既有建筑消防設(shè)計(jì)改造中建筑防火難點(diǎn)及解決思路

摘要：既有建筑消防設(shè)計(jì)改造利用是推動(dòng)城市發(fā)展、提升城市整體消防安全水平的重要舉措。因存在新舊規(guī)范更新變化問題，大量改造建筑在消防設(shè)計(jì)中面臨難題。現(xiàn)系統(tǒng)梳理我國建筑防火規(guī)范的發(fā)展歷程，重點(diǎn)分析既有建筑改造中防火間距不足、疏散樓梯數(shù)量不夠、平面布置難以調(diào)整、防火墻設(shè)置不當(dāng)以及建筑外保溫系統(tǒng)燃燒性能不達(dá)標(biāo)等關(guān)鍵難點(diǎn)，結(jié)合全國30份地方性工程技術(shù)指南的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出性能替代、局部強(qiáng)化等補(bǔ)償性改造策略，旨在為解決這些難點(diǎn)提供參考方案，促進(jìn)既有建筑得到有效再利用。

關(guān)鍵詞：既有建筑；消防設(shè)計(jì)改造；建筑防火

中圖分類號(hào)：TU998.1" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " "文章編號(hào)：2096-1227（2025）03-0101-06

目前，國內(nèi)建成區(qū)建筑總面積已達(dá)569億m2，但大部分為20世紀(jì)70年代以前建造的老舊建筑[1]。陳安定等[2]對(duì)國內(nèi)275棟既有公共建筑開展系統(tǒng)性調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前有30%～50%的建筑正面臨著結(jié)構(gòu)安全及功能不適的困境[3]。在此背景下，全國各地城市掀起了大規(guī)模的城市更新與建設(shè)浪潮。既有建筑消防改造無疑是城市建設(shè)從增量擴(kuò)張轉(zhuǎn)向存量優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2021年印發(fā)《關(guān)于開展既有建筑改造利用消防設(shè)計(jì)審查驗(yàn)收試點(diǎn)的通知》，該通知和GB55037—2022《建筑防火通用規(guī)范》特別強(qiáng)調(diào)，既有建筑改造項(xiàng)目在維持原使用功能不變的情況下，原則上應(yīng)滿足現(xiàn)行國家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；若因客觀條件限制確有困難的，應(yīng)不低于建成時(shí)的消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1 建筑防火規(guī)范發(fā)展歷程

在探討既有建筑消防設(shè)計(jì)改造中建筑防火難點(diǎn)及解決思路之前，有必要對(duì)我國建筑防火規(guī)范的發(fā)展歷程進(jìn)行論述。我國建筑防火規(guī)范體系的發(fā)展可追溯至1954年蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的引入，經(jīng)歷了多次重要變革與完善：1956年頒布的《工業(yè)企業(yè)和居住區(qū)建筑設(shè)計(jì)暫行防火標(biāo)準(zhǔn)》首次確立了建筑防火設(shè)計(jì)的法律依據(jù)。1975年發(fā)布的TJ16—74《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》雖填補(bǔ)了系統(tǒng)性規(guī)范的空白，卻未涵蓋高層建筑防火要求。為彌補(bǔ)這一缺陷，1982年我國首次發(fā)布了GBJ45—82《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。1988年，公安部批準(zhǔn)修訂后的GBJ16—87《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》為國家標(biāo)準(zhǔn)，原TJ16—74《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》同時(shí)廢止。1995年，在總結(jié)1985年哈爾濱天鵝飯店火災(zāi)事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后，全面修訂的GB50045—95《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》出臺(tái)，該規(guī)范對(duì)高層建筑的防火設(shè)計(jì)進(jìn)行了重大改進(jìn)，提出了更為嚴(yán)格的防火要求，此后一直到2005年，該標(biāo)準(zhǔn)又經(jīng)歷了多輪修訂。2006年，GB50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的出臺(tái)標(biāo)志著規(guī)范體系的重大進(jìn)步，這是我國首次統(tǒng)一系統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)通用防火標(biāo)準(zhǔn)。2014年，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的修訂實(shí)現(xiàn)了重大突破，將《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》與《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》整合統(tǒng)一，強(qiáng)化了規(guī)范的普適性。2018年，GB50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》局部修訂，進(jìn)一步提升了防火標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性。2022年實(shí)施的GB55037—2022《建筑防火通用規(guī)范》作為強(qiáng)制性規(guī)范，取代了多項(xiàng)舊標(biāo)準(zhǔn)，成為規(guī)范體系發(fā)展的重要里程碑。2024年6月，為適應(yīng)城市更新需求，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部啟動(dòng)《既有建筑改造防火技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》編制工作，并于同年11月通過專家審查，推動(dòng)了既有建筑防火規(guī)范的完善與創(chuàng)新。

