建筑防火設計在民用建筑設計中的運用

裴夢娜 甘肅省建筑科學研究院（集團）有限公司工程師

隨著我國城鎮化建設的迅速推進，民用建筑設計風格和設計水平的重要性日益凸顯。其中，民用建筑防火設計作為基礎性設計內容，對于提升建筑防火性能具有重要意義。現階段，我國民用建筑設計水平尚處在發展階段。較多民用建筑分布在城市密集區域，建筑內人員較多，這增加了火災發生的概率，也對民用建筑的防火設計提出了較高要求。在此背景下，結合建筑設計特點，依據現行民用建筑設計防火規范，有效地開展民用建筑防火設計，成為建筑工程設計的重要問題。

1 民用建筑火災形成的原因、分類及危害

1.1 火災形成的原因

目前，我國民用建筑按照使用功能的不同分為居住建筑和公共建筑兩大類。根據功能的不同，建筑的形式及設計風格呈多樣化，部分建筑的內部空間設計較為復雜。由于人為原因，人們在家庭生活中用火不慎或者生產作業不慎，容易導致火災的發生。另外，由于自然因素的原因如電氣線路的老化、雷擊等自然災害，也極易引發火災。基于上述兩種影響因素，有效地控火、防止和減少火災的危害，在建筑防火設計中尤為重要[1]。

1.2 火災的分類及危害

民用建筑內人員數量較多，一旦發生火災，給快速疏散和及時救援帶來了一定難度，這對建筑構造、滅火救援設施、消防設施的設置等提出了較高要求。因此，了解火災的分類及危害是研究如何防范火災的基礎。

1.2.1 火災的分類

按照燃燒對象性質劃分，火災可分為固體火災、液體或可熔化固體物質火災、氣體火災、金屬火災、帶電火災以及烹飪器具內的烹飪物火災，即A、B、C、D、E、F 六類，如表1 所示。

表1 按燃燒對象劃分的火災種類

按照因火災事故導致損害的大小程度，可以將火災分為特重、重大、較大以及一般等幾種不同的類別。

1.2.2 火災的危害

火災具有以下危害。

（1）危害生命安全。由于建筑物內部功能的多樣化，建筑物會使用到許多可燃性材料，在發生火災燃燒時會產生高溫高熱，對人的身體造成嚴重的傷害；可燃物在燃燒過程中會釋放一氧化碳及有毒的煙氣，人吸入煙氣后會產生呼吸困難、頭痛惡心等癥狀。建筑物火災對人們的生命安全構成了嚴重威脅。

（2）造成經濟損失。火災發生后往往會對建筑內部財產、設施造成一定的影響。高溫、高熱同樣會對建筑內部結構帶來一定的危害，甚至會導致房屋坍塌。在撲救火災時使用的水、滅火劑等，也會造成一定的損耗，并且在火災發生后，建筑修復重建、人員善后安置以及生產經營停業等也會造成巨大的間接經濟損失。

（3）破壞文明成果。對于古建筑或古文化遺址來說，火災的發生不僅會造成人員傷亡，還會對一些寶貴文物造成損害。這對于人類文明而言是永遠無法補救的災難。

（4）影響社會的穩定。建筑物發生火災時，會引起很大范圍的關注，并會造成一定程度的負面效應。火災造成的損失和人員傷亡會損害群眾的安全感，影響社會的穩定。

（5）破壞生態環境。火災發生時會釋放出大量的有毒煙氣，對生態環境會造成一定的影響。大型火災的發生會造成環境惡化、氣候異常、水土流失等自然現象，破壞生態平衡的的同時，也會引發饑荒和疾病，嚴重影響人類的生存和發展[2]。

2 建筑防火設計在民用建筑設計中的運用

2.1 民用建筑的分類及耐火等級

在進行民用建筑工程設計時，設計人員要依據現行民用建筑防火設計規范的具體規定和要求，結合工程總體設計目標和標準進行建筑分類和耐火等級的確定。

按照建筑高度、使用的功能以及建筑面積的大小對民用建筑進行種類的劃分。通常情況下可以分為高層建筑、單層建筑和多層建筑。根據耐火性的不同，可以將民用建筑的耐火等級劃分為一、二、三、四這4 個不同的等級。其中，民用建筑往往分為一類和二類。

2.2 消防電梯和避難層設計

2.2.1 消防電梯設計

消防電梯是高層民用建筑必不可少的基本消防設施，是確保消防工作順利展開的基本工具。在民用建筑防火設計中，消防電梯的設計要充分考慮到建筑的高度、面積以及建筑功能性，設計要點包括以下方面。

（1）要依據建筑類型設計消防電梯面積。例如，消防電梯單獨的前室，面積要求不小于6 m2；公共建筑的前室面積要求不小于10 m2，住宅建筑的合用前室，其面積要求不小于6 m2，與剪刀梯共用時，合用前室的面積不小于12 m2。

