同濟(jì)大學(xué)工程機(jī)電課程講座報(bào)告

1、 工程機(jī)電專題講座報(bào)告 講座題目： 消防工程 講座時(shí)間： 2013.11.07 報(bào)告題目：高層建筑消防問題探索 學(xué) 院： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 上課時(shí)間： 任課老師： 高層建筑消防問題探索摘要城市中各種功能的大型建筑、高層建筑和超高層建筑以及地下建筑不斷涌現(xiàn),在各種防火條件大體相同的條件下，高層建筑比多層建筑、單層建筑火災(zāi)危害性大，并且高度越高，其危害性會(huì)相應(yīng)增大，容易造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡事故。我國高層建筑消防工程發(fā)展過程中，消防體系仍然存在諸多弊端，高層建筑消防工程有其獨(dú)特的消防問題需要針對(duì)性解決。關(guān)鍵詞：消防 工程 高層 1、 高層建筑消防工程發(fā)展概述隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,城市中

2、高層以及超高層建筑的建設(shè)日益增多,并且其建筑高度、建筑面積、內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)有不斷增大的趨勢(shì),建筑內(nèi)部功能日趨復(fù)雜,建筑本身火災(zāi)危險(xiǎn)性相應(yīng)增加。因此,高層建筑的消防設(shè)計(jì)極為重要,越來越受到人們的重視。消防工程是一個(gè)針對(duì)性很強(qiáng)的專項(xiàng)工程，消防設(shè)施的配置必須符合已獲審核批準(zhǔn)的消防設(shè)計(jì)的要求。工程竣工后，公安消防機(jī)構(gòu)組織消防驗(yàn)收，判定工程是否可以投入使用或生產(chǎn)，或者需進(jìn)行必要的整改。1、 消防科學(xué)技術(shù)的發(fā)展（1） 新型防火材料、防火構(gòu)件、防火配件的發(fā)展近年來不斷涌現(xiàn)的各種新型防火材料、防火構(gòu)件、防火配件, 如: 石膏建筑材料(紙面石膏板、纖維石膏板、石膏裝飾板、石膏砌塊等石膏制品) , 巖棉制品(巖棉

3、板、巖棉管殼等) , 無機(jī)防火板材(無機(jī)防火裝飾板) , 防火卷簾(防火卷簾門、防火卷簾窗等) , 用于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的防火閥, 排煙防火閥, 擋煙垂壁(自動(dòng)擋煙垂壁/垂簾、固定型擋煙垂壁) 等。為能滿足高層建筑消防設(shè)計(jì)提供了可能。（2） 消防技術(shù)的發(fā)展自動(dòng)噴水滅火技術(shù): 由以前的舊式噴頭發(fā)展到各種濕式、干式、預(yù)作用、雨淋、水幕等系列產(chǎn)品及最新的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和循環(huán)啟閉自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。XQKZ系列水力氣控式空氣增壓給水設(shè)備, 可實(shí)現(xiàn)停電后供給10min的消防用水, 使高層建筑各層都保持所需壓力和流量。高層建筑中的消防控制中心采用火災(zāi)報(bào)警和自動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)的方式, 通過計(jì)算機(jī)總線通訊和軟件編程,

4、完成報(bào)警與聯(lián)動(dòng), 實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火、安全疏散誘導(dǎo)、操作顯示與計(jì)算機(jī)圖象顯示和防火檔案管理等五大系統(tǒng)組成的現(xiàn)代自動(dòng)消防控制體系。正壓送風(fēng)機(jī)械排煙技術(shù): 前幾年我國建成了高層建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)塔, 開展了火災(zāi)煙氣流動(dòng)特性和防排煙實(shí)驗(yàn), 取得了“樓梯間及前室正壓送風(fēng)最佳安全壓力分別為40pa, 30pa ; 前室內(nèi)不設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)和走道內(nèi)的排煙口應(yīng)遠(yuǎn)離疏散出口”等最新成果, 發(fā)展了正壓送風(fēng)機(jī)械排煙技術(shù)。2、 設(shè)計(jì)防火規(guī)范的發(fā)展(1) 吸取了近年來國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化工作成果;(2) 采用了國內(nèi)新技術(shù), 使規(guī)定的措施更加具體;(3) 現(xiàn)行高規(guī)體現(xiàn)了防火、滅火實(shí)力增強(qiáng);(4) 保護(hù)人類生態(tài)環(huán)境, 促進(jìn)鹵代烷替

