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关键词:建筑;设计;安全;问题
中图分类号:S611文献标识码: A
1.建筑的设计风格和理念
建筑设计是综合性考虑并具建筑特性的一种设计。它是指建筑设计在满足一定的设计要求,安全、耐用以及经济适用等方面的时候,按照建设结构的设计规范进行相应的结构布置,并利用经济与技术分析的方法进行相应的调控,寻求最优的建筑设计的过程。在整体的控制上,建筑设计的调控不仅仅是针对主体工程的设计还应考虑到建筑的楼层的安全问题的调控,从整体上把握建筑结构设计。
2具体细节内容的设计
2.1外墙面砖易脱落的问题
多层住宅和小高层、高层住宅项目外墙饰面大量采用面砖是普遍现象。不是外墙面砖不好,只是现行常规外墙外保温贴面砖做法尚未得到时间的考验。有许多建筑的外保温外墙局部有面砖脱落现象,极易造成人员、财产的伤害,有时甚至是致命的危险。尤其是已建成并投入使用的建筑,在经过夏季、冬季冷热变化的考验后,外墙面砖不够牢固的部位容易脱落,并且在夏季经过太阳暴晒后突然下起雷阵雨,也容易使面砖在遇到骤冷后开裂脱落,危及安全。就目前而言,对现有整体外墙进行改造是不大现实的。因此,建议在建筑四周做挑檐或雨罩,对脱落的面砖在下落过程中起缓冲、阻挡作用,可减少对人员、物品的危害。在《住宅设计规范》GB50096-1999(2003 年版)中第 4.2.3 条明确规定,“住宅的公共出入口位于阳台、外廊及开敞楼梯平台的下部时,应采取设置雨罩等防止物体坠落伤人的安全措施”。此规
定同样适用于人员易靠近楼体的其他建筑。具体做法是,在建筑物一层顶板或二层顶板处结合立面做水平外挑檐,挑檐凸出外墙尺寸可根据建筑物楼层总高度确定。例如:多层住宅挑檐凸出外墙尺寸不少于 1 米,小高层、高层住宅挑檐凸出外墙尺寸不少于 1.5 米。此挑檐可做现浇板出挑,也可做出挑钢架上固定不锈钢板或加强型阳光板、夹胶玻璃等。若建筑场地延伸到建筑物底部周边,在不影响使用的情况下,可结合景观在地面沿建筑物外墙做距离外墙不少于 1.5 米的围栏或灌木隔离带,围栏做法可参照阳台栏杆设计(如高度 1.05 米,栏杆间净距不大于 0.11 米)。在楼体首层地面周边人员容易到达或驻足的地方,此种做法尤为重要。
2.2住宅楼梯间的安全设计问题
住宅按层数可划分为低层住宅(1~3 层) 、多层住宅(4~6 层) 、中高层住宅(7~9 层) 、高层住宅(10 层及以上) 。目前我们经常见到的住宅类型(按层数划分)主要有:6 层多层住宅、11 层小高层住宅、18层高层住宅以及34层(这里指100m以下)高层住宅。
对于6层多层住宅, 《建筑设计防火规范》对疏散楼梯的数量及设计要求作了详细规定:其可设计一部疏散楼梯的条件是居住建筑单元任一楼层的建筑面积≤650m2,且任一住户的户门至安全出口的距离≤15m;而当任一楼层建筑面积≤500 m2时,可将楼梯间设计成开敞楼梯间,但其应能天然采光、自然通风;同时我们还要注意到,楼梯间要通至屋顶,而且通向平屋面的门或窗应向外开启。 根据《高层民用建筑设计防火规范》 ,11层小高层住宅及18层高层住宅均为二类建筑,其可设计一部疏散楼梯的条件为:若为塔式住宅,每层的居住户数应≤8户、每层的建筑面积应≤650平方米,而且应设有一座防烟楼梯间和消防电梯;若为单元式住宅,疏散楼梯应通向屋顶,单元间的楼梯通过屋顶连通,单元与单元间墙应为防火墙,各户门的防火等级应为甲级,窗间墙(不燃烧体墙)宽度及宽槛墙(不燃烧体墙)高度应>1.2 m。