毕业论文—浅谈高层建筑防火设计

远程与继续教育学院 本科毕业论文（设计）

题目：浅谈高层建筑防火设计

学习中心： 学 号： 姓 名： 专 业： 土木工程（建筑工程） 指导教师：

2015 年 1 月 6 日

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文）

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院

本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表

学生姓名： 学号： 专业： 土木工程（建筑工程）

毕业设计（论文）题目： 浅谈高层建筑防火设计 指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。） 填写要求：1.请指导教师按以上要求填写意见， 2.学生在上传论文时不得将以上括号内的内容删除。 3.当学生论文评阅成绩不及格重写时，指导教师要重新填写意见及新的指导日期。（指导教师填写指导意见时请将填写要求删除） 指导教师结论： （合格、不合格） 指导教师 所在单位 指导时间 姓名

1

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文）

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院

本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表

学生姓名： 学号： 专业： 土木工程（建筑工程）

毕业设计（论文）题目： 浅谈高层建筑防火设计 评阅意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。） 填写要求：1.请评阅教师按以上要求填写意见， 2.上传论文时不得将以上括号内的内容删除。 3.当学生论文评阅成绩不及格重写时，评阅教师要重新填写意见及新的评阅日期。 （评阅教师填写指导意见时请将填写要求删除） 修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。） 毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 评阅结论： （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩） 评阅人姓名 所在单位 评阅时间 2

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文）

论文原创性声明

本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《浅谈高层建筑防火设计》，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。

本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。

论文作者（签字）：

日期： 年 月 日

3

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文）

摘 要

随着我国近年来社会经济的飞速发展，大量的高层建筑拔地而起，且普遍存在体量大、建筑高度高、结构复杂等特点，但相应的防火、灭火设备设施却没能等到相应的提高，现有的技术在建筑设计时往往又没能得到很好的发挥，使得防火安全任务变得越来越严峻。不解决好建筑的防火问题，将直接危及使用者的生命和财产安全，是一个建筑设计成败的关键。

本文首先从高层建筑火灾危险性分析出发，阐述了做好防火设计的重要性，然后以成都凯德天府广场项目为实际案例，分别从钢结构的防火方法、防火分隔的措施、火灾自动报警及灭火系统的设置进行分析，提出现行高层建筑防火设计中存在的问题，并简要分析有效安全的防火设计措施。

关键词： 1、高层建筑 2、防火设计 3、防火分隔

4、自动灭火

4

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文）

目 录

一、高层建筑防火设计的重要性 ................................ 6 二、建筑防火设计规范的变化 .................................. 8 三、建筑主体结构的耐火稳定性 ............................... 10

（一）钢结构在火灾中的失效分析 ........................ 10 （二）钢结构的防火方法 ................................ 11 四、防火分隔与安全通道的设置 ............................... 12

（一）防火分区 ........................................ 13 （二）安全通道 ........................................ 15 五、强化报警系统和灭火装置设置 ............................. 15

（一）火灾自动报警系统 ................................ 17 （二）灭火装置 ........................................ 18 六、结束语 ................................................. 20 致谢 ....................................................... 21 参考文献 ................................................... 22

5

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

一、高层建筑防火设计的重要性

随着我国社会经济的飞速发展，成都作为我国西部的核心，城市建设突飞猛进，近10年高层建筑如雨后春笋般崛起，特别是出现了不少大体量的综合性的高层建筑：如位于王府井裙楼上的华敏·翰尊国际共45层，高度164.8米；四川信托大厦共30层，高度138米；成都来福士广场共29层，高度122.6米；瑞城名人酒店，33层，总客房数330间，高度136米；东渡国际时代凯越，42层，高度158米；天紫界洲际公寓， 地上共55层，高度178米。高层建筑的大量涌现，楼层逐渐增多，建筑结构越来越复杂，已成为成都作为一个现代都市中一个明显的趋势。

建筑高度将会愈来愈高，兴建速度也会越来越快。但是许多人对高层建筑概念并不清楚，那么到底什么是高层建筑呢？根据《建筑设计防火规范》定义，建筑高度大于27m的住宅建筑和其他建筑高度大于24m的非单层建筑均被称为高层建筑。本文将围绕描述的案例成都凯德天府广场总建筑面积197,064平米，地下人防车库四层，商业裙楼8层，塔楼16层共4栋（三栋住宅，一栋写字楼），总建筑高度110多米，这就是典型的高层综合体建筑。

