建筑消防工程中的防火分隔技術及安全疏散設計研究

馮琳

摘要：為滿足消防安全設計要求，應科學采用防火分隔技術，并做好建筑空間內(nèi)的安全疏散設計工作，以確保在火災發(fā)生時，可以保障被困人員的安全疏散。基于對防火分隔技術的應用，將防火分隔技術與安全疏散設計相結合，為建筑安全防護提供經(jīng)驗借鑒。

關鍵詞：建筑消防；防火分隔技術；安全疏散；生命安全

我國頒布的GB50016—2014（2018年版）《建筑設計防火規(guī)范》中，對建筑消防安全設計提出新的要求，設計人員需要重點考慮建筑火災發(fā)生過程中造成的危害，通過空間設計手段，延緩火勢的蔓延，并做好安全疏散設計，確保在最短時間內(nèi)疏散人員，保障建筑居民生命財產(chǎn)安全。防火分隔技術在建筑空間設計中被廣泛應用，效果良好，輔助應用安全疏散設計，可將災害發(fā)生后的破壞程度降至最低。

1 防火分隔技術在建筑設計中的應用

1.1? 常用防火分隔技術

防火分隔技術可以延緩火勢的蔓延，減少可能出現(xiàn)的人員傷亡和財產(chǎn)損失，目前，比較常見的防火分隔技術包括以下幾種：

防火墻。防火墻是將混凝土與防火材料同時應用到建筑設計之中，在滿足建筑結構穩(wěn)定性的基礎上，對可能發(fā)生火災的區(qū)域進行分隔，避免由于火災導致的墻體坍塌。防火墻技術的應用要求在施工過程中應保持良好的氣密性，并處于同軸線位置上，同時，根據(jù)防火墻的耐火等級選擇材料，實現(xiàn)對建筑空間的分隔[1]。

防火卷簾。防火卷簾的應用可以起到阻止火勢蔓延的作用，當發(fā)生火災時，防火卷簾會自動啟動，在未發(fā)生火災時，可將其收入到卷簾盒內(nèi)部。該技術考慮到空間資源的利用率，既保障了建筑的空間美觀性，又節(jié)省了大量的建筑空間。卷簾門大都采用復合材料制作而成，具有隔熱、防火效果。

防火門窗。防火門窗在防火分隔技術中的應用日益廣泛，高層建筑的消防連廊區(qū)域兩側(cè)會安裝相應的防火門，并時刻保持敞開狀態(tài)。防火門窗可以同時起到疏散人員和阻止火勢蔓延的作用，其所使用的防火材料在長時間炙烤下不會出現(xiàn)形變。

防火隔墻。防火隔墻與防火墻的布置區(qū)域存在差別，但作用均是阻隔火勢的蔓延。防火隔墻會使用大量新型材料，適當降低建筑墻體結構的厚度，并起到隔音、防火作用，可阻止火勢蔓延。

1.2? 防火分隔技術的應用要點

1.2.1? 防火墻的應用

結合建筑功能與空間結構，選擇應用防火墻技術，不同防火墻技術適用建筑類型存在差別。目前，可以將其分為獨立防火墻、內(nèi)部防火墻、一般防火墻幾種，防火墻的設計主要在于材料的選擇應用，同時考慮到建筑結構的穩(wěn)定性。應用該技術，需要做好以下工作：

針對混凝土建筑結構，采用砌體方式施工，需要對材料規(guī)格、參數(shù)、性能等進行檢驗，仔細核對產(chǎn)品質(zhì)量檢驗證書，確保材料的質(zhì)量滿足防火實際需求。材料中如要使用外加劑等增加建筑結構耐火性能，則需要在材料進場階段采用復驗的方法確保其質(zhì)量[2]。

防火墻中涉及相關管線，需要對施工過程中產(chǎn)生的孔洞進行處理。防火墻孔洞應用阻燃材料等封堵，并對其氣密性加以檢驗。根據(jù)GB23864-2009《防火封堵材料》的要求，材料的耐火時間應在3h以上。管道與墻體之間的孔隙使用阻燃材料封堵。比較常用的阻燃材料是樹脂粘接劑，施工單位可將防火劑材料經(jīng)過碾壓處理之后，作為封堵材料。

考慮到防火墻技術應用對施工提出的要求，設計人員應同時考慮建筑空間、使用需求，對防火墻位置、區(qū)域等加以劃分，并在安全風險區(qū)域設置防火墻，實現(xiàn)建筑安全和使用需求的統(tǒng)一。

1.2.2? 防火卷簾的應用

應用防火卷簾需充分考慮到建筑的空間需求和美觀需求。由于防火卷簾的結構中包括箱體、導軌以及卷門機等，會占據(jù)一定的空間，因此，需在隱蔽位置堆砌設置，同時采用電纜連接的方法，實現(xiàn)對防火卷簾的控制。當火災發(fā)生時，相關人員可以通過操作按鈕，放下卷簾門。目前，智能控制系統(tǒng)在防火卷簾施工中應用廣泛，通過安設傳感器的方式，可以識別空間溫度，判斷是否發(fā)生火災，若有火災發(fā)生，可迅速降下防火卷簾，實現(xiàn)對火災的阻隔。

