高層建筑的防火設(shè)計探討

高層建筑具有建筑材料復(fù)雜、容納人數(shù)多等特征，通過大力推動建筑工程高層化發(fā)展，能夠切實提升大眾生活質(zhì)量，緩解城市建設(shè)用地緊張問題。但由于建筑結(jié)構(gòu)變高，內(nèi)含火災(zāi)隱患問題更多，需要在高層建筑設(shè)計環(huán)節(jié)細致分析火災(zāi)隱患、火災(zāi)撲救難度等因素，對高層建筑結(jié)構(gòu)進行合理優(yōu)化，最大限度控制火災(zāi)造成的影響范圍，保障人民財產(chǎn)利益安全。

一、高層建筑火災(zāi)特征

（一）火災(zāi)蔓延速度快

就目前來看，高層建筑內(nèi)部家裝裝飾材料多數(shù)為易燃物品，在發(fā)生火災(zāi)情況下，火勢將會順管道、電器、設(shè)備電梯等向外蔓延，影響范圍更大。同時，高層建筑內(nèi)部存在很多管道，此些管道在發(fā)生火災(zāi)后會具備煙囪作用，向火災(zāi)現(xiàn)場輸送氣流，切實增加火災(zāi)撲救難度。

（二）火災(zāi)救援難度大

高層建筑火災(zāi)人員疏散、救援難度遠比普通建筑救援難度更大。高層建筑主要交通工具為電梯，因部分電梯缺乏防火、防煙、防火等功能，導(dǎo)致受困于電梯的人面臨更加危急的情況[1]。不僅如此，高層建筑樓層高、距離長，產(chǎn)生出的巨大煙霧會影響樓內(nèi)被困人員與救援人員的視線，致使救援時間延長。

（三）火災(zāi)撲救危險度高

現(xiàn)階段建筑呈現(xiàn)出高層化發(fā)展趨勢，但地區(qū)內(nèi)消防云梯數(shù)量卻較為有限，云梯高度也受到極大限制。對于一些高度達100米以上的超高層建筑而言，普通消防水槍難以發(fā)揮出有效救火作用，導(dǎo)致救援人員在撲滅火災(zāi)時的危險性更高。高層建筑居住人口密集，居住區(qū)域內(nèi)汽車數(shù)量逐年增長[2]。在汽車停留于消防通道情況下，消防車難以行駛到指定救援地點，救援人員需步行進入，為火災(zāi)救援工作增加了巨大負擔(dān)。

二、高層建筑防火設(shè)計現(xiàn)狀及原則

（一）高層建筑防火設(shè)計現(xiàn)狀

相較于普通建筑結(jié)構(gòu)而言，高層建筑內(nèi)部實體隔墻數(shù)量多，縱向與橫向防止火勢蔓延的功能較為顯著，火災(zāi)事故并不頻繁，致使建筑防火設(shè)計工作容易被忽視，防火設(shè)計技術(shù)準備工作并不充分[3]。同時，設(shè)計人員沒有嚴格遵循《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》，設(shè)計方案專業(yè)性不強。較為忽視高層建筑防火設(shè)計的宣傳與教育工作，導(dǎo)致建筑防火功能與預(yù)期目標存在一定差距，無法從根本上保障建筑用戶的核心利益。

由此可見，我國高層建筑防火設(shè)施水平尚且處于有待提升階段，建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)防火功能需要進一步完善。為保障地區(qū)城市化建設(shè)工作有序開展，需加大高層建筑防護設(shè)計工作管控力度，從根源處消除火災(zāi)隱患問題。

（二）高層建筑防火設(shè)計原則

為從根本上提升高層建筑防火設(shè)計水平，確保防火設(shè)計方案能夠在后期指導(dǎo)高層建筑工程有序建設(shè)過程中發(fā)揮出重要作用，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)遵守以下原則：

第一，要求高層建筑房屋設(shè)計工作應(yīng)當(dāng)將建筑內(nèi)部火災(zāi)隱患問題發(fā)生概率控制在最低范圍之內(nèi)；

第二，要求高層建筑防火設(shè)計工作需要依靠固定防護設(shè)施消除火災(zāi)隱患問題，控制火災(zāi)影響面積；

第三，要求建筑防火設(shè)計工作需要明確建筑結(jié)構(gòu)的耐火強度，通過不斷優(yōu)化建設(shè)結(jié)構(gòu)、選擇適宜建筑施工材料，延長建筑用戶安全撤離時間，保障建筑用戶核心利益。