2 既有建筑消防設(shè)計(jì)改造中的建筑防火難點(diǎn)

雖然我國建筑防火體系已逐步建立并不斷完善，但既有建筑受限于自身結(jié)構(gòu)、歷史遺留問題等因素，在遵循現(xiàn)行國家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，面臨重重挑戰(zhàn)。其中，新舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范銜接難，已成為既有建筑消防設(shè)計(jì)改造領(lǐng)域亟待攻克的關(guān)鍵難題。本文通過詳細(xì)分析歷版建筑防火規(guī)范，深入剖析規(guī)范變遷給既有建筑改造帶來的建筑防火技術(shù)難題，為相關(guān)問題的解決提供理論支持。

2.1" 防火間距不足

防火間距指的是防止著火建筑在一定時(shí)間內(nèi)引燃相鄰建筑，便于消防撲救的間隔距離。本文梳理了新舊標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于防火間距的規(guī)定（表1～表4），發(fā)現(xiàn)規(guī)范變遷對(duì)防火間距也提出了不同要求。以高層建筑為研究對(duì)象，如表3、表4所示，對(duì)比分析新舊防火規(guī)范的技術(shù)差異發(fā)現(xiàn)：GB50045—95（2005年版）《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》統(tǒng)一規(guī)定高層建筑與裙房的防火間距為9m。而GB50016—2014（2018年版）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中則采用分級(jí)控制原則，以裙房耐火等級(jí)作為高層建筑與裙房防火間距的設(shè)計(jì)依據(jù)：當(dāng)裙房耐火等級(jí)為一級(jí)或二級(jí)時(shí)，維持9m間距要求；當(dāng)耐火等級(jí)降至三級(jí)或四級(jí)時(shí)，則分別將最小間距提高至11m和14m。雖然規(guī)范修訂在理論層面具有可行性，但既有建筑受限于結(jié)構(gòu)條件和使用功能，往往難以滿足新的間距要求，這一矛盾凸顯了建筑防火標(biāo)準(zhǔn)更新過程中的實(shí)施困境。

2.2" 疏散樓梯數(shù)量不夠

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，疏散樓梯成為連接建筑物各樓層和室外安全出口的唯一逃生通道，其數(shù)量、寬度、防火性能等因素直接影響了人員疏散速度和人員安全程度，是保障人員生命安全的重要建筑設(shè)施。在各版建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中，原則性要求建筑不少于2個(gè)疏散樓梯，當(dāng)確有困難且符合特定條件時(shí)，可放寬要求設(shè)置1個(gè)。根據(jù)GB50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定（表5），除醫(yī)院、療養(yǎng)院、老年人建筑及托兒所、幼兒園的兒童用房和兒童游樂廳等兒童活動(dòng)場所等外，對(duì)于耐火等級(jí)為一、二級(jí)且層數(shù)不超過3層的公共建筑，當(dāng)每層建筑面積不超過500m2，且第二、三層人數(shù)之和不超過100人時(shí)，允許設(shè)置1個(gè)疏散樓梯。但GB50016—2014（2018年版）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中這一要求被收緊（表6），要求同類建筑每層最大建筑面積為200m2，且第二、三層人數(shù)之和不超過50人時(shí)可設(shè)置1個(gè)疏散樓梯。這一規(guī)范調(diào)整雖然提升了建筑安全標(biāo)準(zhǔn)，但針對(duì)當(dāng)初執(zhí)行2006版建筑防火規(guī)范竣工驗(yàn)收的建筑而言，既有建筑目前不符合現(xiàn)行國家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而增設(shè)疏散樓梯卻面臨諸多困難：受限于原有建筑布局和空間規(guī)劃，很難在不破壞原有結(jié)構(gòu)的情況下增設(shè)新的疏散樓梯。同時(shí)，也需要考慮建筑結(jié)構(gòu)的承重能力，如果建筑原有的承重結(jié)構(gòu)無法支撐新增樓梯的重量，就需要進(jìn)行額外的加固處理，這不僅增加了改造難度，還提高了改造成本。