对楼梯间设计要求如下:塔式住宅楼梯间无论是11层还是18层,均应为防烟楼梯间;单元式住宅可区分如下:11层小高层住宅可设成开敞式楼梯间,但开向楼梯间的户门的防火等级应为乙级,同时楼梯间要靠外墙,且应直接天然采光、自然通风;18层高层住宅的楼梯间应设计成封闭楼梯间。 根据《高层民用建筑设计防火规范》 ,34层(100m以下)高层住宅为一类建筑,当是塔式住宅时,楼梯间应设两座(确有困难时可设计成剪刀梯) ,且均应为防烟楼梯间。单元式住宅可设计一座楼梯间(应为防烟楼梯间)的条件是:每单元均应有一部疏散楼梯通向屋顶,18层以上部分相邻单元楼梯每层都应通过阳台或凹廊连通(此时屋顶可以不连通) ,18 层及以下部分单元与单元间的墙为防火墙,各户门的防火等级为甲级,窗间墙(不燃烧体墙)宽度及宽槛墙(不燃烧体墙)高度均应>1.2 m。根据《住宅设计规范》及《住宅建筑规范》 ,住宅楼梯梯段净宽应≥1.10m(6层及6层以下住宅,如果一边设有栏杆,可将要求适当放宽,梯段净宽可减至 1.00m);楼梯踏步宽度应≥0.26m,踏步高度应≤0.175m;楼梯栏杆扶手高度应≥0.90m,但是当楼梯水平段栏杆较长,长度超过 0.50m 时,其对扶手高度的要求就适当提高,应≥1.05m;考虑到儿童的安全问题,对楼梯栏杆的垂直杆件做了规定,净距应≤0.11m,同时对楼梯井的宽度也提出了要求≤0.11m,当大于规定值时,必须采取防止儿童攀滑的措施。
2.3 住宅阳台栏杆的安全设计问题
根据《住宅设计规范》及《住宅建筑规范》的要求,住宅层数≤6层时,阳台栏杆高度应≥1.05m;住宅层数>6层时,阳台栏杆高度应≥1.10m;封闭阳台栏杆也要满足此要求。规范中提到“中高层、高层住宅及寒冷、严寒地区住宅的阳台宜采用实心栏板” ,但在实际工程中,为了照顾立面设计,阳台栏板并非全是实心栏板, 这种情况下我们计算栏板高度就应从可踏面 (指宽度≥0.22m, 且高度<0.45m的可踏部位)算起。除高度外,我们还应注意到栏杆的设计应防止儿童攀登,若为垂直杆件,杆件间净距应≤0.11m,这些是出于对儿童安全的考虑。
2.4 住宅外窗的安全设计问题
对外窗最基本的要求是窗台距楼面、地面的净高应≥0.90m,若低于此高度应采取防护措施(如:采用护栏或在窗下部设置相当于护栏高度的防护固定窗, 且在防护高度设横挡窗框) 。 根据窗的形式分以下几种情况:普通外窗窗台高度≤0.45m 时,护栏或固定窗高度从窗台算起;普通外窗窗台高度>0.45m且<0.90m时,护栏或固定窗高度从楼面或地面算起;凸窗等宽窗台,可供人站立时,护栏(应贴窗设置)或防护窗高度应从窗台面算起。
2.5消防车道的规划设计安全问题
随着社会、经济的健康快速发展,小高层、高层住宅越来越多。进行高层住宅详细规划时,应特别注意小高层、高层住宅间消防道的规划设计。在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-952005 年版)中,第 4.1.7 条规定,“高层建筑的底边至少有一个边或周边长度的 1/4 且不小于一个长边长度,不应布置高度大于0 米、进深大于 4.0 米的裙房,且在此范围内必须设有直通室外楼梯或直通楼梯间的出口。”在实际项目规划设计时,应严格控制消防车道的布置。小高层、层住宅的体量、楼长越来越大,仅在楼体的一个长边设置消防车
