高層建筑消防工程設(shè)計及施工研究

作者簡介：

張成（1985- ），男，漢族，重慶人，本科，助理工程師，研究方向：消防監(jiān)督管理。

摘要：

近年來，我國城市化進程不斷加快，建筑行業(yè)也迅速發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴大，導致當前城市發(fā)展面臨土地資源緊張的問題，而高層建筑的出現(xiàn)解決了這一問題，成為當前城市建筑發(fā)展的主流。由于高層建筑內(nèi)部設(shè)計復雜，增加了消防工作開展難度，存在一定的消防問題和風險。為了保證建筑質(zhì)量和安全性，須加強對高層建筑消防工程的關(guān)注。基于此，本文對高層建筑消防工程和施工展開探討，分析當前設(shè)計和施工中存在的問題，同時探討設(shè)計與施工要點，以期為高層建筑消防工程設(shè)計與施工提供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；消防工程；設(shè)計要點；施工方案

引言

一直以來，消防工程都是建筑施工的重點內(nèi)容，是保證建筑質(zhì)量和安全的關(guān)鍵。尤其對于高層建筑而言，容納量大且結(jié)構(gòu)復雜，加之人員密集，一旦發(fā)生火災，救援及疏散難度較大，為了保障人民群眾生命財產(chǎn)安全，需要更可靠的消防工程作為保障。因此，在現(xiàn)代高層建筑建設(shè)中，需要將消防工程放在首要位置，從工程設(shè)計和施工入手，對高層建筑的消防工程展開探究，以確保消防工程質(zhì)量，為高層建筑提供安全保障。

一、高層建筑消防工程設(shè)計要點

（一）消防水源及供水系統(tǒng)設(shè)計

高層建筑消防水源應保證穩(wěn)定可靠，供水系統(tǒng)應滿足滅火和疏散的需求，在設(shè)計過程中，應充分考慮高層建筑送風量，確保消防水源系統(tǒng)有足夠的水壓向所有樓層供水，設(shè)置備用消防水源，以備不時之需。首先，消防水源的選擇必須確保穩(wěn)定可靠，在實際工作中，設(shè)計人員通常會結(jié)合當?shù)厮Y源情況，優(yōu)先選擇市政供水作為主水源，還應考慮到市政供水的可能波動或中斷，設(shè)計備用消防水池或水井，確保在任何情況下都能為滅火工作提供充足的水源。其次，供水系統(tǒng)的設(shè)計需要充分考慮高層建筑的特殊性，由于高層建筑樓層多、高度大，供水系統(tǒng)必須能夠克服重力，將消防用水迅速輸送到各個樓層，設(shè)計人員會采用高壓消防泵和管網(wǎng)系統(tǒng)，確保火災發(fā)生時，消防水能夠迅速、準確到達火災現(xiàn)場。最后，為了提高供水系統(tǒng)的可靠性和靈活性，設(shè)計人員還會設(shè)置多個消防水泵和備用電源，這樣即使主泵出現(xiàn)故障或停電，備用泵也能立即啟動，確保供水不中斷，同時還應定期對供水系統(tǒng)進行檢查和維護，確保其處于良好的工作狀態(tài)。在實際工作中，設(shè)計人員還會根據(jù)高層建筑的用途、結(jié)構(gòu)、火災危險性等因素，對消防水源及供水系統(tǒng)進行個性化設(shè)計，例如：對于商業(yè)綜合體等人員密集場所，我們會增加消防水池的容量和供水系統(tǒng)的壓力，以滿足更大的滅火需求。