2.3" 平面布置難以改變

2.3.1" 柴油發(fā)電機(jī)房

柴油發(fā)電機(jī)房是建筑內(nèi)重要的電力供應(yīng)設(shè)施，提供的應(yīng)急電力能夠維持消防水泵、防排煙系統(tǒng)、消防電梯等關(guān)鍵消防設(shè)備的正常運(yùn)行，為人員疏散和火災(zāi)撲救創(chuàng)造有利條件。通過對(duì)1975年至今的國家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理，可以發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)房設(shè)置樓層的規(guī)范要求經(jīng)歷了顯著變化（表7）：GBJ16—87《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》尚未對(duì)機(jī)房位置做出明確規(guī)定；直至1995年，GB50045—95《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》首次提出將柴油發(fā)電機(jī)房設(shè)置在建筑物首層及地下一、二層的技術(shù)要求。因此，對(duì)于建成在20世紀(jì)80年代的建筑而言，柴油發(fā)電機(jī)房可能存在設(shè)置在地下三層及以下的情況。在既有建筑改造過程中，由于設(shè)備系統(tǒng)布局復(fù)雜、結(jié)構(gòu)條件限制等因素，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)房進(jìn)行樓層提升往往面臨較大技術(shù)挑戰(zhàn)，改造工作具有相當(dāng)大的難度。

2.3.2" 消防水泵房

消防水泵房是建筑消防系統(tǒng)中的重要組成部分，為建筑提供可靠的消防水源和水壓，確保建筑在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠迅速、有效地進(jìn)行滅火。通過對(duì)各版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行梳理（表8），發(fā)現(xiàn)自2018年《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》修訂以后，才針對(duì)消防水泵房的樓層位置和埋深提出明確的限制條件，而這些要求在過往的版本中并未涉及。鑒于消防水泵房內(nèi)部配置了大量需通過吊裝方式安裝的設(shè)備，因此，消防水泵房位置的變更和設(shè)備遷移難度不小。

2.4" 防火墻難以設(shè)置在承重結(jié)構(gòu)上

防火墻主要是指防止火災(zāi)蔓延至相鄰區(qū)域且耐火極限不低于3.00h的不燃性墻體。在劃分防火分區(qū)和防止建筑間火勢擴(kuò)散方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過對(duì)各版標(biāo)準(zhǔn)中防火墻規(guī)定的梳理（表9），發(fā)現(xiàn)在GB50045—95（2005年版）《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中，并未明確闡述防火墻的具體設(shè)置位置；GB50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》也未對(duì)輕質(zhì)防火墻的設(shè)置位置做出具體規(guī)定；直至GB50016—2014（2018年版）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》才明確提出防火墻應(yīng)直接設(shè)置在建筑基礎(chǔ)或框架、梁等承重結(jié)構(gòu)上的技術(shù)要求。這一規(guī)范變遷導(dǎo)致現(xiàn)有建筑中普遍存在防火墻未與承重結(jié)構(gòu)直接連接的情況。若要對(duì)這些防火墻進(jìn)行改造，可能會(huì)改變?cè)械姆阑鸱謪^(qū)布局，影響建筑的整體防火性能，改造過程中往往還需要對(duì)相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整甚至拆除重建，這面臨著相當(dāng)大的技術(shù)難度。

