論高層民用建筑防火設(shè)計(jì)問題分析及對策

孟 慶 林

(山東省菏澤市消防救援支隊(duì)，山東 菏澤 274000)

1 高層民用建筑現(xiàn)狀

近年來，我國各類高層建筑發(fā)展迅速，數(shù)量飛速增長，因其建筑高度高、體量大、功能和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集，發(fā)生火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級高，尤其是一些高層建筑違規(guī)采用易燃可燃外保溫材料、消防設(shè)施不足、消防安全管理責(zé)任不落實(shí)，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員疏散逃生難、滅火救援難度大，極易造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，是發(fā)生群死群傷火災(zāi)的“重災(zāi)區(qū)”。2010年上海“11·15”高層公寓火災(zāi)和2017年英國倫敦“6·14”高層公寓大火造成多人傷亡。據(jù)消防救援局2019年全國火災(zāi)情況分析，高層建筑發(fā)生火災(zāi)6 974起，同比上升10.6%。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，我國每年在建建筑面積130多億平方米，高層建筑已達(dá)62萬多棟，現(xiàn)有百米以上超高層6 000余幢，年均增長率達(dá)8%，是世界年均增長率的2.5倍，連續(xù)九年成為世界上擁有200 m以上摩天大樓數(shù)量最多的國家。高層建筑層數(shù)多、豎向管井密布、功能復(fù)雜、人員密集、火災(zāi)負(fù)荷大，起火后易造成大面積充煙和立體燃燒，給火災(zāi)防控和滅火救援工作帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因此，加強(qiáng)高層建筑消防安全工作，強(qiáng)化高層建筑防火設(shè)計(jì)，從源頭抓起，杜絕“先天性”火災(zāi)隱患已經(jīng)刻不容緩。

2 高層民用建筑防火設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 防火設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用缺失

部分防火設(shè)計(jì)工作人員在專業(yè)技能、綜合素質(zhì)等方面存在著明顯不足，防火設(shè)計(jì)方案在實(shí)際應(yīng)用過程中，可行性、可靠性相對較低。如高層建筑由于功能的需要，內(nèi)部設(shè)有樓梯間、電梯井、管道井、電纜井、排氣道、垃圾道等豎向管井，這些井道一般貫穿若干或整個樓層，而有的高層建筑在防火設(shè)計(jì)之初時就沒有考慮防火分隔措施或?qū)Ψ阑鸱指舸胧┨幚聿缓?，發(fā)生火災(zāi)時，各種豎井就會像一座座高聳的煙囪，造成煙氣迅速向上蔓延，形成煙囪效應(yīng)，造成火勢失控。

2.2 防火設(shè)計(jì)重視程度不夠

民用高層建筑工程規(guī)模、數(shù)量逐步增多，一定程度上提高了城市內(nèi)部的土地利用率，但多數(shù)企業(yè)在施工建設(shè)過程中，通常只是關(guān)注施工方式以及具體的施工效率，忽略了高層民用安全建筑的防火設(shè)計(jì)，導(dǎo)致各種隱藏的安全隱患不斷浮出水面。高層建筑施工中，個別企業(yè)過度重視自身經(jīng)濟(jì)效益，在高層建筑安全管理方面投入的精力、人力以及時間相對較少，甚至部分施工人員在施工過程中未完全按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)展開防火建設(shè)工作，導(dǎo)致民用高層建筑的防火指標(biāo)相對較低。個別施工方趕工期現(xiàn)象嚴(yán)重，存在未按設(shè)計(jì)圖紙施工、隨意改變原建筑使用性質(zhì)、降低電纜井管道井施工質(zhì)量等問題，導(dǎo)致部分高層住宅樓存在先天性火災(zāi)隱患，后期監(jiān)管難度大、盲區(qū)多。

2.3 內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)防火性能設(shè)計(jì)較低

當(dāng)前高層民用建筑在建設(shè)施工當(dāng)中，通常都是采用鋼材料為主要結(jié)構(gòu)，但由于鋼材料在使用時，其自身的防火性能沒有一個穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，并且缺乏相應(yīng)的規(guī)范性，再加上工程材料市場中，各種各樣的新型材料不斷出現(xiàn)，導(dǎo)致材料選擇工作的難度逐步提升。深入分析近年來所發(fā)生的火災(zāi)情況，發(fā)現(xiàn)很多高層民用建筑的主體材料在接近40 ℃的情況下，就會出現(xiàn)失效等不良現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)形變等嚴(yán)重問題，如果在這種情況下發(fā)生火災(zāi)，民用高層建筑則會迅速倒塌。

