民用建筑設(shè)計中建筑防火技術(shù)研究

■ 傅天哲 施春曉 湖州市消防救援支隊(duì)

民用建筑火災(zāi)一經(jīng)發(fā)生必會給人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成巨大損失，因此，民用建筑設(shè)計過程中，防火技術(shù)一直是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為建筑安全技術(shù)手段的核心部分，建筑防火技術(shù)一方面能排除火災(zāi)隱患、保證建筑完整性；另一方面便于疏散與救援活動的開展，降低火災(zāi)破壞性，具有極為現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價值。

一、民用建筑火災(zāi)形成的原因及特征

現(xiàn)階段，民用建筑為滿足越加多樣的功能性需求，內(nèi)部結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜。電氣系統(tǒng)、供暖設(shè)備、燃?xì)夤艿?、給排水管道等在建筑內(nèi)的設(shè)計相互覆蓋交錯，缺乏成體系的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，這無疑帶來了一定的火災(zāi)安全隱患。同時，因人們物質(zhì)水平的提高，對民用建筑美觀性的需求也在提高，在裝修過程中常使用多種材料，并更改建筑結(jié)構(gòu)，使得同一建筑內(nèi)的建筑材料存在較大差異性，這會導(dǎo)致火災(zāi)一旦發(fā)生，蔓延速度極快、建筑物會大面積焚毀，為火災(zāi)發(fā)生后的后續(xù)救援與疏散工作帶來了一定難度[1]。

綜合具體案例與相關(guān)信息，不難分析出民用建筑火災(zāi)具有以下特征：

第一，相較于其他建筑，民用建筑內(nèi)人員密度較高，一旦發(fā)生火災(zāi)，若建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，救援人員很難在短時間內(nèi)對人員進(jìn)行疏散，同時，因相關(guān)科普教育不足，恐慌情緒易蔓延，進(jìn)一步增加了疏散難度。

第二，民用建筑中大部分建筑為高層建筑，一旦火災(zāi)蔓延，受災(zāi)面積較廣。一方面，高層建筑內(nèi)部人員在察覺火災(zāi)發(fā)生后，需要較長的時間，才能借助消防通道或防火樓梯間到達(dá)地面；另一方面，消防人員在撲滅救援活動中使用的水槍、水炮與消防云梯等工具受到了極大的限制。同時，裙房周邊停放的車輛進(jìn)一步干擾了登高、供水等作業(yè)，導(dǎo)致火災(zāi)進(jìn)一步蔓延，從多個角度增加了火災(zāi)的撲滅難度與人員的救援難度。

第三，民用建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)、供暖設(shè)備、燃?xì)夤艿馈⒔o排水管道等結(jié)構(gòu)復(fù)雜；電器、家具等易起火設(shè)施多，火災(zāi)發(fā)生后蔓延速度快、蔓延途徑多、波及面積廣。同時，因建筑過程中使用的外墻保溫材料的助燃性能較強(qiáng)，一旦不能及時撲滅就會導(dǎo)致火勢上下串聯(lián)，急速蔓延。

第四，民用建筑內(nèi)部裝修存在差異性，裝修材料防火性能往往較差，火災(zāi)發(fā)生后難以控制，無法在短時間內(nèi)撲滅，對人民群眾造成了極大的生命財產(chǎn)安全威脅。

二、建筑防火技術(shù)在民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用措施

（一）建筑裝修材料設(shè)計

據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國每年因裝修材料導(dǎo)致的民用建筑火災(zāi)事故在整體火災(zāi)事故中占極大比例。一方面，市面上常見的裝修材料往往燃點(diǎn)過低，防火性能不達(dá)標(biāo)，帶來了一定的安全隱患；另一方面，部分裝修材料在火災(zāi)事故中導(dǎo)致火災(zāi)蔓延迅速，并產(chǎn)生有害物質(zhì)，為救援與撲滅活動帶來了一定難度。綜合以上因素，在民用建筑設(shè)計中應(yīng)用防火技術(shù)時，首要任務(wù)是對民用建筑使用的裝修材料進(jìn)行控制與設(shè)計，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計時，通常需要注意以下兩點(diǎn)：

第一，對裝修材料進(jìn)行綜合評估。在對裝修材料進(jìn)行評估時，不僅要注意燃點(diǎn)與防火性能，更要考慮在火災(zāi)事故發(fā)生時其燃燒產(chǎn)生煙霧的毒性指標(biāo)，避免其對救援與疏散活動造成惡劣影響。

