喷头，使喷头实际效果达到最大化，提高其灭火的效果。建设自动喷淋系统时，将其与监控系统进行连接，通过监控室控制消防系统，进而达到灭火的效果。

4超高层建筑消防具体设计

4.1火灾自动报警系统

火灾自动报警系统的构成主要包括触发装置、报警装置以及输出装置，其利用火灾发生时产生的热量和烟雾等变化触发装置，进而形成信号，打开报警装置，最后由控制室对灭火系统进行控制，进而达到灭火的效果。

在超高层建筑中设计自动报警系统，需要符合相应的 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 。

首先，对探测器的设置。在超高层建筑火灾设施建设标准中规定，应根据计算公式： 来对探测器的数量和密度进行设计。在高层建筑中，不同功能的室内应使用合适的探测器，确保探测的精准度。如烟感型火灾探测器或者温感型探测器以及光感探测器，或者复合型探测设备，提高对不同环境中火灾的敏感性，提高探测器的实际效果。

其次，对报警控制器的设置。火灾报警控制器是自动报警系统中最重要的部分之一，在对其进行设计时，可以选择智能型报警设备。通过探测器传来的信号进行自动分析和判断，一旦确定为火灾发生，将会第一时间内启动火灾报警信号，并向消防灭火系统中传输指令，实现自行灭火。超高层建筑在设置相应的报警系统时，请将火灾报警器与该区域的消防机构进行连通，确保在发现火灾后，能够及时的将火灾情况传输出去，进而获得消防部门的援助。同时，控制系统应具有监控和管理报警系统的功能，确保整个系统的完成，及时发现可能存在的故障隐患，避免影响火灾报警的及时性[4]。

最后，对联动设备的控制。联动设备需要根据报警控制器传达的信息进行分析和执行，通过信号的联动控制，启动相应的消防设备来进行灭火。联动设备的使用应满足智能控制和手动控制两种方式。在火灾报警后，可以通过智能系统对联动设备进行控制，实现智能控制灭火，手动控制是通过人工进行控制，在控制时，应具有相关的操作技能，实现合理应对。

4.2防烟排烟系统

火灾发生后，其中的烟尘加大，可见性较低，不利于人员的疏散和逃生，因此，在超高层建筑中应设计相应的防烟排烟系统。根据防火设计的相关规定，一类高层建筑和建筑高度在32m以上的二类高层建筑中应设计排烟设施，其中包括：超过20m的内走道、存在较多可燃物或人类常出现的面积超过100㎡的房间、可燃物较多的地下室等。在项目建筑中，其内部在6-38层中存在3个办公区，在39-49层为酒店，50层为商务会所，均为人数较多的区域，其内部的可燃物也相对较多，因此，应按需求设置相应的排烟系统。

在超高层建筑中，应在不具备自然排烟条件的楼梯间以及消防电梯间中设置独立的加压送风设施，在避难层中也需要设置加压送风设施，加强排烟效果。使用自然排烟系统时，可以通过增加门窗面积的方式来提高排烟效果，在自然排烟达不到相应效果时，可以利用机械排烟的方式，通过在内部设置加压装置，设计相应的送风设备，提高排烟量。

应注意的是，虽然排风设备能够帮助降低建筑内部烟尘浓度，提高可见度，但由于其主要能源是电能，并且功率较大，在使用的过程中，排烟设备也具有一定的火灾隐患，因此应使用防爆型通风设备，同时在通风时，应注意周围是否存在易燃易爆物或者粉尘等杂质，确保设备的清洁和安全。

4.3火灾救援设计

在高层建筑设计规定中对于高度超过100m的建筑，建议设置直升机停机坪，但受到资金成本的限制，大部分超高层建筑的设计中未对停机坪进行设置。本项目在主塔219米屋面上仅设置了直升机悬停坪，利用直升机悬停进行消防营救，但是这种营救方式营救人数也非常有限。因此，在高层发生火灾后，需要内部的人员进行自救。我国现有的消防登高车最高能够达到50m，因此，15层及以下的楼层中，消防人员能够直接进入到建筑内部实施救援。在建筑设计时，对15层以下的窗户进行设计，确保长、宽都在1米以上，并且符合爆破标准，易于破碎，以便消防救援人员能够轻易的进入，并实施援救。室外的广告牌等装饰性物品，禁止遮挡救援窗，避免影响消防救援的效率。

在超高层建筑的室外场地中，应设有专门的消防车道，设计时，应确保大型的消防车能够顺利进入，并实施救援。消防车应能够在车道内实现转弯和掉头等操作，并具有足够的设置救援设施的场地。此外，应禁止在消防车道中设置障碍，同时禁止车辆占用消防通道。保证消防车的顺利救援。

对于超高层火灾，救援无法借助外力实现，因此，应提高超高层建筑中人员的火灾警惕性和应急处理效果。发生火灾后，应将未打开的消防喷淋系统打开，同时在第一时间进入到避难层，随后根据火势情况来选择逃生疏散的方式。

4.4应急照明设计

在超高层建筑中照明系统十分重要，其涉及到电路的设计与运行。在发生火灾后，会对建筑中的整体电路产生影响，导致电路瘫痪，照明设备无法使用。在浓烟的影响下，室内的可见度较低，影响人员的疏散问题。为使照明系统能够在火灾发生的过程中正常提供照明，提高能见效果，有利于帮助人群的疏散，提高救援的成功率。

在设计时，应将消防应急照明系统应用在建筑的设计中，帮助人群疏散和火灾的扑灭与救援。照明系统主要分为三种，其中包括疏散系统，目的是帮助提高救援人员的可见度，进而提高救援的效率，使人群在疏散中能够提高撤离效果；照明系统是备用的照明系统，在室内的电路被破坏时，能够提供照明，帮助救援人员进行火灾的破灭；安全照明系统是为人员指明疏散方向的指示，同时避免发生安全问题。

照明系统在设计时，一方面，可以尝试无需电能使用即可提供照明的设备，如夜光灯等 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 制成的安全指示灯，或使用太阳能来为照明系统提供能量；另一方面，可以尝试将照明系统的相关电线通过专门的线路来进行铺设避免其他线路的影响，确保照明系统的有效性。

结论：综上所述，在超高层建筑设计中，火灾救援和火灾扑救等工作非常困难，其破坏性非常大。建筑设计人员应加强对火灾问题的重视，设计出有效的消防设计系统，提高应对火灾的能力。在设计的过程中，应加强对火灾的勘察和预警，提高建筑内部的消防疏散效果和自动灭火功能，提高火灾救援能力，进而降低火灾带来的损失。

Reference：

[1]许红枫.超高层建筑防火设计问题研究[J].消防界(电子版),2020,v.6;No.93(17):83-84.

[2]陈家祥.超高层公共建筑消防电气设计中需解决的技术问题[J]. 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 建设与设计,2019,No.419(21):85-88.

[3]徐龙.建筑电气设计中的消防设计分析[J].黑龙江科技信息,2019,000(017):107-108.