建筑防火技術在高層建筑設計中的應用探究

王雪松

摘要：高層建筑火災事故的救援難度較大，因此，需要借助可行的預防性手段，降低火災發生概率，而建筑防火技術在高層建筑設計環節中的應用可以發揮重要效能。在概述高層建筑火災特點的基礎上，對高層建筑設計中建筑防火技術應用的流程和方法進行了分析，并從多個角度出發，研究了建筑防火技術在高層建筑設計中應用的具體要點，旨在優化高層建筑的防火性能，保障人員生命財產安全。

關鍵詞：建筑防火技術；高層建筑；設計；具體應用

相較于普通建筑而言，高層建筑由于層數更高，一旦發生火災，救援工作將會面臨較大的難度，且高層建筑的火災還呈現出蔓延速度快、方式多的特點，針對高層建筑的火災防控一直是建筑領域研究的重點內容。為此，在高層建筑設計期間，可以將建筑防火技術加以有效應用，從設計階段即將防火措施進行有效的貫徹落實，從而切實達成從源頭上避免火災發生的目的，維護民眾的生命財產安全。

1 高層建筑火災特點

高層建筑中發生的火災事故通常會造成較大的損害，這一類火災的特點主要表現在：

1.1? 對救援裝備要求較高，撲救難度大

與常規的建筑進行比較可以發現，高層建筑火災的救援難度往往更大。當前，建筑領域在實際進行高層建筑的建設時，建筑的外墻通常會采用玻璃幕墻的形式，當救援人員選擇從外部救援建筑內部人員時，一旦出現玻璃幕墻破碎的情況，將會帶來更加嚴重的損害，同時還可能對人員的安全造成威脅，加大救援難度。在對高層建筑火災進行救援時，在外部噴水是一種較為普遍的救援形式，但是由于高層建筑本身的高度較高，消防救援期間所使用的各類消防設備和工具可能難以滿足高層的救援需求，使得救援過程中需要面臨較多的困難。消防車輛中儲存的水量以及輸水管道的長度可能也難以滿足高層建筑的滅火需求，從而加大實際的撲救難度。

現階段，我國所使用消防車主炮噴射射程基本為150m，消防救援的最大高度為100m，因此，如果建筑本身的高度超出150m，將會使得救援工作無法順利開展。此外，我國許多城市的消防隊伍之中尚未配備專用的消防直升機，難以為高層建筑的火災救援創造有利條件。不僅如此，一些高層建筑之中消防物品的擺放位置和數量均與國家所出臺的有關標準不相符，在這種情況下，一旦出現火災，建筑內部的人員缺乏良好的自救條件，極易產生較為嚴重的人員傷亡和財產損失[1]。

1.2? 火災蔓延速度較快，蔓延方式多

常規情況下，高層建筑尤其是高層住宅建筑出現火災事故，想要實現有效控制火情并非易事，且火災發生之后，其本身的蔓延速度也相對較快。這是因為：一方面，高層建筑中存在較多的豎向通道，如電纜井、電梯井以及樓梯間等，如果建筑內部所采用的防火分隔方式不夠合理，甚至根本沒有設置相應的防火分隔，火災事故發生時，極易造成火情快速蔓延，擴大火勢。另一方面，出于保障高層建筑自身堅固性和可靠性的目的，高層建筑的地基面積通常較大，且隨著建筑本身高度的增長，建筑的地基面積也會擴大，如此一來，高層建筑之中將會存在較多的出口、通道以及走廊等，而這些設施均可以作為高層建筑內部火災蔓延的途徑。

1.3? 建筑內部人員集中，疏散難度大

在高層建筑之中往往聚集著許多民眾，當火災事故發生之后，能夠供民眾逃離建筑物的途徑并不多。具體而言，在高層建筑之中，電梯是一種十分常用的特種設備，負責人們日常的上下樓通行，而出現火災事故時，電梯設備將無法正常運行，此時，樓梯將成為最為主要的逃生通道，建筑中的人們均會選擇從樓梯逃生，從而造成人員擁堵、密集的情況。隨著撤離時間的延遲，所造成的人員傷亡也會更加嚴重。除此之外，在高層建筑實際建設期間，出于擴大室內可用面積的目的，通常不會預留出過多的公共面積，這種情況進一步加大了逃生時出現擁堵情況的可能性。同時，高層建筑通常也不會定期開展消防逃生演練，當真正出現火災事故時，易發生踩踏和擁擠的情況，這對于高層建筑人員疏散而言是十分不利的。

