高层建筑的优点主要包括中上层部位视线开阔,采光通风良好;建筑挺拔,建筑立面造型与色彩一般时尚、富于时代感和都市感;高容积率,节约土地资源等。
近年来,随着经济、社会的发展与进步,城市人口数量激增,居住密度逐渐变大,在城市建设中,高层建筑呈逐年增多的趋势。但高层建筑存在防火要求高、火灾扑救难等问题,要想解决好这些问题,就需要谨慎的建筑消防设计。
一、在高层建筑内应控制使用双阀?双出口消火栓代替两组单阀消火栓
《高层民用建筑设计防火规范》规定"同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位。"
在某些条形高层建筑中,其端部是否可以采用双阀双出口消火栓,从而省去1组单阀消火栓的设置呢?
虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》(第二版)中提出"在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓"。
但是《高层民用建筑设计防火规范》中明确规定"十八层及十八层以下,每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅,当设两根消防竖管有困难时,可设一根竖管,但必须采用双阀双出口消火栓。",且以强制性条文的形式予以规定。因此,在设计中我们应该力求避免出现这种情况。
二、正确计算消火栓充实水柱长度,合理布置消火栓
《高层民用建筑设计防火规范》规定"消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定,且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m."
对于建筑高度不超过100m的高层建筑,设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s,水枪喷嘴口径19mm,查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m;对于建筑高度超过100m的高层建筑,我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。
而在实际中,高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下,如果根据公式Sk=(H1-H2)/SINα计算水枪充实水柱,当层高取4m,水枪上倾角取45°时,计算Sk为4.24m,远远达不到规范要求,即层高限制了充实水柱的长度。
但是,我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的,因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°,并未规定其下限角度值。
笔者通过计算,当层高仍旧取4m,充实水柱取11.3m时,水枪上倾角为14.87°。
况且《高层民用建筑设计防火规范》有关条文说明解释道,口径19mm水枪的充实水柱小于10m时,由于火场烟雾大,辐射热高,扑救火灾有一定困难,所以水枪的充实水柱长度首先应该计算,同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。
按照水枪充实水柱长度,我们可以确定消火栓保护半径,但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用,设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。
设计人员和审核人员由于在很大程度上是缺乏对《高层民用建筑设计防火规范》的正确把握,在高层民用建筑工程消防设计、审核过程中存在很多不足之处。因此只有真正理解规范编制的意图,才能更好地对设计图纸进行审核,并能更好的运用规范为建设单位提供合理化建议。