高层建筑虽然有许多好处，但随之也产生不少问题。其中之一就是火灾问题。如今的高层建筑早就不同于早期的高层，无论是建筑的高度、造型、材料、结构乃至功能都有着极大的变化和发展，防火、灭火的难度和复杂程度也都随之增大。

近些年，城市建筑高度不断刷新，且常常集合了商业、写字楼、住宅楼、停车场为一体，单体建筑的综合性越来越高。但高层建筑的火灾更是时有发生，并有越发严重的趋势。建筑高度增加的速度已远远超过了新型消防设备的研发速度，高层建筑发生火灾时，现有的灭火设施很难对着火点火势准确的扑救，使得火势的蔓延得不到有效的压制，救援难度越来越大，人员伤亡及财产损失也呈上升趋势，一些大火造成的灾难性后果令人触目惊心：2009年2月9日20时27分，北京市朝阳区东三环中央电视台新址园区在建的附属文化中心大楼工地发生火灾，北京消防共调派27个中队、85辆消防车，共595名消防官兵前往现场扑救。大起火大楼有30多层。建筑高约一百三四十米，东、南两面着火，火势有80米到100米高，火在燃烧近6个小时后被彻底扑灭。火灾损失高达50亿元，在救援过程中，消防中队指导员张建勇因公殉职。2010年11月15日14时20分左右，上海静安区余姚路胶州路一栋28层的住宅楼正在进行外墙施工时，由于4名

6

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

没有焊工证的电焊工违规作业，将大楼周围的依然材料引燃，使得楼宇周边搭设的施工钢架突发火灾。起火公寓高28层，建筑面积17，965平方米，总户数500户，在消防队员营救时，消防车上的高压水枪配合登高云梯仍距离大楼顶部距离很远，消防直升飞机也因火势太大无法靠近，救援工作无法顺利进行。最终导致58人遇难，超过70人受伤，56人失踪，火灾造成的直接经济损失接近5亿元。高层建筑火灾的防控已经成为一个社会性的难题。

国内外大量案例证明，高层建筑不仅会发生火灾，而且很容易发生火灾。从外表看，高层建筑物都是由耐燃材料构成，其实内部可燃物很多，这些材料不仅容易着火，而且燃烧时还会产生大量有毒烟雾。虽然高层建筑本身不会燃烧，但当温度达到400—500℃时，钢筋混凝土就会出现裂缝，使强度降低一半左右。此外，高层建筑内电器设备众多，设备所使用的各种电线、电缆错综复杂，一旦发生火灾后果不堪设想。由于结构复杂且楼层较高，对人员的疏散和火灾扑救都十分困难，往往会造成群死群伤的严重后果。因此，做好高层建筑防火设计，关系到国家和人民的生命财产安全，关系到千家万户的安危，通过良好的建筑消防设计，贯彻各项消防安全技术规范，可以从根本上防止建筑火灾的发生；一旦发生了火灾也能有效地阻止其蔓延扩大，并为扑救火灾创造有利条件，把受灾的区域和损失控制在较小范围。

7

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

二、建筑防火设计规范的变化

《建筑设计防火规范》是建筑设计人员使用最多的规范，是指导建筑设计的基础性规范文件，该规范始于1974年，是对社会实践经验教训的总结，不论是综合性、技术性还是政策性都很强，涉及面比较广。随着社会经济的发展，建筑的形式和功能日趋复杂，《建规》也在不断的修订和完善，内容已经越来越全面和成熟，现已更新到GB50016-2014。

此前，我国根据建筑高度的区别，分别设置有《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》，随着我国经济建设快速发展及近年来我国重特大火灾暴露出的突出问题，这两项规范中的部分内容已不适应发展需要，急需修订完善，且《高层民用建筑设计防火规范》中于《建筑设计防火规范》规定相同或相近的条文，约占总条文的80%，还有些规定相互不够协调。为深刻吸取近年来我国重特大火灾教训，适应工程建设发展需要，便于管理和使用，根据住房和城乡建设部《关于印发<2007年工程建设标准规范制定、修订计划（第一批）>的通知》（建标[2007]125号）要求以及住房和城乡建设部标准定额司建标函[2009]94号文“关于同意调整《建设设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》修订计划的函”的要求，此次修订将这两项标准合并，并定名为《建筑设计防火规范》。