2.5" 外墻系統(tǒng)的燃燒性能不滿足要求

建筑外墻系統(tǒng)的燃燒性能是衡量防火性能的重要指標(biāo)，主要由各組成材料的燃燒特性構(gòu)成，包括外墻面層裝飾材料、基層墻體、外保溫系統(tǒng)和防水材料等。根據(jù)我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》，建筑材料的燃燒性能通常劃分為四個(gè)等級(jí)：A級(jí)為不燃性建筑材料，具有優(yōu)異的防火性能；B1級(jí)為難燃性建筑材料，具有良好的阻燃性；B2級(jí)為可燃性建筑材料，存在一定的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；B3級(jí)為易燃性建筑材料，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)最高。近二十年來，因建筑外墻保溫材料和裝飾板材防火性能不達(dá)標(biāo)引發(fā)的火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，其中2009年央視新址北配樓火災(zāi)就是典型案例[4]。

隨著GB50016—2014（2018年版）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的頒布以及各地方指導(dǎo)文件的出臺(tái)，新建建筑在外墻防火安全性能方面的提升成效顯著。然而，建成較早的既有建筑外墻系統(tǒng)，由于以往規(guī)范中對(duì)于外墻系統(tǒng)燃燒性能的標(biāo)準(zhǔn)缺失（表10），大量外墻系統(tǒng)在燃燒性能等級(jí)上難以符合當(dāng)前規(guī)范的嚴(yán)格要求。當(dāng)既有建筑不涉及外立面改造時(shí)，更換那些不符合標(biāo)準(zhǔn)的外墻保溫材料面臨著諸多實(shí)際困難，在部分建筑進(jìn)行局部改造的情況下，要求整棟建筑的外墻系統(tǒng)全面更換，要求又過于嚴(yán)苛。因此，既有建筑外保溫系統(tǒng)亟須在未來某一階段內(nèi)實(shí)施專項(xiàng)治理與必要的更新改造。

6.7.4A 除本規(guī)范第6.7.3條規(guī)定的情況外，下列老年人照料設(shè)施的內(nèi)、外墻體和屋面保溫材料應(yīng)采用燃燒性能為A級(jí)的保溫材料：1 獨(dú)立建造的老年人照料設(shè)施；2 與其他建筑組合建造且老年人照料設(shè)施部分的總建筑面積大于500m2的老年人照料設(shè)施

6.7.6 除設(shè)置人員密集場所的建筑外，與基層墻體、裝飾層之間有空腔的建筑外墻外保溫系統(tǒng)，其保溫材料應(yīng)符合下列規(guī)定：1 建筑高度大于24m時(shí)，保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級(jí)；2 建筑高度不大于24m時(shí)，保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B1級(jí)

3 既有建筑消防設(shè)計(jì)改造中建筑防火難點(diǎn)的解決思路

針對(duì)既有建筑消防設(shè)計(jì)改造中由于新舊規(guī)范變化導(dǎo)致的建筑防火改造難點(diǎn)，通過對(duì)全國各省（區(qū)、市）出臺(tái)的工程技術(shù)指南（共計(jì)30份）進(jìn)行梳理歸納（表11），總結(jié)了相應(yīng)的解決思路。

3.1" 防火間距

在既有建筑防火間距改造過程中，由于需要變動(dòng)周圍相鄰建筑的總平面布局，基本難以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)防火間距不滿足現(xiàn)行規(guī)范時(shí)，建筑相鄰?fù)鈮Φ哪突饦O限之和不應(yīng)低于3.00h；當(dāng)防火間距既不滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，也不符合建筑建成時(shí)采用的原標(biāo)準(zhǔn)，在改造過程中需要將兩棟防火間距不足建筑相應(yīng)界面設(shè)置為防火墻，或是采用相關(guān)論證，保證任意一側(cè)建筑外墻受到的火災(zāi)輻射熱低于臨界引燃輻射熱強(qiáng)度。上述兩種情況下，若建筑外墻需要設(shè)置門窗洞口時(shí)，均需采用不可開啟或火災(zāi)時(shí)具有自動(dòng)關(guān)閉功能的甲級(jí)防火門、窗。此外，為了進(jìn)一步避免火災(zāi)蔓延到相鄰建筑的情況發(fā)生，保障建筑本體安全，部分省市建議在建筑防火間距不足的情況下加強(qiáng)建筑外保溫系統(tǒng)的防火性能，外墻保溫材料及外墻裝飾材料的燃燒性能均應(yīng)為A級(jí)。

