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超高层建筑消防要求

超高层建筑消防要求

超高层建筑消防要求范文第1篇

【关键词】超高层建筑;供配电;防雷及保护接地;弱电系统设计

1、应注意的问题

1.1 负荷等级及供电电源

超高层建筑按现行的国家规范要求,消防用电设备如消防水泵、消火栓转输水泵、自喷接力泵、消防电梯、防排烟风机、消控控制中心,应急照明和疏散指示灯;客梯电力,生活水泵用电、排污水泵,电话机房和保安,航空障碍灯等用电设备均应按一级负荷别重要的负荷要求供电。其余用电负荷分别为二级或三级。

超高层建筑的供电电源,应采用10KV双回路供电。10KV双回路供电电源分别来自不同的变电站;也可以是来自双回路超高压供电的城市变电站的两段独立母线。

1.2 10KV供电系统设计

超高层建筑供电变电所10KV结线,宜采用单母线分段形式,当有多台变压器组供电时可以分多段,一般为两台变压器为一组。10KV外部接线宜考虑环网供电结线形式,可以完善10KV系统的环网结线,提高10kV配电网的安全可靠性。如选用SM6环网配电柜,既能改进用户变电所的高压开关柜的整体质量,提高用户变电所的安全可靠性,又能适当降低电气设备的投资及变配电所的土建面积,同时也为推广用户变电所无人值班创造条件。

10kV用户变电所主结线方案采用中置式开关柜,电源进线柜可以设置保护,变压器出线开关采用断路器柜。选用断路器柜时主要是针对单台变压器容量大于或等于1000kVA时采用、断路器作为变压器的主保护。10KV结线系统采用微机保护系统,微机保护系统主机装于值班室内。

1.3 供电配电所设置

超高层建筑供电变电所的设置,应按照(JGJ16―2008)《民用建筑电气设计规范》4.2.1;4.2.2;4.2.3条所确定的原则设置。

一般超高层建筑主要用电负荷如中央空调机房、水泵房等均设存地下层,其他较大的用电负荷主要没置存一层及以上的裙楼,而且地L建筑高度不超过200m, 由变配电所引至屋顶用电设备的供电距离也还存比较经济合理的范围内,为使变压器尽尽量靠近负荷中心,因此一般在设计中将变配电所设在地下一层,而将柴油发电机房设在变配电所附近。

超高层建筑在楼层较高(如超过200m),供电负荷较大,供电半径较长,负荷也相对比较集中的镂层,可分散设置区域配电中心。区域配电中心可分设避难层、设备层及屋顶层等处。

对于超过200m 的超高层建筑,一般在建筑的上部避难层及屋顶也设置了较多的用电设备,当由单个变配电所直接供电不是很经济时,可号虑在上部的避难层再设置一个变配电所,以减少该部位用电设备的供电半径,但设置该变电所应考虑变压器的垂直运输通道以及设备对楼板荷重的影响,单台变压器的容量不宜超过800kVA。

各区域配电中心变压器的设置,可根据所供电的服务范同负荷容量来确定。 超高层建筑中设备层负荷相对集中,在条件允许的情况下,也可以考虑设置箱式变电站供电。

在超高层建筑群中还应考虑1OkV中心开闭所,要确保每个lOkV区域配电中心有10kV双回路供电电源。从1OkV中心开闭所馈出的供电干线可采用放射式供电至各区域配电中心,各区域配电中心又采用环网式连接作为备用供电联络线,在其供电断路器选择时要考虑穿越功率的影响。

1.4 供电电压等级选择

超高层建筑一般采用10KV作为供电电压等级。在确定超高层建筑供电电压等级时,还应考虑当建筑面积较大、供电负荷容量较大,并且超过10kV电压等级的经济输送容量时,要采用35kV的电压等级供电,但不宜采用三个及以上的电压等级供电。

1.5 供电变压器选择

超高层建筑供电变压器的选择,应根据(JGJ16―2008)《民用建筑电气没计规范》4.3条的规定选择。单体建筑比较大,供电负荷较大时,有可能选择多台大容量供电变压器, 多台变压器宜组成每两台成一组的组合低压供电母线为“两进线一一母联” 的接线形式 变压器低压侧不得并联运行,以限制低压侧短路容量, 降低低压开关备的造价。

10kV 电源采用双回路供电,主结线采用单母线分段,每段1OkV母线上装接的变压器容量控制在5000kVA,二段母线合计装接的变压器容量控制存l0000kVA。

对于空调等季节性负荷,根据实际的设备容量,设计中将该部分负荷集中设置,在过渡季节,可以根据需要切除部分负荷,停用相应的变压器,以降低变 损耗,达到节能的目的。

超高层建筑单台供电变压器容最的选择,应根据(JGJ16―2008)《民用建筑电气设计规范》4.3.6条的规定选择。单台供电变压器容量不宜大于I250KVA 。单台变压器容量较大,会由于其供电容量和供电半径太大,电能损耗大,低压侧短路容量火,对断路器等设备要求严格。变压器事故检修所引起的停电范围较大。 国内也有部分超高层公共建筑单台供电变压器容量超过1250KVA 的,选择1600

KVA或者2000KVA的变压器供电。有的省市制定的地方标准规定超高层住宅建筑,供电变压器容量不宜大于1250KVA。

1.6 应急柴油发电机组设置

超高层建筑有大量的一级负荷和一级负荷别重要的负茼,需设置应急电源柴油发电机组。急电源柴油发电机组,宜靠近各区域配电中心相应置。当单台柴油发电机组容量较大时,应设置二台及以上柴油发电机组,确保一级负荷别重要的负荷的供电可靠性,避免因单台柴油发电机组容量较大,所带一级特别重要的负荷集中,柴油发电机组一旦发生故障,难以确保一级负荷刖重要的负荷的供电可靠性。应急供电系统应自成系统,严禁将其他负荷接入应急供电系统,必要时可以考虑设置柴油发电机组一备一用运行方式。

2、超高层建筑电气线路防火设计

超高层建筑火灾危险性大、人员密集,防止电气线路火灾特显重要。(GB50045~95)《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)9.5.1条:高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。在重要消防设备供电回路上设置用于报警不切断电源的电气火灾监控探测器。超高层建筑消防设备供电线路的供电可靠性要求相当高,要确保火灾情况下的正常供电。