修订后的GB50016-2014《建筑设计防火规范》规定了厂房、仓库、堆场、储罐、民用建筑、城市交通隧道，以及建筑构造、消防救援、消防设施的防火设计要求，在附录中明确了建筑高度、层数、防火间距的计算方法。

那么GB50016-2014、GB50016-2006《建筑设计防火规范》与《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95相比具体变化有哪些呢？

1、合并了《建规》和《高规》调整了两顶标准间不协调的要求，将住宅建筑的分类统一按照建筑高度划分；

2、增加了灭火救援设施章节，完善了有关灭火救援的要求： 3、将消防设施的设置独立成章，并完善有关内容； 4、原有木结构民用建筑单成章，并可用于工业建筑中；

5、取消消防给水系统和防烟排烟系统设计两章，分别由相应的国家标准做出规定，即《消规》《喷规》等有关专用标准，

6、补充了建筑外保温系统的防火要求；

8

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

7、适当提高了高层住宅建筑和建筑高度大于100m的高层民用建筑的防火技术要求； 8、补充了利用有顶步行街进行安全疏散时的防火要求；调整、补充了建材、家具、灯饰商店和展览厅的设计人员密度；

9、补充了地下仓库、物流建筑、大型可燃气体储罐（区）、液氨储罐、液化天然气储罐防火要求，调整了液氧储罐等的防火间距，

10、完善了防止建筑火灾竖向或水平蔓延的相关要求；

11、新增附录：《建筑高度和建筑层数的计算法》《防火间距的计算方法》《各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限》《民用建筑外保温系统及外墙装饰的防火设计要求》。

可以看出新出台的《建规》更加的完善，各项规定更加明确，更适应现阶段建筑设计需求。尤其从增加对灭火救援的要求可以看出，本次规范修订是在为消防行业的变革做铺垫。

9

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

三、建筑主体结构的耐火稳定性

建筑倒塌是火灾造成的最严重的次生灾害之一，对承火灾扑救和抢险救援带来了极大的挑战，因此加强建筑主体防火措施，设计时须保证主体结构的耐火稳定性，以赢得足够的疏散时间，有效预防火灾中建筑倒塌事故的发生、最大限度的减少人员伤亡和财产损失，并使建筑物在火灾过后易于修复。已成为防火设计的一项重要工作。随着建筑设计层出不穷的创新，大面积的悬挑结构、大面积中庭、造型奇特的幕墙，传统的钢筋混凝土结构已无法完全满足现在建筑造型的需求，这就增加了大型建筑对钢结构的依赖。本章节主要从钢结构的耐火分析。 (一)钢结构在火灾中的失效分析

虽然钢结构的整体性和稳定性都很好，具有重量轻,、材质均匀、制作安装机械化程度高、安装施工简便的特点，但其耐火性较差。随着温度的不断升高，钢材的抗拉和承重等性能则会急剧下降，当温度达到450℃至650℃时钢结构就会失去承载能力，发生变形，钢柱、钢梁弯曲，不能继续使用。一般情况下，钢结构在没有防火措施的情况下其耐火极限时间只有15min左右。

由图3-1可见，随着温度的不断升高，钢材的抗拉强度fu、弹性模量E以及屈服强度fy的趋势总体是降低的，但在200℃以下时变化不大。当温度达到250摄氏度左右时，钢材的抗拉性能fu反倒会出现较明显的上升，但其弹性模量和屈服强度下降，这种现象叫“兰脆现象”。当温度超过300摄氏度时，钢材的抗拉强度、弹性模量及屈服强度都开始明显下降，而δ大幅上升，钢材产生徐变；当钢材温度超过摄氏400°时，钢材的fu和E都急剧下降；达600℃时，fy、fu和E均接近于零，其承载力几乎完全丧失。

