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摘 要：文章基于超高层建筑的特点与其火灾特性,结合建筑工程防火设计的消防供水与人员疏散的计算方式以及消防燃烧学的相关内容,对超高层建筑消防应急估算以及供水建设进行研究和分析.

关 键 词：超高层建筑；消防；应急估算；供水

1超高层建筑的火灾特点

超高层建筑自身楼层较高,其内部结构较为复杂,其火灾特点主要表现在以下几个方面：

1.1火势蔓延快

超高层建筑中的楼梯间、电缆井、电梯井、风道和管道井等竖向井道比较多,若防火分割没有处理好,在发生火灾的时候,就会好像一座高耸烟囱.特别是在一些高级宾馆、办公楼、综合楼、图书馆等一些超高层建筑,因其室内可燃物比较多,一旦发生火灾,就会迅速的蔓延.据相关资料显示,在火灾发生初期阶段,由于空气的对流,在水平方向其烟气的扩散速度为每秒0.3米,在火灾燃烧猛烈这一阶段,各管井的烟气扩散速度能够达到每秒3—4米.假设一座高100米的高层建筑发生火灾,在没有阻挡的状况下,大概半分钟左右,其烟气就会顺着竖向管井迅速扩散到顶层,其扩散的速度是水平方向扩散速度的十倍左右.

1.2疏散困难

由于超高层建筑的层数比较多,其垂直距离比较长,在进行疏散时,疏散到地面或者其他一些安全场所所需的时间比较长,同时加上其人员较为集中,在发生火灾时因各个竖井空气的流通,火势与烟雾就会不断向上进行蔓延,在一定程度上加大了其疏散的难度.

尽管在我国一些经济比较发达的城市中,其消防部门已经购置了相应的登高消防车,但实际上其购置数量并不是很多,满足不了安全疏散以及补救的需求.在发生火灾时,由于普通电梯不防烟火或者因为停电而无法使用,因此,在大多数情况下,其安全疏散的通道主要为楼梯,一旦在楼梯间窜入了烟气,就会严重阻碍其疏散工作的进行.

1.3扑救的难度比较大

由于超高层建筑自身所具备的特点,在发生火灾的时候,从室外来实施扑救是非常困难的,通常情况下一般采取自救的方式,即需要室内的消防设施.但因当前我国经济条件比较有限,在超高层建筑中,其消防设施还不是很完善,在一些二类高层建筑中仍旧采用的是消火系统,这些均在不同程度上加大了超高层建筑扑救工作的难度.

2超高层建筑的消防应急估算

2.1建筑轰然时间的估算

估算建筑轰燃时间,对于在发生火灾时进行救援工作有着非常重要的作用,是明确救援活动的一个重要参考数据,在估算轰然时间时,首先应该明确火灾荷载的基础数据,在其允许范围值内,来进行建筑轰燃时间的估算.

假设建筑燃烧速率不变,其轰燃时间可以通过式一来获得：（式一）；在该公式中,t是轰燃的时间,g是重力加速度,是恒压时空气比热,是环境空气的密度,是通风口的高度,A是封闭空间内总比表面积,是通风口的面积,是环境气体温度,T是上层气体温度,是热释放率,k是封闭式空间物质热导率,p是封闭空间物质密度,c是封闭空间物质比热.

2.2人员疏散时间的估算

人员疏散时间为人员在建筑物内行走时间、感知并明确火灾时间以及人流通过出口时间的总和.所谓感知并明确火灾时间就是指人在火灾中的一个反应时间,可通过统计值来明确.由于文化背景的不同,教育程度不同的人对于火灾的感知时间是不一样的,从这点上来讲,国外的一些资料并不一定满足我国国情.在进行人员疏散时间估算前,应该假设火灾中的人员反应是一致且有序的.但是就实际情况来看,由于在火灾疏散中必然会出现拥挤与混乱问题,使得实际火灾疏散时间要长一点,

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3针对起火点的不同应该采取相对应的技术

3.1基座处火灾的发生

当基座处发生火灾的时候,其灭火的力量主要分为两个部分,第一部分为基座内部火灾的扑救,人员的疏散,采取内外夹击和强攻近战的方式；第二部分灭火力量主要是由大功率的水炮消防车所组成.主要是对建筑的基座处和屋顶进行冷却,避免火灾扑救的持续时间较长,对建筑结构自身的承载能力造成影响和破坏.在发生火灾的时候,首先应该把建筑外窗打开,避免烟气沿着竖向管道进入到建筑内部；其次,可向着火的位置采取灌注高倍数泡沫的方式来进行灭火排烟；最后,在疏散楼梯位置可设置相应的水枪阵地,以此保证其不会受到火势的影响,便于建筑内部人员的疏散以及逃生.

3.2建筑中部或者高层发生火灾时

在这些位置发生火灾时,不可简单采取常规的方式来进行灭火,应该结合建筑高层特点明确灭火的方式.第一,在灭火时,消防人员可通过消防电梯来携带相应的灭火器材,在进入到着火楼层以后,再进行灭火.第二,不可采取吊带方式来进行消防水带的铺设,只可沿着梯来进行铺设或者直接采用水泵接合器从消防立管来进行供水、灭火.第三,在进入建筑内部进行灭火之前,应该计算好空气呼吸器具体工作时间,及时进行火灾现场消防人员的替换,同时还应该排相应的疏散小组,沿着疏散楼梯将建筑内部的人员疏散到安全地带.

4供水建设

在超高层建筑火灾扑救过程中,最重要的一个环节就是火场的供水.假设超高层建筑的高度为100m左右,在发生火灾后,可利用水泵接合器从消防立管来向火场供水,所采用的消防车型是中低压泵水罐消防车,其供水主要如下：

4.1连接消防泵浦

从最远位置的消防车出水口分别接出两个DN65类型的水带,到集水器合并,并接入前一辆消防车的进水口,按照此方法依次进行连接,再在第一辆消防车出水口连接一盘DN100水带,并将其接到水泵接合器进水口.若其条件允许,可利用水带接口加固器对每一连接位置的接口加固,要注意所用的水带应该全部为高压水带.

4.2明确单车供水压力

所用的供水消防车,其供水压力必须要一致,在消防车正常工作的压力范围以内,不可超过其额定工作压力80%,估算出总压力数以后,用总压力数除以车辆数,从而得到每一辆消防车的供水压力,最后将其和消防车80%额定工作压力进行比较,若在其范围内,则可明确单车供水压力.

4.3泵浦的加压和收压

在加压和收压时,应该注意以下两点的内容：第一,其加压和收压速度必须要缓慢且匀速；第二,加压和收压的顺序不可弄错,特别是在进行收压的时候,坚决不可骤降压力,以免水锤对消防水泵或者水带造成影响.

5结束语

综上所述,在超高层简述的消防应急以及供水建设中,建筑轰燃时间的估算应该建立在相应的实践基础和科学理论上,通过对其的估算,将火灾的损失以及范围控制到最小范围内.在实施扑救时,可采取多车串联耦合供水的方式来进行高层建筑外部的供水,这种方式可以在较长时间内把消防灭火用水供于200m甚至更高,满足超高层建筑灭火的用水量,对于超高层建筑火灾的扑救具有非常现实的作用.

参考文献：

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超高层建筑学位论文撰写
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[4]王立平,孔进.超高层建筑室内消火栓系统设计方案探讨[J].山东建筑大学学报,2012,（1）：122-125,129.

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