淺析建筑防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和關(guān)鍵

李萌 劉曉俊 劉戩涵

摘 要：高層建筑作為新興的城市建筑代表，它的復(fù)雜性和特殊性，給設(shè)計(jì)和消防人員在工作方面帶來極大的困難，其危害雖大，但給社會(huì)帶來的利益是有目共睹的。因此，防火一定要從設(shè)計(jì)、維護(hù)方面雙管齊下，從設(shè)計(jì)源頭做好防火要求，從維護(hù)方面時(shí)刻做到科學(xué)的預(yù)防和管理。本文對(duì)建筑防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和關(guān)鍵進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：建筑；防火；設(shè)計(jì)；策略

1 前言

建筑的防火設(shè)計(jì)要求復(fù)雜且綜合性強(qiáng)，作為建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，它不但囊括了建筑設(shè)計(jì)的一切過程，還遍布涉及了各個(gè)行業(yè)。所以，專業(yè)人員必須從方案入手，在腳踏實(shí)地地對(duì)建筑防火設(shè)計(jì)做出全面、周密的考慮和決策的同時(shí)，還要認(rèn)真貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針和法規(guī)，采取防火措施，杜絕和減少火災(zāi)危害性，從而保障廣大人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)的安全。

2 高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)

2.1 火災(zāi)蔓延速度快

在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，沿著通風(fēng)井、電梯井、管道井等，火勢(shì)會(huì)迅速地蔓延，從而形成煙囪效應(yīng)，這樣就會(huì)加快火災(zāi)的蔓延速度。就試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，火災(zāi)在最初期階段的擴(kuò)散速度為0.3m/s，在燃燒迅猛階段，其水平的煙氣擴(kuò)散速度為0.5-3m/s；沿著豎向管井?dāng)U散速度為3～4m/s，并且，隨著風(fēng)速與氣壓的影響，其內(nèi)部的空氣流動(dòng)速度還會(huì)增快，這樣，也會(huì)加快火災(zāi)的蔓延速度。

2.2 火災(zāi)撲救難度大

在發(fā)生火災(zāi)后，消防車很難達(dá)到高層建筑的撲救高度，這樣也使得從室外進(jìn)行火災(zāi)撲救顯得異常困難，一般情況下，都需要進(jìn)行自救處理，也就是通過室內(nèi)的消防設(shè)施撲救。如果在初期階段無法控制好火災(zāi)蔓延趨勢(shì)，等待消防人員趕到之后，不僅需要耗費(fèi)大量的體力登上高樓，并且，在高熱、濃煙的環(huán)境下，也會(huì)加大消防隊(duì)員的撲救難度。

2.3 人員疏散困難

考慮到高層建筑本身的垂直高度較大，人員需要耗費(fèi)大量的時(shí)間才能夠撤離出建筑物，再加上火災(zāi)發(fā)生時(shí)容易出現(xiàn)恐慌、混亂局面，也會(huì)增大疏散的困難度。就加拿大研究委員會(huì)提供的數(shù)據(jù)表明，從50 層樓開始，每一層擁有240 人，通過1.1m 寬度的樓梯疏散，需要花費(fèi)2 小時(shí)11 分鐘才能夠撤離出建筑物。就相關(guān)的資料表明，在集中疏散的時(shí)候，人員的行進(jìn)速度為22m/min。在發(fā)生火災(zāi)的情況下，高層建筑的安全疏散主要是依靠樓梯，如果樓梯內(nèi)部流入煙氣，就很可能對(duì)人員疏散產(chǎn)生影響。

2.4 可燃易燃材料多，火災(zāi)荷載大

在設(shè)計(jì)施工當(dāng)中，高層建筑物為了減輕建筑物本身的自重、增加內(nèi)部裝飾美觀度和擴(kuò)大建筑空間，會(huì)使用大量易燃的建筑材料，一旦發(fā)生火災(zāi)，就容易產(chǎn)生大量的有毒有害煙氣，很容易引起人員中毒傷亡。

3 高層建筑防火設(shè)計(jì)的有效策略

3.1 對(duì)建筑平面布局進(jìn)行的防火設(shè)計(jì)

對(duì)建筑的平面布局進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到建筑的耐火等級(jí)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)以及周圍建筑的危險(xiǎn)性不同，相應(yīng)的內(nèi)部平面布局也不同。在進(jìn)行內(nèi)部平面設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到對(duì)土地資源的節(jié)約，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筇攸c(diǎn)，考慮到風(fēng)向和日照的影響，盡量以自然風(fēng)的方式實(shí)現(xiàn)室內(nèi)通風(fēng)，以自然采光的方式實(shí)現(xiàn)采光，縮短白天室內(nèi)開燈的時(shí)間，以降低建筑內(nèi)部的火災(zāi)隱患。在室內(nèi)設(shè)計(jì)上，要考慮到火災(zāi)發(fā)生時(shí)的疏散通道，以及控制火災(zāi)蔓延和撲滅火災(zāi)的要求，注意對(duì)空間分隔的合理設(shè)計(jì)。

3.2 提高鋼架結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)