图3-1 温度对钢材力学性能的影响

10

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

当发生火灾后，热空气向构件传热主要是辐射、对流，而钢构件内部传热是热传导。随着温度的不断升高，钢材的热物理特性和力学性能发生变化，钢结构的承载能力下降，钢结构由于构件屈服或屈曲造成最终失效。所以，阻止或减缓构建的热传导是防止钢结构失效最直接有效的方式。 (二) 钢结构的防火方法

在凯德天府项目中，裙楼四层中庭的顶部及七层中庭地顶部均为钢梁加压型钢板结构，面积达到90，000余平米，四层中庭的钢结构为上层真冰溜冰场的承重结构，而七层的钢结构上部即为裙楼屋面，存在大量风机等机械设备及园林覆土植被，其下部直通一层商场公共区域，人流量非常大，故而商场内钢结构的防火尤为重要。

钢结构的防火方法有很多，但常用的有以下三种：

1.紧贴包裹法（图3-2a） :多采用防火涂料紧贴钢结构的外露表面进行喷涂，将钢构件包裹起来。

2空心包裹法（图3-2b）:采用石膏板、防火板、蛭石板、硅酸盖板、珍珠岩板将钢构件整体包裹起来。

3.实心包裹法图（3-2c）:采用砼将钢结构直接浇注在其中。

（a）紧贴包裹法 （b）空心包裹法 （c）实心包裹法

图3-2 钢结构的防火方法

就目前应用情况来看，防火涂料是最为流行，也是最为方便灵活的处理方式。 凯德天府项目的钢结构均采用防火涂料进行喷涂处理，当发生火灾时，防火涂料受热膨胀发泡，在涂料与钢材之间形成了碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体，延迟热量与钢材间的传递，阻止钢结构因温度升高而造成的强度下降。但需要注意的是，防火涂料的喷涂必须要达到规定厚度（大多在5mm左右），否则无法达到预期的放火效果。另外，根据多个项目钢结构施工过程发现，钢结构施工完毕后，因商场装修需要，常见在钢梁上进行焊接作业的情况，不仅影响了钢结构的稳定性，且由于焊接过程中钢梁受热，焊点附近的防火涂料常出现大面积的受热膨胀空鼓，受到外力时脱落的现象，完全失去了防火的作用。这就是实际施工中紧贴包裹法防火处理最大的问题，不仅需要在施工过程

11

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

中加强质量控制，如能有更强附着性的材料或柔性防火材料则更好。

根据成都星辰国际大厦、信托大厦、凯德天府广场的设计情况看，都存在一个共同的问题，设计时都对钢结构的防火处理考虑周到，但整个结构底部布满的压型钢板却未作任何放火处理，因压型钢板在楼板上实际也起到较大承载楼板荷载的作用，故而其也应做防火处理，以使整体结构达到更加稳定的耐火效果。

12

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

四、防火分区与安全通道的设置.

除了对主体结构本身的防火处理以延长耐火时间外，更为直接有效的措施就是通过结构分割对空间进行划分，形成许多独立的防火分区，以阻止火势的蔓延。

（一） 防火分区

防火分区是指通过各种防火分隔措施划分出的、能在一定时间内阻止火势向其他部位蔓延的局部区域，一般通过防火墙、防火卷帘、防火阀、防火门等设施达到设计需求。

防火墙是由不燃材料制成，直接设置在建筑物基础上或钢筋混凝土框架上，具有耐火性的墙。防火墙的耐火极限，目前《建规》规定是4小时，《高规》的规定为3小时；

防火门:是一种特制的，在一定的时间内，能耐火、隔热的门，根据其材料不同可分为钢制防火门、木质防火门、复合材料防火门三种。按耐火极限可分为甲级防火门（1.2h）、乙级防火门（0.9h）、丙级防火门（0.6h）。防火门通常作为防火分隔墙、楼梯间、管道井等部位的防火分隔措施。

防火卷帘，这种卷帘，在一定时间内能耐火。它通常用在设防火墙有困难的自动扶梯、中庭等开口部位，起隔火、隔热作用；

防火阀和排烟防火阀。防火阀安装在通风、空调系统的送风、回风管道上，平时处于开启状态，火灾时，当管道内气体温度达到70℃时关闭，在一定时间内能满足耐火要求，起隔烟阻火作用。排烟防火阀安装在排烟系统管道上，当管道内气体温度达到280℃时，自行关闭，起阻火隔烟作用。

