第2章高层建筑总平面防火设计 第1节高层建筑及其分类 高层建筑的概念 究竟以多少层或多高的建筑为高层建筑,各国的标准各不相同,而主要是根据经济条 件和消防技术装备等情况,划分高层建筑起始高度的,详见表2-1。 高层建筑起始高度划分界限表2-1 为了便于国际技术交流,1972年,国际高 起始高度 层建筑会议将高层建筑划分为四类 第一类高层建筑:9~16层(最高到 中国 住宅:10层及10层以上,其它建 50m); GB5045-95)筑;>24m 第二类高层建筑:17~25层(最高到 >22m(至底层室内地板面) 75m); 法国 住宅;>50m,其它建筑:>28m 第三类高层建筑:26~40层(最高到 31m(11层) 100m); 第四类高层建筑:40层以上(高度在 比利时 25m(至筝外地面) 100m以上)。 综合国外对高层建筑起始高度的划分, 麻东联代笔10)层及以上,其它建考虑我国经济条件与消防装备等现实情况 筑;7层 规定10层及10层以上的住宅及高度超过 美国 22~25m或7层以上 24m的其它工业与民用建筑为高层建筑。应 该说明的是,既名曰高层建筑,就应考虑层 数多少这一主要因素,所以,单层主体高度在24m以上的体育馆、剧院、会堂、工业厂房 等,均不属于高层建筑 高层建筑起始高度的划分,主要考虑了以下因素 1)登高消防器材。目前我国有相当多的城市,高层建筑发展较快,数量逐渐增多,建 筑高度不断加大,但未配置消防登高车,有的虽有一、二台消防登高车,但工作高度在20m 左右,不能满足扑救高层建筑火灾的需要。我国目前定型生产的CT22型直升云梯车,最大 工作高度为22m;CK20型曲臂高空喷射和消防登高车,其最大举高为20m。而引进的登高 曲臂车、云梯车,多数在24~3m之间。针对目前消防登高车的现状,确定24m为高层建 筑的起始高度,是符合实际情况的。 (2)消防车供水能力。目前一些大城市的消防装备虽然有所改善,而大多数城市消防 装备,特别是扑敦高层建筑的消防装备没有多大改善。大多数的通用消防车在最不利情况 下直接吸水扑救火灾的最大高度约为24m左右
(3)住宅建筑规定为10层及10层以上的原因,除考虑了上述因素外,还考虑它在高 层建筑中,约占40%~50%;此外高层住宅的防火分区面积不大,并有较好的防火分隔,对 高层住宅火灾有较好的控制作用,故与其它高层建筑区别对待。 2高层民用建筑的分类 为了保障重要的高层建筑有较高的消防安全性,并节约投资,将高层民用建筑划分为 两类。其划分的依据主要是使用性质、火灾危险性、疏散和扑救的难度、建筑髙度等。具 体划分如表2-2所示。 高屋建设分类 表2-2 类 类 高级住宅 居住建筑 十九层及十儿层以上的普通住宅 卜层至十八层的普通住宅 1.除一类建筑以外的商业楼、艭览楼、综合 2.高层放馆 楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆,书 3建筑高度超过50m或每层建筑面积超过!库 l0⑩m3的商业楼、隈览极、综合楼、电信楼、财:2·省级以下的邮政楼、防灾指挥调度棱、广播电 贸金融楼 视褛、电力调度楼 4建筑高度超过50m或每层建筑面积超过3.建筑高度不超过50m的教学楼和普通的成 1500m2的商住楼 馆、办公楼、科研楼、档案楼等 公共建筑5中央级和省级(含计划单列市)广播电视楼 6.网局级和省级(含计划单列市)电力调度楼 ?.省级(含计划单列市)郯政楼、防灾指挥调 度楼 8藏书超过100万册的图书馆、书库 9.重要的办公楼、科研楼、档案楼 10.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅 馆、办公楼、科研楼、档案棱等 划分高层建筑的类别,是一个比较复杂的问题。应根据所设计的高层建筑的标准、功 能、高度、火灾荷载等实际情况来确定。