建筑防火技術在高層建筑設計中的應用研究

摘要：高層建筑發生火災事故的救援十分困難，所以，需采取切實可行的防范對策，減少火災的發生，其中，建筑消防技術的運用對高層建筑設計具有關鍵作用。通過對高層建筑火災特征的歸納和總結，分析了在高層建筑設計中運用消防技術的步驟與方法，并從不同的視角對其進行了探討，探究了建筑防火技術在高層建筑設計中運用的實際重點，以期達到最優的高層建筑防火效果，保證人們的生命和財產安全。

關鍵詞：建筑防火技術高層建筑建筑設計消防安全

ResearchontheApplicationofBuildingFireProtectionTechnologyinHigh-RiseBuildingDesign

MAWenmin

LanzhouZhongleiFireEngineeringCo.，Ltd.，LanzhouCity，GansuProvince，730000China

Abstract：Therescueoffireaccidentinhigh-risebuildingsisverydifficult，soitisnecessarytotakepracticalpreventivemeasurestoreducetheoccurrenceoffire，amongwhich，theapplicationofbuildingfireprotectiontechnologyplaysakeyroleinhigh-risebuildingdesign.Throughtheinductionandsummaryofthecharacteristicsofhig2WZy8dRDGaQuXflDwFSw/A==h-risebuildingfires，thispaperanalyzesthestepsandmethodsofapplyingfireprotectiontechnologyinhigh-risebuildingdesign，discussesitfromdifferentperspectives，andprobesintothepracticalkeypointsofapplyingbuildingfireprotectiontechnologyinhigh-risebuildingdesign，inordertoachievethebestfireprotectioneffectofhigh-risebuildingsandensurethesafetyofpeople'slivesandproperty.

KeyWords：Buildingfireprotectiontechnology;High-risebuildings;Buildingdesign;Firesafety

與一般的建筑物相比，高層建筑因其層數多，其火災的撲救難度更大，而且火災蔓延速度快、形式多樣，因此，如何有效地控制和防護高層建筑的火災已成為工程界的關鍵研究課題。因此，在高層建筑設計過程中，有效地運用建筑防火技術，在設計時期就能有效地執行防火對策，真正做到從根源上杜絕火災，保障人民群眾的生命和財產安全。

1高層建筑火災特點

1.1對救援裝備要求較高，救援難度大

相較于傳統建筑，高層建筑在火災救援方面通常面臨更高的挑戰。目前，在建筑行業中，當展開高層建筑的施工時，一般會選擇使用玻璃幕墻作為外墻材料。但在救援團隊從外部對建筑內部人員進行救援時，如果玻璃幕墻出現破損，不僅會造成更大的傷害，還可能威脅到救援人員的安全，從而增加救援的危險性。在救援高層建筑火災的過程中，外部噴水是一類常見的救援方式。然而，因為高層建筑原本的高度就高，消防救援過程運用的多種消防設施和工具可能不能達到高層建筑的救援需要，這可能會導致救援過程中遇到很多困難，消防車輛所儲存的水量和輸水管道的長度可能不足以實現高層建筑的滅火需求，從而會增加具體滅火的難度。

目前，我國運用的消防車主炮的噴射距離大約是150m，而消防救援的最大高度可以達到100m，所以，若是建筑物的高度大于150m，救援行動可能會受到阻礙。另外，在我國的眾多城市中，消防團隊還沒有配備專門的消防直升飛機，這使得為高樓的火災救援提供有利環境變得困難。除此之外，在某些高層建筑中，消防用品的放置部位和數目往往與國家發布的相關規定不一致，在這樣的環境下，如果發生火災，建筑內的工作人員很容易缺乏有效的自救機制，從而很有可能導致重大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