（二）消防噴淋系統(tǒng)設(shè)計

消防噴淋系統(tǒng)是高層建筑消防工程的重要組成部分，在設(shè)計時，應根據(jù)建筑的高度、使用功能及火災危險性等因素，合理確定噴淋系統(tǒng)的類型、噴頭布置及工作壓力，此外噴淋系統(tǒng)的管道、閥門等部件應選用耐腐蝕、耐高溫的材料，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。首先，在消防噴淋系統(tǒng)的設(shè)計中，需要充分考慮高層建筑的火災危險性和使用功能，對于火災危險性較高區(qū)域，如廚房、發(fā)電機房等，應采用快速響應噴頭，迅速控制火勢，根據(jù)建筑的使用功能，合理確定噴頭的布置密度和間距，確保滅火覆蓋面積和效果。其次，噴淋系統(tǒng)的管道設(shè)計也是關(guān)鍵，在高層建筑中，由于樓層高度高，管道需要承受較大壓力，在管道材料選擇上，應優(yōu)先選用耐腐蝕、耐高溫、承壓能力強的材料，如不銹鋼或銅質(zhì)管道，此外管道的連接方式也應采用可靠、密封性好的方法，如焊接或法蘭連接，避免因連接不牢導致的漏水或失效問題。最后，在噴淋系統(tǒng)的供水設(shè)計上，要確保水源充足、壓力穩(wěn)定。通常會設(shè)置專門的消防水池和消防泵房，以提供穩(wěn)定可靠的消防用水，同時根據(jù)高層建筑的樓層分布和噴頭布置情況，合理設(shè)置分區(qū)供水系統(tǒng)，確保各樓層在火災發(fā)生時都能得到及時有效的滅火。此外，為了提高噴淋系統(tǒng)的智能化水平，還可以引入自動控制系統(tǒng)，通過火災自動報警系統(tǒng)與噴淋系統(tǒng)的聯(lián)動控制，實現(xiàn)火災發(fā)生時的自動啟動和滅火功能，這樣不僅可以提高滅火效率，還可以減少人員操作失誤的可能性。

（三）防火分區(qū)與耐火構(gòu)造設(shè)計

防火分區(qū)與耐火構(gòu)造設(shè)計是高層建筑消防工程設(shè)計中不可或缺的一環(huán)，通過科學合理的設(shè)計和施工，我們可以有效提高高層建筑的防火性能，為人們的生命財產(chǎn)安全提供有力保障。首先，防火分區(qū)的劃分是防止火災蔓延的關(guān)鍵措施，在高層建筑中，設(shè)計人員根據(jù)建筑的用途、功能、結(jié)構(gòu)特點以及火災危險性等因素，將建筑劃分為若干個防火分區(qū)，這些分區(qū)通過防火墻、防火門等耐火極限較高的構(gòu)件進行分隔，有效限制了火災在建筑內(nèi)的傳播范圍。其次，耐火構(gòu)造設(shè)計是提升建筑整體防火性能的重要手段，在高層建筑中，設(shè)計人員注重選用具有較高耐火極限的建筑材料和構(gòu)件。例如，在防火墻的設(shè)計中，會選用不燃燒體材料，并確保其耐火極限滿足規(guī)范要求，設(shè)計人員還會對建筑的承重結(jié)構(gòu)進行耐火保護，如采用防火涂料或防火板材進行包裹，提高其耐火性能。在實際工作中，設(shè)計人員還會根據(jù)高層建筑的實際情況進行個性化設(shè)計。例如，對于人員密集、火災危險性較大的區(qū)域，我們會適當增加防火分區(qū)的數(shù)量，并加強其耐火構(gòu)造設(shè)計，同時還會與建筑結(jié)構(gòu)、電氣等其他專業(yè)進行密切配合，確保防火分區(qū)、耐火構(gòu)造設(shè)計與其他消防系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)、相互補充。

（四）排煙系統(tǒng)與安全疏散通道設(shè)計

排煙系統(tǒng)與安全疏散通道設(shè)計是高層建筑消防工程設(shè)計中不可或缺的一環(huán)，通過科學合理的設(shè)計和施工，為高層建筑提供更加安全可靠的消防保障。首先，排煙系統(tǒng)的設(shè)計對于高層建筑火災中的煙霧控制至關(guān)重要，在火災發(fā)生時，煙霧和有毒氣體往往比火焰更加致命，因此設(shè)計人員采用自然排煙和機械排煙相結(jié)合的方式，確保在火災初期能夠有效排出煙霧，自然排煙利用建筑的開口部位如窗戶、陽臺等進行排煙，而機械排煙則通過排煙風機等設(shè)備強制排煙，同時排煙口的設(shè)置位置和數(shù)量也經(jīng)過精心計算，以確保排煙效果。其次，安全疏散通道的設(shè)計是保障人員迅速撤離的關(guān)鍵，設(shè)計人員根據(jù)高層建筑的樓層高度、使用功能以及人員數(shù)量等因素，合理規(guī)劃疏散通道的數(shù)量、位置和寬度，通道內(nèi)設(shè)置了明顯的疏散指示標志和應急照明設(shè)備，以便人員在火災發(fā)生時能夠迅速找到疏散方向，設(shè)計人員還特別考慮了特殊人群如老人、兒童以及殘疾人的疏散需求，設(shè)置了無障礙設(shè)施和輔助疏散設(shè)備。在實際工作中，設(shè)計人員還注重排煙系統(tǒng)與安全疏散通道的聯(lián)動設(shè)計，當火災發(fā)生時，排煙系統(tǒng)會自動啟動，同時疏散通道的指示標志和應急照明設(shè)備也會亮起，為人員疏散提供必要的指引和照明，此外還定期對排煙系統(tǒng)和疏散通道進行檢查和維護，確保其處于良好的工作狀態(tài)。

