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1、第三节第三节 高层建筑的垂直交通设计与防火构造高层建筑的垂直交通设计与防火构造 高层建筑的一大特点，由于高层建高层建筑的一大特点，由于高层建筑的单层面积不大，但层数很多，因此筑的单层面积不大，但层数很多，因此垂直交通量很大垂直交通量很大。高层建筑的垂直交通：高层建筑的垂直交通： 特别是对于超高层建筑，它的形态特特别是对于超高层建筑，它的形态特质决定了其内部交通中垂直交通所占权质决定了其内部交通中垂直交通所占权重远大于水平交通。重远大于水平交通。高层建筑的垂直交通工具高层建筑的垂直交通工具电梯电梯第三节第三节 高层建筑的垂直交通设计与防火构造高层建筑的垂直交通设计与防火构造一、一、高层建筑的垂直
2、交通设计高层建筑的垂直交通设计（一）电梯的类型与构成（一）电梯的类型与构成 定义：服务于规定楼层的固定式升降设备。定义：服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于斜角小于1515的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。构形式便于乘客出入或装卸货物。按用途分类按用途分类1 1）乘客电梯）乘客电梯 2 2）载货电梯）载货电梯3 3）专用电梯）专用电梯按速度分类按速度分类 1 1）低速电梯：电梯运行的额定速度在）低速电梯：电梯运行的额定速度在1 m/s1 m/s以下，常用于以下
3、，常用于1010层以下的建筑物。层以下的建筑物。 2 2）快速电梯：电梯运行的额定速度在）快速电梯：电梯运行的额定速度在1 1 m/sm/s2 m/s2 m/s之间，如之间，如1.5 m/s1.5 m/s、1.75 m/s1.75 m/s，常用，常用于于1010层以上的建筑物内。层以上的建筑物内。 3 3）高速电梯：电梯运行的额定速度在）高速电梯：电梯运行的额定速度在2 2 m/sm/s3 m/s3 m/s之间，如之间，如2 m/s2 m/s、2.5m/s2.5m/s，3 m/s3 m/s，常用于常用于1616层以上的建筑物内。层以上的建筑物内。 4 4）超高速电梯：电梯运行的额定速度为）超高
4、速电梯：电梯运行的额定速度为3 3 m/sm/s10m/s10m/s，甚至更高。常用于楼高超过，甚至更高。常用于楼高超过100m100m的建筑物内。的建筑物内。世界第一高楼世界第一高楼迪拜塔迪拜塔高高速速电电梯梯 迪拜塔建成后采用世界最快电梯，迪拜塔建成后采用世界最快电梯，速度达速度达17.517.5米米/ /秒。从首层升至秒。从首层升至120120层景观层只用了层景观层只用了5050秒。在景秒。在景观层，整个迪拜市容尽收眼底，观层，整个迪拜市容尽收眼底，被誉为世界第八奇迹的被誉为世界第八奇迹的“棕榈岛棕榈岛”和建设中的和建设中的“世界岛世界岛”都能一都能一览无余。览无余。 电梯的组成电梯的组
5、成l 电梯通常由电梯通常由轿厢（电梯厢）、电梯井道及起轿厢（电梯厢）、电梯井道及起重设备重设备三部分组成。三部分组成。l电梯轿厢供载人或载货物之用，要求造型美电梯轿厢供载人或载货物之用，要求造型美观，经久耐用，轿厢沿导轨滑行。观，经久耐用，轿厢沿导轨滑行。l电梯井道内的电梯井道内的平衡锤平衡锤由金属块叠合而成，用由金属块叠合而成，用吊索与轿厢相连保持轿厢平衡。吊索与轿厢相连保持轿厢平衡。l起重设备包括动力、传动及控制系统三部分。起重设备包括动力、传动及控制系统三部分。（二）电梯的设计（二）电梯的设计l 台数决定因素：建筑物内人员密度和电梯运行频率。台数决定因素：建筑物内人员密度和电梯运行频率。