通常，高層建筑特別是高層住宅樓一旦發生火災，就很難對其進行有效的控制，并且只要出現火災，火勢會迅速蔓延。首先，在高層建筑中，有很多豎向通道，如電纜井、電梯井、樓梯間等，若是建筑物內使用的防火分隔方法不科學，或者完全沒有設置對應的防火隔離，那么，在發生火災時，很容易導致火災迅速擴散，使火勢變得更大。其次，為了保證高層建筑的牢固度和可靠度，高層建筑的基礎面積一般都比較大，并且加上建筑物的高度的增加，其地基面積也會隨之增大，因此，在高層建筑中就會有更多的出口、通道、走道等，而這些設施都能夠成為高層建筑內的火災拓展通道。

1.3建筑內部人員集中，疏散難度大

高樓大廈之間一般都是居民集中的地方，一旦發生火災，沒有太多的退路。特別是在高樓里，電梯是一種非常普遍的裝置，它負責著人們每天的進出。但當發生火災時，電梯裝置就不能正常工作了，這時，樓梯就成了最大的安全出口，大樓里的人都會選擇從樓梯上逃走，造成了人員的擁擠和集中，撤退的時間拖得越久，那么危險性就會越高。另外，在高層的具體施工過程中，為了增加室內可利用空間，一般不會預留太多的公用區域，從而使疏散過程中發生擁擠狀況的概率進一步增加。并且，由于高層建筑缺乏常規的防火疏散演習，在實際發生火災時，容易導致人群聚集、踩踏等現象，嚴重影響了高層建筑的人員安全疏散[2]。

2建筑防火技術應用的流程與方法

2.1建筑防火技術應用的具體流程

在高層建筑的設計中，建筑防火技術展現出了其獨特的復雜性。因此，設計團隊在展開防火設計時，必須根據高層建筑的實際功能和用途來制定策略，以保障消防設計更有針對性。目前，在進行建筑防火性能的規劃過程中，許多高層建筑的設計和建設企業往往會把以往的經驗用作施工圖紙設計階段的主要參考，這樣就忽視了實地考察和勘測高層建筑建造場內這一關鍵環節，或是在勘察時期未完成系統化和全面化及不夠嚴謹和定量的建筑物研究和評估。在這樣的背景下，最后形成的建筑防火設計規劃很難達到高層建筑自身的運用標準，以及國家和領域內部的規定和標準。為了預防這種情況的出現，在高層建筑的設計過程中使用建筑防火技術時，必須確定高層建筑的功能和用處，同時，對高層建筑的實施場地展開全面的考察，完整了解實際的建設狀況，然后，根據研究和評估的結果，設計出符合相關標準和規范的設計規劃，保證設計方案是科學的和有效的[3]。

2.2建筑防火技術在高層建筑設計中應用方法

在高層建筑設計過程中，如果要使建筑防火技術的運用成效達到最優、將其自身的作用最大化呈現，就必須采用合理的設計方案對其進行實際的消防設計。

一方面，要根據建筑物自身的防火安全目的來協商并決定。一是總體的目的。高層建筑消防設計的總體目標是盡可能地將損失降到最低，其根本目標是保證建筑內工作人員的生命與財產安全，并保護建筑本身的環境與構造，最大限度地減少火災事故造成的經濟損失。二是功能定位。高層建筑的功能目標是與總體目標相對應的。例如，為了保證建筑內的工作人員的人身和財產的安全，其目的應該是在發生火災時迅速將人員疏散至安全區域。在對功能目標進行更深層次細化的同時，也要設定績效目標和相關指標，這是為了保證在高層建筑設計規劃中運用建筑防火技術時能夠以量化的數據和參數的方式將防火對策的運用表現出來，如在一定范圍內提前留下一定的公共空間供人們撤離等。另外，績效指數可以用來評估高層建筑的防火設計規劃是否科學，以此來調整和完善消防設計規劃中的缺陷，提高設計的成效。

另一方面，必須在特定的范圍內進行全面的界定。在設計過程中，有關設計者應該全面地考慮到高層建筑自身的特點、使用、性質等方面的因素，從而達到建筑內部各區域的劃分及構造的科學配置。特別是對于建筑內空間中的火災重點和難點，有必要制定更有針對性的消防設計規劃，以滿足建筑的各個有關參與主體的需求，保證消防設計的合理性[4]。