（五）消防應急照明與標識系統(tǒng)設(shè)計

在疏散通道、安全出口等關(guān)鍵位置設(shè)置應急照明燈具，確保在火災發(fā)生時能夠提供足夠的照明，還應設(shè)置明顯的疏散指示標志和安全出口標識，以便人員在火災發(fā)生時能夠迅速找到疏散方向。首先，應急照明的布局和亮度是關(guān)鍵，在高層建筑中，應急照明燈具應均勻分布在走廊、樓梯間、電梯前室等關(guān)鍵區(qū)域，確保在火災等緊急情況下，人員能夠清晰辨識逃生路線，應急照明的亮度應足夠，以克服煙霧等不利因素對視線的干擾。其次，標識系統(tǒng)的設(shè)計和設(shè)置也至關(guān)重要，標識系統(tǒng)應包括疏散指示標志、安全出口標志、消防器材位置標志等，以便人員在緊急情況下能夠迅速找到逃生出口和消防器材，標識的字體、大小和顏色應醒目，易于辨認，標識的設(shè)置位置應合理，避免被遮擋或混淆。最后，消防應急照明與標識系統(tǒng)還需要具備智能聯(lián)動功能，當火災發(fā)生時，系統(tǒng)能夠自動啟動應急照明和標識，并通過聲光報警等方式提醒人員疏散，系統(tǒng)還應與消防報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)等實現(xiàn)聯(lián)動，共同構(gòu)建高層建筑的安全防線。

二、高層建筑消防工程施工要點

（一）嚴格遵循消防設(shè)計規(guī)范

施工前應詳細研究并遵循相關(guān)的消防設(shè)計規(guī)范，確保施工活動符合標準和法規(guī)要求。首先，施工前必須深入研究并熟悉相關(guān)的消防設(shè)計規(guī)范，包括國家標準、行業(yè)標準以及地方規(guī)定等，這些規(guī)范詳細規(guī)定了消防設(shè)施的布置、材料選用、施工工藝等方面的要求，是施工過程中的重要依據(jù)。其次，在施工過程中，應嚴格按照消防設(shè)計規(guī)范進行施工，例如在消防管道的安裝過程中，必須按照設(shè)計要求確定管道的走向、管徑和連接方式，確保管道系統(tǒng)的完整性和密封性，在消防設(shè)備的安裝過程中，也要嚴格按照規(guī)范要求進行定位和固定，確保設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。最后，施工過程中還應加強質(zhì)量控制和檢查，定期對施工現(xiàn)場進行檢查，確保施工活動符合消防設(shè)計規(guī)范的要求，對于發(fā)現(xiàn)的問題和不符合規(guī)范的情況，應及時進行整改和處理，確保施工質(zhì)量和消防安全。