例如,表中所列的高级住宅,是指建筑标准高、功 能复杂、可燃装修多、设有空气调节系统的住宅;重要的办公楼、科研楼、图书楼、档案 楼是指性质重要,建筑标准高,设备、图书、资料贵重,火灾危险性大,发生火灾后损失 大、影响大的建筑 3建筑物、构筑物危险等级划分原则 建筑物、构筑物危险等级的划分主要根据火灾危险性大小、可燃物数量、单位时间内 放出的热量、火灾蔓延速度以及扑救难易程度等因素,划分为以下三级: (1)严重危险级。火灾危险性大、可燃物较多、发热量大、燃烧猛烈和蔓延迅速的建 筑物、构筑物; (2)中危险级。火灾危险性较大,可燃物较多,发热量中等、火灾初期不会引起迅速
燃烧的建筑物、构筑物; (3)轻危险级。火灾危险性较小,可燃物量少,发热量较小的建筑物、构筑物。危险 等级举例见表2-3 建筑物、构蛾物危险等级举例 表 危险等级 氟酸钾压碾厂房,生产和使用硝化棉、火胶棉、赛璐珞胶片、硝化纤维的厂房 硝化棉、喷漆棉、火胶棉、赛璐珞胶片,硝化纤维库房,可燃物品的高架库房 地下库房 严重危险级建筑物、构筑物 液化石油气贮配站的灌瓶同、实瓶库 演播室、电影影相 剧院,会堂、礼堂的舞台葡萄架下部 乒乓球厂的轧坯、切片、磨球、分球、检验部位·赛璐珞制品加工厂等 双排停车的地下停车库、多层停车库和底层停车库 类高层民用建筑的观众厅、营业厅、展宽厅、多功能厅、餐厅、厨房以及办 公室、走道、每层无服务台的客房和可燃物品库房 录音室和电视塔的塔楼餐厅、了望层、公共用房、无窗厂房、地下建筑 家级文物保护单位的重点砖木结构或木结构建筑、飞机发动机试验台准备间 设有空气调节系统的旅馆和综合办公楼的走道、办公案、餐厅、商店,库房和 中危险级建筑物、构筑物 每层无服务台的客房 省级部政稷的信函和包裹分检房、邮袋库,综合商场、百货楼 棉纺厂约开 花厂房,麻纺厂的开包、被麻厂房,康裟、针织厂房,木器 制作厂房,火柴厂烤梗和筛选部位,泡沫蟈料的预发、成塑、切片、压花部位 棉、毛、丝、麻、化纤、毛皮及其制品库房,香烟库房,火柴库房,难燃物品 高架库房,多层库房 单排停车的地下停车库、多层停车库和底层停车库 剧院、会堂、礼堂(舞台部分除外)和电影院 轻危险级建筑物、构筑物 医院、疔养院 体育馆、博物馆 旅馆、办公楼、教学楼 注:①未列人本表的建筑物、构筑物,可比照本表举例,按自喷规范第201条的划分原则确定 ②一类高层民用建筑划分范围按照《高层民用建筑设计防火规范》的有关规定执行 高层建筑的展 高层建筑是19世纪末叶首先在美国出现的。18世纪末与19世纪初的产业革命,促进 了生产力的发展和经济繁荣,现代工业的发展,导致了城市人口迅速增长,城市土地价格 高涨,迫使建筑物向高空发展。钢铁工业的发展和钢筋混凝土材料的进步、电梯的出现为 髙层建筑的出现奠定了物质基础,施工技术的进步为高层建筑的出现提供了技术条件。高 层建筑从出现到现在经历了多年的发展,从结构技术方面概括分析,可以说,它经历了以 下三个阶段
4.I框架纬构阶段 1885年,美国芝加哥建成了10层的人寿保险公司大楼,第一次全部使用钢框架结构, 它标志着人类用全新的结构体系建造现代高层建筑的开始。此后,又陆续建造了许多商业 性大楼,基本上沿用框架结构体系 4.2框架剪力墙结构体系 1931年,美国纽约新建了帝国大厦,102层,381m高,其中有65部电梯,设有商店 餐馆、银行、游泳池、土耳其浴室、俱乐部及办公用房。帝国大厦在结构上采用了钢框架 钢桁架剪力墙体系,在防火设计上已经相当周全,其規模之大,高度之高,在世界高层建 筑中领先达40余年。可以说,它标志着高层建筑巳发展到比较成熟的阶段。 4.3筒体与组合筒体系 1972年,美国纽约建成了世界贸易中心,它是两座同样大小的110层、高417m的建 筑,在结构上采用了筒中筒体系,使之在高空较强的水平风力(设计风力400kg/m2)作用 下其有可靠的强度、刚度和较小的侧向位移〔顶部实测位移280mm),同时获得较大的使用 空间。