2.4 未按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置消防設(shè)施或設(shè)置不符合標(biāo)準(zhǔn)

建筑消防設(shè)施是指在建(構(gòu))筑物內(nèi)設(shè)置的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)等用于防范和撲救建(構(gòu))筑物火災(zāi)的設(shè)備設(shè)施總稱。具有早期預(yù)警、自動滅火、防火分隔、誘導(dǎo)疏散、輔助內(nèi)攻等功能。其有效運(yùn)行是迅速發(fā)現(xiàn)和撲救火災(zāi)、減少人員傷亡、降低財(cái)產(chǎn)損失的重要保障。但在設(shè)計(jì)之初，過度考慮建設(shè)成本和經(jīng)濟(jì)效益，存在建筑消防設(shè)施設(shè)計(jì)不合理、配備不足。一種是原有設(shè)計(jì)不足的大問題，如缺少自動噴水滅火系統(tǒng)，室內(nèi)消防栓系統(tǒng)；另一種是被拆除的表層設(shè)施，如防火門、應(yīng)急燈等。此外，在施工過程中，有的不按有關(guān)部門審核同意的設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改或減少消防設(shè)施設(shè)備，甚至使用不符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的消防產(chǎn)品。

3 高層民用建筑防火設(shè)計(jì)問題的解決措施

3.1 科學(xué)的防火分割設(shè)計(jì)

在充分考慮實(shí)際操作過程的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把控高層民用建筑物之間的防火間距。而在防火分區(qū)的設(shè)計(jì)方面，必須要充分結(jié)合建筑物的具體特點(diǎn)，選擇耐火性較強(qiáng)的材料來建立其防火墻，使得防火分區(qū)的劃分更加合理。同時，在防火分區(qū)的設(shè)計(jì)過程中，那些具有著特殊性質(zhì)的建筑物以及空間，應(yīng)進(jìn)一步明確防火設(shè)計(jì)的基本原理，深入分析火災(zāi)帶來的危害以及嚴(yán)重性，從而把握好防火間距的設(shè)計(jì)[2]。

3.2 優(yōu)化高層民用建筑的防火設(shè)計(jì)

提升高層民用建筑防火設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量，能夠有效提升整體建筑的安全性以及穩(wěn)定性。因此，防火設(shè)計(jì)必須要遵循當(dāng)?shù)匦枨笠约俺鞘幸?guī)劃等嚴(yán)格指標(biāo)，進(jìn)一步展開合理規(guī)劃，特別是在高層民用建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面，則要根據(jù)所用工程材料的類別來進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)規(guī)劃，盡量選擇防火性能較為優(yōu)異或是耐燒性較強(qiáng)的材料，并在必要部位設(shè)置好相應(yīng)的消防設(shè)備，保證出水系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

1)提升高層民用建筑中電氣防火的實(shí)效性。電氣防火通常都是對高層民用建筑內(nèi)部的管線進(jìn)行優(yōu)化處理，例如電線以及燃?xì)夤芫€等多個方面，這些因電力方面所引發(fā)的火災(zāi)，有著極高的撲滅難度，同時也不利于救援工作的開展。因此，必須要提升電氣防火的實(shí)效性以及合理性，防止因電線故障或是燃?xì)夤芫€斷裂而產(chǎn)生火災(zāi)，從而在最大程度上降低因電氣等方面的原因引發(fā)火災(zāi)的可能性。

2)在高層民用建筑中設(shè)置避難層。避難層的設(shè)計(jì)，能夠更好的降低火災(zāi)帶來的危險(xiǎn)性。另外，高層民用建筑中的避難層還具有著多方面的優(yōu)點(diǎn)，其不僅能夠有效降低消防人員的救援壓力，還能夠幫助內(nèi)部的居民在第一時間抵達(dá)安全區(qū)域。一般情況下，避難層應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)在建筑的15層左右，在這一高度重視能夠方便救援人員展開營救工作，并且在避難層內(nèi)部，還能夠保證居民的人身安全，即便是在火災(zāi)十分嚴(yán)重的情況下，避難層同樣也能夠?yàn)榫仍ぷ鳡幦「嗟臅r間。