2 建筑防火技術在高層建筑設計中應用的具體流程與方法

長期以來，火災事故的防控均是高層建筑設計和施工期間的重點內容，為此，有必要針對建筑防火技術在高層建筑設計中的具體應用展開探討。

2.1? 建筑防火技術在高層建筑設計中應用的具體流程

建筑防火技術在高層建筑設計中的應用呈現出較為明顯的復雜化特征，設計人員在進行防火設計期間，需要以高層建筑本身的功能和實際用途為依據，確保消防設計更具針對性。當前，一些高層建筑的設計單位和施工建設單位在針對建筑防火性能開展設計時，一般還會將過去的建造經驗作為施工圖紙設計期間的重要參考，從而忽略了實地考察、勘測高層建筑建造現場這一重要環節，或者是在勘察期間沒有做到系統化與全方位化，缺乏嚴謹、定量的建筑物分析與評估。這種情況下，最終所生成的建筑防火設計方案難以滿足高層建筑本身的使用要求、國家層面和行業內部的規范標準要求。為了避免此類現象的產生，在高層建筑設計中應用建筑防火技術時，應當充分明確高層建筑本身的功能和用途，并對高層建筑的施工現場進行充分考察，對具體的建設情況做到全方位了解，進而結合分析與評估結果，制定出與相關要求和規范相符的設計方案，確保設計方案足夠合理、足夠科學[2]。

2.2? 建筑防火技術在高層建筑設計中應用的方法

在高層建筑設計期間，若想實現建筑防火技術應用效果的優化，最大限度發揮技術本身的效能，在具體開展高層建筑防火設計時，需要使用正確的設計方法。

第一，應當針對建筑本身的消防安全目標進行商議和確定。一是整體目標。最大限度降低損失是高層建筑防火設計的整體目標，其最終目的在于為建筑物內部人員的生命財產安全提供保障，同時對建筑物自身的環境和結構予以保護，盡可能地降低火災事故所引發的財產損失。二是功能目標。高層建筑功能目標的確立是相對于整體目標而言的。舉例來說，對建筑物內部人員的生命財產安全進行保障，目標應為火災事故出現時，人員能夠在短時間內轉移到安全地帶。進一步細化功能目標時，還需要進行績效目標及有關指標的設立，即確保建筑防火技術應用到高層建筑設計方案中時，可以以數據和參數的定量形式，切實體現出防火措施的應用，例如預留出具體面積的公共區域用于人員疏散等。除此之外，績效指標還能夠對高層建筑消防設計方案的合理程度進行評價，從而基于這一前提，對消防設計方案中存在的不足之處進行改進和優化，提升設計效果。

第二，需要對具體的設計范圍做到充分明確。在設計期間，設計人員應當對高層建筑本身的特點、用途以及性質等多項相關內容進行全方位考慮，進而實現建筑物中各個區域劃分和結構設置足夠合理的目標。尤其是建筑物內部空間存在的消防重難點區域，需要建立起更具針對性的防火設計方案，并以建筑物相關的多方主體所提出的要求作為依據，確保消防設計的科學化[3]。

3 高層建筑設計中建筑防火技術的應用要點

建筑防火技術在高層建筑設計中的應用能夠為建筑物安全性能的提升創設良好環境，有效防止火災事故的產生。從本質上來說，在高層建筑設計中融入防火技術屬于一種預防性措施，這項工作的落實需要注重多方面要點。

3.1? 防火間距與防火分區的設計要點

在高層建筑中，出于有效控制火災蔓延的目的，應當在設計方案之中融入防火分區的設計。在對防火分區進行設計時，需要能夠充分發揮防火分區抑制火災蔓延的作用，為建筑物內部人員爭取更多的逃生時間。此外，在將建筑防火技術應用到高層建筑設計中時，還應當進行防火間距的設計。科學的防火間距可以在控制火情火勢之中發揮關鍵效能。常規情況下，高層民用建筑之間的防火間距不應小于13m，高層建筑與相鄰高層建筑裙房的防火間距不應小于9m。