6、l 根据电梯的运行特点，要求建筑设有根据电梯的运行特点，要求建筑设有井道、地坑和机井道、地坑和机房房三部分。三部分。 （1 1）井道的大小应根据电梯的型号、机器设备的井道的大小应根据电梯的型号、机器设备的大小及检修的需要确定，同时考虑施工误差，井道尺大小及检修的需要确定，同时考虑施工误差，井道尺寸每边按每寸每边按每1010层放大层放大10mm10mm； （2 2）地坑位于井道最底部，考虑电梯停靠时的冲地坑位于井道最底部，考虑电梯停靠时的冲力，地坑底部设有弹簧缓冲器或油压缓冲器；力，地坑底部设有弹簧缓冲器或油压缓冲器； （3 3）电梯机房一般设置在井道的顶部，机房楼板电梯机房一般设置在井道的顶部
7、，机房楼板应按机器设备要求的部位预留孔洞。应按机器设备要求的部位预留孔洞。 电梯井道的设计应满足如下要求：电梯井道的设计应满足如下要求：l（1 1）井道的防火井道的防火 l（2 2）井道的隔振与隔声井道的隔振与隔声 l（3 3）井道的通风井道的通风l（4 4）其他。其他。 地坑应注意防水、防潮处理，坑壁应设爬梯地坑应注意防水、防潮处理，坑壁应设爬梯和检修灯槽。和检修灯槽。 （三）电梯与楼梯的位置关系（三）电梯与楼梯的位置关系l 电梯数量较少时，楼梯与电梯结合布置。电梯数量较少时，楼梯与电梯结合布置。l 电梯数量较多时，宜分开布置。电梯数量较多时，宜分开布置。l 两组电梯间净距一般为两组电梯间净
8、距一般为0.40.40.5m0.5m。（四）电梯系统的组织方式（四）电梯系统的组织方式 1 1）分区式）分区式 2 2）分段式）分段式1 1）分区式）分区式 当建筑物的高度超过当建筑物的高度超过约约7575米，层数超过米，层数超过2525层层时，宜采用分区的方式时，宜采用分区的方式组织电梯，即电梯分成组织电梯，即电梯分成若干组，每组电梯服务若干组，每组电梯服务5050米左右，约米左右，约8 81212层。层。这样整个办公楼按电梯这样整个办公楼按电梯的服务分区被划分成的服务分区被划分成2-32-3段，分别为低区、中区段，分别为低区、中区和高区等。和高区等。2 2）分段式）分段式 超高层办公建筑在
9、超高层办公建筑在竖向上先划分为若干段，竖向上先划分为若干段，每段约每段约25253535层，各段层，各段又包含各自的若干个电又包含各自的若干个电梯分区，在每段之间设梯分区，在每段之间设置置电梯转换层电梯转换层。乘客先。乘客先从大厦底部乘坐快速穿从大厦底部乘坐快速穿梭电梯到达电梯转换层，梭电梯到达电梯转换层，再换乘各段内的区域电再换乘各段内的区域电梯抵达所要到达的楼层。梯抵达所要到达的楼层。 空中大堂空中大堂（Sky LobbySky Lobby）台北台北101台北台北101的电梯设置的电梯设置二、高层建筑的防火问题二、高层建筑的防火问题最高喷最高喷水位水位上海国际环球金融中心上海国际环球金融中