遵照此三種原則，可以將高層建筑防火設(shè)計工作分為主動防護系統(tǒng)與被動防火系統(tǒng)兩大方向[4]。其中，主動防火系統(tǒng)就是通過自動或手動控制防火、報警、排煙以及消防給水等設(shè)施，盡早發(fā)現(xiàn)并撲滅火災(zāi)；被動防護系統(tǒng)就是在保障建設(shè)工程整體建設(shè)經(jīng)濟效益基礎(chǔ)上，選擇防火等級高的門窗材料，安裝防火門、防火卷簾、防火吊頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)。將一個大件的空間劃分為若干個小空間，確?；馂?zāi)能夠最大限度被控制在小范圍內(nèi)，在強制性設(shè)計規(guī)范規(guī)定時間內(nèi)不可倒塌?，F(xiàn)階段我國被動防火設(shè)施工作應(yīng)用范圍最廣，具備可靠性、長久性、經(jīng)濟性優(yōu)勢。

三、高層建筑防火設(shè)計重點

（一）建筑外墻保溫結(jié)構(gòu)防火設(shè)計

依照建筑結(jié)構(gòu)所處地域特征不同，外墻保溫防火設(shè)計方案應(yīng)當(dāng)進行專項完善，在保障各地區(qū)高層建筑外墻保溫效果的同時，提升建筑結(jié)構(gòu)，整體防火性能。舉例而言，在氣溫較低地區(qū)，可以對高層建筑外墻門窗結(jié)構(gòu)進行改造，通過將外墻夾心保溫與內(nèi)墻自保溫技術(shù)結(jié)合在一起，切實提升外墻結(jié)構(gòu)保溫效果，控制火災(zāi)問題發(fā)生概率。注意選擇不易燃燒的外墻保溫材料，確保該材料性能優(yōu)越、環(huán)保效益強。

（二）建筑防排煙防火設(shè)計

在高層建筑防火設(shè)計期間，防排煙設(shè)計工作需要分區(qū)域開展，不同防排煙結(jié)構(gòu)不可重合在一起。依照國家及有關(guān)部門針對高層建筑防火設(shè)計工作頒布的相關(guān)規(guī)定，建筑內(nèi)每個防排煙區(qū)域面積需小于500平方米，防排煙區(qū)域之間需要用擋煙垂壁與隔板劃分。要求防排煙區(qū)域應(yīng)設(shè)置排煙口，建筑外窗應(yīng)當(dāng)全部對外開啟，確保每個住戶空間結(jié)構(gòu)均能夠滿足建筑防排煙要求[5]。在高度超過33米的高層建筑防排煙防火設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)設(shè)置高層疏散樓梯，在該樓梯前室設(shè)置防煙設(shè)施，為建筑內(nèi)人員疏散及救援工作提供有利環(huán)境條件。建筑防排煙設(shè)計主要分為自然防排煙與機械防排煙兩種方式。其中，自然防排煙主要就是將煙氣利用外窗陽臺及豎井排出，機械防排煙主要就是通過機械加壓或減壓方式排除屋內(nèi)煙氣，提升救援效率。

（三）建筑電氣設(shè)備防火設(shè)計

在建筑大于12層后，供電安全性及可靠性管理難度更大，因此需要在設(shè)計電梯與消防報警設(shè)施時，采用雙回路供電法，事先準備好充足的備用電源。要求高層住宅建筑、小區(qū)內(nèi)部消防設(shè)施數(shù)量及安裝環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)嚴格遵照國家相關(guān)標準，保障供電設(shè)施消防活動的獨立性。派專人監(jiān)督維護高層建筑內(nèi)消防電梯、防排煙系統(tǒng)、消防水泵等設(shè)備，確保此些設(shè)備能夠?qū)嵤└咝н\行。

（四）建筑安全疏散樓梯防火設(shè)計

在高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，電梯無法正常運轉(zhuǎn)，需要將樓梯作為重要疏散通道。不同高層建筑樓梯情況存在較大差異，在每一層樓梯建筑面積大于650平方米以上時，需要每層都設(shè)置一個安全出口，安全疏散電梯應(yīng)直接連通屋面。在高層建筑設(shè)有裙房結(jié)構(gòu)的情況下，需要在裙房內(nèi)設(shè)置獨立消防樓梯，防止出現(xiàn)裙房住戶也需從主建筑樓梯逃生等問題，切實提升用戶疏散速度。

（五）建筑消防車道防火設(shè)計

高層建筑周邊需要設(shè)置消防車專用通道，要求通道寬度不能小于4米。在高層建筑高度大于220米或臨街長度大于150米的情況下，也需修建都不小于4米的消防車道。為最大限度發(fā)揮出消防車道積極作用，還需重點關(guān)注消防車登高場地設(shè)計工作，要求登高場地長度及寬度符合實際發(fā)貨要求，場地坡度不可大于3%。場地與建筑之間不可存在任何障礙物，以便后期消防救援工作及時高效開展。

四、結(jié)語

總而言之，高層建筑防火設(shè)計工作對建筑實用性、安全性的影響深遠。為從根本上提升高層建筑防火設(shè)計水平，相關(guān)工作人員需要細致分析火災(zāi)發(fā)生時的各項特征，專項制定出不同建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)防火方案，為平穩(wěn)推動地區(qū)城市化發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。