基于高層建筑防火構建設計問題的思考

【摘 要】近年來，高層建筑火災事故呈明顯上升趨勢，群死群傷事故時有發生，給國家和人民生命財產造成了極大的損失。由于高層建筑火災隱患多，撲救難度大，因此，在建筑設計中應采取防火措施，以防火災發生和減少火災對生命財產的危害。 本文就此提出了自己的觀點，可供同行參考。

【關鍵詞】建筑；防火構建；設計要求；

前言

建筑防火包括火災前的預防和火災時的措施兩個方面， 前者主要為確定耐火等級和耐火構造，控制可燃物數量及分隔易起火部位等；后者主要為進行防火分區，設置疏散設施及排煙、滅火設備等。針對高層建筑發生火災的特點 ，國內外在防火設計上達成了共識。

1 保證建筑主體結構有足夠的耐火穩定性

目前國內外高樓多依賴鋼結構，雖然它的整體性和穩定性都很好，但耐火性能很差。鋼材的抗拉和承重等性能均會因溫度的升高而急劇下降，通常在攝氏450～650度就會失去承載能力，發生變形，鋼柱、鋼梁彎曲，不能繼續使用。一般情況下，不加保護的鋼結構耐火極限只有15分鐘。因此，建筑界和消防界在解決這個問題方面仍任重道遠。

1.1耐火等級和材料選擇

中國按建筑常用結構類型的耐火能力劃分為四個耐火等級（高層建筑必須為一或二級）。建筑的耐火能力取決于構件的耐火極限和燃燒性能，在不同耐火等級中對二者分別作了規定。構件的耐火極限主要是指構件從受火的作用起，到被破壞（如失去支承能力等）為止的這段時間（按小時計）。構件的材料依燃燒性能的不同有燃燒體（如木材等）、難燃燒體（如瀝青混凝土、刨花板）和非燃燒體（如磚、石、金屬等）之分。

1.2 建筑物應根據其耐火等級來選定構件材料和構造方式

如一級耐火等級的承重墻、柱須為耐火極限3小時的非燃燒體（如用磚或混凝土作成180毫米厚的墻或300×300毫米的柱），梁須為耐火極限2小時的非燃燒體，其鋼筋保護層須厚30毫米以上。設計時須保證主體結構的耐火穩定性，以贏得足夠的疏散時間，并使建筑物在火災過后易于修復。隔墻和吊頂等應具有必要的耐火性能，內部裝修和家具陳設應力求使用不燃或難燃材料，如采用經過防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等，以減少火災發生和控制火勢蔓延。

2 防火墻

防火墻應直接設置在基礎上或鋼筋混凝土的框架上；防火墻應截斷燃燒體或難燃燒體的屋頂結構，且應高出非燃燒體屋面不小于40cm，高出燃燒體或難燃燒體屋面不小于 50cm；防火墻中心距天窗端面的水平距離小于4m，且天窗端面為燃燒體時，應采取防止火勢蔓延的設施。建筑物的外墻如為難燃燒體時，防火墻應突出難燃燒體墻的外表面40cm；防火帶的寬度，從防火墻中心線起每側不應小于2m。防火墻內不應設置排氣道，民用建筑如必須設置時，其兩側的墻身截面厚度均不應小于12cm； 建筑物內的防火墻不應設在轉角處。

3 建筑構件和管道井

在單元式住宅中，單元之間的墻應為耐火極限不低于 1.5h 的非燃燒體，并應砌至屋面板底部；劇院等建筑的舞臺與觀眾廳之間的隔墻，應采用耐火極限不低于 3.5h 的非燃燒體；電梯井和電梯機房的墻壁等均應采用耐火極限不低于 1h 的非燃燒體。高層工業建筑的室內電梯井和電梯機房的墻壁應采用耐火極限不低于 2.5h 的非燃燒體；二級耐火等級的丁、戊類廠（庫）房的柱、梁均可采用無保護層的金屬結構，但使用甲、乙、丙類液體或可燃氣體的部位，應采取防火保護設施；高層工業建筑的管道井應每隔 2~3 層在樓板處用耐火極限不低于0.5h 的非燃燒體封隔， 其井壁應采用耐火極限不低于 lh的非燃燒體；冷庫采用稻殼、泡沫塑料等可燃燒材料作墻體內的隔熱層時，宜采用非燃燒隔熱材料做水平防火帶。

4 屋頂和屋面

悶頂內采用鋸末等可燃材料作保溫層的三、四級耐火等級建筑的屋頂，不應采用冷攤瓦；舞臺的屋頂應設置便于開啟的排煙氣窗或在側墻上設置便于開啟的高側窗，其總面積不宜少于舞臺地面面積的 50%；超過二層有悶頂的三級耐火等級建筑，在每個防火隔斷范圍內應設置老虎窗，其間距不宜超過 50m；悶頂內有可燃物.的建筑，在每個防火隔斷范圍內應設有不小于 70×70cm 的悶頂人口， 但公共建筑的每個防火隔斷范圍內的悶頂入口不宜小于 2 個。