10、心火灾真火灾真火灾真火灾真空地带空地带空地带空地带火灾时间：火灾时间：火灾时间：火灾时间：2007.8.152007.8.15人员伤亡：不详人员伤亡：不详人员伤亡：不详人员伤亡：不详经济损失：不详经济损失：不详经济损失：不详经济损失：不详灭火难点灭火难点灭火难点灭火难点: :起火点高（起火点高（起火点高（起火点高（5050层）层）层）层）最高喷最高喷水位水位火灾真火灾真火灾真火灾真空地带空地带空地带空地带乌鲁木齐长春路神华城高层住宅楼乌鲁木齐长春路神华城高层住宅楼火灾时间：火灾时间：火灾时间：火灾时间：2010.9.222010.9.22人员伤亡：不详人员伤亡：不详人员伤亡：不详人员伤亡：不详
11、经济损失：不详经济损失：不详经济损失：不详经济损失：不详灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高乌鲁木齐德汇国际广场乌鲁木齐德汇国际广场最高喷最高喷水位水位火灾真火灾真火灾真火灾真空地带空地带空地带空地带火灾时间：火灾时间：火灾时间：火灾时间：2008.1.22008.1.2人员伤亡：人员伤亡：人员伤亡：人员伤亡：2 2死死死死3 3失踪失踪失踪失踪经济损失：经济损失：经济损失：经济损失：1 1个亿以上个亿以上个亿以上个亿以上灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高哈尔滨市经纬大厦哈尔滨市经纬大厦最高喷最高喷水位水位火灾真火灾真火
12、灾真火灾真空地带空地带空地带空地带火灾时间：火灾时间：火灾时间：火灾时间：2008.10.92008.10.9人员伤亡：无人员伤亡：无人员伤亡：无人员伤亡：无经济损失：不详经济损失：不详经济损失：不详经济损失：不详灭火难点：楼层太高，人车流太多灭火难点：楼层太高，人车流太多灭火难点：楼层太高，人车流太多灭火难点：楼层太高，人车流太多上海静安胶州路公寓大楼上海静安胶州路公寓大楼最高喷最高喷水位水位火灾真火灾真火灾真火灾真空地带空地带空地带空地带火灾时间：火灾时间：火灾时间：火灾时间：2010.11.152010.11.15人员伤亡：人员伤亡：人员伤亡：人员伤亡：5858死死死死经济损失：经济损失
13、：经济损失：经济损失：1.581.58亿以上亿以上亿以上亿以上灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高最高喷最高喷水位水位火灾真火灾真火灾真火灾真空地带空地带空地带空地带火灾时间：火灾时间：火灾时间：火灾时间：2011.2.32011.2.3人员伤亡：无人伤亡人员伤亡：无人伤亡人员伤亡：无人伤亡人员伤亡：无人伤亡经济损失：经济损失：经济损失：经济损失：1 1亿以上，楼面全损亿以上，楼面全损亿以上，楼面全损亿以上，楼面全损灭火难点：楼层太高、主楼楼面太灭火难点：楼层太高、主楼楼面太灭火难点：楼层太高、主楼楼面太灭火难点：楼层太高、主楼楼面太宽，灭火难。宽，灭火难。
14、宽，灭火难。宽，灭火难。沈阳市和平区皇朝万鑫国际大厦沈阳市和平区皇朝万鑫国际大厦央视新址大楼央视新址大楼最高喷最高喷水位水位火灾真火灾真火灾真火灾真空地带空地带空地带空地带火灾时间：火灾时间：火灾时间：火灾时间：2009.2.92009.2.9人员伤亡：人员伤亡：人员伤亡：人员伤亡：1 1死死死死3030伤伤伤伤经济损失：经济损失：经济损失：经济损失：5050亿以上亿以上亿以上亿以上灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高灭火难点：楼层太高经济损失经济损失经济损失经济损失伤亡人数伤亡人数高层火灾统计高层火灾统计中国大陆共中国大陆共发生高层火发生高层火灾灾1652起起死亡死亡675
