民用建筑設(shè)計中防火技術(shù)的運用思考

付葉飛

摘要：民用建筑防火一直都是社會各界廣泛關(guān)注的一個話題，其關(guān)乎廣大人民群眾的人身安全、財產(chǎn)安全。為從根本上提高我國民用建筑的防火水平，我國針對建筑防火設(shè)計提出了明確的標準，故建筑防火技術(shù)的應(yīng)用也就成為了民用建筑設(shè)計環(huán)節(jié)的一大重點。隨著我國綜合實力的不斷提升，建筑防火技術(shù)與以往相比發(fā)生了根本上的改變，文章結(jié)合民用建筑防火設(shè)計現(xiàn)狀，簡要分析了民用建筑火災(zāi)的基本特點，并針對建筑防火技術(shù)的運用進行了深入的探究。

關(guān)鍵詞：民用建筑;建筑設(shè)計;建筑防火技術(shù);技術(shù)運用

目前，我國居民防火意識不斷提高，建筑防火技術(shù)持續(xù)進步，但民用建筑火災(zāi)依然時有發(fā)生，威脅著人民群眾的人身安全和財產(chǎn)安全。同時，在快速城市化發(fā)展的背景下，高層建筑及超高層建筑已經(jīng)成為了城市建筑的主流形式，且在建筑功能日趨豐富的基礎(chǔ)上，民用建筑具有火災(zāi)隱患多、風險程度高、撲救難度大的特點。因此，民用建筑防火設(shè)計需要始終堅持“預(yù)防為主”的基本原則，通過科學、合理化的設(shè)計，切實提高建筑整體的防火能力，為人民群眾提供基本保障。

1? 民用建筑火災(zāi)特征

1.1? 火災(zāi)疏散難度大

高層建筑的設(shè)計高度一般在24m以上，其樓層數(shù)量較多，人口密度較高。盡管建筑內(nèi)部會設(shè)置多個安全疏散通道，但出現(xiàn)火災(zāi)之后，安全疏散通道內(nèi)部往往會被煙霧所籠罩，進而導致整個火災(zāi)現(xiàn)場陷入一種較為混亂的局面。根據(jù)以往的火災(zāi)案例可以發(fā)現(xiàn)，火情發(fā)生后，建筑內(nèi)部的火災(zāi)警報響起，建筑內(nèi)部居民會迅速進入消防通道，消防通道內(nèi)部的人口數(shù)量高度集中，整體疏散速度相對較慢，且在有幼兒、老人的情況下，自身的移動速度較慢，一旦安全疏散通道設(shè)計的較窄，則很容易造成擁堵現(xiàn)象。需要注意的是，在濃煙環(huán)境下，人的精神高度緊張，渴望迅速脫離危險，這也極易引發(fā)踩踏和摔傷等情況。盡管我國居民普遍具有良好的消防意識，了解火災(zāi)發(fā)生之后的逃生方法，但在火場這一特殊環(huán)境的影響和干擾下，部分居民難免會遺忘正確的火場逃生措施，進而使自身陷入危險的境地。此外，現(xiàn)代民用建筑為了滿足居民的生活需求，往往會設(shè)置多種功能，故多數(shù)民用建筑中會設(shè)置有暖水井、垃圾通道以及電纜井等設(shè)施，若此類設(shè)施存在設(shè)計弊端，很容易成為火災(zāi)蔓延、發(fā)展的關(guān)鍵原因，火勢容易沿著此類設(shè)施迅速從底層向著高層蔓延，直接威脅到高層居民的人身和財產(chǎn)安全。

1.2? 火勢蔓延速度快

現(xiàn)階段，我國針對高層建筑的防火標準提出了明確的要求，其必須設(shè)置防火隔離層，以保證在火災(zāi)發(fā)生之后控制火勢蔓延。而在部分老舊的高層民用建筑當中，由于其自身的建設(shè)年限較長，初期階段并未明確指出要設(shè)置防火隔離層，其發(fā)生火災(zāi)之后火勢容易迅速擴大。一般而言，高層建筑外墻所使用的保溫材料屬于B2級別，這一級別的保溫材料容易加速火勢蔓延，一旦撲救不及時，或者出現(xiàn)大風天氣時，火情將會在短時間內(nèi)迅速蔓延[1]。

1.3? 撲救難度高

從某種角度來看，建筑物自身的高度越高，其撲救難度也就越高。對于高層及超高層民用建筑而言，云梯的數(shù)量和高度相對有限，無法通過外部途徑及時開展救援活動，且常規(guī)的水炮、水槍等滅火設(shè)施的撲救能力有限，難以達到迅速控制火情的效果。此外，高層建筑周圍一般設(shè)有裙房，裙房的存在會影響外部救援活動的開展，加大救援難度。最后，由于高層建筑人口高度集中，建筑周圍難免會停放大量的私家車輛，而這一問題也在一定程度上影響了滅火救援工作的順利開展。

