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高层建筑消防是如何设计的?

日期:2022-12-05 10:34:55 / 人气:

首先,设计

建筑消防设计大致来说分为两部分:

一.主体结构:我们先设计出建筑物的主体,然后通过主体大小、使用功能等要求进行消防设计。例如,我现在准备设计一个屋面,需要确定屋面使用的材料,我怎么知道屋面材料是不是符合消防设计的要求呢?

1.建筑高度大于50m的公共建筑。
2.任一楼层建筑面积大于1000m2的商店、展览、电信、邮政、财贸金融建筑和其他多种功能组合的建筑。
3.医疗建筑、重要公共建筑。
4.省级及以上的广播电视和防灾指挥调度建筑、网局级和省级电力调度建筑。
5.藏书超过l00万册的图书馆、书库。都属于一类建筑(GB50016-2014 5.1.1)。
而“一类高层建筑的耐火等级不应低于一级”(GB50016-2014 5.1.3)
一、二级耐火等级建筑的屋面板应采用不燃材料,但屋面防水层可采用可燃材料(GB50016-2014 5.1.5)

看见了么,上面我们从 功能结构→防火等级→设计,层层递进,每一条都有规范可寻。还有每层楼需要几个楼梯、每个房间需要几个门,都可以通过上面的方法找出来。

二.水电

这里我们单举消防栓的设计

室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求,且
楼梯间及其休息平台等安全区域可仅与一层视为同一平面。但当建筑高度小于等于24.0m且体积小于等于5000m3的多层仓库,可采用1支水枪充实水柱到达室内任何部位。(GB50974-2014 7.4.6)

根据上面的7.4.6条,我们知道了消火栓的布置,但是有一个问题:什么叫做充实水柱

充实水柱是指水枪在26~38cm直径圆断面内,包含全部水量75%~90%的密实水柱长度称为充实水柱长度。以Hm表示。

问题又来了,如何确定75%~90%的密实长度?这个就根据不同消火栓喷嘴口径的压力和流量查表可得。具体可参见《建筑给水排水设计手册(上册)(第二版)》中表6.2-15的数据。当然你也可以根据流体力学自己算。

经由最不利点充实水柱、水头损失、高程三者的和乘以安全系数:

P=k2(Pf+Pp+0.01H+P0)P=k_{2} \left( \sum_{}^{}{P} _{f} +\sum_{}^{}{P} _{p} +0.01H+P_{0} \right)

式中: PP ——消防水泵或消防给水系统所需要的扬程和压力,MPa;

K2K_{2} ——安全系数,可取1.05~1.15;宜根据管道的复杂程度和不可预见发生的管道变更所带来的不确定性;

HH ——当消防水泵从消防水池吸水时, HH为最低有效水位至最不利水灭火设施的几何高

差;当消防水泵从市政给水管网直接吸水时, HH为消防时市政给水管网在消防水泵入口处的设计压力值的高程至最不利水灭火设施的几何高差m;

P0P_{0} ——最不利点水灭火设施所需的设计压力,MPa。

我们能得到所需消防水泵的型号。

通过以上过程,能大概设计出消防栓的位置以及消防水泵的型号。当然还有很多方面需要完善,例如:通道转折位置、楼梯间等地方消防栓怎么设置?消防用水水量如何保证?消防管道如何布置?等等一系列问题,通过上面类似方法都可以设计的出来。

综上所述,隔火层是否必须设置,根据不同情况对应不同规范要求;存放存放有毒物体液体或其他物品这个说法不规范,建筑消防设计讨论的是建筑物类别、防火等级和物品是否易燃,是否有毒很少讨论。

至于你的最后一个问题,普通人如何应对,我真答不上来,这个属于专业消防事故处理范畴,你可以邀请消防队的相关人员来回答。

最后,丢一个彩蛋吧,关于火灾处理的,假设:图书馆在对外开放时间着火了,馆内产生了大量浓烟,且馆内防火门及通风设备能够正常使用。请问:防火门应该开启还是关闭?通风设备应该送风还是抽风?

先华丽地来一句——泻药(好高兴,第一次啊!)

有些问题回答很容易,但是要了解,还需题主自己认真发掘。

在第一个问题中,按照知乎的精神,不问是什么,直接问为什么,是耍流氓的行为,消防就是预防和扑灭火灾的意思,防火就是消防的一部分,首要的部分。“预防为主,防消结合。”大体是这个意思,防火有主动防火和被动防火一说,现在对这两个概念定义还未确定,有一种说法,像火灾自动报警系统,消防队伍,自动灭火系统属于主动消防;防火分区,防火墙,采用不燃或难燃材料的内外装修,提高建筑耐火等级,应该属于被动防火。

建筑防火两者均包括,要达成3个目标:

1.保证人员尽快疏散,无死伤事故:

2.保证第一时间灭火:

3.减少财产损失。

要审查的,也就是要设计的内容有:

1.先定性,民建还是工业建筑,火灾危险性如何:

2.确定耐火等级;(高层都是一级,二级)

3.平面布局和防火间距、消防车道、水源、登高扑救面等;

4.防火、防烟分区;

5.疏散和消防电梯;

6.消防给水和自动灭火设施;

7.防排烟和暖通的防火设计;

8.应急照明、疏散指示标志和应急广播;