15、8人人直接损失直接损失人民币人民币235亿元亿元2000-2007年高层建筑火灾数据年高层建筑火灾数据残酷的现实证明，高层建筑的潜在火灾危险性随时存在，一旦残酷的现实证明，高层建筑的潜在火灾危险性随时存在，一旦残酷的现实证明，高层建筑的潜在火灾危险性随时存在，一旦残酷的现实证明，高层建筑的潜在火灾危险性随时存在，一旦发生火灾极易造成人员伤亡和重大财产损失。据建设部统计，发生火灾极易造成人员伤亡和重大财产损失。据建设部统计，发生火灾极易造成人员伤亡和重大财产损失。据建设部统计，发生火灾极易造成人员伤亡和重大财产损失。据建设部统计，自自自自20002000年至年至年至年至20072007年底仅中国
16、大陆共发生高层火灾年底仅中国大陆共发生高层火灾年底仅中国大陆共发生高层火灾年底仅中国大陆共发生高层火灾16521652起，死起，死起，死起，死亡亡亡亡67586758人，直接损失人民币人，直接损失人民币人，直接损失人民币人，直接损失人民币235235亿元。亿元。亿元。亿元。央视央视“TVCCTVCC工程工程”火灾火灾金属幕墙各构造层基本被变为灰烬金属幕墙各构造层基本被变为灰烬二、高层建筑的防火问题二、高层建筑的防火问题l（一）防火问题（一）防火问题l高层建筑火灾特点：火势蔓延途径多，危害高层建筑火灾特点：火势蔓延途径多，危害大，疏散困难，扑救困难。大，疏散困难，扑救困难。l设计上做到合理布局，
17、防、疏结合。设计上做到合理布局，防、疏结合。高层建筑的防火间距高层建筑的防火间距l 相邻两座高层建筑，若较高建筑物一面外相邻两座高层建筑，若较高建筑物一面外墙为防火墙时，火焰不致向较低建筑物窜出，墙为防火墙时，火焰不致向较低建筑物窜出，此时的防火间距可不限。若相邻较高建筑物一此时的防火间距可不限。若相邻较高建筑物一面外墙的耐火极限不低于面外墙的耐火极限不低于2h2h，墙上有开口，但，墙上有开口，但开口部位设有甲级防火门、窗或防火卷帘，此开口部位设有甲级防火门、窗或防火卷帘，此时防火间距可适当减少到时防火间距可适当减少到4m4m。l 若相邻两座高层建筑中较低一座的屋顶不若相邻两座高层建筑中较低一
18、座的屋顶不设天窗，屋顶承重构件的耐火极限不低于设天窗，屋顶承重构件的耐火极限不低于1h1h，且外墙为防火墙时，此时防火间距可适当减少，且外墙为防火墙时，此时防火间距可适当减少，但不宜小于但不宜小于4m4m。l对于供高层建筑使用的燃油锅炉房的燃油，对于供高层建筑使用的燃油锅炉房的燃油，供科研、通讯、医疗等多功能高层建筑所需的供科研、通讯、医疗等多功能高层建筑所需的化学易燃品，其贮藏仓库与高层建筑的防火间化学易燃品，其贮藏仓库与高层建筑的防火间距不应小于距不应小于35m35m，与，与裙房裙房高层民用建筑设计高层民用建筑设计防火规范防火规范的间距不应小于的间距不应小于25m25m。 防火分区防火分区
19、 防火分区防火分区是指采用具有一定耐火能力的分隔设施是指采用具有一定耐火能力的分隔设施（如楼板、墙体等），在一定时间内将火灾控制在一（如楼板、墙体等），在一定时间内将火灾控制在一定范围内的单元空间。定范围内的单元空间。 防火分区按其功能可分为防火分区按其功能可分为水平防火分区和竖向防火水平防火分区和竖向防火分区分区两类。两类。水平防火分区水平防火分区是防止火灾在水平方向上扩是防止火灾在水平方向上扩大蔓延，通常用防火墙或防火门、防火卷帘将各楼层大蔓延，通常用防火墙或防火门、防火卷帘将各楼层在水平方向分隔成几个防火分区。在水平方向分隔成几个防火分区。竖向防火分区竖向防火分区则是则是防止多层或高层建