3、超高层建筑消防设备用的电源配电箱的安装

超高层建筑一旦发生火灾,引起的损失和影响是巨大的。超高层建筑紧急疏散需要的时间也大于其他建筑,各个楼层供消防设备用的电源配电箱,在火灾发生时仍然需要正常持续供电,所以这类配电设施就要安装在有一定耐火等级保护的场所里。超高层建筑避难层、楼层电气配电间、电气管道井耐火等级要求为一级。可以将供消防设备用的电源配电箱安装在上述场所里。

4、超高层建筑消防供水配电设计

超高层的水专业消防设计与一般的高层建筑有较大的不同,由于超高层建筑的高度高,消火栓泵和自喷泵已经不能从消防水泵房直接供水至顶层的消防灭火设备,消防部门要求在大楼中间的设备层(避难层)增设消防系统的加压设备, 以保证自动灭火设备的正常运行。对消防水泵,应根据水专业的要求,利用消防控制设备进行可靠的控制,满足在不同的区域发生火灾时都能准确启动相应的消防水泵,供水灭火。

对于消火栓系统,当消火栓动作或经火灾确认后,消防系统能直接或经消控中心联动启动消火栓泵供水灭火,当低区发生火灾时,直接启动地下室消防水泵房的低区消火栓泵,当高区发生火灾时,直接启动避难层

消防加压水泵房的高区消火栓泵,并同时启动地下室消防水泵房的消火栓转输水泵。

对于水喷淋系统,当各层的水流指示器及设在消防水泵房的报警压力开关同时动作时,消防系统能直接或经消控中心联动启动自喷泵供水灭火,当低区发生火灾时,直接启动地下室消防水泵房的低区自喷泵。当高区发生火灾时,直接启动避难层消防加压水泵房的高区自喷泵,并同时启动地下室消防水泵房的自喷转输水泵。在火灾延续时间内,当由消防车通过水泵结合器供水的情况下,对高区发生的火灾,可通过消防加压水泵房的自喷接力泵向高区的消防灭火设备供水。

5、超高层建筑防雷及接地保护设计中的问题

超高层建筑防雷等级的定性,按照(GB50057―94)《建筑物防雷没计规范》2.0.2第八,九条复核计算。在计算建筑物年预计雷击次数时,其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高度H计算。建筑物的等效面积应按下式确定:Ae=[LW+2H (L+W)+丌H2]Xl0由于现有专业电气设计软件,有的计算建筑物年预计雷击次数是按建筑物高度为100m以下来编制的,在做超高层建筑防雷计算时应注意。

经过计算超高层建筑大多为二级以上防雷建筑,防直击雷措施应按GB50057―94)《建筑物防雷设计规范》的要求设置。屋顶应设置防直击雷的避雷针和避雷带相结合防雷网,屋顶所有金属管道设备外壳均应可靠接地。在做接地时不应该忘记航空障碍灯等设施。

防侧击雷措施,每三层的均压环要确保与建筑物主体钢筋的连通性,在预计雷击活动频繁的地区, 还应考虑在楼层区域均压环处设置浪涌保护器,以解决局部泄放雷电流引起的过电压问题超高层建筑的接地保护应该采用防雷接地与弱电系统共用接地极的共用接地方式。电源系统应该考虑设置三级浪涌保护装置,弱电信号线缆系统在引入建筑处设置浪涌保护器。

6、超高层建筑弱电系统的设计

智能网络系统是超高层建筑的神经系统,其规模大、节点多,各类建筑智能化系统配置应按照(GB/T50314―2006)《智能建筑设计标准》附录A~J的要求配置。

智能建筑的智能化系统工程设计主要由智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程和建筑环境等设计要素构成。信息网络系统要满足各类网络业务信息传输与交换的高速、稳定、实用和安全为原则,来设计。采用以太网等交换技术和相应的网络机构方式,设计可采用二层或三层的网络机构。系统桌面用户接人可根据需要选择配置l0/l00/1000Mbit信息端口。主干网络根据需要采用树干光纤传输网络,根据工作业务需求配置服务器和信息端口。

超高层建筑机房工程在设计中应满足(GB/T50314―2006)《智能建筑设计标准》3.7.3条的要求。有大量引出电缆的通信接入设备机房应设在建筑物底层或地下一层。对于群体建筑,通信系统总配线设备机房宜设置在中心位置。楼层弱电间应独立设置,上下位置宜垂直对齐,弱电管道井在穿越楼板的位置应做防火封堵,楼层弱电间和弱电管道井均应按耐火等级为一级考虑,各工作区的净高不低于2.5m。

7、结束语

超高层建筑高度高,人员密集,对供电的可靠性以及消防等的要求必须安全可靠,一旦发生火灾,消防及重要设备供电应能正常工作,确保有足够的时间满足人员安全疏散。对高低压配电系统应能灵活控制。变压器供电负荷容量较大, 应合理划分供电区域,根据季性负荷的变化适时切除相关供电变压器的运行,以达到节能的目的。对消防水泵,应根据水专业的要求,利用消防控制设备进行可靠的控制,满足在不同的区域发生火灾时都能准确启动相应的消防水泵,供水灭火。

参考文献:

[1]JGJ16―2008-民用建筑电气设计规范・北京:中国建设工业出版社,2008.