5、代技術(shù)發(fā)展。3、 我國高層建筑消防體系現(xiàn)存弊端（1） 設(shè)計(jì)圖紙不全，消防審核困難。少數(shù)地(州、市)縣的建筑設(shè)計(jì)人員不重視建筑防火設(shè)計(jì)，有關(guān)設(shè)計(jì)專業(yè)的技術(shù)人員缺乏，建筑消防設(shè)施設(shè)計(jì)不配套，加之一些建筑工程建設(shè)時(shí)間緊，設(shè)計(jì)周期短，設(shè)計(jì)人員只圖簡(jiǎn)便，而各專業(yè)設(shè)計(jì)人員不相互配合協(xié)商，建筑工程設(shè)計(jì)圖紙缺圖、漏圖以及設(shè)計(jì)圖紙不能滿足施工要求等現(xiàn)象屢見不鮮，甚至極個(gè)別的建筑工程僅憑幾張?jiān)O(shè)計(jì)草圖就進(jìn)行施工。以上各種原因，導(dǎo)致建筑工程消防安全隱患突出，例如，建筑之間的防火安全距離、消防通道嚴(yán)重不足，內(nèi)部防火分區(qū)過大，安全疏散樓梯不足，缺乏室內(nèi)外消防水源等。（2） 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)能有效使用的幾率不高。火災(zāi)時(shí)，消防

6、人員采用消防車水帶接龍的方式將消防車內(nèi)的水送入室內(nèi)使用，或者利用消防車在室外對(duì)著火部位進(jìn)行灌救的情況較多。（3） 施工質(zhì)量差，消防設(shè)施運(yùn)行困難。有些施工安裝單位在工程投標(biāo)中隱瞞工程量，采取低報(bào)價(jià)投標(biāo)，造成工程總造價(jià)缺口過大，影響了工程質(zhì)量；一些施工安裝單位專業(yè)技術(shù)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不熟悉，甚至完全不了解，不按規(guī)程、規(guī)范施工，造成安裝的技術(shù)性錯(cuò)誤。；防排煙系統(tǒng)線路錯(cuò)接，造成排風(fēng)閥送風(fēng)，送風(fēng)閥排風(fēng)；應(yīng)急照明燈亮不夠，疏散指示標(biāo)志標(biāo)識(shí)方向錯(cuò)誤；消防水泵電機(jī)的連接線相序接錯(cuò)，致使水泵反轉(zhuǎn)；防火卷簾無聯(lián)動(dòng)功能和應(yīng)急操作裝置，不能遠(yuǎn)程控制和應(yīng)急操作；火災(zāi)事故廣播不能在控制室強(qiáng)行切換、無選層功能等。（4） 當(dāng)

7、前全民消防意識(shí)普遍不高。滅火技能和基本的滅火器材操作知識(shí)缺乏，火災(zāi)時(shí)一般民眾不可能有效使用室內(nèi)消火栓系統(tǒng)來滅火。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)最終還需要有嚴(yán)格訓(xùn)練的消防隊(duì)員來使用。2、 高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)在各種防火條件大體相同的條件下，高層建筑比多層建筑、單層建筑火災(zāi)危害性大，并且高度越高，其危害性會(huì)相應(yīng)增大，容易造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡事故。其火災(zāi)特點(diǎn)主要是：1、 火勢(shì)猛烈，火災(zāi)蔓延速度極快（1） 高層建筑裝修復(fù)雜，室內(nèi)含有大量的可燃物質(zhì)，如家具、窗簾、地毯、吊頂裝飾等，發(fā)生火災(zāi)時(shí)燃燒猛烈；（2） 高層建筑的豎向井道多，如電梯井、樓梯井、通風(fēng)井、管道井、電纜井、垃圾道、排氣道等，它們都是火災(zāi)蔓延的通路，形成

