建筑防火設(shè)計(jì)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

曹志昌

【摘要】在高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程，有效的進(jìn)行防火設(shè)計(jì)研究是必要的，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合高層建筑設(shè)計(jì)火災(zāi)發(fā)生特點(diǎn)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)研究能力，從而進(jìn)一步創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，有效的提高高層建筑防火設(shè)計(jì)水平。通過(guò)實(shí)踐分析，結(jié)合高層建筑防火設(shè)計(jì)內(nèi)容，探索了提高建筑防火設(shè)計(jì)能力的途徑。

【關(guān)鍵詞】建筑防火設(shè)計(jì);高層建筑;應(yīng)用

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

建筑防火設(shè)計(jì)在高層建筑設(shè)計(jì)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(jì)水平。在開(kāi)展防火設(shè)計(jì)研究過(guò)程，應(yīng)重視結(jié)合具體建筑工程項(xiàng)目，有針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)際，從而加強(qiáng)設(shè)計(jì)研究能力，進(jìn)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(diǎn)

首先火勢(shì)的發(fā)展速度較快，在較短的時(shí)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(shí)便會(huì)加速火勢(shì)，引起的不良后果更為明顯。

其次人員密集程度較高，這也對(duì)人員疏散工作設(shè)置了更大的障礙。高層建筑多數(shù)為寫(xiě)字樓或者用于居住，也可能為商場(chǎng)等。上述區(qū)域的人員均較為密集，因此在進(jìn)行疏散時(shí)便需花費(fèi)更多的時(shí)間。如果發(fā)生火災(zāi)，便會(huì)對(duì)人的心理和情緒造成較大的影響，難以在較短的時(shí)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(duì)火災(zāi)的能力也不高。我國(guó)建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通常使用的云梯高度為100m，對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)難以滿足救災(zāi)的需求。高層建筑樓頂雖然可停放直升機(jī)用于救援，但直升機(jī)難以直接接近火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，其救援的效果也并不理想。

2、高層建筑消防設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究

2.1建筑結(jié)構(gòu)耐火穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

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(guó)建筑結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)均需為一、二級(jí)。可見(jiàn)建筑構(gòu)件的耐火性等指標(biāo)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(shí)間長(zhǎng)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(shí)，需依據(jù)結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)選擇適合的原料種類。如針對(duì)一級(jí)耐火的承重墻，便需達(dá)到3h的耐火極限，同時(shí)結(jié)構(gòu)以更為非燃燒體。在開(kāi)展建筑設(shè)計(jì)的過(guò)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?yàn)榫然鹑藛T預(yù)留出更多的救援時(shí)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(shí)，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(guò)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(jì)

實(shí)施超高層建筑的防火設(shè)計(jì)，需基于普通類型的高層建筑上，對(duì)避難層進(jìn)行深度優(yōu)化，并采用創(chuàng)新方法實(shí)施防火設(shè)計(jì)工作。需按照高層設(shè)計(jì)的管理規(guī)范，結(jié)合消防等要求，重點(diǎn)對(duì)工作的機(jī)制進(jìn)行科學(xué)管理。具體實(shí)施避難層的設(shè)計(jì)時(shí)，需針對(duì)樓的地面到救援區(qū)域的地面高度進(jìn)行科學(xué)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(shí)施。針對(duì)開(kāi)窗排煙系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)正壓送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)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(diǎn)位設(shè)計(jì)為50m左右，否則便會(huì)對(duì)救援產(chǎn)生負(fù)面影響。對(duì)此，避難層需設(shè)計(jì)人員疏散區(qū)域，同時(shí)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(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外需保證逃難層的面積達(dá)到規(guī)范要求，保證每平方米均可容納5人左右。作為同時(shí)可作為避難層和設(shè)備層的樓層，需對(duì)設(shè)備管道集中管理，保證管道的耐火等級(jí)達(dá)到相應(yīng)的要求，促使各項(xiàng)救援工作均能順利實(shí)施。如科學(xué)設(shè)計(jì)分隔層，同時(shí)提升管理的效果。嚴(yán)格按照規(guī)范制度的要求進(jìn)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(jì)