这里我们重点说明一下防火卷帘门。在现代大型建筑，尤其是大型商业体，为了满足开敞大空间的视觉效果，通过传统的防火墙、防火门通常无法满足需求，防火卷帘门就有了其明显的优势。防火卷帘又分为气雾式钢质防火卷帘和无机复合双轨双帘。钢制卷帘外观虽整洁美观，但因其存在单体跨度小、高度低、时间久后会锈蚀，还需要单独的供水管道占用空间，故其已逐渐淘汰，被无机复合双轨双帘所取代。

而无机复合式卷帘门适应性则非常强，其帘面材料为硅酸铝毯及防辐射布组成的防火布，经过特殊处理，质地柔韧、耐腐蚀、抗潮湿；安装跨度大、高度高、形状多变；帘面薄，可提高空间利用率；重量轻，减轻了建筑物的负荷。

另外，它还具有耐火时间长，运行平稳、噪音低等特点。无机复合布质防火卷帘具有钢质防火卷帘的性能特点；可实现手动、电动，且控制箱可自带烟感、温感探测器独立工作或与消防控制中心联动，配低温熔断装置在火灾初期无人、无电的情况下可实现

13

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

卷帘的自重下降关闭，阻止火势蔓延。

无机复合防火卷帘采用双层无机复合布而作帘面，耐火时间达4小时。该卷帘是以背火面温升为耐火极限判定条件的特级防火帘。同时省去了水幕系统，避免了喷淋水对设备的影响，因而大大降低了工程造价。

以成都市高新区凯德天府项目为例，在裙楼六层和七层结构上采用错层的方式，形成了巨大的中庭 ，单七层主中庭面积就达到了5000余平米，其中部分区域直接贯通至一层，显然其防火分区面积已超过规范要求：

由于本项目为商业综合体，对整体美观要求极高，传统的防火墙显然是无法满足要求的，故而建筑大面积采用了无机复合式卷帘门作为防火隔断措施，跨度最小的仅2米，最大的则达到了120多米，高度更是达到了10米，单樘防火卷帘的重量达到了近4吨，这样的超高超长卷帘在国内也十分罕见。

但这种卷帘也有其缺陷。首先，无机帘布虽防火性能优越，但帘布内的填充物硅酸铝无机棉吸水率极高，在施工过程中或安装完毕后一旦浸水，不仅重量成倍增加，增加

14

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

卷帘钢丝、电机负荷，极易引起安全事故，另外，由于无机棉浸水后受重力影响下坠，造成帘布内无机棉分布不均匀，甚至出现空芯的情况，帘布便面看来无恙，但实际上已失去了防火作用。其次，硅酸铝纤维是以硬质粘土熟料为原料，经电阻或电弧炉熔融、喷吹成纤工艺生产而成，该材料在自然条件下几乎无法分解，其产生的垃圾对环境影响非常大。第三，从凯德天府项目来看，当防火卷帘超过20米后，其后期使用时故障率偏高，对用防火设施来说，故障率高意味着火灾时很可能无法起到预定作用，杜宇火灾的控制来说是非常不利的，所以在设计阶段还是尽量将卷帘的长度控制的短一些为好。

（二）安全通道

当放生火灾时，防火隔断设施会将建筑分为多个防火分区，虽然暂时阻止了火势的蔓延，单并不代表了人员的安全，还需要将被困人员安全的疏散至室外才是防火分隔的真正目的，这就要提到安全疏散通道的概念。

安全疏散通道，是当发生火灾或其它紧急情况时，用于快速安全疏散的出口要道。安全疏散通道的设置正确与否，在一定程度上直接关系到人员的生命安危。在《建筑设计防火规范》中有已明确规定：

1、安全出口的数量：

（1）每个防火分区的安全出口数量不应少于两个;

（2）当有两个或两个以上防火分区，相邻防火分区之间的防火墙上设有防火门时，每个防火分区可只设置一个直通室外的安全出口;

(3) 建筑面积不大于200平方米，且经常停留人数不大于3人的防火分区，可只设置一个通向相邻防火分区的防火门（俗称的亚安全区）;

从以上三点就可以看出，当防火分区大于200平米时，就至少需要设置两个安全出口，这是考虑到当发生火灾时，人员心理十分恐慌，常会出现拥挤踩踏事件，多个安全出口的设置有利于减轻拥挤事件，有利于人员的安全疏散。

