淺析建筑防火設計的重點和關鍵

李萌 劉曉俊 劉戩涵

摘 要：高層建筑作為新興的城市建筑代表，它的復雜性和特殊性，給設計和消防人員在工作方面帶來極大的困難，其危害雖大，但給社會帶來的利益是有目共睹的。因此，防火一定要從設計、維護方面雙管齊下，從設計源頭做好防火要求，從維護方面時刻做到科學的預防和管理。本文對建筑防火設計的重點和關鍵進行了探討。

關鍵詞：建筑；防火；設計；策略

1 前言

建筑的防火設計要求復雜且綜合性強，作為建筑設計的重要組成部分，它不但囊括了建筑設計的一切過程，還遍布涉及了各個行業。所以，專業人員必須從方案入手，在腳踏實地地對建筑防火設計做出全面、周密的考慮和決策的同時，還要認真貫徹“預防為主，防消結合”的方針和法規，采取防火措施，杜絕和減少火災危害性，從而保障廣大人民群眾的生命和財產的安全。

2 高層建筑的火災特點

2.1 火災蔓延速度快

在發生火災的時候，沿著通風井、電梯井、管道井等，火勢會迅速地蔓延，從而形成煙囪效應，這樣就會加快火災的蔓延速度。就試驗數據表明，火災在最初期階段的擴散速度為0.3m/s，在燃燒迅猛階段，其水平的煙氣擴散速度為0.5-3m/s；沿著豎向管井擴散速度為3～4m/s，并且，隨著風速與氣壓的影響，其內部的空氣流動速度還會增快，這樣，也會加快火災的蔓延速度。

2.2 火災撲救難度大

在發生火災后，消防車很難達到高層建筑的撲救高度，這樣也使得從室外進行火災撲救顯得異常困難，一般情況下，都需要進行自救處理，也就是通過室內的消防設施撲救。如果在初期階段無法控制好火災蔓延趨勢，等待消防人員趕到之后，不僅需要耗費大量的體力登上高樓，并且，在高熱、濃煙的環境下，也會加大消防隊員的撲救難度。

2.3 人員疏散困難

考慮到高層建筑本身的垂直高度較大，人員需要耗費大量的時間才能夠撤離出建筑物，再加上火災發生時容易出現恐慌、混亂局面，也會增大疏散的困難度。就加拿大研究委員會提供的數據表明，從50 層樓開始，每一層擁有240 人，通過1.1m 寬度的樓梯疏散，需要花費2 小時11 分鐘才能夠撤離出建筑物。就相關的資料表明，在集中疏散的時候，人員的行進速度為22m/min。在發生火災的情況下，高層建筑的安全疏散主要是依靠樓梯，如果樓梯內部流入煙氣，就很可能對人員疏散產生影響。

2.4 可燃易燃材料多，火災荷載大

在設計施工當中，高層建筑物為了減輕建筑物本身的自重、增加內部裝飾美觀度和擴大建筑空間，會使用大量易燃的建筑材料，一旦發生火災，就容易產生大量的有毒有害煙氣，很容易引起人員中毒傷亡。

3 高層建筑防火設計的有效策略

3.1 對建筑平面布局進行的防火設計

對建筑的平面布局進行設計時，要考慮到建筑的耐火等級，火災發生時以及周圍建筑的危險性不同，相應的內部平面布局也不同。在進行內部平面設計時，要考慮到對土地資源的節約，根據當地的氣象特點，考慮到風向和日照的影響，盡量以自然風的方式實現室內通風，以自然采光的方式實現采光，縮短白天室內開燈的時間，以降低建筑內部的火災隱患。在室內設計上，要考慮到火災發生時的疏散通道，以及控制火災蔓延和撲滅火災的要求，注意對空間分隔的合理設計。

3.2 提高鋼架結構的耐火等級

目前的建筑為達到美觀性和獨特性大面積的采用鋼結構體系，建筑部件耐火等級的高低，對火災發生之后的建筑耐火能力起著決定性的作用。為了提高鋼架結構的耐火能力，應該采用防火涂料對工件進行噴涂，以梁柱節點等重點部位為重點；可以用厚漿型的防火涂料進行噴涂，增強鋼架結構的熱絕緣性，使建筑在火災中可以得到較長時間的保護；也可以用無機的防火板對建筑使用的大型鋼件進行包裹式覆蓋，以降低鋼件的導熱率。

