隨著我國城市化進程的加快,鱗次櫛比的高層建筑成為了城市現代化最顯著的標志之一。上海擁有各類高層建筑4000多幢,高度超過百米的有200多幢。令人擔憂的是,近幾年以來,全國各地相繼發生了多起高層建筑火災,頻發的高層建筑火災甚至引發了全社會對高層建筑發展方向的討論。如,2008年1月2日晚8時許,新疆烏魯木齊市德匯國際廣場的一座10層高的批發市場因人為原因引發火災。該建筑面積約10萬平方米,經過幾十個小時的奮力苦戰終將大火基本撲滅,火災導致3名消防官兵犧牲,2名群眾死亡,許多消防裝備損壞,直接經濟損失約5億元。又如,2009年元宵節夜晚,央視新建的文化中心號稱“電視臺里的變形金剛”被大火燒成了“黑金剛”,媒體對沖天大火進行了“現場直播”,6個小時后火被撲滅,有6名消防官兵受傷,1名消防中隊指導員犧牲。目前,公安消防部門針對高層建筑火災撲救已經形成了一套較為完善的戰術理論體系,為高層建筑的火災撲救提供了強有力的理論支撐。但由于高層建筑在設計理念上的變化,高層建筑呈現出較強的個性化傾向,建筑外形日新月異、建筑高度飛速增長、建筑平面更加復雜,對火災撲救工作不斷提出新的挑戰。筆者試以高層建筑防火分區為切入點,分析影響高層建筑防火分區劃分的相關因素,并提出相應對策,尋求一條破解高層建筑火災防控難題的新途徑。
一、防火分區的概念及劃分類別
防火分區是指在設計中將建筑物的平面和空間以防火墻、防火門窗、防火卷簾及一定耐火極限的樓板等分成若干區。防火分區包括樓層的水平分區和垂直分區兩部分。在建筑物內采取劃分防火分區這一措施,可以在建筑物一旦發生火災時,有效地把火勢控制在一定的范圍內,阻止火勢蔓延擴大,減少火災損失,同時可以為人員安全疏散、消防撲救提供有利條件。防火分區的重要性已在無數次火災教訓中得到驗證。
防火分區,按照防止火災向防火分區以外擴大蔓延的功能可分為豎向防火分區和水平防火分區兩類。 ? (一)豎向防火分區。
用以防止多層或高層建筑物層與層之間豎向發生火災蔓延。豎向防火分區是指用耐火性能較好的樓板及窗間墻(含窗下墻),在建筑物的垂直方向對每個樓層進行的防火分隔。
(二)水平防火分區。
用以防止火災在水平方向擴大蔓延。水平防火分區是指用防火墻或防火門、防火卷簾等防火分隔物將各樓層在水平方向分隔出的防火區域。它可以阻止火災在樓層的水平方向蔓延。防火分區應用防火墻分隔。如確有困難時,可采用防火卷簾加冷卻水幕或閉式噴水系統,或采用防火分隔水幕分隔。
從防火的角度看,防火分區劃分得越小,越有利于保證建筑物的防火安全。防火分區面積大小的確定應考慮建筑物的使用性質、重要性、火災危險性、建筑物高度、消防撲救能力以及火災蔓延的速度等因素。
二、造成防火分區面積擴大的主要因素
(一)玻璃幕墻。玻璃幕墻作為一種新型的建筑構件,以其自重輕、光亮、明快、挺拔、美觀、裝飾藝術效果好等優點,被大量應用在高層建筑之中。
玻璃幕墻多采用全封閉式,幕墻上的玻璃常采用熱反射玻璃、鋼化玻璃等。這些玻璃強度高,但耐火性能差,建筑物一旦發生火災,室內溫度便急劇上升,用作幕墻的玻璃在火災初期由于溫度應力的作用即會炸裂破碎,導致火災由建筑物外部向上蔓延。一般幕墻玻璃在2500度高溫下即會炸裂、脫落,使大面積的玻璃幕墻成為火勢向上蔓延的重要途徑。同時,垂直的玻璃幕墻與水平樓板之間的縫隙,是火災發生時煙火擴散的途徑。由于建筑構造的要求,在幕墻和樓板之間留有較大的縫隙,若對其沒有進行密封或密封不好,煙火就會由此向上擴散,造成蔓延。
(二)建筑中庭。中庭是在建筑內部貫通上下樓層,并營造出具有室外自然環境美的室內共享空間。中庭一旦失火,火勢和煙氣可以不受限制地急劇擴大。中庭空間形似煙囪,因此易產生煙囪效應,若在中庭下層發生火災,煙氣便會十分容易地進入中庭空間。若在中庭上層發生火災,中庭空間的煙火不能向外排出時,就會向建筑物中其他空間擴散,并進而迅速導致整個建筑物全部起火。同時,中庭起火涉及到多個樓層,極易形成立體火災。由于煙火蔓延,人員疏散與滅火戰斗相互交會,易造成現場混亂。加之,因煙霧、火勢的影響,勢必給人員疏散和滅火救災造成很大的難度。特別是很多高級旅館、飯店、商場等建筑物在室內設有上下幾層互通的自動扶梯,且室內樓梯間采用敞開式。由于垂直方向多層大面積開口部位的出現,防火分區的實際面積成為幾層的疊加。