目前的建筑為達(dá)到美觀性和獨(dú)特性大面積的采用鋼結(jié)構(gòu)體系，建筑部件耐火等級(jí)的高低，對(duì)火災(zāi)發(fā)生之后的建筑耐火能力起著決定性的作用。為了提高鋼架結(jié)構(gòu)的耐火能力，應(yīng)該采用防火涂料對(duì)工件進(jìn)行噴涂，以梁柱節(jié)點(diǎn)等重點(diǎn)部位為重點(diǎn)；可以用厚漿型的防火涂料進(jìn)行噴涂，增強(qiáng)鋼架結(jié)構(gòu)的熱絕緣性，使建筑在火災(zāi)中可以得到較長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù)；也可以用無機(jī)的防火板對(duì)建筑使用的大型鋼件進(jìn)行包裹式覆蓋，以降低鋼件的導(dǎo)熱率。

3.3 防火分區(qū)設(shè)置的合理化

建筑的防火設(shè)計(jì)中比較重要的手段，就是對(duì)建筑內(nèi)部實(shí)現(xiàn)分隔，分隔所使用的隔板具有良好的耐火性，這樣可以保證在發(fā)生火情時(shí)，能夠通過建筑內(nèi)部的防火分區(qū)，對(duì)火情進(jìn)行有效的控制。要想加強(qiáng)建筑的防火功能，就要注重建筑內(nèi)部防火分區(qū)設(shè)置的合理化，以防火墻、防火門以及水幕帶等多種方式相組合，保證建筑內(nèi)部的受限空間和非受限空間之間的分隔，以隔火措施的高效運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)建筑防火性能的有效提升。

3.4 合理有效的樓梯間

樓梯是垂直疏散的唯一通道，而確定樓梯數(shù)量和樓梯總寬度是建筑防火設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。疏散樓梯的合理布置很重要，應(yīng)盡可能利用自然通風(fēng)采光，例如在商場(chǎng)四周外墻設(shè)置封閉樓梯間，利用自然通風(fēng)省去防煙前室的面積，同時(shí)，疏散樓梯間疏散有效寬度主要由前室門或封閉樓梯間門為首要確定要素，另外，封閉樓梯間與地下室樓梯共用一個(gè)樓梯間時(shí)，因地上、地下樓梯間在首層作了防火分隔，地下室樓梯段不能自然通風(fēng)、采光，此時(shí)地下室樓梯段按防煙樓梯間設(shè)計(jì)。疏散樓梯設(shè)計(jì)的規(guī)范非常重要，很多設(shè)計(jì)院只看到了“疏散樓梯”，卻沒有發(fā)現(xiàn)規(guī)范指的是“室內(nèi)疏散樓梯”，每個(gè)疏散樓梯都有自己的最大保護(hù)面積，同時(shí)，在最大保護(hù)面積內(nèi)，本樓梯疏散不了的，就得增加寬度或加設(shè)樓梯，以形成人員較為均勻疏散的結(jié)果。

3.5 設(shè)置有效的排煙設(shè)施

機(jī)械加壓送風(fēng)與開啟外窗是建筑的兩種排煙方式，設(shè)置專用的排煙口、排煙管道及排煙風(fēng)機(jī)等是使用機(jī)械排煙的方法將火災(zāi)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的煙氣和熱量排至室外。自然排煙是利用火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的熱壓，通過可開啟的外窗或排煙窗將煙氣排到室外。雖然《建規(guī)》允許并部分提倡疏散樓梯間及前室采用自然排煙，但是允許煙氣排進(jìn)安全保護(hù)區(qū)域，機(jī)械加壓送風(fēng)比之更為安全可靠，故而不具備自然排煙條件的建議不使用此方式。建筑設(shè)計(jì)中防火規(guī)范對(duì)于公共場(chǎng)所中的游戲廳和娛樂場(chǎng)所進(jìn)行布置走道的兩側(cè)以及按要求進(jìn)行設(shè)計(jì)安全出口的距離的同時(shí)滿足最遠(yuǎn)房間的疏散門，都應(yīng)按要求設(shè)置防煙設(shè)施，不僅如此，多層建筑及高層建筑均應(yīng)合理設(shè)置排煙設(shè)施。由于建筑物在火災(zāi)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生大量濃煙，因此，在地下、半地下建筑；地上建施的無窗房間；防煙樓梯間及其前室；消防電梯間前室；避難走道的前室、避難層中都需要設(shè)置防排煙設(shè)施。

3.6 強(qiáng)化報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火裝置， 保障消防、安全通道的暢通

首先，在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)方面，要在敞開或封閉的樓梯間單獨(dú)劃分探測(cè)區(qū)域，并每隔2 ～3層設(shè)置一個(gè)火災(zāi)探測(cè)器，用于及時(shí)獲知火災(zāi)消息。其次，為了避免火災(zāi)之后的煙霧所帶來的危害，建筑內(nèi)部必須配置相應(yīng)的滅火器，這是因?yàn)榻ㄖ木o急出口處具有一定的封閉性。另外， 建筑內(nèi)部的安全疏散通道要保持暢通，為了減少火災(zāi)傷亡，建筑設(shè)計(jì)必須要考慮安全疏散，重要的是，設(shè)置合理逃生通道標(biāo)志，疏散通道上要設(shè)置應(yīng)急照明、疏散方向的指示燈和安全出口燈。幫助處于危險(xiǎn)中的人群指引逃生方向，可幫助被困人員及時(shí)逃脫危險(xiǎn)。

總之，建筑的防火設(shè)計(jì)關(guān)系到人民群眾的切身利益，建筑設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，以遵守建筑設(shè)計(jì)的防火規(guī)范為根本原則，在保障建筑的使用功能的前提下，完善建筑的防火安全系統(tǒng)，認(rèn)真處理好防火間距、防火分區(qū)、安全疏散等問題，做好安全疏散通道以及消防系統(tǒng)的布置。

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