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摘要:民用建筑是由若干個大小不等的室內空間組合而成的;而其空間的形成,則又需要各種各樣實體來組合,而這些實體稱為建筑構配件。一般民用建筑由基礎、墻或柱、樓底層、樓梯、屋頂、門窗等構配件組成。文章發表在《城市建筑》上,是初級建筑職稱論文發表范文,供同行參考。
關鍵詞:民用建筑,國內外防火標準
據《2013-2017年中國民用建筑行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》部分數據顯示,在國內經濟持續高速增長的帶動下,全社會固定資產投資增速平均超過了20%。國內宏觀經濟和固定資產投資的較快增長奠定了民用建筑行業的長期成長性。2011年中國建筑業實現產值117734億元,占國內生產總值的比重為24.97%。
近年來,超高層民用建筑在我國呈快速發展之勢,建筑高度不斷被刷新,高層建筑密集區不斷涌現,其消防安全問題已引起社會廣泛關注。而現行防火規范對超高層建筑的防火要求,除了火災自動報警和自動滅火系統設置方面高于一般高層建筑外,在其他方面還沒有提出更為嚴格的要求。
1國內外防火規范的比較
1.1高層建筑劃分《民用建筑設計通則》(GB50352-2005)規定,建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。《住宅建筑規范》(GB50368-2005)規定,35層及35層以上的住宅建筑應設置自動噴水滅火系統和火災自動報警系統。《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95,2005年版)規定,當高層建筑的建筑高度超過250m時,建筑設計采取的特殊的防火措施,應提交國家消防主管部門組織專題研究、論證。美國《國際建筑規范》(2009年版)規定,有人員使用的樓面到消防車可以到達的地面的高差大于22.9m的建筑為高層建筑。
如美國規定對于建筑高度小于等于128m的建筑,可采用ⅠB類耐火等級的結構替代ⅠA類耐火等級的結構,但承重柱的耐火極限不應降低;英國規定人員處于清醒狀態且熟悉環境、火災增長速率為中速火的建筑,當頂層樓面高度超過60m時,承重構件耐火極限均不低于2.50h。
1.2耐火等級各國規范均根據建筑高度及使用功能規定了相應建筑的耐火等級,有關超高層民用建筑主要承重構件的耐火極限要求對比情況見表1。從表1可以看出我國規范中有關柱、梁、承重墻等承重構件的耐火極限要求與其他國家的規定比較接近,但樓板的耐火極限相對偏低。
根據國內建筑火災統計資料,火災延續時間在1.50h以內的占88%,在1.00h以內的占80%。與之對應國內規范將一級耐火等級建筑物樓板的耐火極限定為1.50h,二級耐火等級建筑物樓板的耐火極限定為1.00h。我國二級耐火等級建筑占多數,這樣大部分一、二級耐火等級建筑不會被燒垮。當然,建筑構件的耐火極限定得越高,發生火災時燒垮的可能性就越小,但建筑的造價要增加。
1.3防火間距各國規范均通過限定防火間距作為防止火災在建筑之間蔓延的措施,美國規范詳細規定了建筑相鄰部位的開口要求,當間距大于9.1m時,則對外墻耐火極限沒有要求。英國采用相鄰建筑外墻所受熱輻射強度來確定防火間距,以是否達到引燃木材的熱輻射強度12.6kW•m-2作為判定條件,要求建筑到達公共邊界或者假定的邊界(而非相鄰建筑物)的距離為其達到熱輻射要求的計算距離的一半。
1.4避難設施避難層(間)作為高層建筑尤其是超高層建筑重要的安全疏散設施,各國規范均有詳細規定。美國規范規定電梯候梯廳在采取防煙措施的條件下可兼做避難區域,同時對避難區域提出了雙向疏散要求。
此外,美國、英國規范均考慮了使用輪椅等行動不便人員的避難需求,其每人占用的面積美國為0.9m2,英國為1.3m2。我國規范對超高層公共建筑設置避難層作了明確的規定,但對超高層住宅建筑,《民用建筑設計通則》要求設置避難層(間),而防火設計規范沒有相應的規定,有關超高層住宅設置避難設施的技術要求仍需要進一步完善。
2超高層民用建筑防火設計加強措施
綜上所述,針對建筑高度大于100m的超高層民用建筑的防火設計,提出如下加強措施:
2.1耐火等級我國規范規定超高層民用建筑的耐火等級為一級,從前文對國內外超高層民用建筑主要承重結構構件的耐火極限對比分析可以看出,我國對于一級耐火等級建筑要求其樓板的耐火極限為1.50h,而國外規范的相關要求均不低于2.00h,可見我國規范對建筑樓板的耐火極限要求相對偏低。
為給超高層民用建筑的消防救援以及人員安全疏散提供更有利的條件,建議提高樓板的耐火極限。目前,我國有關樓板的構造做法及耐火性能見表2。由表2可以看出,在樓板厚度為100mm(保護層厚度為10mm),其耐火極限可達到2.00h,樓板厚度達到120mm(保護層厚度為20mm)時,耐火極限可達2.65h。結合國外規范的相關要求和我國實際的樓板構造做法情況,對超高層民用建筑樓板的耐火極限提出如下要求:超高層民用建筑樓板的耐火極限不應低于2.00h。
2.2防火間距我國規范中有關高層建筑與多層建筑的防火間距規定與國外規范相比較為接近。此外,規范中規定在設有防火墻等條件下,高層建筑與相鄰建筑的間距可以不限或不小于4m。對于超高層民用建筑,較大的防火間距除有利于防止火災在建筑之間的蔓延外,也為消防救援提供了有利的條件。
3結論
基于上述比較分析,對于超高層民用建筑的防火要求,筆者建議在《建筑設計防火規范》(整合修訂送審稿)中增加以下規定:
3.1耐火等級。超高層民用建筑耐火等級不應低于一級,其樓板的耐火極限不應低于2.00h。
3.2防火間距。超高層民用建筑與相鄰民用建筑的防火間距應符合高層民用建筑與民用建筑防火間距的相關規定,其間距在采取設置防火墻等措施的條件下不應減小;超高層民用建筑與工業建筑的防火間距(包括與甲類廠房,與甲類倉庫,與甲、乙、丙類液體儲罐,與可燃氣體儲罐,與可燃材料堆場的防火間距)應符合高層民用建筑與工業建筑防火間距的規定,其間距在采取設置防火墻等措施的條件下也不應減小。
3.3避難設施。建筑高度大于50m的高層病房樓,其50m以上樓層每層應設置避難間;建筑高度大于54m的住宅建筑,其54m以上樓層每層應設置避難間。
3.4消防救援。長度超過40m的盡頭式消防車道應設置回車道或回車場;超高層住宅建筑與其他使用功能的建筑合建,住宅部分通過裙房屋面疏散且裙房屋面用作消防車登高操作場地時,裙房屋面板的耐火極限不應低于3.00h。
發表論文的建筑期刊推薦:《城市建筑》雜志創刊于2004年,是由中國建筑學會主管、黑龍江科學技術出版社主辦的國家級建筑類學術期刊,國內統一刊號CN:23-1528/TU,國際刊號ISSN:1673-0232,郵發代號:14-23。該雜志為半月刊,秉持創新求索、兼容并舉的辦刊精神,關注當今建筑界的新理論、新作品、新資訊,倡導學術領域主流思想;立足國內外建筑理論研究與創作前沿,兼顧北方地域特色,促進不同地域建筑文化交流;重視扶植青年建筑師及建筑院校師生,為其提供展示研究成果的平臺;推介國內外建筑院校及知名設計機構,促進國際合作交流。