3.2" 疏散樓梯

由于新舊規(guī)范之間的更迭，原先符合僅設(shè)置1部疏散樓梯要求的條件，現(xiàn)已無法繼續(xù)滿足當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)增設(shè)疏散樓梯條件困難時(shí)，可以考慮增設(shè)室外樓梯，構(gòu)建與相鄰建筑連通的屋面、露臺(tái)、外廊等方式進(jìn)行疏散，但所采用的疏散方式均需符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)上述情況均不具備時(shí)，也可以考慮建筑每層最大建筑允許面積沿用建成時(shí)規(guī)范，但疏散人數(shù)應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。同時(shí)，應(yīng)在疏散距離（不大于22m）、樓梯間形式（敞開樓梯間→封閉樓梯間或室外樓梯）、外窗（增設(shè)0.8m×0.8m）等方面加強(qiáng)。

3.3" 平面布置

柴油發(fā)電機(jī)房、消防水泵房布置位置不滿足現(xiàn)行國家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，改造確有困難時(shí)，可以維持柴油發(fā)電機(jī)房、消防水泵房位置現(xiàn)狀，但需保證疏散門可直通室外或安全出口，其他防火措施也應(yīng)滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4" 防火墻

既有防火（隔）墻的位置調(diào)整可能導(dǎo)致原有防火分區(qū)布局改變，且局部改造工程往往涉及多個(gè)產(chǎn)權(quán)主體，實(shí)施難度較大。因此，在確保防火（隔）墻耐火性能達(dá)標(biāo)的前提下，可維持現(xiàn)有防火（隔）墻位置不變。但新增防火墻的設(shè)置位置、材料燃燒性能及耐火極限必須符合現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)支撐防火（隔）墻的框架、梁、樓板等承重結(jié)構(gòu)無法滿足相應(yīng)耐火要求時(shí)，可采取增設(shè)滿足性能要求的結(jié)構(gòu)梁、噴涂防火涂料、增加抹灰層、包覆防火板等措施，提高相關(guān)承托結(jié)構(gòu)耐火性能，滿足耐火極限不低于3.00h或?qū)?yīng)防火墻的耐火極限要求。

3.5" 外墻系統(tǒng)

外墻保溫在進(jìn)行改造時(shí)，建筑功能未改變且不涉及外墻保溫改造的既有建筑，其保留的外墻保溫層可執(zhí)行原消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；整體改為他用的改造工程或既有建筑外立面改造，外墻保溫層的消防設(shè)計(jì)應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；局部改為他用的改造工程，現(xiàn)狀不符合現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，除人員密集場所、老年人照料設(shè)施、醫(yī)療、兒童活動(dòng)場所外，改造部分建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應(yīng)低于0.50h（部分地區(qū)要求耐火完整性不應(yīng)低于1.00h）；無外墻保溫的既有建筑改造，如需增設(shè)外墻保溫系統(tǒng)，燃燒性能等級(jí)應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語

既有建筑消防設(shè)計(jì)改造利用在推動(dòng)城市更新與高質(zhì)量發(fā)展、保障公共安全、提高建筑消防安全水平、優(yōu)化審批流程等方面具有多重意義。本文通過系統(tǒng)梳理防火間距、疏散樓梯、平面布局、防火墻設(shè)置及外墻系統(tǒng)等關(guān)鍵防火要素的規(guī)范演變，揭示了既有建筑因歷史標(biāo)準(zhǔn)滯后、功能調(diào)整受限及空間布局固化所引發(fā)的技術(shù)困境。針對(duì)這些難點(diǎn)，結(jié)合全國30份地方性工程技術(shù)指南的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了補(bǔ)償性措施，例如，通過提升外墻耐火極限、利用室外逃生梯、噴涂防火涂料等手段，實(shí)現(xiàn)消防安全標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)。研究表明，既有建筑消防改造需在嚴(yán)格遵循現(xiàn)行規(guī)范與尊重建筑現(xiàn)狀之間尋求平衡，通過運(yùn)用技術(shù)論證與補(bǔ)償措施的手段，解決既有建筑消防改造難題，為既有建筑改造提供可操作性空間。

參考文獻(xiàn)

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