某大型超高层建筑性能化消防设计分析

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1、某大型超高层建筑性能化消防设计分析潘晨郑州市公安消防支队惠济区大队摘要：超高层建筑对消防设计及安全防范等提出了更高的要求，其设计始终是设计人员最大的困扰，依据消防技术标准设计的建筑方案中存在许多无法解决的问题。性能化设计是基于火灾安全工程学的一种防火设计方法，利用该设计方法能够有效解决超高层建筑消防中的问题。关键词：超高层建筑;消防;性能化设计;随着经济的发展，我国城市建筑层数越来越高，数量不断增加，建筑技术的发展及完善也推动着超高层建筑物的增加，超过百米高的建筑逐渐增加［1］。但是当前的消防设计规范是通过不断经验教训而积累出来的，这种积累性的设计

2、规范比较适用于传统的建筑物，对于超高层建筑却难以有效发挥作用，也就是说其难以满足超高层建筑的需要。因为传统建筑同超高层建筑在结构、性能、建筑材料及配套设施等方面都存在较大区别，按照现有的消防设计规范进行设计会导致许多新问题出现。如何既能确保原有建筑设计风格又能确保消防设计成为学者关注的焦点。而性能化设计为此问题的解决提供了重要的方法。一、超高层建筑现有消防设计中存在的问题超高层建筑中存在的消防设计难题主要是其使用功能所致［2］。我国超高层建筑的消防设计标准是根据民用高层建筑防火设计规范实施的，对于超过250米的建筑必须进行特殊防火，其消防设计方案应

3、经国家消防主管单位审计通过方能实施。当前，尚未有专门的设计标准对其进行规范。消防设计及实践表明，消防水枪的最大充实水柱可达11.3m,对高层建筑来说其灭火效果不高，难以满足灭火需要。但在普通建筑物种，市政供水也难以满足消防用水水压及水量。同时，高层建筑中通常设吊顶来隐藏建筑结构梁、管道等,管道多集中在走道上，所以设计消防设备及设施必须认真研究。加上超高层建筑的面积通常较大，且房间多，容易带来许多新问题。比如极易发生火灾、架设消防管道的地形复杂、架设困难等问题。二、性能化的消防设计现有的消防设计方法难以满足超高层建筑的需要，因此，探讨更加科学的新的设

4、计方法显得非常必要，性能化设计正是在此背景下产生的一种新型设计方法[3]o该设计方法被西方发达国家广泛应用，并在全球范围内推广使用，许多国家也对其出台了相应的设计指南。(一)性能化消防设计的特点消防的性能化设计必须先明确火灾安全目标，而后应用消防工程学方法及原料详细分析超高层建筑的火灾危险性，并对火灾发生后导致的烟雾及火焰扩散进行全面分析，并全面考虑火灾中的人员疏散状况等，完成分析后在将该计算结果同性能化的标准数据进行比较分析，以此判断是否达到了火灾安全目标。(-)实施性能化消防设计的优点同传统的消防设计相比，性能化设计的操作性及实践性更强，更符合

5、现代建筑发展的形势，比较适应功能复杂、面积超大的建筑物。同时，性能化设计不受设计规范框架的限制，比较符合当前的消防设计要求。三、案例分析本文以中原福塔为例，其塔楼高度超过215米，主要有娱乐、餐饮、展览、旅游光管及休闲、广播电视信号发射等服务功能，建筑为钢结构，采用的是筒状体疏散通道，给消费及人员疏散带来许多问题。电视信号发射机房电器设备众多，常规救火方法难以达到救火目的。(一)中原福塔的性能化消防设计情况及安全疏散设计按照中原福塔建筑实况，设置了剪刀楼梯，并按照消防电梯设计了观光电梯，为人员疏散逃生提供了多种模式。在水系统设计中采用传输水泵将消防

6、用户抽送到塔楼的水箱中，高度近240米。在安全疏散的场景设置方面，广播电视信号发射机房人员的安全疏散依据塔楼疏散方案进行设计，塔楼的户外观光层为10、11层，其通透幕墙是屮空夹胶型钢化玻璃，部分为保温层夹心幕墙。幕墙内楼板置高度为0.9米且耐火极限超过1小时的不燃烧实体群墙，所有缝隙填充防火材料来密封，每层为防火分区。安全疏散要按照可用疏散时间T1必须大于人员疏散时间T2,T1分別由疏散行走吋间、报警响应时间及报警时间构成，即。塔楼设有自动报警系统，报警时间设定成30秒，消防控制室设有集屮控制器，一旦发生火灾能够及时通知疏散人员,人员也能够直接感知

7、。设定为60秒，通过专业软件计算后确定，以模拟计算疏散时间再乘以1.5设定为安全系数。按照设计资料，福塔设计人数是600,乘1.5倍的安全系数，取疏散人数900人。(-)灭火系统的设:中原福塔主要设置了气体灭火系统、防排烟系统及其他灭火设备。其中气体灭火设备采用的是烟烙尽式气体灭火系统，设置有气体灭火剂钢瓶贮存间，塔楼防护区共三个，每个防护区面积均不足500平方米，容易不足2000立方米，最小设计浓度为37.5%,环境温度设计为2PC,喷射时间低于80秒。灭火系统设置了手动控制、自动控制及应急机械操作系统。同时，广播电视信号发射机房按照火灾危险等级

8、配置灭火器，每具的最小配置为3A,为磷酸钱手提式。塔楼顶部消防水箱40立方米，可满足初期火灾10钟灭火用水需求，消防传输水