超高层建筑消防要求范文第2篇

关键词:超高层建筑;避难层;防火设计

1、超高层建筑火灾发生的诱因及火灾特点

超高层建筑起火的原因主要有以下几种:(1)电气引起火灾:在超高层建筑内,用电设施设备非常多,引发电气火灾的可能性很大。电气火灾成因多见电气设备产品故障引起火灾;电气线路接触不良或超负荷过载发热引燃电线包覆材料起火;电线漏电、短路产生电火花引燃可燃等等。(2)明火管理不善引起火灾:超高层建筑,往往高有餐厅、餐馆、饭店、食堂等等,随之就必然出现厨房用火,甚至出现卡式炉、火锅、煤气烧烤、酒精加热等明火,对这些明火管理不善、使用不当,很有可能引发火灾。(3)机械设备故障引起火灾,在超高层建筑内设有多种机械设备,如送风机、排风机、冷风机、电动机等等。这些设备如果质量有问题或对其缺气维护保养,也有可能运行不顺,摩擦发热,引起火灾事故。(4)违章作业引起火灾:超高层建筑投用后,也难免会有室内装修,设备维修,地毯清洁等施工作业,在这些施工作业中,有时会动用气割、电焊,有时会用电动砂轮磨面,有时会使用易燃液剂。违章作业或管理上稍有疏忽,就会发生火灾事故。

超高层建筑火灾的特点主要有以下几点:(1)火势蔓延快:超高层建筑内各功能的管井多,一旦发生火灾,火势可以通过竖井迅速蔓延,另外建筑越高,风速也会加快火势的蔓延速度。(2)人员集中,疏散困难:超高层建筑由于功能众多,层数多,容纳人员远比一般的建筑多,而且火灾发生时要使整栋楼人员迅速疏散到地面或者不受火灾危房的安全地方是很困难的,而且超高层建筑的高度少则一百多米,多则三四百米,疏散时间上需要较长时间。(3)火灾扑救难度大:根据我国现有的消防救援战备远远无法满足现有的建筑发展的速度,目前消防登高车最大的救援高度约为100米,消防车供水的有效射程不大于150米,因此超高150米的楼层无法通过消防车实施人员进行营救。

2、工程实例

南宁龙光世纪位于南宁市凤岭东盟商务区中柬路,1#塔楼主体建筑地上八十层,高347.75米,2#塔楼主体建筑地上五十层,高171.4米,共用地下五层,总建筑面积389346平方米,其中地下建筑面积86723平方米。防火设计为一类超高层综合建筑,耐火等级一级,抗震设防烈度六度。使用性质为:地下三层至五层汽车库、设备用房;地下一、二层为商业、办公用房、设备用房、大堂、锅炉房;裙房一至四层为、大堂上空、商业、设备用房、餐饮;1#塔楼3~61层为办公,24、80夹层为设备用房,63~75层为酒店客房,76层为游泳池、健身、水疗,77~79层为餐饮,80层为观光廊。其中5层、24层、43层、62层布置避难层(区域)及部分设备用房。1#塔楼标准层建筑面积为2470平方米,设有三部疏散楼梯及两部消防电梯。屋顶设有直升机停机坪。由于该工程功能众多复杂,设计难度很大,特别是超高层的设计。下面就该项目超高层建筑方面防火设计进行分析。

3、超高层建筑防火设计

3.1总平面布置

总平面布置是建筑设计中的第一要素,超高层建筑防火设计中总平面的布置则是首先需要考虑的重要因素之一。合理的总平面布置,不但有利于火灾扑救,而且对人员疏散及消防救援有极大帮助。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)规定:高层建筑的周围,应设环形消防车道。当设环形车道有困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道。高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5.00m、进深大于4.00m的裙房,且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。消防车道距高层建筑外墙宜大于5.00m。消防车道与高层建筑之间,不应设置妨碍登高消防车操作的树木、架空管线等。

该项目四周设置环形消防车道,消防车道距离外墙5~10米,车道宽度为6米,其中1#塔楼消防登高面分段设计,位于西边与北边转角处,并设置消防登高操作场地,以利于大型消防车进行火灾扑救。消防登高范围内设有直通室外的楼梯间出口。1#塔楼核心筒楼梯间门至室外不超高15米。

“高规”对于登高车操作场地没有作出规定,但其在高层建筑火灾扑救中起到很关键的作用,南宁市消防局根据结合实际情况,针对高层建筑消防扑救场地设计作出了具体规定。龙光世纪在总平面布置中不但严格按照“高规”中关于总平面的相关规定进行设计,而且还根据南宁市消防局的相关规定进行了调整设计。

3.2避难层设计

“高规”规定:建筑高度超过100米的公共建筑,应设避难层(间)。避难层是高层建筑中专供火灾时人员临时避难用的楼层。避难层可以采用全敞开式、半敞开式、封闭式三种类型。全敞开式避难层为不设围护结构的全敞开空间,一般设在建筑物的顶层或屋顶上。半敞开式避难层四周设有高度不低于1.2m的防护墙,上部设有可开启的封闭窗,采用自然排烟方式,可防止烟气的侵害。封闭式避难层为设有耐火的围护结构,室内具备应急照明、独立的空调和防排烟系统,门窗为防火门窗。

设置的避难层应满足下列要求:1、避难层的设置数量和两个避难层之间的高度,应满足人员疏散时间的要求,充分考虑建筑面积、使用功能、人数、人流速度及火灾蔓延情况,自建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过15层;2、通向避难层的防烟楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开,但人员必须经避难层方能上下;3、考虑人体体型特点,在不致过分拥挤的情况下,避难层的净面积宜按每平米5人计算;4、避难层可兼作设备层,但设备、管道宜集中布置;5、避难层设消防电梯出口和消防专用电话,其它客货梯不得在避难层处设出口。

本工程1#塔楼结合各功能分区,在5层、24层、43层及62层共设置了4个避难层,避难区的间隔为18超出“高规”要求的15 层间隔要求。本工程核心筒共设置了3部疏散楼梯,能更快的进行人员疏散,并在屋面设置了专供消防使用的直升机停机坪;同时在5层避难层设有通往裙楼屋面的连通口,将裙楼屋顶作为第 1 个避难层,裙房屋顶平台面积大,屋面楼板具有一定的耐火极限,在火灾情况下,可作为避难安全区域,对于安全疏散及施救都有一定的作用。结合国内目前一些超过300m超高层的设计案例,如:同在南方区域的深圳京基100(441.8m)、广州西塔(437.5m)、深圳平安大厦(660m)等均按每隔18~22层设置避难层,参照同区域及均为300米以上同类建筑设置1#塔楼的避难层的位置。因此经消防部门的论证会议,通过了本工程的避难层设置方案。

