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高層建筑消防技術(shù)的發(fā)展論文
提要：結(jié)合多年的消防工作經(jīng)驗(yàn)，就高層建筑消防科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，分析了當(dāng)前高層建筑工程設(shè)計(jì)中許多新的消防技術(shù)難題，進(jìn)而提出發(fā)展高層建筑消防科學(xué)技術(shù)的一些建議。
關(guān)鍵詞：高層建筑 消防技術(shù)
一、高層建筑消防科學(xué)技術(shù)的發(fā)展概述
1．新型防火材料、防火構(gòu)件、防火配件的發(fā)展
新型建筑防火基礎(chǔ)性研究的發(fā)展，為在工程建設(shè)中采用防火措施提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。近年來(lái)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（巖棉板、巖棉管殼等），無(wú)機(jī)防火板材（無(wú)機(jī)防火裝飾板），防火卷簾（防火卷簾門(mén)、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(mǎn)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
各種消防技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展并在高層建筑中得到推廣應(yīng)用。（1）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(guò)計(jì)算機(jī)總線(xiàn)通訊和軟件編程，濾布完成報(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。（2）正壓送風(fēng)機(jī)械排煙技術(shù)：前幾年我國(guó)建成了高層建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)塔，開(kāi)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)。
二、高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的發(fā)展
1995頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-1995(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》)與1982頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》BGJ45-1982相比較，通過(guò)10多年實(shí)施中積累的經(jīng)驗(yàn)，吸收了大量的科技成果，其主要體現(xiàn)：
1．吸取了近年來(lái)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化工作成果
1988年我國(guó)建立了全國(guó)消防標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，并于1992年編制完成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)506項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)355項(xiàng)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)的全國(guó)消防工作體系表。近年來(lái)國(guó)內(nèi)又制訂了消防的基本標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等各種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)200余項(xiàng)，還發(fā)布了國(guó)家消防工程技術(shù)規(guī)范19本。《高規(guī)》有這些標(biāo)準(zhǔn)配套使用并在條文和條文說(shuō)明引用，充分體現(xiàn)了《高規(guī)》的進(jìn)步與發(fā)展。例如《高規(guī)》的條文解釋引用建筑材料不燃性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB5464，難燃性試驗(yàn)方法，可燃性試驗(yàn)方法GB8626，使術(shù)語(yǔ)不僅具有定性的概念，且有定量的含義，充分顯示范圍的嚴(yán)謹(jǐn)性；又如：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的用水量引用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，關(guān)于消防控制室的設(shè)置引用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，壓濾機(jī)濾布條文中文字很少，涉及內(nèi)容具體，容易操作實(shí)施；再如：室內(nèi)裝修則引用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，使綜合性規(guī)范從配套規(guī)范得到具體詳細(xì)的補(bǔ)充。
2．采用了國(guó)內(nèi)新技術(shù)，使規(guī)定的措施更加具體
《高規(guī)》中對(duì)金屬承重構(gòu)件保護(hù)的三種方式，明確規(guī)定噴涂防火涂料是其中的一種方式。發(fā)布1982年版本時(shí)，國(guó)內(nèi)尚無(wú)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
3．現(xiàn)行《高規(guī)》體現(xiàn)了防火、滅火實(shí)力的增強(qiáng)
在適應(yīng)范圍方面取消了"建筑高度超過(guò)100m"的限制；在防火分區(qū)方面：商業(yè)營(yíng)業(yè)廳，展覽廳地上部分允許最大面積4000m2，地下部分允許2000 m2，裙房部分可增大到5000 m2；在構(gòu)件耐火極限要求方面：防火墻由4.00h降到3.00h，承重墻、樓梯間、電梯井和住宅單元之間的墻由3.00h、2.50h降到2.00h。以上修改涉及到的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)，自動(dòng)噴水滅火技術(shù)，防火分隔技術(shù)，新型防火建材與構(gòu)件、配件和阻燃技術(shù)，體現(xiàn)了綜合防火、滅火實(shí)力的增強(qiáng)。規(guī)范的修改不僅僅是形式上放寬，其實(shí)質(zhì)仍要保證安全性，這只有在消防技術(shù)的進(jìn)步與成熟的條件下才能實(shí)現(xiàn)。
