建筑防火設(shè)計在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用

曹志昌

【摘要】在高層建筑設(shè)計過程，有效的進行防火設(shè)計研究是必要的，設(shè)計人員要結(jié)合高層建筑設(shè)計火災(zāi)發(fā)生特點，加強設(shè)計研究能力，從而進一步創(chuàng)新設(shè)計方案，有效的提高高層建筑防火設(shè)計水平。通過實踐分析，結(jié)合高層建筑防火設(shè)計內(nèi)容，探索了提高建筑防火設(shè)計能力的途徑。

【關(guān)鍵詞】建筑防火設(shè)計;高層建筑;應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.19.037

建筑防火設(shè)計在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用，提高了建筑使用安全，保證了防火設(shè)施與建筑的合理搭配，利于全面提高高層建筑設(shè)計水平。在開展防火設(shè)計研究過程，應(yīng)重視結(jié)合具體建筑工程項目，有針對性的進行設(shè)計實際，從而加強設(shè)計研究能力，進一步保證高層建筑防火安全。

1、高層建筑火災(zāi)的主要特點

首先火勢的發(fā)展速度較快，在較短的時間內(nèi)便可形成整體性的災(zāi)情，難以有效控制。高層建筑的管道較多，在發(fā)生火災(zāi)時便會加速火勢，引起的不良后果更為明顯。

其次人員密集程度較高，這也對人員疏散工作設(shè)置了更大的障礙。高層建筑多數(shù)為寫字樓或者用于居住，也可能為商場等。上述區(qū)域的人員均較為密集，因此在進行疏散時便需花費更多的時間。如果發(fā)生火災(zāi)，便會對人的心理和情緒造成較大的影響，難以在較短的時間內(nèi)全部疏散人群。

最后高層建筑的防火裝備有限，以此其應(yīng)對火災(zāi)的能力也不高。我國建筑物發(fā)生火災(zāi)時，通常使用的云梯高度為100m，對于高層建筑來說難以滿足救災(zāi)的需求。高層建筑樓頂雖然可停放直升機用于救援，但直升機難以直接接近火災(zāi)現(xiàn)場，其救援的效果也并不理想。

2、高層建筑消防設(shè)計的重點研究

2.1建筑結(jié)構(gòu)耐火穩(wěn)定性設(shè)計

若想優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的防火能力，便需傾向于使用具有耐火性能的原料。目前我國建筑結(jié)構(gòu)的耐火等級均需為一、二級。可見建筑構(gòu)件的耐火性等指標便決定其防火能力。建筑結(jié)構(gòu)的耐火極限便是建筑構(gòu)件從遭受火災(zāi)起，直到失去承受能力的時間長度。不同材料在燃燒性能方面也不同。在選擇建筑的建造形式和材料類型時，需依據(jù)結(jié)構(gòu)的耐火等級選擇適合的原料種類。如針對一級耐火的承重墻，便需達到3h的耐火極限，同時結(jié)構(gòu)以更為非燃燒體。在開展建筑設(shè)計的過程中，需保證建筑結(jié)構(gòu)具有理想的耐火穩(wěn)定性能，從而能夠為救火人員預留出更多的救援時間。建筑隔墻和吊頂?shù)任恢玫脑弦残杈哂休^高的耐火性能，在選擇建筑的內(nèi)部裝飾原料時，便需傾向于選擇不燃或者難燃的材料類型。地毯及窗簾等材料也需經(jīng)過一定的防火處理，以此減緩火災(zāi)的發(fā)展速度。

2.2避難層的設(shè)計

實施超高層建筑的防火設(shè)計，需基于普通類型的高層建筑上，對避難層進行深度優(yōu)化，并采用創(chuàng)新方法實施防火設(shè)計工作。需按照高層設(shè)計的管理規(guī)范，結(jié)合消防等要求，重點對工作的機制進行科學管理。具體實施避難層的設(shè)計時，需針對樓的地面到救援區(qū)域的地面高度進行科學控制，將高度控制在50m以內(nèi)，避免層之間的間距在50m以內(nèi)，以此保證救援工作能夠順利實施。針對開窗排煙系統(tǒng)進行設(shè)計時，需對正壓送風系統(tǒng)進行科學處理，依據(jù)既定的制度和規(guī)則，將救援設(shè)備的最高救援點位設(shè)計為50m左右，否則便會對救援產(chǎn)生負面影響。對此，避難層需設(shè)計人員疏散區(qū)域，同時設(shè)有窗戶，這樣便可保證由下層竄上的煙霧能夠受到防火隔離，保證分割層的質(zhì)量達到設(shè)計要求。此外需保證逃難層的面積達到規(guī)范要求，保證每平方米均可容納5人左右。作為同時可作為避難層和設(shè)備層的樓層，需對設(shè)備管道集中管理，保證管道的耐火等級達到相應(yīng)的要求，促使各項救援工作均能順利實施。如科學設(shè)計分隔層，同時提升管理的效果。嚴格按照規(guī)范制度的要求進行整體把控，從而提升火災(zāi)的救援效果。