1.2.3? 防火玻璃隔墻的應用

玻璃隔墻的設計采用鑲嵌框架的方式，屬于建筑內(nèi)部非承重防火結構。考慮到建筑實際防火需求，可選擇應用單片或復合防火玻璃，兩種結構的防火效果存在差異。防火玻璃隔墻的設計應用需要考慮材料的耐火極限，并對其尺寸做優(yōu)化設計。建筑消防安全設計相關文件中已經(jīng)明確了防火玻璃隔墻的應用場景，設計人員需要綜合考量該技術的應用條件，確保其符合相關規(guī)定后再開展建筑防火分隔工作。防火玻璃隔墻在一些綜合樓建筑中應用比較廣泛，按照其耐火性可以分為5個等級，耐火時間一般為30min～3h。玻璃隔墻在應用過程中無法取代防火墻，通常會被安設在防火墻洞口區(qū)域，在輔助阻止火災蔓延中有積極作用[3]。

1.2.4? 防火隔板與挑檐的應用

建筑防火設計中，可以應用防火隔板或防火挑檐，阻止火勢蔓延，降低火災危害。當火災發(fā)生之后，危害較大的煙氣會通過外墻區(qū)域的開口位置不斷向上擴散，為避免該情況產(chǎn)生后煙氣以及火勢進入上部區(qū)域，導致火災范圍擴大，需采用耐火隔板以及防火挑檐實現(xiàn)對火勢的分隔。該技術應用主要針對建筑的開口位置，通過增加窗戶之間的距離或者檻墻高度，也可以起到阻火作用。經(jīng)過實驗證明，使用防火隔板或者防火挑檐，效果是上述兩種方法的數(shù)倍。在具體應用期間，在高出外墻60cm的位置設置耐火隔板，同樣能起到火災防護作用。

1.2.5? 防火分隔水幕的應用

防火墻在建筑的防火區(qū)域分割中被廣泛應用，但考慮到建筑的空間需求，無法在整個建筑結構上完全使用該技術。因此，需要輔助應用其他技術，實現(xiàn)阻火目標以及對火災區(qū)域的分隔。目前，防火分隔水幕在建筑火災防護中的應用比較廣泛，該技術不適用于一些空間較大或者特殊作業(yè)的建筑內(nèi)，但在高層建筑中應用效果良好。該技術雖然已經(jīng)被廣泛應用，但建筑結構設計相關文件中并未明確指出分隔水幕寬度，僅僅在GB50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》中對其應用強度參數(shù)做出了規(guī)定。該技術應用需要在建筑的頂部區(qū)域設置消防水池，將自然雨水儲存在水池中，當出現(xiàn)火災之后，用于分隔水幕，實現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的統(tǒng)一[4]。

2 建筑消防安全疏散設計要點

2.1? 疏散路線設計

在采用防火分隔技術之后，需要同時設計建筑內(nèi)部的安全疏散方案，在確保兩者統(tǒng)一協(xié)調(diào)的基礎上，布設人員疏散路線。一旦建筑內(nèi)出現(xiàn)火災警報，相關人員會在最短的時間內(nèi)沖出建筑物，但有可能在逃離現(xiàn)場過程中產(chǎn)生擠壓、踩踏等安全問題。因此，設計人員在安全疏散線路設計時，需考慮線路是否科學、是否支持大量人員通過，是否可以在最短時間內(nèi)完成人員疏散。為方便人員尋找安全疏散通道，設計人員需要在建筑醒目位置設計安全通道標識，指明疏散通道方向。綜合考慮火災發(fā)生時、發(fā)生后可能產(chǎn)生的安全風險，疏散樓梯與電梯的距離應適宜，同時充分考慮消防救援與疏散工作之間的聯(lián)系，避免相互產(chǎn)生影響。

2.2? 雙向走道設計

高層建筑為滿足安全疏散需求，會對雙向走道、環(huán)形走道以及房間通道進行綜合設計。依照建筑使用需求和結構特點，采用雙向走道設計方式，為人員安全疏散提供通道。當火災發(fā)生之后，建筑內(nèi)居民可以通過雙向走道或者環(huán)形走道快速撤離。目前，在一些高層建筑中均會采用無盡端房間外廊型走道設計方式，為人員快速疏散提供通道。如果建筑結構為塔式建筑，則需要考慮樓梯、電梯、走道之間的協(xié)調(diào)性，將門口設置在核心區(qū)域周邊，使空間應用效率更高。因此，設計人員需要綜合考慮建筑的結構特征，設置安全疏散走道，確保其與建筑內(nèi)部結構的連接緊密性。