5 疏散用樓梯間、樓梯和門

5.1 疏散用樓梯間。防煙樓梯間前室和封閉樓梯間的內墻上，除在同層開設通向公共走道的疏散門外，不應開設其他的房間門窗；樓梯間及其前室內不應附設燒水間，可燃材料儲藏室，非封閉的電梯井，可燃氣體管道，甲、乙、丙類液體管道等；樓梯間內宜有天然采光，并不應有影響疏散的凸出物；在住宅內，可燃氣體管道如必須局部水平穿過樓梯間時，應采取可靠的保護設施。

5.2 疏散用樓梯。需設防煙樓梯間的建筑，其室外樓梯可為輔助防煙樓梯，但其凈寬不應小于 90cm，傾斜度不應大于 45°。欄桿扶手的高度不應小于1.1m。疏散用樓梯和疏散通道上的階梯，不應采用螺旋樓梯和扇形踏步，但踏步上下兩級所形成的平面角度不超過10°，且每級離扶手25cm 處的踏步深度超過 22cm 時可不受此限；公共建筑的疏散樓梯兩段之間的水平凈距，不宜小于 15cm；高度超過 10m 的三級耐火等級建筑，應設有通至屋頂的室外消防梯，但不應面對老虎窗，并宜離地面3m 設置，寬度不應小于 50cm。

5.3 疏散門。民用建筑及廠房的疏散用門應向疏散方向開啟。人數不超過60 人的房間且每個門的平均疏散人數不超過 30 人時（甲、乙類生產房間除外），其門的開啟方向不限；疏散用的門不應采用側拉門（庫房除外），嚴禁采用轉門；庫房門應向外開或靠墻的外側設推拉門，但甲類物品庫房不應采用側拉門。

6 高層建筑

6.1 防火墻。防火墻不宜設在U、L 形等建筑物的轉角處。如設在轉角附近，內轉角兩側墻上的門窗洞口之間最近的水平距離不應小于4m。如相鄰一側裝有耐火極限不低于1.00h 非燃燒體固定窗扇的采光窗時，可不受距離限制；緊靠防火墻兩側的門窗洞口之間最近的水平距離不應小于2m。如相鄰一側裝有耐火極限不低于 1.00h 非燃燒體固定窗扇的采光窗時， 可不受距離限制； 其他管道也不宜穿過防火墻，如必須穿過時，應采用非燃材料將其周圍的空隙緊密填塞。

6.2 隔墻。建筑物內的主要分隔墻，應砌至梁板的底部；管道穿過隔墻、樓板時，應采用非燃材料將其周圍的空隙緊密填塞；附設在高層民用建筑內的固定滅火裝置的設備室，通風、空氣調節機房等，應采用耐火極限不低于 3.00h 的隔墻和 2.00h 的樓板與其他部位隔開。隔墻的門應采用甲級防火門；經常有人停留或可燃物較多的地下室房間的隔墻， 其耐火極限不應低于 2.00h， 且隔墻上的門應采用甲級防火門。

6.3 電梯井。電梯井應獨立設置，井內嚴禁敷，設可燃氣體和易燃、可燃液體管道，也不應敷設與電梯無關的電纜、電線等。電梯井壁除開設電梯門洞和通氣孔洞外，不應開設其他洞口。電梯門不應采用柵欄門。

6.4 管道井。電纜井、管道井、排煙道、排氣道、垃圾道等豎向管井應分別獨立設置，其井壁應為耐火極限不低于 1.00h 的非燃燒體。井壁上的檢查門應采用丙級防火門；電纜井、管道井應每隔 2~3 層在樓板處用相當于樓板耐火極限的非燃燒體作防火分隔。

6.5 防火門和防火卷簾。防火門分為甲、乙、丙三級，其耐火極限:甲級為 1.20h，乙級為0.90h，丙級為 0.60h。防火門宜為平開門、推拉門，并在關閉后能從任何一側手動開啟；建筑物設置防火墻或防火門窗有困難時，可采用防火卷簾。代替防火墻的防火卷簾，必須用水幕保護。

7 屋頂金屬承重構件和變形縫

當高層建筑屋頂采用金屬承重結構時，其吊頂、望板、保溫材料等均應采用非燃材料；屋頂金屬承重構件應采取外包或噴涂耐火材料等措施，使其達到規定的耐火極限，或設置自動噴水滅火設備加以保護。高層建筑室內變形縫四周的基層，應采用非燃材料。表面裝飾層不應采用可燃材料。

參考文獻

[1]GB 50045-1995.高層民用建筑設計防火規范，2005.

[2]霍然.性能化建筑防火分析與設計[M].北京：科學技術出版社，2003，9.

[3] GB 50045-1995.高層民用建筑設計防火規范 2005 轉