2.3防火間距與防火分區(qū)設(shè)計

2.3.1防火間距設(shè)計

對高層建筑進行設(shè)計時，需全面衡量附近的環(huán)境條件，保證相鄰建筑物的距離達到防火的安全標準。這樣便可避免火災(zāi)呈輻射形勢蔓延。首先高層建筑的耐火等級需達到二級以上，建筑主體需保留13m以上的防火距離。具體設(shè)計時，需達到各項防火要求。

2.3.2防火分區(qū)設(shè)計

針對防火分區(qū)，需應(yīng)用分隔措施來對空間進行分隔處理，這樣便可對火勢進行科學控制，為救援工作預留出更多的時間。具體設(shè)計時，需重點對水平和垂直方向的分區(qū)進行設(shè)計。從高層建筑的角度來講，水平分區(qū)不但需使用混凝土的樓板，同時還需設(shè)置防火墻等設(shè)備，此外在設(shè)計垂直防火區(qū)域時，需通過耐火樓板等完成垂直分區(qū)。此時需注意下述問題：防火墻職能安裝安全疏散門，不能安裝門窗等。如果高層建筑室內(nèi)面積高于防火分區(qū)面積，則需設(shè)計防火卷簾，保證火災(zāi)發(fā)生后能夠及時下落。針對具有一、二級耐火等級的建筑材料來說，如果長度高于150m，或分區(qū)面積超過2500 m2，便需設(shè)計防火墻。

2.4注重安全疏散通道的設(shè)計

如果建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，樓梯便成為重要的逃生通道。為提升人員的疏散速度，可依據(jù)建筑的具體結(jié)構(gòu)將樓梯間設(shè)計為室外形式。此外還需設(shè)計防煙或者封閉式的樓梯。這樣不但能夠降低火災(zāi)的蔓延速度，同時還可為人員疏散提供便利。此外還需依據(jù)人數(shù)和建筑的層數(shù)科學設(shè)計樓梯的位置和數(shù)量等，保證每個防火區(qū)域具有兩部以上的樓梯，位置應(yīng)相對分散，避免人員在疏散期間發(fā)生擁擠。安全疏散通道的設(shè)計加強了建筑防火能力，一旦發(fā)生火災(zāi)問題，利于保證人們安全，因此設(shè)計過程要提高設(shè)計認識，加強實踐設(shè)計水平。

2.5加強排煙系統(tǒng)的設(shè)計

通過調(diào)查數(shù)據(jù)可知，高層建筑在出現(xiàn)火災(zāi)時，因吸入煙氣導致死亡的人數(shù)占總?cè)藬?shù)約70%。可見煙氣已經(jīng)成為火災(zāi)現(xiàn)場主要的致命因素。因此在實施建筑設(shè)計時便需重點完成排煙系統(tǒng)的設(shè)計工作。通常煙氣在水平方向的流通速度在0.3-0.8m/s范圍內(nèi)，垂直方向的流動速度約為3.4m/s。如煙氣在流通的過程中沒有受到阻隔，則可在1min左右便可彌漫幾十層的高層建筑。與人員的疏散速度相比，煙氣的流速明顯更快。因此在高層建筑設(shè)計工作中，排煙系統(tǒng)的設(shè)計更為重要。在建筑內(nèi)設(shè)計防煙分區(qū)，此時需注意防煙與防火分區(qū)需分別設(shè)計，不能將二者混淆。每個防煙分區(qū)面積需在500m2以上。設(shè)計時需使用擋煙垂壁或者隔板將不同的防煙分區(qū)進行科學劃分。此外還需在各防煙分區(qū)內(nèi)設(shè)計排煙口，通常其位置在防煙分區(qū)的中心。最后還需對排煙風道進行科學設(shè)計。風道所應(yīng)用的建筑原料需按照規(guī)定達到相應(yīng)的耐火等級。

結(jié)語：

總之，通過科學的分析高層建筑防火設(shè)計方法，提高了建筑防火設(shè)計研究能力，作為新時期建筑設(shè)計人員，要全面加強學習能力，在開展防火設(shè)計工作過程，應(yīng)重視深入工作實際，結(jié)合具體建筑工程，科學的進行設(shè)計實踐，進一步制定更加完善的防火設(shè)計方案，從而提高人們生活質(zhì)量與安全。

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