（二）施工材料的選擇與質(zhì)量控制

選用符合消防安全標準的材料，特別是在選擇防火、耐火和阻燃材料時，應嚴格把關(guān)，避免使用不合格或低質(zhì)量的材料。首先，施工材料的選擇應嚴格遵循消防設(shè)計規(guī)范和相關(guān)標準，對于消防管道、閥門、消防設(shè)備等關(guān)鍵材料，應選擇具有消防認證、質(zhì)量可靠的品牌和產(chǎn)品，確保其符合消防安全要求。其次，在材料采購過程中，應建立完善的供應商評估體系，選擇有良好信譽和穩(wěn)定供貨能力的供應商，對采購的材料進行嚴格的驗收，包括檢查材料的外觀質(zhì)量、規(guī)格尺寸、性能指標等，確保進場的材料符合設(shè)計要求，在施工過程中，還應對材料進行二次檢驗，確保在施工過程中沒有發(fā)生材料性能的改變，對于易燃、易爆等特殊材料，應設(shè)置專門的存放區(qū)域，并采取防火、防爆措施，確保施工安全。最后，質(zhì)量控制應貫穿于整個施工過程，定期對施工現(xiàn)場的材料進行抽查，確保施工過程中使用的材料始終符合質(zhì)量要求，對于不符合要求的材料，應及時進行更換或處理，防止因材料問題導致消防工程質(zhì)量下降。

（三）消防設(shè)備的精確安裝

確保消防栓、噴淋系統(tǒng)、報警器等消防設(shè)施的安裝位置準確，符合設(shè)計要求，并且易于操作和維護。首先，在安裝前，必須詳細閱讀設(shè)備說明書，了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能及安裝要求，同時對安裝位置進行現(xiàn)場勘查，確保設(shè)備安裝的準確性和可行性。其次，根據(jù)設(shè)計要求，精確確定設(shè)備的安裝位置，使用專業(yè)測量工具進行定位，確保設(shè)備安裝的水平和垂直度，對于關(guān)鍵設(shè)備，如消防泵、報警器等，還需進行特殊的固定和支撐，以確保其穩(wěn)定性，在安裝過程中，應嚴格按照設(shè)備說明書和消防規(guī)范進行操作，對于管道的連接、電線的敷設(shè)等細節(jié)工作，必須做到精確無誤，加強現(xiàn)場監(jiān)管，確保安裝質(zhì)量符合設(shè)計要求。最后，安裝完成后，應進行全面的檢查和測試，檢查設(shè)備的安裝質(zhì)量、接線情況等，確保設(shè)備完好無損，通過測試，驗證設(shè)備的性能是否滿足設(shè)計要求，確保其能夠在緊急情況下正常運行。

（四）施工現(xiàn)場安全管理

高層建筑消防工程施工現(xiàn)場應設(shè)置明顯的安全警示標志，并配備專職安全管理人員進行現(xiàn)場監(jiān)管，施工人員應嚴格遵守安全操作規(guī)程，佩戴安全防護用品，確保施工過程的安全。首先，確保施工現(xiàn)場設(shè)置明顯的安全警示標志，提醒施工人員和進出人員注意安全，制定詳細的安全操作規(guī)程，要求施工人員嚴格遵守，確保施工過程的規(guī)范性。其次，對施工人員進行安全教育和培訓，提高他們的安全意識和操作技能，通過定期組織安全知識講座、實操演練等活動，使施工人員能夠熟練掌握消防工程施工中的安全要求和應對措施。此外，加強對施工現(xiàn)場的監(jiān)管和檢查，及時發(fā)現(xiàn)并糾正存在的安全隱患，對于發(fā)現(xiàn)的違規(guī)行為和不安全因素，要及時進行整改和處理，確保施工現(xiàn)場的安全穩(wěn)定。最后，建立完善的應急預案和救援機制，以應對可能發(fā)生的突發(fā)情況，定期組織應急演練，提高施工人員的應急反應能力和自救互救能力。

結(jié)語

高層建筑消防工程設(shè)計施工，是保障人民群眾生命財產(chǎn)安全的重要防線，通過深入研究和探討，我們深刻認識到其復雜性和重要性，在設(shè)計階段，必須綜合考慮建筑功能、結(jié)構(gòu)特點、火災危險性等因素，確保防火分區(qū)、耐火構(gòu)造等設(shè)計科學合理。在施工階段，則需嚴格遵循消防設(shè)計規(guī)范，精心選材、精細施工，確保消防設(shè)備、管道線路、防火結(jié)構(gòu)等施工質(zhì)量過硬，同時也意識到高層建筑消防工程設(shè)計與施工是一項長期而艱巨的任務(wù)。未來，隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展和消防安全要求的提高，我們需持續(xù)創(chuàng)新、不斷進步，為高層建筑消防安全提供更加堅實的保障。

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