3.3标准层防火疏散设计

办公标准层防火分区的划分尽量按每层为1个分区,但本项目每层办公面积的超出成为防火分区设计重点和难点,具体分析如下:《高规》规定,高度超过50m或重要办公楼(一类高层),每个防火分区最大面积为2000平米(设置自动灭火系统),本项目办公层每层建筑面积约为2470平方米,扣除结构部分及核心筒内封闭不用的穿越井道等,面积约为2000平方米左右,按规范需将办公层每层划分为两个防火分区,核心筒内均匀设置3部疏散楼梯,并在走道中间设置特级防火卷帘,这样既不影响办公空间的灵活布置,又满足了防火分区及疏散要求。办公平面呈环形布置,保证人员双向疏散及疏散距离的要求。办公层的最大建筑面积为2500平方米,按每人建筑面积10平方米计算,办公层的最多人数为250人,所需的疏散宽度为2.5m,本工程设计了3部疏散楼梯,且均匀分布于办公层,总疏散宽度为3.6m,大于疏散要求的宽度。对于办公楼超过每层2000平方米的要求,通过以上设计措施及论证,有扩大标准层面积的可行性和有利措施。

3.4屋顶停机坪设计

超高层建筑宜设屋顶直升飞机停机坪。发生火灾时,将在楼顶部躲避火灾的人员用直升飞机疏散到安全地区,具体设置的技术要求有: 1、停机坪与设备机房、电梯机房、水箱间、共用天线等突出物的距离不应小于5m;2、出口不少于2个,每个出口宽度不小于0.9m,以保障同时有两股人流出入;3、在停机坪的适当位置消火栓;4、停机坪四周围设置航空障碍灯。本项目的屋顶停机坪采用钢桁架结构,顶板为直径为24米的航空铝合金甲板,屋顶设置两部疏散楼梯与停机坪连接。屋顶立面造型独特,女儿墙的设计上顺应立面连续的花瓣造型起落,屋顶四角突起的构架对飞机坪的设置有影响,屋顶停机坪的设计既要考虑停机坪的疏散要求,又要考虑立面造型及屋顶擦窗机的设计互不影响是本项目的又一重点及难点之一。

超高层建筑消防要求范文第3篇

关键词:消防;超高层建筑;防火对策

1 引言

随着经济建设的快速发展,城市人口的持续增长,城市土地资源日趋紧张,城市构造逐步向高空延伸,使得我国城市高层建筑不断地增多。据统计,当前中国正在建设的摩天大楼总数超过200座,相当于美国同类摩天大楼的总数,而总部位于美国芝加哥的国际知名建筑研究机构2011年的数据显示,整个后9.11时代,在中国建筑的摩天大楼的数量占全球数量的一半还多。以广州为例,全市大约有7000多栋高层建筑,超高层建筑(指高度超过40 层或高度超过 100m 的高层建筑)就有360栋,其中标志性建筑有广州塔(600m)、广州国际金融中心(高438 m)、中信广场(高391m)、珠江大厦(高309.7m)。

超高层建筑作为一个城市的地标,代表了社会和经济发展水平。高耸入云的摩天大楼部分虽然部分解决了特大城市群中用地紧张的困难,却同时给城市公共安全与可持续发展带来了诸如火灾等灾害防控、建筑结构及安全设计等隐患和难题。如何打造安全、绿色和可持续运营发展的超高层建筑,是所有业内人士关注的话题。

超高层建筑人员与财富集中,一旦发生火灾,将会造成巨大的经济损失,重大的人员伤亡,并引发社会震撼效应。由于近年来重大火灾事故、恐怖袭击以及自然灾害事故呈增长趋势,超高层建筑的火灾安全引起了人们的关注,中央电视台新台址北配楼电视文化中心(TVCC)及广州珠江新城富力盈泰大厦等超高层建筑火灾的发生给城市公共安全管理带来了强烈的警示。

2 超高层建筑的火灾特点及消防难题

超高层建筑由于其特殊的构造和功能要求,致使其内部火灾荷载大,火势蔓延迅速,人员疏散困难,救援难度大,形成重大火灾的隐患大。

2.1 火灾荷载大

火灾荷载是衡量室内可燃物数量的参数,其来源主要包括大量使用的装饰装修材料、电气设备和日常办公生活用品,其中不乏各种高分子材料。火灾荷载大,一方面会增加火灾时最高温度,另一方面也容易产生大量浓烟和有毒有害气体。火灾荷载越大,建筑物内发生火灾后参与燃烧的可燃物就越多,燃烧释放出来的热量就越高,发生轰燃的时间就越短,对建筑物和人员的威胁也就越大。超高层建筑往往内部装修较为豪华,内部设施齐全,电、网络线路密如蛛网,而这些均是易燃物。2009年2月9日,央视新址火灾,就是因为配楼内堆放了大量的装饰材料,均为易燃物,顶层着火后,几分钟就引燃了整座大楼,产生大量的毒气,导致一名消防指挥员牺牲。

2.2 火灾蔓延迅速

由于超高层建筑的结构特点,在其内部势必形成各种纵横交错的连通空间,横向如吊顶、空调风管、排烟管道等,纵向如中庭、楼梯井、电梯井、各类管道电缆井、通风井等。各种管道和竖井在火灾中极易成为火灾蔓延的途径。尤其需要注意的是竖井,如果超高层建筑内的竖井防火分隔存在问题,火灾中这些竖井就如同一座座“烟囱”,高度越高“烟囱”效应越明显。“烟囱”效应具有很大的抽力,使烟火以3~5m/s- 1的速度迅猛向上蔓延,仅需1min就可将烟火蔓延至200m的高度,顷刻间使摩天大楼成为一片火海,建筑的高度越高“烟囱效应”就越明显,有时烟雾扩散的速度可达8m / s。烟雾还会造成建筑物内能见度降低,影响人员逃生。近些年来,新型可燃建筑装饰材料的广泛使用,更是改变了火势蔓延的模式。例如,央视“2. 9”火灾、“3. 2”乌鲁木齐国贸大厦火灾、“11. 15”上海高层火灾都是由于引燃楼体外层保温泡沫板、挤塑板等墙外可燃材料引起的。高层建筑外墙普遍使用的钛锌板,在高温的作用下易融化,会形成高温的流体,自上向下流淌,使火情扩散到下层。通过可燃材料,火灾呈现出自下向上、自上向下、内外蔓延的立体式火情,使火情迅速波及整个建筑。