每m2用钢量比帝国大厦降低12.3%。此后,世界建筑走向技术更先进、结构更合理 使用更方便的超高层阶段。而今,高层建筑结构体系进一步发展为筒中筒、框筒、组合筒 等更适合超高层建筑的阶段了。 1996年马来西亚的古隆坡建成了高452m的佩重纳斯双塔楼,举摘取世界第一高层 建筑的柱冠。吉隆坡双塔楼比美国芝加哥西尔斯大厦(高443m)高9m,外形为两个圆柱 体,每幢楼直径为46.,2m,由16根柱子组成,在60、70、82、85和88层处有收分,在1 层和42层处有-座廊桥将两幢高层建筑连接在一起,是多功能综合大厦 我国在进入8年代的改革开放后,综合国力得到了发展,高层建筑的设计与施工技术 迸步很怏,高层建筑在大、中城市发展很快,到目前为止,全国高层建筑愈万幢,高度超 过100m的超高层建筑约100多幢。 预计1998年建成的上海金茂大厦,高达42m,采用钢与混凝土混合结构,目前高度 名列世界第四。据报道,上海浦东陆家嘴正在兴建95层的环城金融大厦,高达46m,它 不久将刷新世界高层建筑的记录 随着结构计算越来越精确,建筑材料强度越来越高,施工技术越来越成熟,高速电梯 的质量越来越好,建造40m以上的大厦已不是太困难的事,而建造更高(甚至100m以 上)的高层建筑也是有可能的。然而,这样的高层建筑也有其难以克服的缺点,以致欧美 国家对建造摩天大厦放慢了速度。诸如,一幢数百米的超高层建筑其内部固定与流动人口 达数万人以至十数万人,其内部人工“气候”,即环境的质量问题;超高层建筑的火灾、地 震以及犯罪分子的人为破坏等问题;超高层建筑的超高投资问题,等等,是发达国家都感 到难以解决的。因此,在超高层建筑的建设问题上,不能盲目比高。 第2节高层建筑消防车道 1消防车简介 在高层建筑火灾中,一般应立足于其内部设备的自防自救,但实际火灾中,消防车辆 还发挥着重要的作用:
(1)利用消防登高车可把消防队员从窗口送至着火楼层或救出被困者。 (2)利用消防泵浦车连接水泵接合器可向失火的高层建筑的消防供水系统补充灭火 用水 (3)和用消防举高车,将消防队员举高后向着火楼层射水,灭火效果最好。 (4)高层建筑火灾有时突破外窗,火焰沿外墙向上层蔓延;或受风力或火灾风压影响, 向邻近建筑物蔓延,对此,消防车可利用水枪阻止火势蔓延,有效地控制火灾扩大 由上可见,在高层建筑主体周围设置消防车道是十分必要的。世界上多次高层建筑火 灾消防车都发挥了极其重要的作用,相反,未设消防车道或虽设消防车道而未留出消防车 作业空间的高层建筑,火灾时延误战机,而造成不必要的损失 我国消防队伍配备的常用几种消防车辆的主要参数,如表2-4及表2-5。 几种消防车外形尺寸 表24 外型尺寸(m) 长 宽 高 最小转弯半径 CEP2/2型干粉泡沫联用消防车 10.5 3.70 CQ23型曲臀登高消防车 CPP30型泡涞消防车 7.2 3.33 CT28型云梯消防车 CG]8/30A型水罐消防车 CST7型水罐消防拖车 几种大型消防车的量量 25 CEP/2型千粉泡CFP30型泡CQ23型曲臂CT28型云 重量(t) 沫联用消防车 沫消防车 登高消防车 梯消防车 28.7 14,9 22.4 9.5 9.9 2消防车 2.1环形车道 高层建筑的平面布置、空间造型和使用功能往往复杂多样,给消防扑救带来不便。如 大多数高层建筑的底部建有相连的裙房等,设计中如果对消防车道考虑不周,火灾时消防 车无法靠近建筑主体,往往延误灭火战机,造成重大损失。如某厂大楼,由于其背面未设 消防车道,发生火灾时延误了战机,致使大火燃烧了3个多小时,扩大了灾情。为了使消 防车辆能迅速靠近高层建筑,并展开有效的救助活动,高层建筑周围应设置环形消防车道 沿街的高层建筑,其街道的交通道路,可作为环形车道的一部分。 2.2消防通道 对于一些使用功能多,面积大,建筑长度大的高层建筑,如U型、L型,□型建筑,当