8、“煙囪效應(yīng)”；（3） 由于豎井的抽風(fēng)作用，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延迅速，樓層越高，抽風(fēng)越強(qiáng)，火勢(shì)越猛。（4） 據(jù)測(cè)定，初期的火災(zāi)，煙氣水平擴(kuò)散速度約為o31mS；在火災(zāi)猛烈燃燒階段，水平擴(kuò)散速度為05O8ms，而豎向擴(kuò)散速度高達(dá)34ms。2、 火災(zāi)撲救工作復(fù)雜（1） 高層建筑消防設(shè)計(jì)立足于“自救”，其滅火設(shè)備復(fù)雜、自動(dòng)化程度高、只要任何一個(gè)環(huán)節(jié)有問題，滅火設(shè)施便不能充分發(fā)揮作用。（2） 撲滅初期火災(zāi)至關(guān)重要，但現(xiàn)場(chǎng)人員卻對(duì)滅火設(shè)備不會(huì)使用或無力使用， 等消防人員全副武裝從駐地趕到現(xiàn)場(chǎng)，登上高樓，不僅體力消耗人，還可能與消防中心、水泵房等聯(lián)系不便、配合困難，樓高風(fēng)大、火勢(shì)猛，消防隊(duì)員在高熱、濃煙下

9、操作，比一般火場(chǎng)難度大得多。（3） 目前國產(chǎn)高消防車輛尚不能滿足高層建筑安全疏散和撲救火災(zāi)的需要，不能將人員及時(shí)疏散到室外。3、 人員疏散困難（1） 高層建筑層數(shù)多，垂直疏散距離長(zhǎng)，疏散到室外地面、屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪或避難層所需的時(shí)間也相應(yīng)增長(zhǎng)。（2） 由于高層建筑人員眾多，不少公共活動(dòng)場(chǎng)的人員相對(duì)集中，火災(zāi)時(shí)增加了疏散的難度，容易造成重大傷亡事故。（3） 高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，常因通訊聯(lián)絡(luò)失控，往往下層發(fā)生火災(zāi)，上層仍然未知有其事。尤其是在高層酒店中，人員眾多，人地生疏，給安全疏散增大了困難，更易導(dǎo)致慘重事故。3、 高層建筑消防工程獨(dú)特的消防問題1、 消防通道問題 防煙樓梯間是高層建筑中人員逃

10、生的唯一通道,如果防煙樓梯間不能防煙防火, 那么高樓中的人是無法從火場(chǎng)中逃離出來的。因此, 防煙樓間的防煙防火功能是必須要保障的。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中, 由于不少單位將防煙樓梯間與電梯間布置在一塊, 且共用前室。由于工作電梯前室通往內(nèi)走道處為了美觀、方便, 多數(shù)采用敞開空間, 而不設(shè)置防火門。因而致使防煙樓梯間降格為封閉樓梯間。其防火防煙性能嚴(yán)重受損, 為火災(zāi)時(shí)人員逃離火場(chǎng)留下重大隱患。而有的為滿足前室的防火要求, 則在其前室通往內(nèi)走道處增設(shè)防火卷簾, 此設(shè)計(jì)也不符合防煙樓梯間的設(shè)計(jì)要求。防煙樓梯間不僅要保證防煙、防火, 同時(shí)還要保障在火災(zāi)時(shí)人能順利進(jìn)出通行。如果采用防火卷簾替代平開防火門,設(shè)計(jì)運(yùn)行