2.3 人员疏散困难

2.3.1 安全疏散手段有限

超高层建筑平时垂直交通主要依靠电梯,由于普通电梯没有防火、防烟、防水等措施,火灾时不能使用,而消防电梯主要是为消防员扑救火灾设置的,普通人员疏散利用率不高。所以目前发生火灾时,楼梯是人员进行自救逃生、实现安全疏散的重要通道,而要想从摩天大楼中通过楼梯疏散绝非一件容易的事情。

消防登高车是在建筑外部实施被动救援的主要登高设备,但是我国登高车辆数量有限,高度有限目前,就广东省范围内,仅在广州市、深圳市可勉强实现对接近100m超高层建筑实施登高外部救援,对于其他城市而言,救援高度仅能保障三五十米的高度。另外,外部登高救援受环境影响大,实施难度大,效率低,难以成为主要疏散手段。

2.3.2 疏散距离远、时间长

据调查统计,一般的超高层建筑可能容纳数万人。刚建成的上海环球金融中心,可容纳4万人,如同城市中的“垂直街道”。由于楼层多,疏散距离长,疏散通道有限,数万人要从危险区域撤离出来,需要很长时间,且高度越高,人员越多,疏散时间就越长。上海金茂大厦曾做过试验,身强力壮的消防队员从顶楼向下跑,结果最快跑出大厦的队员用时 35min,正常情况下,人流密度为 1 - 5 人/m2时,水平行进速度为 0. 60 -1. 35m/s,在楼梯上垂直行进速度为 1. 5 - 3. 6m/s,明显慢于烟雾垂直方向扩散速度 3 -4m/s,更比不上比超高层建筑中可能出现 8m/s 的烟雾垂直方向扩散速度。

2.3.3 疏散人流拥挤

超高层建筑用途多为写字楼、酒店、商厦等用途,容纳的人员较多,人员密度大,在疏散时,人的求生本能及恐惧心理强烈暴露,往往一窝蜂地会向经常使用的出口聚集,行动慌乱,易发生踩踏事件,极易发生拥挤堵塞,降低疏散效率,而且在慌乱中,难免发生踩踏、摔伤等惨剧,严重影响疏散安全。

2.4 火灾救援难度大

一难在进攻难,在超高层建筑的主体建筑周围往往设有裙房,外部灭火进攻受到限制,且超高层建筑大面积玻璃幕墙受高温或火焰作用,易碎裂形成“玻璃刀”,时刻威胁超高层建筑四周参与救灾的消防车、器材装备和救助人员。;二难在登高难消防队员负重登高,人流相对撞,影响登高速度和灭火救援;三难在排烟难,受消防登高设备和玻璃幕墙限制,以及风向风力的影响,难以实施破拆玻璃窗进行自然排烟;四难在供水难,如果大楼停电,消防泵失效或故障,向上供水就极其困难。

3 超高层建筑的防火对策

超高层建筑火灾的特点决定了对其实施外部施救的困难,因此,超高层建筑消防工作的关键之处在于防火,要以实现火灾预防和人员自救为基点和最终目标,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全使用、技术先进、经济合理。

3.1 合理规划平面布局

一是合理选择位置。根据火灾时辐射热对相邻建筑的影响,易燃易爆场所火灾时对高层建筑的影响,以及消防灭火救援和节约用地等综合因素,超高层建筑与临近建筑必须保持必要的防火间距。二是合理规划消防车道和消防扑救面。由于超高层建筑体量大,高度高,必须设置环形消防车道,主体建筑应满足消防车扑救的需要,尽管目前登高消防车举高能力有限,但在其有限操作范围内还是要为消防部门灭火救助提供有效途径。三是合理布置燃油、燃气锅炉、油性变压器、柴油发电机、燃油燃气以及人员密集场所等用房的位置。采用控制和分隔办法把可燃物控制在局部范围内。根据《高层民用建筑设计防火规范》,主要考虑因素如表2所示。

3.2 提高建筑构件的耐火等级

超高层建筑不论采用哪种结构体系,其耐火等级不应低于一级的要求,从消防角度看,钢筋混凝土结构应是最理想的,但由于钢结构施工方便、施工速度快等特点,目前不少超高层建筑采用钢结构。因此,对超高层钢结构建筑防火处理尤为重要,对梁、柱、楼板、屋顶承重构件等应满足一级耐火等级的要求。我国《高层民用建筑防火规范》对高层建筑建筑各个部位的耐火性能及耐火极限作了明确规定。超高层建筑的耐火等级均为一级,并规定墙柱耐火极限和燃烧性能为3h,梁板分别为2h和1.5h。另外,耐火构构造设计应按结构方案选取材料和做法,确保构造厚度保护层厚度高层建筑主要以钢结构和钢筋混凝土结构为主,其中钢结构强度高,但其耐火能力差,从无数火灾案例和科学试验所证明,无防火保护的钢结构在火灾的作用下,15min 左右就会烧损或破坏,因此钢结构建筑必须采取保护措施,如用耐火材料包覆,或者喷涂防火涂料;钢筋混凝土结构,特别是墙柱及现浇整体式梁板具有很好的耐火能力,但预应力构件因其钢筋在高温下变形快,耐火极限相对较差应加厚抹灰或以防火涂料保护。

3.3 处理好水平和垂直方向的防火分隔

一是合理划分防火分区。利用防火墙或防火卷帘等防火分隔物将建筑水平面划分为若干水平防火分区,通过楼板等构件将上、下楼层划分为若干垂直防火分区,即使发生火灾,也不至于蔓延到其它区域,把火灾控制在较小的范围。二是对管井防火分隔的处理。电梯井、电缆井、管道井、排烟道、排气道、垃圾道等竖向管道井应独立设置,井壁除开设门洞外,不应开设其它洞口,其井壁应为耐火极限不低于1. 0h的不燃烧体;电缆井、管道井应每层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体材料或防火封堵材料作防火分隔。三是竖向连通各层的中庭应进行防火处理。房间与中庭回廊相通的门、窗,应设自行关闭的乙级防火门、窗;中庭相通的过厅、通道等,应设乙级防火门或耐火极限大于 3. 0h 的防火卷帘分隔;中庭每层回廊应设有自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统。四是玻璃幕墙与楼板缝隙处应进行防火处理。应设置必要的窗槛墙、窗间墙,其高度不应低于 0. 8m,窗槛墙、窗间墙的填充材料应采用不燃材料。五是处理好穿越各楼梯的风管分隔。垂直风管应设在管井内,通风、空气调节系统的风管道穿越防火分区处,穿越通风、空气调节机房穿越重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处以及垂直风管与每层水平风管交接处应设防火阀进行有效分隔,防止烟火通过风管蔓延。根据《高层民用建筑设计防火规范》,主要考虑因素如表3所示。