是不妥的。在发生火灾险情时,无法对没有消防车道的另一长边行有效、迅速救援。因此,在进行小高层、高层住宅或其他高层筑详细规划时,必须在其两个长边都布置消防车道,确保在火灾情出现时能迅速、有效地进行救援。这样可能会使楼间庭院的绿化面积略有减少,但相比安全问题,这是很值得的做法。在楼体某一个合适的长边可做带状绿化与硬质铺装结合的消防车道。在日常使用时,此消防车道就是庭院绿化的一部分,硬质铺装则是庭院步
道的一部分,仅在火灾险情出现时方用作消防车通道,视觉效果和使用效果均较好。这种做法完全可行。
2.6地下车库的几个安全设计问题
随着私家车的迅猛发展,住宅小区停车难的问题越显突出。规划建设地下车库目前是解决小区停车难的最有效的办法。在进行地下车库设计时,经过多个设计项目的分析比较后,觉得有些考虑和做法还是值得推广的。地下车库在其行车道上方经常设置玻璃采光井。考虑到玻璃易碎而伤人、伤物的安全情况,建议除采用(夹胶)安全玻璃外,在采光井上口与玻璃顶之间加设水平安全网格一道。具体做法为,在玻璃顶根部的钢构型材内圈做安全网格的边框,采用双向间距约40mm的细钢丝(或不锈钢钢丝)网格与其边框锚固。为方便施工,较大的采光井可分为几块网格及其边框,将大化小,也便于维护。同时不影响通风采光效果。
关键词:消火栓 多层住宅 位置设置
多层住宅中室内消火栓作为消防灭火设备中最基本的设备,在火灾发生时,能够有效预防火灾的扩大,并能最大程度低消灭火灾。但灭火效果的确定需要合理设计消火栓系统的设置。根据笔者以往的经验,提出以下几点消火栓设计要点:
室内消火栓系统的选择
一般的小型写字楼、工业厂房及宿舍等都是矮层建筑,有的厂房甚至是单层建筑。遇到这种情况,室内消火栓系统还是应该设计为临时高压系统。因为一方面市政供水压力可能波动,另外消防总给水管上的管道倒流防止器的水头损失也在5mH2O,所以设计人员应以实际数据为依据,才能避免设计的失误。虽然增加了一些投资,但一旦发生险情,这些增加了的部分就起了至关重要的作用。
室内消火栓箱位置的确定
消火栓箱应该说是全部消防系统的末端,消火栓、消防枪、消防水带包括其中。消火栓箱位置的选择是一个较为重要的问题。在走道、楼梯附近等方便取走的地点设置多层建筑室内消火栓比较理想。应准确计算出消火栓之间的间距,但应该满足消防设计规范的要求。多层住宅内的消火栓设备暗装比较普遍,部分为半安装,主要是为了保留多层住宅的公共空间,同时也是美观起见。消防立管通常设在公用扶梯间的狭角上,用户内专属面积绝对不能使用。实际操作中却较难发现既不影响疏通道又美观的位置。有些安装设计人员在户门之间设立消火栓箱。一梯二户时,该种设置没有问题。在一梯多户的情况下,则需从实际出发。如果在扶梯的中央平台上安放消火栓箱,可以实现美观,设计时应当注意搞好与结构设计人员的协调,因为在楼层圈梁通过的地方刚好可以放置消火栓箱,这时结构设计师应做变通,因为这样设置时,火灾救急现场,水龙带会制约人员的通行疏散,运用时应谨慎。
有些设计人员仅仅注重美观,在防烟楼梯间内安放消火栓箱。防烟楼梯间其作用就是火灾时疏散人员,采用防火门与与防护场所相连,火灾时紧闭防火门,可可挡住烟气有可疏散人员,若在防烟楼梯间设置消火栓,在防护场所着火,防火门将会制约消防水龙带到达防护场所,防火门则关闭不严,防烟楼梯间会充满烟气,失去其安全可靠性。因此应在防护区内设置防护场所的消火栓,防烟楼梯间内绝不应设置消火栓箱,否则起不到灭火的作用。
三、多层住宅室内消火栓设置