3.2? 安全疏散系統的設計要點

高層建筑發生火災事故之后，需要及時進行人員疏散，為此，當建筑防火技術應用到高層建筑設計之中時，還應當對安全疏散系統進行優化設計。

第一，垂直方向安全疏散系統的設計。這一方向的安全疏散系統是建筑物中人員逃生的主要路線，一般由消防電梯、避難層（間）和樓梯等設施構成[4]。首先，依據《建筑設計防火規范》的有關規定，建筑高度大于33m的住宅建筑、一類高層公共建筑和建筑高度大于32m的二類高層公共建筑、設置消防電梯的建筑的地下或半地下室、埋深大于10m且總建筑面積大于3000m?的其他地下或半地下建筑（室），均應當設置消防電梯。與樓梯相比，電梯系統本身的運行速度更快，當高層建筑發生火災事故時，消防電梯可以發揮作用，大幅縮短人員疏散時間，更好地保障人身安全。其次，為保障受困人員的人身安全，有效避免火情的進一步蔓延，應當在高層建筑內部進行避難層（間）的設計。在設計避難層（間）時，第一個避難層（間）的樓地面至滅火救援場地地面的高度不應大于50m，兩個避難層（間）之間的高度不宜大于50m。且避難層（間）的凈面積應能滿足設計避難人數避難的要求，并宜按5.0人/m?計算，同時，其內部需要設置防煙、照明、報警以及滅火等一系列設施。最后，一類高層公共建筑和建筑高度大于32m的二類高層公共建筑，其疏散樓梯應采用防煙樓梯間。裙房和建筑高度不大于32m的二類高層公共建筑，其疏散樓梯應采用封閉樓梯間。另外，在高層建筑主樓和裙房之中應當獨立設置樓梯間，以免人員疏散時雙方人員相互影響，降低疏散效率。

第二，水平方向安全疏散系統的設計。在這一方向的安全疏散系統之中，走道是最為重要的設施之一，其不僅是疏散通道，還需要具備照明、指示正確逃生方向、滅火排煙等多種功能。在實際設計時，首先，需要對疏散距離進行考慮，具體內容應當包含疏散時間與通道寬度[5]。其次，還應當針對樓梯配置進行有效設計。通常情況下，對于不同的防火分區，在設計時應當進行2個或2個以上安全出口的設計，這可以有效避免安全出口堵塞無法逃生情況的出現。最后，還需要對高層建筑的走道形式進行設計。常規情況下，環形走道是高層建筑中走道的常見形式，如果實際條件有限，可以進行袋形走道的設計，設計時需要對袋形走道的長度進行科學控制。此外，為了為人員疏散提供便利，還可以設置垂直避難口或緩降器。

4 結語

相較于一般的建筑而言，高層建筑自身的高度較高，其內部的火災防控形勢也更加嚴峻，一旦發生火災事故，將會引發較為嚴重的財產損失與人員傷亡。因此，為了有效避免火災的出現和蔓延，需要在高層建筑設計中融入建筑防火技術，以期最大限度降低高層建筑火災事故發生概率。在設計期間，應當從關鍵區域和場所入手，落實“預防為主、防消結合”的基本原則，切實優化防火設計質量。

參考文獻：

[1]呂細林.性能化設計方法在高層建筑防火設計中的應用[J].消防界（電子版），2022，8（9）：93-94.

[2]張平貴.防火分隔技術在建筑消防中的應用研究[J].今日消防，2023，8（1）：85-87.

[3]王國祥.BIM技術在高層建筑防火監督中的應用研究[J].工程建設與設計，2022（22）：99-101.

[4]王富強.試論超高層民用建筑防火措施與滅火救援技術[J].建筑安全，2021，36（4）：30-32.

[5]柏勵.研究防火分隔技術在建筑防火中的運用策略[J].中國住宅設施，2022（6）：63-65.

Research on the application of building fire protection technology in high-rise building design

Wang Xuesong

（Zheng'an County Fire and Rescue Section of Zunyi， Guizhou Zunyi 563000）

Abstract： It is difficult to rescue fire accidents in high-rise buildings. Therefore， feasible preventive measures are needed to reduce the probability of fire occurrence. The application of building fire prevention technology in the design of high-rise buildings can play an important role. On the basis of summarizing the fire characteristics of high-rise buildings， the process and method of building fire protection technology application in high-rise building design are analyzed. And from multiple perspectives， the specific points of the application of building fire protection technology in high-rise building design are studied， aiming to optimize the fire protection performance of high-rise buildings and ensure the safety of people's lives and property.

Keywords： building fire protection technology; high-rise building; design; specific application