2.3.1防火間距設(shè)計(jì)

對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需全面衡量附近的環(huán)境條件，保證相鄰建筑物的距離達(dá)到防火的安全標(biāo)準(zhǔn)。這樣便可避免火災(zāi)呈輻射形勢(shì)蔓延。首先高層建筑的耐火等級(jí)需達(dá)到二級(jí)以上，建筑主體需保留13m以上的防火距離。具體設(shè)計(jì)時(shí)，需達(dá)到各項(xiàng)防火要求。

2.3.2防火分區(qū)設(shè)計(jì)

針對(duì)防火分區(qū)，需應(yīng)用分隔措施來(lái)對(duì)空間進(jìn)行分隔處理，這樣便可對(duì)火勢(shì)進(jìn)行科學(xué)控制，為救援工作預(yù)留出更多的時(shí)間。具體設(shè)計(jì)時(shí)，需重點(diǎn)對(duì)水平和垂直方向的分區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)。從高層建筑的角度來(lái)講，水平分區(qū)不但需使用混凝土的樓板，同時(shí)還需設(shè)置防火墻等設(shè)備，此外在設(shè)計(jì)垂直防火區(qū)域時(shí)，需通過(guò)耐火樓板等完成垂直分區(qū)。此時(shí)需注意下述問(wèn)題：防火墻職能安裝安全疏散門(mén)，不能安裝門(mén)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(jì)防火卷簾，保證火災(zāi)發(fā)生后能夠及時(shí)下落。針對(duì)具有一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑材料來(lái)說(shuō)，如果長(zhǎng)度高于150m，或分區(qū)面積超過(guò)2500 m2，便需設(shè)計(jì)防火墻。

2.4注重安全疏散通道的設(shè)計(jì)

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(jì)為室外形式。此外還需設(shè)計(jì)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(shí)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(xué)設(shè)計(jì)樓梯的位置和數(shù)量等，保證每個(gè)防火區(qū)域具有兩部以上的樓梯，位置應(yīng)相對(duì)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(jì)加強(qiáng)了建筑防火能力，一旦發(fā)生火災(zāi)問(wèn)題，利于保證人們安全，因此設(shè)計(jì)過(guò)程要提高設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐設(shè)計(jì)水平。

2.5加強(qiáng)排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

通過(guò)調(diào)查數(shù)據(jù)可知，高層建筑在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，因吸入煙氣導(dǎo)致死亡的人數(shù)占總?cè)藬?shù)約70%。可見(jiàn)煙氣已經(jīng)成為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)主要的致命因素。因此在實(shí)施建筑設(shè)計(jì)時(shí)便需重點(diǎn)完成排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(dòng)速度約為3.4m/s。如煙氣在流通的過(guò)程中沒(méi)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(jì)工作中，排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更為重要。在建筑內(nèi)設(shè)計(jì)防煙分區(qū)，此時(shí)需注意防煙與防火分區(qū)需分別設(shè)計(jì)，不能將二者混淆。每個(gè)防煙分區(qū)面積需在500m2以上。設(shè)計(jì)時(shí)需使用擋煙垂壁或者隔板將不同的防煙分區(qū)進(jìn)行科學(xué)劃分。此外還需在各防煙分區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)排煙口，通常其位置在防煙分區(qū)的中心。最后還需對(duì)排煙風(fēng)道進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。風(fēng)道所應(yīng)用的建筑原料需按照規(guī)定達(dá)到相應(yīng)的耐火等級(jí)。

結(jié)語(yǔ)：

總之，通過(guò)科學(xué)的分析高層建筑防火設(shè)計(jì)方法，提高了建筑防火設(shè)計(jì)研究能力，作為新時(shí)期建筑設(shè)計(jì)人員，要全面加強(qiáng)學(xué)習(xí)能力，在開(kāi)展防火設(shè)計(jì)工作過(guò)程，應(yīng)重視深入工作實(shí)際，結(jié)合具體建筑工程，科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐，進(jìn)一步制定更加完善的防火設(shè)計(jì)方案，從而提高人們生活質(zhì)量與安全。

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