多层住宅在现实的生活中越来越普遍,按建筑设计的防火规范规定要求其中相当大一部分应该准备室内消火栓。建筑设计中应注意根据建筑物类别调整分别确定室内消火栓的大致用水量。消火栓的口径根据每支水枪的具体流量来调整确定,DN50消火栓适合水枪流量小于3L/s。DN65消火栓则适合大于3L/s的水枪流量。建筑物若设有消防给水,除了没有可燃物的层外,其他各层均应准备室内消火栓。试验消火栓应设在建筑屋顶,住宅底层通常为商业网点、杂物间、汽车库、自行车停放处,该部分对于有消火栓系统的住宅区亦然得设置消火栓。现住宅楼梯低层入口地方通常设有防盗门,故设计人员应关注楼梯间半层平台的消火栓不能计入底层用房的消火栓数量。对于底层设有汽车库的住宅楼,还应注意该楼所有消火栓均应采取DN65型消火栓,因车库要求每支水枪的流量应大于5L/s。由于多层住宅仅楼梯间公用部分可以作为准备消火栓的场所,将消火栓安置于入户平台处,在墙内暗设消防箱较美观,住户卫生间或者入户平台内可以设置消防立管。此处墙体一般与室内大厅相连接,现住户大厅的地面大多采用木装修,暗设在墙内的消防箱,在日常使用时,消火栓漏水(住户在房屋装修时常有人打开消火栓取水)造成很多木装修发霉,住户连跌叫苦。平台面积一般都较小,消火栓设置既要考虑住户人员的上下方便及疏散安全,又要考虑便于消防人员的操作,因此箱体最好为半透明装或暗装。若是敞开式楼梯暗装,箱体安装高度恰好接触到每一层的结构圈梁,这给设计带来一些难度。
四、根据防火分区而布置室内的消火栓
在每层面积较大的建筑物内,每层平面应该划分成若干防火分区。在防火分区间用防火门、防火墙和防火卷帘等来分隔开。不论是竖向分区还是平面分区,消火栓都不应该跨越防火分区使用。所以应根据防火分区来安放消火栓,不只室内消火栓时应确保在各防火分区每层都有水柱可到达任何位置的两支水枪。
五、双阀双出口型消火栓的设置
对于《建规》第8.4.3条和《高规》第7.4.2条的规定,我的理解是可放宽处理类似火灾危险性小的建筑。但对于有些工程设计人员来说,即使设置两根消防竖管没有困难,均只设置一根竖管,配置双出口型双阀消火栓。可实际中,双出口型双阀消火栓在特定情况下不能满足《建规》第8.4.3条的规定,即“室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位”,也不能满足《高规》第7.4.2条的规定,即“消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位”。若在双阀双出口型消火栓发生火灾时,两支水枪不能发挥作用,没有一股水柱可到该类型消火栓设计所防护的场所,引起了一定的火灾隐患。故应谨慎使用该类型型消火栓,该类型消火栓更不能使用于火灾危险性较高的场所。所以,通常只在特定受建筑条件制约的住宅建筑内使用该类型消火栓。
六、消防系统分区和减压措施
在火灾扑救过程中,开闭水枪将发生水锤作用,同时消火栓栓口处有较大的静水压力,将会破坏给水系统设备。所以,消火栓系统在栓口处静水压力多于100m水柱时,应该使用分区给水。高度大于24米的建筑物,它的消防水泵一般都有55mH2O以上的扬程,即是局部水头损失和管网沿程+消火栓最不利点的所需水压+消防水泵吸水口与最不利点消火栓间高差的静水压。而在消火栓栓口处有消火栓栓口处的出水压力时,因为水枪的较大的反作用力,1人根本无法完成操作,因此规范才做出规定,即消火栓栓口产生超过50mH2O出水压力时,应该设置减压装置,消火栓栓口的压力在减压后应在最低25mH2O,最高50mH2O之间。为避免栓口压力的安全问题,应该准确计算通常每层消火栓的栓口所能承受的压力。对于五六十米的高层建筑,也可以按每三层计算,到栓口压力降低至50mH2O时,可以在核对下最后一层建筑的压力。