3.3 配備全面的消防設(shè)備

早期報(bào)警、早期滅火是控制火災(zāi)范圍的有效技術(shù)支撐，必須按照規(guī)范要求，系統(tǒng)、全方位的設(shè)計(jì)火災(zāi)自動報(bào)警、自動滅火和防煙排煙系統(tǒng)等，并根據(jù)針對性、實(shí)用性原則選用消防設(shè)備，做到配置科學(xué)合理，布置周密齊全。

1)完善消火栓給水系統(tǒng)。通常情況下，消火栓給水系統(tǒng)主要設(shè)置在室內(nèi)，并且其主要組成部分相對較多，具體包括控制系統(tǒng)、消火栓、消防泵機(jī)組以及給水管網(wǎng)等?？衫么髷?shù)據(jù)，結(jié)合“智慧城市”建設(shè)，設(shè)計(jì)利用傳感技術(shù)對自動噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)施運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)并顯示各節(jié)點(diǎn)消防管網(wǎng)壓力，判斷問題出現(xiàn)的原因，提出解決問題的對策措施，保證建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)施的安全可靠。

2)合理構(gòu)建火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要由手動報(bào)警按鈕、火災(zāi)報(bào)警控制器以及火災(zāi)探測器這三個主要設(shè)備組成，一般情況下，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)分為三種具體類型，分別是集中報(bào)警、區(qū)域報(bào)警以及控制中心報(bào)警，而其中的控制中心系統(tǒng)，在當(dāng)前的高層民用建筑防火設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分廣泛，一旦高層建筑某個部分產(chǎn)生異常，就會在第一時間反饋到控制中心系統(tǒng)當(dāng)中，從而為救援工作的開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3)強(qiáng)化自動噴水滅火系統(tǒng)配置。自動噴水滅火系統(tǒng)由報(bào)警閥組、固定管網(wǎng)、噴頭、壓力開關(guān)、水流指示器等組成，是目前應(yīng)用最為廣泛的一種固定的大型消防設(shè)備。它利用火災(zāi)時產(chǎn)生的光、熱、可見或不可見的燃燒生成物及壓力信號傳感而自動啟動噴水，將水和以水為主的滅火劑灑向著火區(qū)域，用來撲滅和控制火勢蔓延。它既有探火、報(bào)警功能，又有噴水控火、滅火功能，它分秒不離開值勤崗位，不怕濃煙烈火，隨時警惕火災(zāi)，安全可靠，大大降低了火災(zāi)的危害性。經(jīng)過長期的實(shí)踐和無數(shù)次的改革創(chuàng)新，它的靈敏度與功效已為許多統(tǒng)計(jì)資料所證實(shí)。因此，在民用高層建筑應(yīng)全方位設(shè)計(jì)自動噴水滅火系統(tǒng)。

4)照明疏散系統(tǒng)。高層民用建筑中，照明疏散系統(tǒng)有著十分重要的作用，一旦出現(xiàn)火災(zāi)等安全問題，高層建筑內(nèi)部的電力系統(tǒng)很容易受到不良影響，再加上濃煙等外界因素，使得高層建筑內(nèi)部的光線十分黑暗，這時，照明疏散系統(tǒng)就能夠幫助內(nèi)部居民快速疏散、撤離，并提供必要的光源，穩(wěn)定提升整體救火工作效率。在高層建筑的防火設(shè)計(jì)中，必須合理設(shè)置照明疏散系統(tǒng)，例如消防電梯、避難層以及封閉樓梯間等位置，力求在每一個角落都能夠起到照明作用。

4 結(jié)語

高層民用建筑的防火設(shè)計(jì)工作，具有著十分關(guān)鍵的社會意義以及現(xiàn)實(shí)意義，其不僅能夠有效提升相應(yīng)企業(yè)的影響力，還能夠?qū)θ罕姷娜粘Ｉ钇鸬桨踩Ｕ?。因此，高層民用建筑?nèi)部的防火設(shè)計(jì)工作，必須要得到多方面的重視，并且還要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況以及建筑的基本特征，進(jìn)一步完善高層民用建筑的防火設(shè)計(jì)工作。