2. 安全疏散距离：

(1) 房间内最远点至该房间门的距离不应大于15m。这里说到的距离不是直线距离，而是房间内最远点到出口位置路程的距离。

(2) 房间门至最近安全出口或至相邻防火分区之间防火墙上防火门的最大距离：医院应为24m;旅馆应为30m;其它工程应为40m。位于袋形走道两侧或尽端的房间，其最大距离应为上述相应距离的一半。

对安全疏散距离的要求主要是考虑发生火灾时人员的快速撤离。当发生火灾时，通道内会出现大量烟尘，人员紧张，当安全出口距离过远会对疏散人员造成困难。

15

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

3.疏散通道宽度

为尽快地进行安全疏散，除了设置足够的安全出口和适当限制安全疏散距离以外，安全出口（包括楼梯、走道和门）的宽度也必须适当。疏散通道的宽度应根据建筑使用性质、人员密度等计算所得。

高层民用建筑内走道、疏散楼梯间及其前室的门的最小净宽，以及地下室、半地下室中人员密集的厅、室疏散出口的最小总宽度，应按通过人数1m/100人计算，对于剧院、歌舞娱乐场所等人员特别密集的场所要求则更为严格，在新版建规中也有明确规定，这里不再详细叙述。

16

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

五、强化报警系统和灭火装置设置

除了通过物理手段进行隔离、阻止火灾蔓延外，随着科学技术的进步，各种各样的火灾报警设备和灭火设备也应运而生，其在火灾发生时往往起到了至关重要的作用，甚至在第一时间消除火灾。

（一）火灾自动报警系统

火灾自动报警系统是一种通过电子设备，在火灾发生初期能够自动发出火警信号的设备，肩负安全防范重任。火灾自动报警系统是通过火灾探测设备、自动报警设备和联动输出设备，以及其它具有辅助功能的设备组成（如图5-1），火灾自动报警系统可在火灾初期，将火焰、烟雾、温度等由燃烧产生的物理现象，通过火灾探测设备转换为电子信号，发送至到消防控制室的消防报警主机，并同时以声或光的形式通知着火层及上下邻层疏散，报警主机则会记录火灾发生的时间、地点等信息，帮助人们快速、及时的发现火灾源头，启动火灾救援机制，将火灾在初期阶段扑灭。火灾自动报警系统还够通过消防报警主机联网BA系统，引导人员朝向安全的区域疏散，启动部分自动灭火设备对火灾进行自动扑救，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。

图 5-1

17

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

按照现行规定，新建建筑均应设置火灾自动报警系统，但实际安装时却因为各种原因造成报警系统成了“瞎子”。如开的天府项目，因整体造型效果需要，其过道内吊顶大量采用了孔径约6mm的穿孔铝板，开孔面积约为铝板的50%，烟感探测器则安装于铝板上。烟感探测器的作用是当烟尘进入探测器内并达到一定浓度时，探测器就会发出报警信号通知主机，联动启动相关设备。当吊顶为穿孔铝板时，如着火点离探测器有一定距离，烟气上升至吊顶位置时会透过铝板孔洞进入吊顶内部，探测器则不会报警。类似这种情况，首先应该适当减小探测器布置间距，另外为确保万无一失，吊顶内应增设探测器，即设置双层报警设备。

再则就是手动火灾报警按钮，按照规范要求，手报按钮的布置最大间距为30m，但在实际操作中发现，因商业建筑的内部结构多比较复杂，按照30m间距安装的报警按钮很难被发现。如果发生火灾时，人员慌乱中更难以找到报警按钮，无法在第一时间将火警信号告知他人。所以在实际设计工作中可适当缩小布置间距，或增加一些指示标示措施才能将报警设备更好的发挥作用。 二、灭火装置

当发生火灾时，最快捷有效的处理就是第一时间灭火。现代设备的灭火多为自动设备，根据使用区域不同，其形式有自动喷水灭火系统、消火栓系统、气体灭火系统、干粉灭火系统等等。