3.4 科学合理设置安全疏散设施

对于高层建筑来说,一旦发生火灾,要将建筑内的人员完全疏散到室外是补救第一要务,同时也是非常困难的,所以,超高层建筑的安全疏散设施设计是否科学合理、便利可靠是建筑设计中一项重要内容,决定着人员安全疏散的效率和成败,决定着生命的存亡。

针对超高层建筑的火灾特点,设计上应体现“以人为本”的原则,从严要求,将疏散楼梯、电梯布置在建筑平面中心,围绕疏散楼梯设置环形走道或双向走道,优化安全疏散距离,为人员疏散到安全地方创造条件。一是合理设置防烟楼梯。防烟楼梯应满足防火防烟要求,其防烟设施和排烟设施应满足规范要求,确保逃生通道的安全。二是合理设置避难层或避难间。避难层或避难间是保障超高层建筑内人员发生火灾时安全脱险的一项有效措施,一般避难层的设置,自首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过 15 层。三是设置完善的疏散引导系统。目前,发光疏散指示标志主要有两种:一种是电致发光型疏散指示标志;另一种是光致发光型疏散指示标志。超高层建筑疏散诱导系统应以电致发光型疏散指示标志为主,辅以光致发光型疏散指示标志。四是设置屋顶直升飞机停机坪。停机坪的作用主要是抢救屋顶上的逃生人员和运送灭火器材。根据《高层民用建筑设计防火规范》,主要考虑因素如表4所示。

特别要提到的是消防电梯是消防员为快速到达起火楼层、展开灭火行动和救援设置的专用电梯,严格意义上说消防电梯不属于人员疏散的垂直交通工具。但考虑到超高层建筑的特殊性以及国外利用消防电梯实施救援的成功案例,消防部门应该根据需要合理利用消防电梯疏散楼内人员,提高疏散效率。

3.5 严格控制易燃材料装修,减少火灾荷载

从控制火灾三要素出发,必须控制超高层建筑内装修材料的使用,严格控制可燃易燃材料的装修,最大限度的减少可燃物。建筑工程中要使用防火材料、防火构件、防火配件,装修工程中采用不燃、难燃性建筑材料,易燃易爆场所强化通风,设置防爆电气,使用不发火地面等。

3.6 配备适应超高层建筑火灾的消防设施及供水设施

一是配备自动报警系统,包括探测器、区域报警器、集中报警器和人工报警电话、按钮等。根据防火分区的划分,合理配置自动喷淋灭火系统,避免出现喷淋盲区。近年新出现的细水雾喷淋技术,与传统的水喷淋相比有用水量小,不会发生可燃液体飞溅,对设备设施损坏程度小,设计实施成本低等优点,是今后水喷淋技术的发展方向。二是根据性能化消防设计的原则,选择了常高压与临时高压相结合、串联式重力供水的新型混合消防给水系统,将火灾延续时间内的全部消防用水置于屋顶的高位消防水池。对绝大多数楼层而言,相当于常高压给水系统,因此无需系统设置水泵,大大缩减了消防加压设备数量和泵房占地面积。另外,系统不受消防供电的影响,平时水量和水压均能满足消防的要求,保证了消防用水的安全性和可靠性。在超高层建筑内部配置适用于高层供水的管路和泵系统,为配合消防车等外部供水设施提供接口。三是要设置可靠的防烟排烟设施。超高层建筑由于高度高,采用自然防烟和自然排烟效果不佳,应采用机械防烟与排烟系统,对疏散楼梯间、前室、合用前室以及封闭的避难层( 间) 采用机械加压送风的防烟设施,对走道、无窗房间或设置固定窗的房间应设置机械排烟系统,真正提高超高层建筑防烟楼梯间、前室、走道和避难场所的安全性。

4 结束语

从目前我国超高层建筑发展的速度看,现有的消防科技水平和消防装备还不足以应对超高层建筑的大型火灾。因此,在发展超高层建筑时,应考虑现有的技术装备水平,使超高层建筑火灾在可控的范围内。随着科技的不断进步,超高层建筑的防灭火水平必将会随着超高层建筑的高度不断提升。所以,我们针对超高层建筑火灾的特点,应立足于自防自救原则,积极采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理,在管理上应积极落实消防安全责任制,对消防设施进行有效维护管理,保证消防设施完好、有效,做到防患于未然。

参考文献

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5.王海港. 试论性能化设计在超高层建筑消防设计中的应用,2012中国消防协会科学技术年会论文集(上).

6.魏捍东,张智. 从央视大火探讨超高层建筑灭火对策[J]. 消防科学与技术,2010,29( 7) : 606-607.

超高层建筑消防要求范文第4篇

[关键字] 高层建筑;消防给水;设计

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

高层建筑消防是现代城市管理一个难点,与之相关的高层建筑消防给水是建筑给排水设计的重要组成部分。为此,结合高层建筑消防给水特征,对高层建筑的消防给水设计展开分析。

一、几个关于高层建筑消防给水设计的注意方面

1.高位水箱是临时的高压消防给水系统中必不可少的组成部分。《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版)(以下称《高规》)7.4.7.2条要求,建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa.现在的高层建筑一般会采用消防增压稳压设备去维持网管的压力,以此来达到《高规》的要求。经过多年数次实践证明,足够高度的高位水箱具有其他高位消防设施无可比拟的优势。

2.安全性能的优越性比较来说,设置足够高度的高位水箱来维持压力会比采用增压稳压设备维持消防管网维持压力更加能节能省电,安全可靠。采用增压稳压设备虽然会采用两路电源,但是电路系统发生故障的可能性则仍会存在。一旦其中电路出现故障,会造成急用之时无法工作的局面。因此,足够高度的高位水箱相对于其他高位消防给水系统是安全可靠的。