2? 高層建筑的防火技術(shù)要點

2.1? 總平面布局

高層建筑的選址需要充分考慮交通便捷程度，優(yōu)先在交通資源豐富的區(qū)域建設(shè)。高層建筑需要接近城市干道，以便于在發(fā)生火災(zāi)之后滿足建筑居民的疏散需求，同時也能夠滿足消防隊伍的滅火救援需求。在開展建筑總平面設(shè)計時，設(shè)計方需要在城市整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，明確建筑位置，控制建筑防火間距，并依據(jù)建筑規(guī)模設(shè)置消防車道和消防水源。

2.2? 建筑材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計

為從根本上提高民用建筑的防火安全性，前期設(shè)計階段需要合理應(yīng)用多種防火設(shè)計，以提高建筑物整體的耐火性，確保發(fā)生火災(zāi)之后能夠阻止火勢迅速蔓延，以減少火災(zāi)所造成的各項損失。我國建筑領(lǐng)域?qū)γ裼媒ㄖ哪突鸬燃壧岢隽嗣鞔_的要求，耐火等級越高則意味著建筑物的耐火性越好。需要注意的是，不同燃燒性能的材料和結(jié)構(gòu)即便是在耐火極限相同的情況下，其實際耐火性也會存在明顯差異。

建筑物的耐火等級并不取決于單一建筑結(jié)構(gòu)或者材料的耐火性能，而是要綜合考慮建筑物所有組成部分的耐火性能，包括墻體、柱、房梁、樓板等主要建筑結(jié)構(gòu)的燃燒性能和耐火極限。燃燒性能和耐火極限是決定建筑結(jié)構(gòu)耐火性的關(guān)鍵，而不同等級標準也針對二者提出了相應(yīng)的條件要求。從二者關(guān)系的角度來看，材料自身的燃燒性能越高，則意味著構(gòu)件的耐火極限也就相對越低;而構(gòu)件保護層厚度和截面尺寸越高，其自身的耐火極限也相對較高。根據(jù)相關(guān)標準顯示，我國建筑物的耐火等級共分為一級和二級兩個標準，高層建筑一般將建筑物的樓板結(jié)構(gòu)視為確定耐火等級的基準。這主要是因為樓板結(jié)構(gòu)自身的應(yīng)用數(shù)量較多，且具有代表性。在實際開展建筑設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要在標準耐火等級的基礎(chǔ)上，合理選擇建筑材料和結(jié)構(gòu)形式。耐火等級偏高或者偏低會造成不同的負面影響，耐火等級偏高則意味著材料單價較高，不利于建筑項目的成本控制;耐火等級偏低則意味著其自身安全性無法滿足使用標準，存在一定的火災(zāi)安全隱患[2]。

構(gòu)件材料和構(gòu)造方式的選擇需要依據(jù)耐火等級決定。一級耐火等級的承重墻、承重柱，需要3h耐火極限的非燃燒體，梁體結(jié)構(gòu)則需要2h耐火極限的非燃燒體，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋需要包裹在30mm以上厚度的保護層內(nèi)部。此外，在開展建筑設(shè)計時，需要在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，盡量擴寬建筑內(nèi)部空間，以保證在火災(zāi)發(fā)生后預(yù)留充足的逃生空間，同時也要滿足災(zāi)后修復(fù)和重建的基本需求。建筑隔墻、吊頂以及內(nèi)部陳設(shè)需要優(yōu)先選擇不燃材質(zhì)，部分具有燃燒特性的物體，包括地毯、窗簾等均需要經(jīng)過耐火處理，以達到全面提高耐火性能的目的。

通過對既往民用建筑火災(zāi)案例分析可以發(fā)現(xiàn)，多數(shù)民用建筑火災(zāi)的主要起火點集中在裝修材料方面，即裝修材料的起火點過低。從這一角度可以發(fā)現(xiàn)，建筑內(nèi)部所用各項材料的防火性能至關(guān)重要，而控制裝修材料的耐火性也成為了一大關(guān)鍵。從某種角度來看，導致裝修材料起火點過低的原因包括以下兩個方面：一是過于強調(diào)經(jīng)濟利益，忽視了裝修材料的質(zhì)量和性能把控，忽視了裝修材料的防火性能。當裝修材料起火點過低時，無論是前期的施工環(huán)節(jié)還是后續(xù)的使用階段，均存在較大的火災(zāi)隱患。二是建筑材料燃燒容易產(chǎn)生大量有毒氣體。眾所周知，火災(zāi)本身對于建筑居民的危害性要低于煙霧的危害性，尤其是在建筑內(nèi)部裝修材料燃燒之后容易形成大量有毒氣體的情況下，煙霧的大量存在會直接影響到建筑內(nèi)部人員的安全撤離，這也會對后續(xù)的滅火救援工作造成一定的阻礙。由此可見，建筑內(nèi)部材料種類的選擇應(yīng)當在保證其耐火性的基礎(chǔ)上，盡量選擇低燃燒煙霧、低毒害的裝修材料，以保證建筑物的防火性能[3]。