11、好的, 則煙感探頭報(bào)警時(shí)防火卷簾下降到 118 m 高度位置, 此時(shí)能使人通行; 當(dāng)溫感探頭報(bào)警時(shí), 防火卷簾則下降至樓底面, 將此出口封死(雖然防火卷簾兩邊設(shè)有啟動(dòng)防火卷簾的按鈕但火災(zāi)逃生時(shí), 要人不慌亂地將防火卷簾升起, 人過卷簾后又不慌亂地將防火卷簾降下, 這幾乎是不可能的)。如果大樓內(nèi)還有人員未逃離出去, 而該樓層又都是儲(chǔ)如此類的樓梯間, 則室內(nèi)人員只有葬身火海; 如果設(shè)計(jì)運(yùn)行不好, 火災(zāi)時(shí)防火卷簾不動(dòng)作, 或防火卷簾一次下降到底, 則此處防煙樓梯間要么變成封閉式樓梯間, 要么堵死了此安全通道。因此,凡需要設(shè)防煙樓梯間的建筑, 不宜將防煙樓梯間與電梯前室共同布置。如必須共同布置, 則前

12、室通往內(nèi)走道之間必須設(shè)置平開式防火門, 不應(yīng)采用防火卷簾。除非樓層中還另設(shè)有符合標(biāo)準(zhǔn)的防煙樓梯間, 而此處防煙樓梯間只能作輔助疏散樓梯。2、 避難層設(shè)置 高規(guī)規(guī)定: “建筑高度超過100m的公共建筑,應(yīng)設(shè)置避難層(間) ”“兩個(gè)避難層之間, 不宜超過15層”。設(shè)避難層理由是: 避難層還能豎向分隔的作用, 不設(shè)避難層無法實(shí)施豎向分隔。但不少人認(rèn)為設(shè)置避難層影響建筑物立面造型,浪費(fèi)工程投資, 火災(zāi)時(shí)人們能否自動(dòng)地到響應(yīng)避難層去避難也是個(gè)問題, 所以主張多設(shè)些避難間比集中設(shè)置避難層好。這是當(dāng)前普遍關(guān)心的消防安全技術(shù)之一。3、 消防給水問題 對(duì)于高層建筑的商業(yè)營(yíng)業(yè)廳, 展覽廳等, 當(dāng)設(shè)有自動(dòng)報(bào)警, 自

13、動(dòng)噴水滅火系統(tǒng), 裝修材料不用一般性可燃材料的情況下, 地上部分防火分區(qū)允許最大建筑面積為5000m2 ,但有些隔區(qū)域還要求平時(shí)在使用中敞開, 顯然是不能用防火墻的; 同時(shí)在調(diào)動(dòng)建筑內(nèi)的中庭、敞開樓梯、自動(dòng)扶梯、傳送帶等開口部位更不能采用防火墻分隔。因此, 人們提出二條分隔措施一是采用防火卷簾, 且耐火極限不低于3 ;二是普通防火卷簾兩側(cè)加閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)保護(hù)。前者其防火卷簾很難制式, 后者用水量大延續(xù)時(shí)間長(zhǎng), 還需設(shè)獨(dú)立系統(tǒng)。研究解決在上述條件下的防火分隔技術(shù), 是當(dāng)前面臨的一個(gè)技術(shù)難題。4、 玻璃幕墻隱患 高層建筑有許多采用玻璃幕墻作外裝修。但有些人認(rèn)為玻璃幕墻平時(shí)造成城市中光污染,

14、火災(zāi)時(shí)是上下蔓延的通道, 同時(shí)玻璃墜落, 對(duì)下面人員造成很大的威脅。因此,玻璃幕墻能否改進(jìn), 是否需要限制使用, 或者采用什么樣的消防安全技術(shù)來保證防火安全, 是迫切需要解決的消防安全的又一技術(shù)難題。4、 發(fā)展高層建筑消防安全的思考和建議1、 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及設(shè)置必要性 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：不需要人員到起火點(diǎn)操作，值班人員只要在消防控制室就可以完全監(jiān)控整棟樓的情況，做到早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告、早撲救。滅火成功率高，特別是對(duì)控制初期火災(zāi)極為有效、可靠。據(jù)國外的資料介紹，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的滅火成功率高達(dá)90以上。以美國為例，從1925年到1969年的45年中，安裝這一系統(tǒng)的建筑物共發(fā)生火災(zāi)8