3.相对低廉的设备运行维护费用在消防系统中,增压稳压设备电机的功率要比消防加压泵小很多,但缺点是需要长时间并且不间断的保持管网的压力。这样计算,运转的电费用也相对昂贵。目前的住宅大都采用物业管理方式,用户将会为此部分费用买单,在无形中就增加不必要经济负担。因此,以住户的角度来考虑,设置足够高度的高位水箱还是比较符合长远利益的。

二、高层建筑消防给水系统形式和选择

对高层建筑消防给水系统形式的选择,首先我们应保证系统的安全可靠性,其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。

(1)按消防给水系统的构成与功能可分为室外消火栓系统、室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统又分为闭式自动喷水灭火系统,开式自动喷水灭火系统与自动喷水泡沫联用灭火系统。

(2)按消防给水系统的服务范围大小,可分为区域集中高压(或临时高压)消防给水系统和独立高压(或临时高压)消防给水系统。

(3)按消防给水的压力与流量是否满足系统要求,可分为常高压和临时高压消防给水系统。

(4)按消防给水方式的不同,可分为分区消防给水系统和不分区消防给水系统。

从上述几点分析我们可以看出,安全可靠是最重要的,同时要达到经济合理,维修管理方便,我们要在设计当中认真考虑消防给水系统的选择,必须依据建筑物的水源条件、火灾危险性、建筑物的重要性、火灾频率、灾后次生灾害和商业连续性等因素综合评估,并根据技术经济比较综合来确定消防给水系统。

三、室内和室外消火栓

1.室内消火栓

1.1设置室内消火栓所需的设施

在高层建筑的室内设置消火栓给水系统,一般需要很多的设备,比如:消火栓、水枪、管带、消防管道、消防水箱、消防水池、水泵结合器、增压水泵等。这些设备都是缺一不可的,而且质量的好坏关系到使用的效果,因此,在这些硬件设备上是一点都不可马虎和掉以轻心。

2.1 室内消火栓的给水系统

一般的建筑所使用的最大的工作压力为0.6 MPa,但是,高层建筑的工作压是大于这个数值的,因此,在高层建筑区需要使用单独的消火栓系统。高层建筑区,常见的消火栓给水方式有:不分区给水系统和分区给水系统,其中分区的给水系统又可分为:分区串联给水系统和分区并联给水系统。

2.室外消火栓

《高规》第7.3.6规定:“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10~15L/s”,但是《高规》规定,设计室外消火栓时必须区分不同的情况,当室内消防用水由室外管网提供时,室外消火栓的数量应考虑水泵接合器的数量。一个室外消火栓对应一个水泵接合器。例如某高层建筑,消火栓系统与自喷系统皆为一个分区,室外消防用水量为30L/s,室内消防用水量为30L/s,自动喷水系统用水量为30L/s。按计算,室外消火栓设2个就可以了,而实际应设6个,因为要考虑水泵接合器的数量,用于室内消火栓的水泵接合器有2个,用于喷淋的水泵接合器有2个,共计4个水泵接合器,加上保证室外消防用水量的2个,因此要求设6个室外消火栓。当把室内消防用水储存在室内消防水池时,室外消火栓一般就按室外消防用水量来确定。

四、分区给水和不分区给水

根据《高规》7.4.6.5条的规定可知:当消火栓栓口的静水压力大于1.00MPa 时, 应采用分区给水系统,以保证消火栓栓口处的出水压力不会过大。分区供水方式包括: 并联分区供水方式、串联分区供水方式和减压阀分区方式, 其特点分别如下:并联分区供水方式优点是自成体系,各个分区互不干扰,供水安全;缺点是水泵多,造价高, 占地面积大。串联分区供水方式优点是系统压力均衡,水锤影响少;缺点是水泵多,且分散,管理困难,供水不可靠,造价高。减压阀分区供水方式优点是系统简单,造价低,管理方便,此种供水方式被多数设计者采用。这种方式虽然可以保证经济、安全的要求,维护管理方便, 但它的缺点是对减压阀的要求较高,多数采用可调式减压阀,要求阀后压力为可设定并能保持恒定。

五、高层建筑消防给水系统超压和泄压问题分析

1) 给水超压的问题。超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值, 造成设备的损坏,或造成给水的不均匀的现象。分析超压的原因主要有以下几种情况: 系统小流量出水。自动喷水灭火系统所需要的流量都很小。此时加压泵在小流量下工作,会造成加压泵扬程大幅度升高,使自动喷水灭火系统的管网超压;竖向分区不合理。在建筑物高度较高时,给水竖向分区的高区和低区共用水泵结合器,低区会出现超压;另一方面,当消防车的消防泵向室内消防给水管网供水时,有时会造成管网的超压。自动喷水灭火系统的给水管网中未设排气阀或排气阀的位置设置不当,可能发生压力波动造成超压。

2) 给水的减压和泄压方式。由于在自动喷水灭火系统中,普遍存在着超压的问题。通过对超压问题的分析,自动喷水灭火系统的给水减压可通过三方面来解决:首先,合理布置白动喷水灭火系统的给水管网,尽量将喷头均匀布置在配水管的两侧,可均衡各个配水管的水压。其次,在消防泵的选择上,可以采用流量一扬程曲线平缓的消防泵,提高整个消防给水系统的承压能力。还有就是采取相应的泄压和稳压措施,使超压对给水管网不致于造成损坏,如采用泄压阀、安全阀、稳压阀等。

六、结语

超高层建筑消防要求范文第5篇

【关键词】超高层 建筑设计 问题 建议

前言

超高层建筑自身特点大大增加了超高层建筑的不稳定因素,因此,不能将超高层建筑视为普通建筑的拉伸和重叠,以免影响到建筑的使用效果。在实际设计过程当中,要根据超高层建筑的特点开展相应施工环节的加强,减少安全隐患,确保超高层建筑整体质量,确保我国建筑行业的健康发展。