第二，綜合考慮成本與應(yīng)用問題。部分設(shè)計人員在建筑防火設(shè)計的過程中過度重視經(jīng)濟(jì)效益，從而忽略了對防火性能相關(guān)指標(biāo)的確認(rèn)，導(dǎo)致施工過程中或投入使用后民用建筑存在火災(zāi)隱患。因此，設(shè)計人員應(yīng)綜合考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性與安全性，從裝修材料設(shè)計的角度減少火災(zāi)隱患，保障建筑安全。

（二）建筑防火結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑防火結(jié)構(gòu)的設(shè)計是民用建筑防火設(shè)計中的基礎(chǔ)，對保障建筑質(zhì)量、減少火災(zāi)隱患、控制災(zāi)害損失有著重要的應(yīng)用價值。具體應(yīng)用包括以下四點(diǎn)：

第一，防火墻的設(shè)置。防火墻指用于規(guī)劃防火分區(qū)、防止火災(zāi)蔓延的不可燃性墻體，其設(shè)置是否合理直接影響民用建筑的整體防火性能。在對防火墻進(jìn)行設(shè)置時，需要避免應(yīng)用于L型與U型拐角處，若有轉(zhuǎn)角處必須設(shè)置防火墻的，則需要保證內(nèi)轉(zhuǎn)角兩側(cè)墻上門窗預(yù)留孔洞的最近水平距離大于4米；同時，需注意防火墻上一般不安裝門窗，必須設(shè)置時，多使用固定或火災(zāi)時可自動關(guān)閉的甲級防火門窗。

第二，管道井的設(shè)置。管道井指用于安置豎向設(shè)備管線的豎向井道，其設(shè)置能極大程度上提升建筑的綜合防火性能。因民用建筑功能的復(fù)雜性，需每隔二至三層安裝一個管道井，并使用不可燃性材料作為防火分隔，其耐火性能應(yīng)與樓板相一致；需注意當(dāng)建筑高度超過100米后，應(yīng)每隔一層安裝一個防火分隔，并確保用于故障排查的檢查門防火等級為丙級（耐火極限為0．6小時）或以上。

第三，防煙樓梯間的設(shè)置。通過在樓梯間入口處設(shè)置防煙前室等設(shè)施，并安裝防火門、防煙樓梯間能有效防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧與熱氣涌入樓梯間，從而為人群疏散與火災(zāi)撲滅爭取到寶貴時間。在進(jìn)行防煙樓梯間的設(shè)置時，需確保其前室與封閉樓梯間的內(nèi)墻上不得開設(shè)任何門窗，部分安設(shè)有消防電梯的民用建筑，則需要保證消防電梯按層?？?，并將其前室設(shè)置在與室外直接相連的出口，從而減少救援難度。

第四，鋼筋保護(hù)層的設(shè)置。現(xiàn)階段，我國建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中，鋼筋保護(hù)層的功能主要體現(xiàn)在防止鋼筋腐蝕方面，并沒有考慮到其在火災(zāi)情況下對鋼筋承載能力與混凝土黏結(jié)能力的保護(hù)作用，因此，通常厚度較薄，無法滿足火災(zāi)發(fā)生時的防火需求。在火災(zāi)發(fā)生時，高溫會損害鋼筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使建筑結(jié)構(gòu)變形、混凝土黏性降低，甚至導(dǎo)致建筑物坍塌。設(shè)計人員在開展設(shè)計工作時，應(yīng)認(rèn)識到鋼筋保護(hù)層在民用建筑防火設(shè)計上的作用，通過增加其厚度，提高建筑的耐火極限與火災(zāi)發(fā)生時的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而保護(hù)人民群眾的生命財產(chǎn)安全。需注意，預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層相較于普通構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層更薄，耐火性能更差，需要在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計與物料分配時進(jìn)行額外關(guān)注。

（三）建筑平面布局設(shè)計

民用建筑因其功能不同，在進(jìn)行設(shè)計時需要針對其具體應(yīng)用考慮平面布局角度的防火設(shè)計。合理的平面布局設(shè)計能豐富建筑的防火功能，有效提高火災(zāi)發(fā)生時疏散與救援工作的推進(jìn)效率，并降低甚至避免火災(zāi)帶來的生命財產(chǎn)安全威脅。因此，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計時，應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)與各類建筑的防火要求，結(jié)合以往設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，在滿足建筑功能的基礎(chǔ)上制定并完善防火方案，讓平面布局設(shè)計為建筑防火功能的實(shí)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)[2]。