20、筑的层与层之间发生竖向火灾蔓延，防止多层或高层建筑的层与层之间发生竖向火灾蔓延，通常采用具有一定耐火极限的楼板和窗间墙将上下层通常采用具有一定耐火极限的楼板和窗间墙将上下层隔开。隔开。 （二）防、排烟问题（二）防、排烟问题l 火灾烟气的有害性主要表现在五个方面：火灾烟气的有害性主要表现在五个方面： l1 1、缺氧、缺氧 l当空气中含氧量低于当空气中含氧量低于14%14%时，人的肌肉活动能力下降；时，人的肌肉活动能力下降；当含氧量低于当含氧量低于6%6%，在短时内人们将因缺氧而窒息死亡；，在短时内人们将因缺氧而窒息死亡；当含氧量在当含氧量在6%14%6%14%之间，虽然不会短时死亡，但也会因之间
21、，虽然不会短时死亡，但也会因失去活动能力和智力下降而最终被火烧死。失去活动能力和智力下降而最终被火烧死。 l2 2、毒害、毒害 l烟气中含有各种有毒气体，如烟气中含有各种有毒气体，如COCO、H H2 2S S等，当其含量等，当其含量超过人们生理所允许的最高浓度时，造成人们中毒死亡。超过人们生理所允许的最高浓度时，造成人们中毒死亡。 l 3 3、尘害、尘害 l 危害最大的是颗粒直径小于危害最大的是颗粒直径小于1010微米的飘尘，进入人微米的飘尘，进入人体肺部，引起呼吸道病和增大心脏病死亡率。体肺部，引起呼吸道病和增大心脏病死亡率。 l 4 4、高温、高温 l 在在6565时，可短时忍受；在时，
22、可短时忍受；在120120时，时，1515分钟内就分钟内就将产生不可恢复的损伤；将产生不可恢复的损伤；140140时约时约5 5分钟；分钟；170170时约时约1 1分钟。分钟。l 5 5、降低能见度、或使人失去理智及造成混乱。、降低能见度、或使人失去理智及造成混乱。防烟分区防烟分区l 最大防烟分区控制在最大防烟分区控制在500m500m2 2以内。以内。l 隔烟、阻烟措施：防烟墙、防烟卷帘、防烟档隔烟、阻烟措施：防烟墙、防烟卷帘、防烟档板和挡烟梁。板和挡烟梁。排烟系统排烟系统 自然排烟：窗户排烟、烟踏排烟。自然排烟：窗户排烟、烟踏排烟。 机械排烟：机械排烟：排烟防火阀。排烟防火阀。自然排烟为
23、辅，机械排烟为主。自然排烟为辅，机械排烟为主。台北台北101的防火的防火三重防灾：三重防灾： 1 1）隔绝系统）隔绝系统 设置了最新的侦测警报系统与安全多回设置了最新的侦测警报系统与安全多回路系统。路系统。 2 2）烟控系统）烟控系统 采用不燃无烟材料装修，消防专业灭采用不燃无烟材料装修，消防专业灭火排烟系统。火排烟系统。 3 3）避难系统）避难系统 大楼每层设置安全避难走道；每大楼每层设置安全避难走道；每8 8层层设置安全舱，防火避难室，外斜设置安全舱，防火避难室，外斜77的结构，的结构，使得每使得每8 8层楼就会多出一个平台层楼就会多出一个平台, ,避难阳台。避难阳台。（三）安全疏散（三）安全疏散l（1 1）限制使用严重影响疏散的建筑材料限制使用严重影响疏散的建筑材料l（2 2）保证安全的避难场所路保证安全的避难场所路l（3 3）保证安全的疏散通道路保证安全的疏散通道路l（4 4）布置合理的安全疏散路线路布置合理的安全疏散路线路保证安全疏散的基本条件保证安全疏散的基本条件谢谢谢谢! !