一、超高层建筑的论述

超高层建筑,如图一所示,是指40 层以上、建设高度100m 以上的现代建筑工程。随着我国社会经济的快速发展,城市中的超高层建筑也越来越多,体现了我国科学技术水平,也实现了对土地资源的高效利用。但是,基于超高层建筑的特殊性质,因此施工技术同普通建筑工程有着较大的区别,需要我们在建设过程中予以注意,从而避免相关建设问题的出现。

图1

二、超高层建筑设计中的问题分析

1.施工技术和施工设备问题

超高层建筑相较于传统建筑工程来说,建设高度较高,因此,在施工设计过程中,应该着重考虑工程技术和工程施工设备问题。良好的施工技术和工程施工设备,是确保工程施工工作顺利开展的关键因素,比如施工材料运输设备等施工设备,为工程施工安全和施工进度起到了良好的保障作用,必须进行合理的规划和安排。由于超高层建筑的建设高度较高,因此,超高层建筑的工程质量问题是影响工程使用效果及使用安全的重要因素,在施工设计过程中,要充分分析建筑

区域环境以及建筑承重、负载问题,并在制定相关技术要求,确保超高层建筑的整体施工质量。

2.超高层消防问题

在超高层施工设计过程中,一定要注意超高层防火方面的设计工作。由于超高层建筑自身特点所致,使得火灾事故成为对超高层建筑威胁最大的事故问题,需要在工程设计过程别予以重视。超高层建筑建设结构较为复杂,建筑内管线和设备较为多样,从而给超高层建筑埋下了非常大的安全隐患。由于建筑较高,使得建筑内部空气抽力较大,一旦有火灾事故爆发,很容易造成火灾的快速蔓延,最终导致极为严重的后果。同时,在火灾事故发生后,人员疏散往往只能借助消防通道,楼层越高,则疏散时间则越长,危险系数也就越高。此外,在灭火阶段,由于建筑较高,一般消防设备难以起到理想的灭火效果,造成了非常打的扑救难度。

3.电梯设计问题

电梯设备是超高层建筑中重要的运输设备,用以现实建筑内部的上下层沟通,是超高层建筑的“生命线”。一般来说,超高层建筑内部的电梯数量要远远多余普通建筑,大量的电梯设备使得设备检验人员的工作压力大大增加,且由于电梯设备的垂直高度打打提高,使得电梯设备的检修难度大大增加。同时,超高层建筑在经受15.24m 的晃动后,会使得电梯设备在摇晃中受到一定程度的损害,钢缆也会随之受到影响,容易造成电梯设备的使用效果降低,甚至会大致严重的

安全事故,造成人员伤亡事件的发生。

同时,由于电梯设备的构造影响,使得电梯设备内部出现强大的垂直气流,在冬季,如果下层冷空气进入电梯井后,就极易造成上层电梯门无法正常关闭,造成严重的影响。同时,下层气体也会由电梯井直接扩散到上层,对上层环境造成干扰,影响到上层用户的正常生活和工作。此外,当火灾事故发生以后,下层浓烟和火源也会随着电梯设备内的垂直气流快速向建筑上层蔓延,造成极为严重的后果。

三、超高层建筑设计相关建议

1.施工技术和施工设备方面

首先,在超高层建筑施工设计工作开展之前,首先应该做的便是详细分析工程项目的施工目标和施工要求,根据超高层建筑的目标高度和目标结构选取相似超高层建筑项目,参考其设计流程和设计内容,以降低超高层简述设计盲目性,降低设计风险。在施工技术方面,一定要结合实际情况确定有效的技术要求,以确保建筑的整体施工质量,比如墙体施工技术以及内部支撑柱的施工技术等等,并做好施工过程中监督工作,保证施工技术的有效落实。在施工设备方面,一定要充分考虑施工内容,做好施工设备的准备工作,如起重设备、升降设备等等,以保证建筑施工进度,保证施工安全。

2.建筑消防设计方面

由于超高层建筑自身特点影响,在实际建筑设计过程中,要加强超高层建筑消防方面的设计工作。由于超高层建筑楼层一般在40 层以上,因此,超高层建筑内人员也较多较密集,在实际设计过程中,应该适当提高超高层建筑内安全通道数量,避免火灾事故发生后人员拥挤现象的发生;超高层建筑消防通道一定要保证密封性,由于建筑高度较高,在火灾事故发生后,烟尘扩散速度较快,火势蔓延也较快,在正常状态下一定要保证消防通道的密封性,从而防止火灾事故发

生后影响消防通道使用效果;超高层建筑火灾事故发生后,电梯设备往往都直接降到底层,只有消防专用电梯能够使用,在工程设计过程中,要尽量增加消防专用电梯数量,并提高消防专用电梯安全性能,确保人员的及时疏散,以及消防专用电梯的安全系数;超高层建筑内部的消防设备要设置充分,对于危险系数较高的楼层和单元要更加重视,以确保火灾事故发生后进行及时扑救,尽量避免火势的蔓延,减少人员伤亡及财产损失。

3.电梯设备设计方面

电梯设备对于超高层建筑来说具有非常重要的作用,确保电梯设备设计的合理性,是确保超高层建筑使用效果的重要手段。由于建筑自身高度影响,使得电梯设备在受到外力作用时极易受到损害,从而埋下严重安全隐患,酿成严重的安全事故。在建筑设计时,要注意电梯设备检测系统的建立,随时保证检测系统的正常运行,对电梯设备和钢缆进行严格的监控,从而及时发现安全隐患,确保隐患的及时消除。由于建筑高度影响,使得电梯井和电梯设备内形成强大的垂直气

流,对建筑安全构成一定的危害,因此,可在建筑设计过程中,根据建筑实际情况进行分段式设计,降低空气抽力,从而有效控制垂直气流,提高超高层建筑的安全性能。

四、结语

随着社会的发展,城市中的超高层建筑越来越多,这不仅集中体现了我国科技的进步,也象征着我国综合国力的增强,标志着城市竞争力的提高。然而,超高层建筑不可避免地要消耗大量的人力、物力与财力,其设计及维护需要大量的金钱,这使其已经违背了原先设计这种建筑的节约的目的。同时,在超高层建筑设计中还存在许多问题,需要人们的重视。

参考文献:

[1] 张丹, 张明岩. 高层建筑设计要点浅析[J]. 民营科技,2009,(03)