2.3? 防火分隔與安全通道

當某一民用建筑發(fā)生火災(zāi)之后，其可能會因為輻射現(xiàn)象、對流現(xiàn)象而影響到周圍建筑物，故民用建筑對于建筑物之間的間隔提出了明確的要求，這不僅可以避免出現(xiàn)火災(zāi)向其他建筑物蔓延的情況，也有利于滅火救援工作的開展，而建筑物與建筑物之間的距離則被稱為防火間距。根據(jù)相關(guān)標準顯示，一級、二級耐火等級高層建筑物主體的防火間距需要超過13m，三級、四級的防火間距需要分別滿足15m和18m的標準。此外，為了避免在發(fā)生火災(zāi)之后，火勢在建筑內(nèi)部迅速蔓延擴大，建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)也需要進行防火分隔措施，以形成防火分區(qū)，在最大程度上控制火勢在建筑內(nèi)部的蔓延。當民用建筑的高度低于100m的情況下，電纜井、管道井需要以2～3層為距離，設(shè)置防火間隔，防火間隔所用材料為高耐火極限的不燃燒體。當民用建筑的建筑高度超過100m時，則需要在每層樓板位置設(shè)置防火間隔。民用建筑還需要根據(jù)建筑等級、高度和規(guī)模設(shè)置若干個防火墻，防火墻為耐火極限超過4h的不燃燒體。若防火墻設(shè)置有洞口時，還需要額外設(shè)置甲級防火門窗，且任何建筑內(nèi)部的管線均不得直接穿過防火墻。若受困于建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響，不便于設(shè)置防火墻的情況下，可以在建筑內(nèi)部特定區(qū)域設(shè)置防火卷簾，并搭配水幕用于保護。

防煙分區(qū)也是建筑防火設(shè)計的一大重點，指的是具有擋煙垂壁、隔墻以及頂棚下凸梁而構(gòu)成的防煙空間。防煙分區(qū)的功能較為單一，其能夠保證在發(fā)生火災(zāi)后的一段時間內(nèi)，其內(nèi)部的煙霧不會向外擴散，具有控制火勢發(fā)展、減少火災(zāi)損失的效果。防煙分區(qū)內(nèi)部一般通過豎井進行排煙，而具有排煙功能的走廊，需要保證其凈高在6m以上，且防煙區(qū)域的最大面積需要控制在500m2之內(nèi)。

為了在火災(zāi)發(fā)生之后減少傷亡情況，建筑設(shè)計需要充分考慮每層每戶的安全疏散需求，并設(shè)置安全疏散通道。依據(jù)建筑消防設(shè)計標準顯示，不同規(guī)格、高度、規(guī)模的建筑物需要保證安全疏散通道、出口的充足性，并具體到形式、長寬等細節(jié)內(nèi)容。高層建筑的樓梯間需要自帶封閉、排煙的功能，以確保在發(fā)生火災(zāi)后能夠形成自封閉的空間，疏散通道內(nèi)部需要明確表明兩個以上的疏散方向，并要具有緊急照明、疏散指示以及安全出口燈等基礎(chǔ)功能。民用建筑內(nèi)部的安全疏散通道為公共整體使用，任何個體、單位不得占用、堵塞、封閉消防通道。

安全疏散通道的設(shè)計需要充分考慮火災(zāi)情況下的人口疏散問題，關(guān)注疏散距離，以便于能在發(fā)生火災(zāi)時迅速撤離，避免出現(xiàn)踩踏、推搡等情況。高層民用建筑各個安全疏散口的距離需要保持在30m以內(nèi)，各個方面距離最近疏散口的距離需要保持在15m以內(nèi)。此外，安全疏散通道的房門和內(nèi)部距離需要遵循《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的基本要求和標準，盡量將兩側(cè)走道擴展至最大距離，若建筑內(nèi)部走道設(shè)置有自動滅火裝置的情況下，則可以適當增加房門與房間之間的距離。當建筑內(nèi)部出現(xiàn)丁字形走道的情況時，則需要充分考慮兩個出口之間的距離，這種情況下的設(shè)計難點主要集中在中段道路的距離上，故需要通過加倍計算長度的方式。在實際設(shè)計過程中，相鄰防火區(qū)的疏散口設(shè)置一直都是一大問題，一旦發(fā)生火災(zāi)，居民在撤離過程中難免會產(chǎn)生疑問。這種情況下一般將上通的防火門視為第二安全門，即在單獨分區(qū)內(nèi)存在兩個及兩個以上的安全出口時，防火墻需要對區(qū)域與區(qū)域之間進行聯(lián)系，面積比差需要控制在1.4倍以內(nèi)，且必須具有獨立的安全出口?？紤]到安全出口是向外打通樓梯和外門的基本性出口，故在特殊情況下，也可以將分區(qū)的防火門視為安全出口使用。