15、1 425次，滅火、控火成功率達(dá)962。又如澳大利亞和新西蘭，從1886年到1968年的幾十年中，安裝這一系統(tǒng)的建筑物共發(fā)生火災(zāi)5 734次，滅火成功率達(dá)998。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)以其目的性強(qiáng)、直接面對(duì)著火點(diǎn)、效率高、水漬少等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為國際公認(rèn)的可以普及使用的主動(dòng)固定消防設(shè)施。在美國，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)不僅在高層建筑、公共建筑、工廠和倉庫中普遍使用，而且已經(jīng)發(fā)展到在家庭住宅中安裝這一系統(tǒng)。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮。我國的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)已經(jīng)有40多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過幾十年的研究、實(shí)踐，現(xiàn)在在技術(shù)、產(chǎn)品配套、全自動(dòng)化程度、操作等方面都已經(jīng)有了較豐富的經(jīng)驗(yàn)；自動(dòng)噴水滅火裝置的大量生產(chǎn)和使用，以及國產(chǎn)化

16、程度的提高，已經(jīng)使得自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的相對(duì)價(jià)格大幅度下降。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)安裝該滅火系統(tǒng)的費(fèi)用一般占工程總投資的13。與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)相比，費(fèi)用并沒有升高多少，而滅火成功率卻增長(zhǎng)了數(shù)倍，完全符合經(jīng)濟(jì)利益的要求。2、 完善建筑室內(nèi)消防設(shè)施 高層建筑火災(zāi)是當(dāng)今世界上各類火災(zāi)中最難撲救的火災(zāi)之一?；馂?zāi)一旦發(fā)生，市民逃生的法寶是掌握消防常識(shí)、充分利用建筑身的消防硬件設(shè)施。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，高層建筑應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)位置不同的消防電梯，且自成一個(gè)獨(dú)立的防火區(qū)域。高層建筑須設(shè)置具備防災(zāi)、警報(bào)、廣播、聯(lián)絡(luò)通信、排煙及通風(fēng)、升降及緊急升降等防災(zāi)中心，一般在樓高超過100 m 的高層建筑設(shè)有避難層。以上消防硬件設(shè)施是減少高層火

17、災(zāi)傷亡的有效措施。3、 加強(qiáng)高層建筑消防科學(xué)技術(shù)的研究。 加強(qiáng)火災(zāi)基礎(chǔ)科學(xué)的研究, 涉及消防科學(xué)技術(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的后勁題, 特別是進(jìn)入21世紀(jì)應(yīng)加強(qiáng)火災(zāi)基礎(chǔ)科學(xué)的研究, 我們感受到在火災(zāi)基礎(chǔ)科學(xué)研究方面需要做的工作還很多。例如: 建筑火災(zāi)蔓延規(guī)律和煙氣流動(dòng)特性、建筑材料熱物理性能等研究領(lǐng)域, 需要引向深入, 高層建筑火災(zāi)?；芯亢褪枭⒈茈y的理論與技術(shù), 需要開掘與發(fā)展, 建立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)手段, 如: 大空間火災(zāi)燃燒實(shí)驗(yàn)館, 可燃?xì)怏w檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置, 高層建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)塔, 帶升降吊頂?shù)淖詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)館等基礎(chǔ)研究和大型實(shí)驗(yàn)設(shè)施, 上述科技力量, 除各自負(fù)擔(dān)的研究, 開發(fā)任務(wù)以外, 更需要利用整體優(yōu)勢(shì), 適當(dāng)組