（四）建筑安全疏散設(shè)計

民用建筑防火設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是處理火災(zāi)發(fā)生時人員的安全疏散問題。在進(jìn)行疏散通道的設(shè)計時，一方面應(yīng)保證建筑內(nèi)有針對疏散通道的指示信息，并保證通道內(nèi)沒有門檻等凸出物體；另一方面則應(yīng)確保墻體與地面材料的防火性能與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度?？紤]到電梯為封閉空間，且其供能系統(tǒng)易受火災(zāi)影響，因此，通常將樓梯選擇為疏散通道，疏散樓梯間的設(shè)計應(yīng)滿足安全疏散距離的要求，并按照建筑人數(shù)限定樓梯的逃生寬度；安全出口則應(yīng)至少設(shè)置兩處，并將兩出口間距離控制在500米以上，從而確保人群分流，避免擁擠踩踏事故的發(fā)生。

（五）防火分區(qū)與防煙分區(qū)

防火分區(qū)與防煙分區(qū)的設(shè)計應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合建筑功能與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定調(diào)整。防火分區(qū)的設(shè)計應(yīng)靈活利用建筑內(nèi)部的樓板、防火墻、防火門與防火卷簾，并結(jié)合防煙分區(qū)的分隔問題進(jìn)行區(qū)域面積最大限定值的設(shè)計。依相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在高度低于6米并設(shè)置有排煙設(shè)施的走道，可安裝擋煙垂壁設(shè)置防煙分區(qū)，并將單個分區(qū)面積控制在500平方米左右，用以控制煙氣的流動，避免其擴(kuò)散對救援疏散工作造成影響；對于設(shè)置有排煙設(shè)施的地下車庫，則應(yīng)通過安裝擋煙垂壁將單個防煙分區(qū)面積控制在2000平方米以內(nèi)，并確保防煙分區(qū)的設(shè)置未橫跨防火分區(qū)。

（六）消防安全通道設(shè)計

消防安全通道多用于火災(zāi)發(fā)生后的人員疏散與救援，是建筑消防安全設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但大量民用建筑出于經(jīng)營與防盜考慮，在日?；顒又谐踩ǖ赖氖枭⒂瞄T封閉上鎖，這就直接導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生后建筑內(nèi)部人員無法及時疏散，而建筑外部的消防隊(duì)伍無法及時開展救援，對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成了極大威脅。從建筑設(shè)計角度看待這個問題，一方面應(yīng)重視建筑內(nèi)部消防通道及其配套設(shè)備的設(shè)計工作，確保指示標(biāo)語、防火隔煙措施、應(yīng)急電源等設(shè)備的全面性；另一方面則應(yīng)綜合建筑整體架構(gòu)與體量，根據(jù)各層級容納的人數(shù)對建筑外部疏散通道的寬度進(jìn)行調(diào)整，避免與建筑內(nèi)疏散通道不匹配，進(jìn)而保障火災(zāi)發(fā)生時建筑內(nèi)外疏散通道的全面應(yīng)用。

（七）建筑功能分區(qū)設(shè)計

民用建筑功能上的多樣化，也在一定程度上增加了建筑的火災(zāi)隱患。因此，在進(jìn)行建筑防火相關(guān)的設(shè)計時，若同一建筑內(nèi)規(guī)劃有兩種或以上的建筑功能場所時，應(yīng)將不同功能的場所利用防火墻、防火門等進(jìn)行防火分隔。這一過程中設(shè)計人員應(yīng)參考現(xiàn)有技術(shù)及以往經(jīng)驗(yàn)，綜合周邊生產(chǎn)發(fā)展環(huán)境與人民物質(zhì)生活狀況，根據(jù)分層與功能的不同采取差異化設(shè)計，一方面重視各分區(qū)的功能實(shí)現(xiàn)，確保建筑功能性；另一方面則確保防火設(shè)計切實(shí)有效，保障消防安全。

三、結(jié)語

在民用建筑的使用過程中，引發(fā)火災(zāi)的原因具有多元化特點(diǎn)，因此設(shè)計人員需從整體上把控相關(guān)進(jìn)程，綜合防火設(shè)計應(yīng)用成本與建筑工程標(biāo)準(zhǔn)要求，針對可能引發(fā)火災(zāi)的環(huán)節(jié)應(yīng)用建筑防火技術(shù)，從而根除民用建筑的火災(zāi)隱患。從材料、結(jié)構(gòu)、布局與災(zāi)后救援等角度有效預(yù)防控制民用建筑火災(zāi)的發(fā)生，以此保證人民群眾生命財產(chǎn)安全不受侵害。