2.4? 火災(zāi)警報系統(tǒng)和滅火裝置

火災(zāi)警報系統(tǒng)的主要功能在于自動發(fā)現(xiàn)建筑內(nèi)部的火災(zāi)現(xiàn)象，其主要具有探測器、數(shù)據(jù)接收裝置和警報裝置三部分構(gòu)成。探測器可以用于自動探測火災(zāi)，其能夠在煙霧、光和溫度進行自動感應(yīng)，一旦各項指標達到了火災(zāi)標準，則可自動觸發(fā)警報裝置。數(shù)據(jù)接收裝置則是用于分析探測器所采集的各項數(shù)據(jù)，對比火災(zāi)數(shù)據(jù)標準，來決定是否觸發(fā)警報裝置。而火災(zāi)警報裝置則用于向建筑居民發(fā)出預(yù)警，同時也具有自動報警功能，通過地方消防網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動向消防隊伍發(fā)出警報。結(jié)合以往的民用建筑火災(zāi)案例可以發(fā)現(xiàn)，火情發(fā)生的初期并不會直接開始向周圍蔓延，這一時間一般會持續(xù)10～15min左右，具體時間則要取決于起火點周圍物體的燃燒特性。火情發(fā)生的初期階段，警報系統(tǒng)會優(yōu)先向周圍居民及物業(yè)發(fā)出警報，進而使用建筑內(nèi)部設(shè)置的滅火裝置控制火災(zāi)。而當建筑內(nèi)部設(shè)置有自動滅火裝置時，則能夠在煙霧、溫度強度達到特定標準后自動觸發(fā)。不同類型的火災(zāi)探測器適用于不同的場景和條件，條件允許的情況下，可以將煙感探測器設(shè)置在廚房、客廳等易發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域。從某種角度來看，民用建筑的火災(zāi)警報系統(tǒng)設(shè)計需要堅持“早發(fā)現(xiàn)，早處理”的基本原則，盡量在火情發(fā)生的初期階段及時發(fā)現(xiàn)，以確保將影響和損失降到最低。而自動滅火裝置一般為噴水設(shè)備，不宜使用水滅火的部位可以使用由二氧化碳、干粉等物質(zhì)構(gòu)成的滅火裝置。一般情況下，除了平面面積低于5m2的衛(wèi)生間之外，其他位置均需要設(shè)置自動滅火裝置。

消火栓一般設(shè)置在消防電梯間的前室，消火栓需要距離地面110cm。消火栓外側(cè)結(jié)構(gòu)使用玻璃材料構(gòu)成，周圍放置有破碎錘。發(fā)生火災(zāi)之后，滅火人員需要使用破碎錘打破外側(cè)玻璃結(jié)構(gòu)，當玻璃結(jié)構(gòu)破損之后將自動發(fā)出報警信號，同時自動啟動消火栓泵，起泵信號燈亮起后說明已經(jīng)成功連接消火栓泵，消火栓可以使用。起泵信號燈亮起后即可連接水槍，并打開閥門噴射火源。室內(nèi)消火栓一般會設(shè)置在樓梯間、走廊等常規(guī)位置，消防水槍所使用的水帶長度需要滿足整個樓層的滅火需求。

3? 結(jié)語

綜合來看，隨著民用建筑的高度持續(xù)增高，民用建筑火災(zāi)隱患也會隨之增加，滅火救援難度也會相應(yīng)提升。民用建筑在前期設(shè)計階段需要充分考慮到建筑物自身的使用性質(zhì)，綜合分析火災(zāi)危險性，嚴格遵循民用建筑防火設(shè)計規(guī)范，合理布局，減少建筑物之間的火災(zāi)威脅，切實提高民用建筑的防火等級。

參考文獻：

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Application of fire protection

technologies in civil buildings

Fu Yefei

Fire Rescue Section of Changqing District， Jinan Municipal

Abstract：Fire protection design in civil buildings， as a focus of attention of all sectors of society， is important to secure human life and property safety. In order to improve the fire-resistance capabilities of civil buildings， definite standards and codes on fire protection design have been issued by authorities， and the application of these items became the key points in building designing. Thanks to the improving overall national strength of China， fundamental changes have been made in applying fire protection design of buildings. This paper， based on the current situation of fire-prevention design， gives an analysis on the features of civil building fires， and takes deep researches on the application of fire protection design in buildings.

Keywords：civil buildings; building design; technologies for fire protection; technology application