结语:
怎样更完美地设计消火栓的设置,使之既能及时扑灭前期火灾,又能有效降低火灾造成的损失,这是大部分消防技术人员很多年一直探索的课题。多层住宅室内消火栓的设计应注意严格遵循有关设计的防火规范要求进行,以保证工程防火的可靠安全性,同时又需要从实际考虑,在规范条文没有确切说明时,可与当地消防的主管部门协商考虑,在不违背规范精神的前提下,尽量做到合理、经济、美观和安全。
参考文献:
[1]符葵.建筑设计防火规范[J].西昌学院学报・自然科学版.2010(6)
[2]经建生,倪照鹏.建筑设计防火规范 [M]. 中国计划出版社.2006(6)
[关键字]:多层住宅;必要性;可行性;消防;设计
中图分类号:TU7文献标识码:A 文章编号: 1997-0668(2008)100013-02
《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)(2001年版)第四节,第8.4.1条的规定:"超过七层的单元式住宅,超过六层的塔式住宅。通廊式住宅。底层设有商业网点的单元式住宅;应设计室内消防给水"。从这条规范,很多设计人员得出"不超过六层的所有住宅(包括底层带商业网点),不超过七层的单元式住宅;可不设计室内消防给水系统"这一结论。另外,《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)(1997年版)第一章,第1.02条规定:"本规范不适用于九层及九层以下的普通住宅"。从而使绝大部分的多层住宅楼(六层及六层以下)处于完全不设防状态,而我国的绝大多数城市居民是生活在这种不设防的六层及以下的住宅中的。笔者认为,随着社会经济的发展和居民生活水平的提高,多层住宅也应设计消防系统。
一、设计消防系统的必要性
1. 随着人们生活水平的提高,家庭中的电器用品越来越多;装修档次越来越高;气体能源的使用越来越普及;从而使发生火灾的可能性,危险性也越来越大。
1.1家用电器越多,用电负荷越大,再加上大多数装修施工的并非是具有资质的家装公司,而是没有经过系统学习的个体水电工人。电气施工相当不规范,导致由于电路故障发生火灾的事件屡屡发生。
1.2装修档次越高,采用的可燃。易燃物品越来越多。家装物品火灾危险性大致如下:油漆(乙类),地板。天花衣柜书桌等木质家具(丙类),窗帘等纺织品(丙类)。这给火灾的发生、蔓延埋下了很大的隐患。
1.3随着生活水平的提高,人们逐渐舍弃了木柴、煤等的能量来源,转而采用更为清洁。方便的能源例如煤气、天然气、液化气等。显然,气体能源比固体能源要易燃得多,而且,一旦发生火灾而不能及时被迅速扑灭,气体能源供应系统随时有发生爆炸的可能,使火灾变得更加难以控制,给生命财产造成极大的损失。
2. 随着收入的增加,家庭中贵重物品越来越多,一旦发生火灾,造成的损失也越来越大。
据新闻报道,一般家装的花费在五万至十五万之间,高档的则花费更高。家庭中的奢侈品(摄像机、数码相机、家用电器)、工艺品、收藏品的价值少则几千,多则上万。现今,一个中档住宅楼发生火灾所造成的损失是很惊人的。而且,发生火灾不可避免地会造成人员伤亡,这部分的损失是无法用金钱进行评估的。
3. 一旦发生火灾,消防车难以及时到达和进行灭火扑救。
消防规范规定,消防车必须在接到火灾报警10分钟之内赶到现场。但正常情况下,人们发现火情并进行报警,是在火灾蔓延了相当长时间之后;再加上天气恶劣,交通拥挤,消防通道堵塞等不可预见因素,消防车很难及时到达火灾现场。另外,由于现在家庭的防盗措施严密,在房主不在现场的情况下,消防队员难以及时进入室内进行扑救。所以,学习高层建筑灭火经验,立足于自救,设计室内消防系统,是必要的。