（2）應在電梯中增設可以自然通風的窗口，并使用機械方式實現通風目標。

（3）為保障救火順利進行，消防電梯前室入口處和消防電梯內的電力設施都要進行防水設計。設計人員在設置消防電梯時應嚴格執行相關規范對消防電梯的規定及要求[3]。

2.2.2 避難層設計

在民用建筑防火設計中，建筑高度大于100 m 的公共建筑應設置避難層，作為火災發生時的避難場所。避難層的設計至關重要，其設計要遵循以下要點。

（1）要依據民用建筑避難層相關設計規范和要求，對建筑第一個避難層的樓面至滅火救援場地地面的高度進行合理設計，依據每平方米容納5 人的標準進行避難層面積設計。

（2）避難層可以兼做設備層，并應設置消防電梯出口。避難層內應安裝應急照明設備、消防專用電話以及消防設施。

（3）避難層的設計要注重耐火及自救功能。避難層和樓梯間的出入口處應設置明顯的指示標志。在設置直接對外的可開啟窗口或獨立的機械防煙設施時，外窗采用乙級防火窗[4]。

2.3 安全疏散通道設計

在進行民用建筑防火設計時，除了依據建筑設計要求和防火設計規范之外，必須要為建筑發生火災后的各項應急措施提供支持。其中，安全疏散通道的設計至關重要，是確保居民快速撤離火災現場的關鍵設計部分。一般而言，安全疏散通道的設計包括以下要點。

2.3.1 疏散樓梯和樓梯間設計

在進行疏散樓梯和樓梯間設計時，設計師要根據安全疏散距離相關要求展開設計，盡量避免設計出現袋形走道；為保證火災發生時能夠做到雙向疏散，樓梯間的設置必須要有一定的疏散距離，并符合相關規范的疏散寬度要求；同時，根據防火救援設計要求和自然通風和采光要求，要盡可能在外墻處布設樓梯間；對于地下室樓梯間防火要求，必須在地下與首層之間布設防火隔墻，地下室樓梯間要單獨使用；對于踏步設計，必須按照疏散通道設計標準，避免出現扇形踏步，影響疏散速度。樓梯寬度要依據《建筑設計防火規范》相關規定進行設計，每層樓梯寬度要根據建筑內每層人數需要的寬度來計算。

2.3.2 疏散走道和疏散樓梯設計

疏散走道、疏散樓梯是進行疏散的必經之路，在設計時要遵循以下要點。

（1）為提高疏散速度，疏散走道的疏散距離以及疏散樓梯的寬度應符合相關規范的要求。同時，要保持疏散走道簡潔，在設計中杜絕門檻、踏步等阻礙疏散的障礙物。

（2）疏散走道和疏散樓梯的地面以及疏散走道的外墻必須按照設計規范選取耐火材料，并且對走道的寬度進行合理設計。

住宅建筑的戶門、安全出口、疏散走道和疏散樓梯的相關要求可根據《建筑設計防火規范（2018年版）》GB 50016—2014中第5.5.30條的相關要求進行設計。

2.3.3 安全疏散距離

火災發生時，安全疏散距離關系到人員撤離的時間，因此，在設計時要根據防火設計規范及其他相關規范的設置要求進行合理設計。比如安全疏散出口要進行分散設計，兩個鄰近疏散出口之間的距離要大于5 m，如果建筑的防火分區內全部設置自動噴淋滅火系統，安全疏散距離可以適當增加[5]。此外，需要對民用建筑進行功能劃分，同時增設至少2 個以上的防火分區入口，并在特定的位置適當增設一個及以上的安全出口，疏散的距離應滿足相關規范的設置要求。

根據部分建筑的特殊性和消防設施的設置，安全疏散距離可以按照上述表格的數值適當減少，具體減少數值可以參考《建筑設計防火規范（2018 年版）》GB 50016—2014 中第5.5.17 條和第5.5.29 條的相關要求進行設計。

2.4 消防系統設計

在民用建筑防火設計中，合理有效地設置各種消防系統，對于在火災初期快速報警、展開滅火、協助人員撤離等方面具有重要意義。通常，消防系統設置包括以下幾種.

（1）火災自動報警系統。火災發生時報警裝置可以自動感應災情，啟動報警系統，提醒建筑內人員快速撤離，并在火災初期展開救援，減少火災損失。

（2）自動噴淋滅火系統。火災發生后，一般需要20 min 左右火勢才能蔓延，這段時間正是滅火的最佳時機。火災發生后，自動噴淋滅火系統感應器會及時感應到火勢，并迅速啟動滅火系統，切斷火勢蔓延。

（3）民用建筑每一樓層內都要設置滅火器、滅火水管等消防滅火裝備，要定期對這些裝備進行維護和檢查，確保裝備質量和效力[6]。

3 結語

民用建筑防火設計是一項系統性設計工作，是民用建筑設計的基本組成部分，對于確保建筑使用安全具有決定性意義。在防火設計過程中，設計人員要依照建筑設計規范和其他相關文件的要求，嚴格執行建筑設計防火規范及其他相關內容的規定，科學有效地開展建筑結構、消防電梯與避難層、疏散通道以及消防系統等各項防火設計，從而提升建筑防火性能，減少建筑火災損失，為人民群眾的生命和財產安全提供重要保障。