4．保護(hù)人類(lèi)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)鹵代烷替代技術(shù)發(fā)展
根據(jù)(中國(guó)消防行業(yè)哈龍整體淘汰計(jì)劃)的有關(guān)規(guī)定，1997年《高規(guī)》局部條文修訂中，已將第七章第六節(jié)"滅火設(shè)備"中有關(guān)應(yīng)用鹵代烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)的條文作了修改，停止在非必要場(chǎng)所使用鹵代烷滅火的系統(tǒng)；而在必要場(chǎng)所中也不明確規(guī)定用鹵代烷滅火系統(tǒng)。
三、探討的一些技術(shù)問(wèn)題
1．從消防角度考慮，《高規(guī)》要求："建筑高度超過(guò)100m，且標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積超過(guò)1000 m2的公共建筑，宜設(shè)置屋頂直升機(jī)停機(jī)坪或供直升飛機(jī)救助設(shè)施"。但由于建筑屋頂?shù)脑煨秃屯顿Y方面因素，一些超高層建筑未設(shè)屋頂直升機(jī)停機(jī)坪，理由是有了防煙樓梯間，就可以保證安全疏散。由于規(guī)范未作強(qiáng)制性規(guī)定，以致國(guó)內(nèi)超過(guò)100m高的建筑，除少數(shù)外，多數(shù)未設(shè)屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪。今后的超高層建筑是否都要設(shè)，哪些必要設(shè)，哪些可不設(shè)，是當(dāng)前急待解決的消防安全技術(shù)問(wèn)題之一。
2．《高規(guī)》規(guī)定："建筑高度超過(guò)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(guò)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(wú)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(wèn)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)之二。
3．隨著高層建筑的發(fā)展，建筑面積超過(guò)100，00 m2的越來(lái)越多，采暖空調(diào)和熱水供應(yīng)等冷熱負(fù)荷越來(lái)越大，建筑物所需鍋爐，熱水器，直燃機(jī)等燃油、燃?xì)庠O(shè)備越來(lái)越大，耗油、耗氣量成倍增加，它們的合理設(shè)置和儲(chǔ)油、配氣的防火安全設(shè)計(jì)，是待解決的消防技術(shù)問(wèn)題之一。
4．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5000 m2，但有些隔區(qū)域還要求平時(shí)在使用中敞開(kāi)，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(kāi)樓梯、自動(dòng)扶梯、傳送帶等開(kāi)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3h；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。
5．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，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(lái)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。
四、發(fā)展高層建筑消防科學(xué)技術(shù)的建議
1．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(kāi)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(kāi)發(fā)任務(wù)以外，更需要利用整體優(yōu)勢(shì)，適當(dāng)組織一些合作攻關(guān)課題，將會(huì)取得更好的效果。
加強(qiáng)國(guó)際合作，加強(qiáng)消防科技信息交流，高層建筑消防安全問(wèn)題是國(guó)內(nèi)外共同關(guān)注的問(wèn)題。因此，我們應(yīng)積極爭(zhēng)取開(kāi)展國(guó)際合作研究院的可能性，把類(lèi)似"高層建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)塔"那樣的實(shí)驗(yàn)手段向國(guó)際開(kāi)放，與國(guó)際同行攜手合作，發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)，共同發(fā)展高層建筑消防安全技術(shù)，加強(qiáng)消防科技信息交流是加強(qiáng)合作的重要途徑，不僅要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索國(guó)外的信息，還應(yīng)把國(guó)內(nèi)的科技信息輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以供查詢(xún)。專(zhuān)題論證多種形式，以及掌握和交流消防科技研究新動(dòng)態(tài)，新成果及發(fā)展目標(biāo)，發(fā)展規(guī)劃，發(fā)展趨勢(shì)等重要消防科技信息，推動(dòng)消防科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
2．加強(qiáng)科學(xué)管理
現(xiàn)代消防設(shè)施，需要設(shè)計(jì)人員的精心設(shè)計(jì)，施工隊(duì)伍的精心施工，監(jiān)督部門(mén)的嚴(yán)格監(jiān)督，還需具備現(xiàn)代消防技術(shù)人員去維護(hù)、管理，才能發(fā)揮其預(yù)防與撲救高層建筑火災(zāi)的作用，所以必須把高層建筑消防設(shè)施實(shí)行科學(xué)的維護(hù)、管理，提供到與設(shè)計(jì)、施工同等重要位置。
五、結(jié)語(yǔ)
21世紀(jì)初仍是我國(guó)高層建筑快速發(fā)展的時(shí)期，也是中國(guó)消防科技工作者與國(guó)內(nèi)外同行密切合作，向新的高層建筑消防科學(xué)技術(shù)高峰攀登的時(shí)期。中國(guó)消防科技工作者應(yīng)該在新的時(shí)期做出新的更大貢獻(xiàn)。
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