二、设计消防系统的可行性
消防规范之所以未要求所有住宅都应设计消防给水系统和灭火器系统,主要有两条原因,A:相对于其他建筑,住宅遭受火灾时所造成的损失较小;B:住宅楼的投资相对较小,如果增加消防系统,势必增加投资,进而增加开发成本。对于第一条,已在必要性中作了详细地说明。至于增加投资成本,随着住宅小区化的实施,人们对于住房本身之外的投资越来越认同,如小区绿化,保安措施,电子监控等。为了维护生命财产的安全,增加部分消防投资,住户是会认同的。另外,随着消防器材的进步发展,在保证安全的前提下,消防投入成本也在逐渐地降低。消防投资只占整个投资中很小的一部分,但它能够起到的作用是显而易见的。
三、具体设计方法的讨论
在国外,有在多层住宅中设自动喷淋灭火系统的例子(主要用于高档公寓和别墅),而我国的《消办字(1996)108号文》规定,别墅宜设计消防卷盘,别墅宜设计自动喷水灭火系统。但这种做法造价太高,仅适用于部分高档住宅,不适合于大面积的推广,也不适合我国的发展中国家的国情。在我国,应考虑灭火效果与经济条件相结合的最佳方法。
方法一:按目前七层带商业网点单元式住宅楼的做法,在屋顶设置消防水箱储存十分钟的消火栓用水量,另每层设置室内消火栓,层层设置灭火器。这种做法对于消防安全固然是很好的,但增加水箱容易影响建筑物的美观,水箱也难以管理。而且此方法对于投资的增加是相当大的,除非有相当的经济实力,一般情况下不是很适用。
方法二:层层设置灭火器,不设计室内消火栓系统。此方法投资很小,但灭火器的灭火能力有限,难以保持持久的灭火能力,故此方法不适用。
方法三:仅在一、二层设室内消火栓,水源由市政管网提供,楼顶不设消防水箱,另外,层层设置灭火器。设计参数:消火栓用水量5l/s,单枪流量2.5 l/s,同时使用2支水枪,水带长度25米。根据建筑设计规范,六层楼的地面的高度一般距室外地平15米左右(层高2.8米左右),利用25米水带的长度加上充实水柱的长度,能保证设于一、二层的室内消火栓对所有楼层(七层及七层以下)进行灭火。现今,各大中城市的市政管网压力保持在0.25-0.30Mpa之间,基本能够保证所到达楼层消火栓的充实水柱。在市政压力不够的地方,可以在管道上设计管道泵进行加压,以达到压力要求。需要注意的是,设计时必须保证来自不同立管的两股水柱同时到达同一单元内的任何部位。而市政管网完全能够保证灭火时间内的用水流量。其实,仅在一层设置室内消火栓已能达到消防要求,之所以一、二层都设,是考虑到万一失火,两层消火栓可以在短时期内达到灭火效果,进而降低损失。再加上灭火器的使用,完全能达到扑灭火灾的要求。此方法相对于方法一,可以节约很大的投资,但从灭火效果上来说,并不比方法一逊色。
方法四:仅在一、二层设室内消火栓,水源由市政管网提供,楼顶不设消防水箱,不设置灭火器,此方法就是方法三不设置灭火器,可以节省下灭火器的投资。但室内消火栓的使用要经过一定的培训,而且使用的人员需要一定的体力保证。所以,笔者认为,在住宅消防系统中,灭火器的使用还是很有必要的。
四、结论
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,以及人们对自身生存质量要求的不断提高,在所有多层住宅中设计消防系统,是非常有必要的。而文章方法三所提供的设以室内消火栓和灭火器的消防系统,是能够满足人们这一需求的。
参考文献