3高層建筑設計中建筑防火技術的應用要點

3.1防火間距與防火分區的設計要點

在高層建筑中，為了更好地控制火勢的進一步發展，需要將防火分區的設計納入到設計規劃中。在實施防火分區設計的過程中，應徹底利用防火分區來控制火勢的擴展，從而為建筑內的人員贏得逃生的機會。另外，在高層建筑中采用消防技術時，也要注意防火間隔的確定，合理的防火間隔對火災的控制起著至關重要的作用。一般高層住宅的防火間隔不得少于13m，而高層住宅與其鄰近的裙房則不宜少于9m。

3.2安全疏散系統的設計要點

高層建筑在發生火災后，應快速地展開疏散，因此，在將消防技術運用于高層建筑時，也要對其實施完善。

3.2.1垂直方向安全疏散系統的設計

豎向疏散通道是建筑內人員疏散的主通道線路，通常由消防電梯、避難樓層（室）、樓梯等組成。

第一，按照《建筑設計防火規范》的相關標準，高度為33m以上的住宅建筑、一級住宅建筑、高度32m以上的二類高層公共建筑、設有消防電梯的建筑的地下或半地下室，以及埋深超過10m、建筑面積超過3000m2的其它地下或半地下建筑（室）都要設置消防電梯。

第二，為了保證被困人員的生命安全，并能有效地防止火災的繼續擴散，就需要在高層建筑中設置避難層（室）。在設計避難層（室）的過程中，首個避難層（室）樓層與火災救援現場地面的距離不得超過50m，兩個避難層（室）間距不能超過50m。其中，避難所（室）的凈面積應該可以達到避難人員的相應需求，要達到5.0人/m2的標準，并且要在建筑內設置防煙、照明、報警、滅火等相應的設施。

第三，對于一類高層公用建筑及高度32m以上的第二類高層公用建筑，疏散樓梯宜設置防煙樓梯。對裙房和建筑高度不超過32m的二類高層公用建筑的疏散樓梯，宜設封閉式樓梯間。除此之外，為了避免在人員撤離過程中兩個樓層之間的人員互相影響，從而影響到疏散的效率，所以，應該在高層建筑的主樓與裙房之間單獨設置一個樓梯間[5]。

3.2.2水平方向安全疏散系統的設計

在橫向逃生系統中，走道是最關鍵的一環設施，因為它不僅是一個出口，它還需要提供照明以指示逃生方向，以及滅火和排煙等功能。在進行具體的安全疏散過程中，一是要考慮人員的疏散距離，其中，詳細內容包括人員的疏散時間和路線的寬度；二是應該為階梯的結構做好有效的設計，一般狀況下，根據不一樣的防火分區，設計兩個或更多的安全出口，這樣才能防止因火災而造成的安全出口被堵住而無法逃生的狀況；三是需要對高層建筑的通道形式展開設計規劃，通常，在高層建筑中，環形步行道是一種較為普遍的通道方式，但在具體條件不允許的情況下，也能夠采用袋式步行道，不過在設計時應合理地控制其長度。另外，能夠在建筑物內設置豎向避難口或緩沖通道，以方便人員撤離[6]。

4結語

相比于普通的建筑物，高層建筑由于其高度的特殊性，它的內部消防安全問題也更為突出，如果發生火災，通常會造成比較大的經濟損失和人員傷亡。所以，為有效防止火災的發生與發展，必須將建筑防火技術應用于高層建筑的設計中，從而達到減少火災的可能性。在設計過程中，要從重點部位和場所著手，貫徹“預防為主，防消相結合”的基本準則，使消防設計的品質得到最大程度的完善。

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]羅明華.性能化防火設計在高層建筑中的應用研究[D].廣州：廣東工業大學，2022.

[6]張宏運.基于BIM與RFID技術的寫字樓火災疏散路線選取方法[D].西安：西安建筑科技大學，2021.