（一）自动喷水灭火系统就是我们常说的喷淋，是目前应用最广泛的一种固定消防设施，它具有价格低廉、灭火效率高等特点，广泛使用于商场、住宅、写字楼等，能有效控制、扑灭初期火灾。根据不同的安装位置，还可以选择不同的喷淋头，如下垂型、直立型、边墙型等，可以最大限度的将水流送往需要的地方，对初期火灾的灭火、降温、防尘有很好的作用。

喷淋系统中的一个分支，大空间自动消防水炮，可以说完美解决了现代大空间建筑的消防需要，其通过全天候的红外自动扫面，可以快速发现远距离火情，并通过一系列自动定位，可以瞬间、快速处置火情，且覆盖面非常大（半径可达40m）。但由于其多安装于中庭内，维修较困难，所以对设备的稳定性要求更高。

（二）消火栓系统可以说是我国最早使用的有管网灭火设施，它虽不能进行自动灭

火，但在火灾救援过程中起到至关重要的作用。大部分人都存在一个认识误区，以为只要消防车抵达现场，就可以出水马上将火扑灭。而现实是，在消防部队所配置的消防车中有很多实际上车体本身是不会储存水，例如泵浦消防车、现场照明车以及举高车等，这些车辆都属于灭火车辆的配套设备，须配合使用。但灭火时，消防车内的储存水非常

18

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

有限，通常不够灭火使用，所以车辆到达现场后都会使用现场水源。这时，消火栓就发挥出巨大的供水功能。

（三）气体灭火系统是指平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态储存在高压气瓶罐中，火灾时将罐体内气体喷射出以达到灭火效果的灭火系统。该系统可使气体的浓度在该防护区内均衡覆盖，实现本区域内火灾的立体扑救。建筑内部分区域，如计算机房、通信基站、重要的图书档案馆、UPS电源室、柴油发电机房、电池室等区域不适合采用水灭火的环境发生火灾时，气体灭火系统就可以很好地发挥出其优势。

目前灭火剂主要分为七氟丙烷、二氧化碳、气溶胶和混合气体四种，但使用最广的多为七氟丙烷和气溶胶两种，均为无色、无味、低毒性、绝缘性好、无二次污染的气体，对大气臭氧层的耗损潜能值为零。

随着现代科技的发展，灭火方式已变得多种多样，根据各场所的特殊情况选择最合适的灭火方式尤为重要。可以在第一时间压制甚至消灭火势，可以有效的保障人民财产安全。

19

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

六、结 语

高层建筑火灾蔓延途径多、速度快，在设计阶段应根据现行规范及现有的灭火设施，充分考虑建筑的特殊性，合理设置消防设施,不应片面的以“满足”规范为目标，而应以确保消防安全和经济实用为原则，力求从保障生命安全至上的角度整体完成消防工程设计。

总之，高层建筑的防火设计是一个很复杂的事情，涉及的问题很多。每个高层建筑根据其范围的大小、功能的变化、建筑结构和风格的差异、建设地点的不同等因素可能会有自己独特的要求。应遵循“预防为主，防消结合”的方针，将火灾可能性最大限度的控制在设计阶段，确保人员财产的安全。

20

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

致 谢

在本次论文设计过程中，感谢我的指导老师，从选题指导、论文框架到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的。

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文参考了数位学者的文献资料，如没有各位的研究成果的启发和帮助，本次论文的写作将很难完成，谨以此致谢！

最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢。 由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师批评和指正！

21

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）

参考文献

[1].方加军，《全淹没气体灭火系统在建设工程消防验收中常见的问题及解决对策》，消防技术与产品信息，2013年

[2]. 许瑞东，《我国高层民用建筑中建筑防火设计》，建材发展导向，2014年 [2].李冉冉，《火灾事故中的环境污染控制》 ，消防科学与技术，2013年 [3].张君 等，《浅谈消防工程中的技术管理》，城市建设理论研究， 2013年 [4].王金海，《浅谈建筑消防工程系统组成部分及管理问题》，房地产导刊，2013年

[5].李峰， 《关于室内消火栓灭火系统若干问题的探讨》，广东建材，2010年 [6].刘伟，《图书馆消防自动灭火系统的选择分析》，河南图书馆学刊，2013年 [7].王伟瑜，《气体灭火系统的应用》，城市建设理论研究， 2013年 [8].《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）

22

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xm3g.html