3.3 防火分區設置的合理化

建筑的防火設計中比較重要的手段，就是對建筑內部實現分隔，分隔所使用的隔板具有良好的耐火性，這樣可以保證在發生火情時，能夠通過建筑內部的防火分區，對火情進行有效的控制。要想加強建筑的防火功能，就要注重建筑內部防火分區設置的合理化，以防火墻、防火門以及水幕帶等多種方式相組合，保證建筑內部的受限空間和非受限空間之間的分隔，以隔火措施的高效運用，實現建筑防火性能的有效提升。

3.4 合理有效的樓梯間

樓梯是垂直疏散的唯一通道，而確定樓梯數量和樓梯總寬度是建筑防火設計的關鍵。疏散樓梯的合理布置很重要，應盡可能利用自然通風采光，例如在商場四周外墻設置封閉樓梯間，利用自然通風省去防煙前室的面積，同時，疏散樓梯間疏散有效寬度主要由前室門或封閉樓梯間門為首要確定要素，另外，封閉樓梯間與地下室樓梯共用一個樓梯間時，因地上、地下樓梯間在首層作了防火分隔，地下室樓梯段不能自然通風、采光，此時地下室樓梯段按防煙樓梯間設計。疏散樓梯設計的規范非常重要，很多設計院只看到了“疏散樓梯”，卻沒有發現規范指的是“室內疏散樓梯”，每個疏散樓梯都有自己的最大保護面積，同時，在最大保護面積內，本樓梯疏散不了的，就得增加寬度或加設樓梯，以形成人員較為均勻疏散的結果。

3.5 設置有效的排煙設施

機械加壓送風與開啟外窗是建筑的兩種排煙方式，設置專用的排煙口、排煙管道及排煙風機等是使用機械排煙的方法將火災發生時產生的煙氣和熱量排至室外。自然排煙是利用火災時產生的熱壓，通過可開啟的外窗或排煙窗將煙氣排到室外。雖然《建規》允許并部分提倡疏散樓梯間及前室采用自然排煙，但是允許煙氣排進安全保護區域，機械加壓送風比之更為安全可靠，故而不具備自然排煙條件的建議不使用此方式。建筑設計中防火規范對于公共場所中的游戲廳和娛樂場所進行布置走道的兩側以及按要求進行設計安全出口的距離的同時滿足最遠房間的疏散門，都應按要求設置防煙設施，不僅如此，多層建筑及高層建筑均應合理設置排煙設施。由于建筑物在火災發生時產生大量濃煙，因此，在地下、半地下建筑；地上建施的無窗房間；防煙樓梯間及其前室；消防電梯間前室；避難走道的前室、避難層中都需要設置防排煙設施。

3.6 強化報警系統和自動滅火裝置， 保障消防、安全通道的暢通

首先，在火災報警系統方面，要在敞開或封閉的樓梯間單獨劃分探測區域，并每隔2 ～3層設置一個火災探測器，用于及時獲知火災消息。其次，為了避免火災之后的煙霧所帶來的危害，建筑內部必須配置相應的滅火器，這是因為建筑的緊急出口處具有一定的封閉性。另外， 建筑內部的安全疏散通道要保持暢通，為了減少火災傷亡，建筑設計必須要考慮安全疏散，重要的是，設置合理逃生通道標志，疏散通道上要設置應急照明、疏散方向的指示燈和安全出口燈。幫助處于危險中的人群指引逃生方向，可幫助被困人員及時逃脫危險。

總之，建筑的防火設計關系到人民群眾的切身利益，建筑設計者在進行設計時要本著認真負責的態度進行設計，以遵守建筑設計的防火規范為根本原則，在保障建筑的使用功能的前提下，完善建筑的防火安全系統，認真處理好防火間距、防火分區、安全疏散等問題，做好安全疏散通道以及消防系統的布置。

參考文獻：

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