2.3? 疏散出口設計

疏散出口的設計是關系到安全疏散效率、質(zhì)量的關鍵內(nèi)容。在大型建筑內(nèi)通常會采用雙向疏散方式確保建筑內(nèi)不同位置人員可通過不同通道疏散，確保該過程的暢通性。在建筑標準層或者防火區(qū)兩端位置設計疏散出口是比較常用的方法。在設計期間，應避免將疏散出口位置設計為袋裝，同時充分考慮煙火可能對出口位置造成的封堵問題[5]。

疏散出口布設應科學、全面，疏散出口盡可能接近建筑外墻，當火勢較大時，可以在外墻位置打開窗戶，實現(xiàn)建筑內(nèi)部濃煙的科學排放，為人員撤離以及消防救援工作爭取時間。如果建筑結構中無法設計外墻窗戶，可以嘗試在疏散出口處設置正壓送風裝置，確保核心位置不會受到濃煙的影響。

3 建筑人員安全疏散及逃生措施

3.1? 避難間設計

考慮到火災發(fā)生時部分空間火勢比較大，無法快速疏散撤離。設計人員需要嚴格遵照《建筑設計防火規(guī)范》的規(guī)定，設置避難間或者避難層。該結構的設計可以為火災發(fā)生時無法及時疏散的人員提供安全防護空間，減少人員傷亡。在火災發(fā)生期間，受濃煙的影響，能見度下降，人們無法準確找到安全出口，安全疏散的時間會因此而延長。通過增設避難間的方式，有助于增加建筑內(nèi)部被困人員的逃生概率，減少安全疏散壓力，避免人員撤離期間出現(xiàn)相互踩踏。需嚴格按照相關規(guī)定設計避難間，避難間的凈面積應能滿足設計避難人數(shù)避難的要求，并宜按5人/m2計算，可以與陽臺、廁所等結合，減少因火勢過大導致的跳樓問題。為減少火災對避難間內(nèi)人員的影響，應確保避難間的墻體耐火極限在2h以上。

3.2? 智慧消防系統(tǒng)設計

安全疏散的通道設計應合理，避免因火勢過大，導致安全疏散通道失去原本作用。通過在建筑中安設智慧消防系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對火災的動態(tài)監(jiān)控，究其原因，主要是感應器裝置可以將采集的溫度數(shù)據(jù)、煙霧濃度數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)化為電信號，并上傳至監(jiān)控系統(tǒng)之中，系統(tǒng)會反饋火災發(fā)生時間、強度、著火點等，并通過聲光報警裝置將信號反饋給建筑內(nèi)部人員，輔助安全疏散工作的科學開展。因此，在進行安全疏散設計時，可通過安設智慧感應系統(tǒng)、智慧消防系統(tǒng)，采集火災數(shù)據(jù)，指導疏散工作。該系統(tǒng)的應用具有良好的效果，設備感應器與探測器能檢測危險源，并將檢測的結果上傳至信息終端平臺，Web端會啟動信息推送程序，實現(xiàn)與住戶之間的信息溝通，并發(fā)出預警信號，便于物業(yè)人員、監(jiān)管人員了解信息。同時，智慧消防系統(tǒng)還應裝設安全疏散輔助模塊，以便通過語音的方式，告知建筑內(nèi)部人員撤離過程中應注意的問題，告知逃生人員不可貪戀財物，保持冷靜，采取應急措施，按照建筑內(nèi)的指示標識快速、有序撤離。將智慧消防系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)合，有助于幫助物業(yè)或者其他人員了解建筑實際情況，為相關人員開展安全疏散工作提供指導。

4 結語

綜上所述，通過設置防火墻、防火門窗、防火隔墻等防火分隔設施，可實現(xiàn)對空間的有效分隔，延緩火勢的蔓延，為建筑內(nèi)部被困人員的安全疏散爭取寶貴的時間。在安全疏散設計中通過樓梯、安全通道的優(yōu)化設計，科學布設出口，并設置避難空間，是實現(xiàn)對建筑火災多重防護的重要舉措。

參考文獻：

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[3]陳百兵.強化消防監(jiān)督加強消防教育消除火災隱患——訪中國建筑科學研究院建筑防火研究所所長孫旋[J].現(xiàn)代職業(yè)安全，2021（11）：12-15.

[4]袁方.試析高層建筑消防安全疏散設計中存在的問題及管理對策[J].中國設備工程，2021（20）：245-247.

[5]楊樺，范國良，唐志新，等.礦井火災智能疏散模擬研究——以新疆某銅礦為例[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2021，41（2）：155-160.

Research on fire separation technology and safety

evacuation design in building fire engineering

Feng Lin

（Qixia District Fire and Rescue Section of Nanjing， Jiangsu Nanjing 210046）

Abstract：In order to meet the requirements of fire safety design， fire separation technology should be scientifically adopted， and the safe evacuation design in the building space should be done well to ensure the safe evacuation of trapped persons in the event of a fire. Based on the application of fire separation technology， the combination of fire separation technology and safe evacuation design provides experience reference for building safety protection.

Keywords：building fire protection; fire separation technology; safe evacuation; life safety