9.自动报警系统与消防控制室;

10.消防专用电源及配电线路的敷设;

11.灭火器的设置;

12.内外装修的防火设计;

13.工业厂房有防爆设计

14.其他特殊行业的有关消防设计的内容。

——摘自课上笔记(感谢杜宝玲老师的耐心讲授)

设计有这么多方面,每一方面都需仔细学习、研究,一言难以蔽之。

剩下两个问题回来再答。

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防火分区是必须的,避难层也是必须的。电影中的情况也是一种无奈,本不应存储的危险物质出现在最致命的地方,是人的过失,原因不能说太多,也很复杂,随着社会的发展,改革的深入,相信这种情况会越来越少。对于一般民众,掌握必要的自救知识,拥有冷静的头脑,保持适当的警惕就好,有余力,协助他人;保护好自己则是一切的底线。


架到这里,还是说说。

无论是不是高层建筑,只要是建筑,消防设计的逻辑都是这样的:

1.尽量避免火灾的发生。

2.万一火灾发生,(ABCD不分先后)

A第一时间灭火

B避免火情(包括烟气)扩散

C组织人员有效逃离

D将财物损失降到最低

然后基于这个逻辑,建筑设计的各个专业都会围绕这个逻辑来做设计。

各个专业是指建筑、结构、电气、给排水、暖通。(专业顺序不分先后)

举几个栗子:

为了避免火灾的发生,

建筑专业,会把容易发生火灾的场所设置在远离一般人群的地方... ...等等等

暖通专业,会在容易发生火灾的房间,设置良好的自然通风或者机械通风的设施... ...等等等

电气专业,会对靠近可燃物的开关、插座采取隔热、散热等保护措施... ...等等等

给排水和结构专业,在这个环节,他们不考虑这个问题。

当火灾发生了,
为了第一时间灭火,

给排水专业,会设置自动灭火系统... ...等等等

结构专业,在这个环节,他们不考虑这个问题。

为了避免火情(包括烟气)扩散,

建筑专业会在一定面积区域设置防火墙或者防火门... ...等等等

电气专业会设置断电关闭的防火门闭门器... ...等等等

暖通专业会设置排烟措施... ...等等等

结构专业,在这个环节,他们不考虑这个问题。

为了组织人员有效逃离,

建筑专业会在一定距离范围内设置逃跑用的楼梯... ...等等等

电气专业会设置疏散指示灯... ...等等等

结构专业,在这个环节,他们不考虑这个问题。

因为确实涵盖要点太多,请恕我没能查找资料一一罗列,只能泛泛捡几条,见谅。之前建筑的消防设计主要是参照《建筑设计防火规范》(简称《建规》) 和 《高层民用建筑设计防火规范》(简称《高规》)。但是去年,各位同学是去年哦(我看上面答案还是提“高规”),《建筑设计防火规范》 和 《高层民用建筑设计防火规范》 合并为新的 《建筑设计防火规范》 GB 50016-2014(以下简称新《建规》)。所以现在一切都以新《建规》进行参照设计。

由于本人处于并将长期处于战训岗位(2年了),目前接触的最多的是搜救犬…^-^(好像跑题了~~),关于建审的领域从学校出来后就再没有涉及(万马奔腾.........老师我对不起你)。但是关于高层,新《建规》较之前的规范修改了很多,也慢慢地追赶着社会的发展(又跑了)。

进入正题建筑设计由设计单位在投资方的要求下,在新《建规》的各项规范里进行设计,当然也有例外,之前当高规建规对于一些性能化的建筑设计(就是当前规范没有考虑到但是其他国家已经采用此类设计很久的方案)也是在专家组论证之后允许范围内的。这个面太广了,而我已经把大部分还给老师了......(老师对不起55555)就不详细说了。

对于高层建筑隔火层(一般都叫避难层)不一定必须的,但超高层建筑(建筑高度大于100m)避难层肯定是必须的。一般都是在15层之内必须设置避难层,有条件各位同学可以去看看。避难层的设计规范都是目前要求最高的,但真烧起来也就能多呆会而已(珍爱生命远离高层~~~)。关于考虑可燃物和有毒物质燃烧的考虑,这个肯定能考虑,但基本不可能实行(人家要赚钱啊~~)实行了成本得几何倍数增长(建房估计要成为慈善业了)。所以高层建筑对于危险品肯定是零容忍的。

普通人遇到高层火灾的话,如果建筑不是太高的话(100m一下)。第一找到毛巾和纯棉衣物打湿;二判断火势大小和建筑物的逃生点。一般都有消防电梯的,能从消防电梯走 当然最好,但杯水车薪,这个时候你带着毛巾往疏散楼梯走,高层的楼梯都是防排烟的,如果楼梯里有烟的话千万不要进去(烟囱效应),想想你应该懂得,如果都没有逃生通道了,你需要找一个有窗有水的房间,把间隙都堵住,都泼上水,等待救援吧,窗户是救生通道,不是逃生通道,五层以上千万别跳,不然后悔一生,现在很多城市都配备了云梯车,所以有可能的话尽量往下边走,以减少救援时间。超高层的话就直接避难层了,那里有水和一些物资,都能起到一定作用,目前我国超高层建筑还没有这方面的案例(至少我不知道)。