高層住宅建筑防火設(shè)計要點分析

喻璋

摘要：隨著我國城市化進程不斷深入，越來越多的人涌入城市，城市空間日益緊張，這在一定程度上促進了高層住宅的發(fā)展。與此同時，高層住宅建筑的設(shè)施建設(shè)和安全保障問題也日益突出，建筑防火是施工單位和住戶最為關(guān)心的問題。文章通過對以往火災(zāi)事故的特點和高層住宅設(shè)計方面存在的問題進行分析，在此基礎(chǔ)上，提出了完善高層住宅消防設(shè)施的建議，希望為有關(guān)部門提供參考。

關(guān)鍵詞：高層住宅;安全保障;防火設(shè)計

隨著住宅建筑的高度不斷增高，消防安全成為困擾設(shè)計人員的難題。眾所周知，高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，不管是滅火還是疏散人員難度都非常大，威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。

1? 高層住宅火災(zāi)的特點分析

1.1? 火災(zāi)蔓延速度快

相比于低層建筑，高層建筑在發(fā)生火災(zāi)時形勢更為復(fù)雜，火災(zāi)蔓延速度非常快。第一，高層建筑的室內(nèi)裝修大量采用木材和塑料，此類材料具有易燃性，一旦發(fā)生火災(zāi)，燃燒產(chǎn)生的煙霧會沿著通風(fēng)管和采光通道涌入室內(nèi)，對用戶安全構(gòu)成較大威脅。第二，高層住宅建筑為了滿足居民的基本生活需求，會配備大量管道井。發(fā)生火災(zāi)時，管道井容易成為熱量和煙霧傳播的主要渠道，加快了火勢蔓延的速度。因此，建筑施工單位一定要重視住宅建筑的消防安全，為保障人們的生命財產(chǎn)安全打好基礎(chǔ)。

1.2? ?救援難度大

高層住宅建筑往往容納的住戶人數(shù)較多，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員疏散難度較大，很多高層建筑的客用電梯不具備防火、防水及防煙功能，人們只能通過樓梯下樓，非常耗時，再加上住戶眾多容易產(chǎn)生擁堵，老人和孩子等特殊群體的安全無法得到保障。火災(zāi)會伴隨煙霧，而煙霧對人們的視線和呼吸系統(tǒng)均有影響，且煙霧越大，人們的負面情緒越強，不利于群眾的安全逃生。

1.3? 撲救受限多

在撲救高層建筑住宅火災(zāi)的過程中，對消防云梯數(shù)量和高度限制較大，消防水槍不能充分發(fā)揮最大作用，很多高層建筑均設(shè)有裙房，從而影響建筑消防工作的效率。再者，高層建筑住宅區(qū)的汽車保有量較多，部分居民隨意將車停在消防通道上，阻礙了消防車的正常通行。

2? 高層住宅建筑防火設(shè)計中存在的問題

2.1? 住宅空間設(shè)計復(fù)雜

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，居民對住宅環(huán)境的要求也越來越高。開發(fā)商為了吸引住戶，逐漸開始在住宅建筑外部增設(shè)輔助性設(shè)施，比如占用救援場地或在救援場地與建筑之間種植高大喬木，增設(shè)過往行人休息的亭臺。一旦發(fā)生火災(zāi)，復(fù)雜的建筑環(huán)境給消防人員的行動以及消防設(shè)施的使用都帶來了極大不便。除此之外，開發(fā)商一味追求經(jīng)濟效益，為了獲得更多的套內(nèi)面積，往往把公共空間設(shè)計得非常狹小，不僅給消防員的救援行動造成阻礙，還使住戶逃離火災(zāi)現(xiàn)場的難度變大。

2.2? 廚房布局不科學(xué)

根據(jù)以往火災(zāi)事故經(jīng)驗，火災(zāi)大多發(fā)生在廚房。一方面，廚房往往放置著大量用電設(shè)備，且經(jīng)常處于高溫工作環(huán)境，居民操作不當或者疏忽大意容易著火。另一方面，水管的布局。高層住宅的水管都是上下連接的，水管材料都是易燃物，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢會沿著水管直接蔓延到上下樓層，引起重大事故。

3? 高層建筑火災(zāi)事故救援的難點分析

首先，高層建筑在裝修時大量使用木材和樹脂，極易燃燒，遇到火災(zāi)時會加速蔓延，因此火勢控制難。其次，高層住宅的安全出口較為單一，遇到火災(zāi)時難以疏散，再加上事故發(fā)生時居民集中撤離，容易引發(fā)踩踏事故。最后，由于樓層較高，很多消防設(shè)施難以發(fā)揮作用，例如，消防梯高度達不到著火樓層、消防水槍壓力不夠等，為消防人員的工作帶來極大阻礙[1]。

4? 高層住宅建筑防火設(shè)計要點

4.1? 設(shè)計原則

高層建筑的防火設(shè)計工作是一項復(fù)雜性、綜合性極強的工作，從設(shè)計到施工都必須嚴格要求，不能有一絲懈怠。設(shè)計人員要時刻把人民生命財產(chǎn)安全放在首位，統(tǒng)籌兼顧，全面協(xié)調(diào)，設(shè)計出最優(yōu)的防火方案[2]。

4.2? 設(shè)計方法

第一，完善設(shè)計方案。在對高層住宅建筑進行防火設(shè)計時，必須全面分析所有因素。首先，設(shè)計人員必須實地考察，全面掌握目標建筑的特點。有些設(shè)計師僅僅坐在辦公室里拿著圖紙進行規(guī)劃，這種“紙上談兵”的行為是極為不負責(zé)任的，必須進行糾正。

第二，制定防火目標。防火安全目標通常分為三個層次：總目標、功能目標、性能目標?？偰繕司褪且_定工程的整體安全系數(shù)，將安全隱患降到最低。功能目標包括日常生活中如何有效消除火災(zāi)隱患，火災(zāi)發(fā)生時如何快速控制火勢，如何在火災(zāi)發(fā)生后保障住戶人身安全等。性能目標是進一步地具體化，對消防系統(tǒng)進行優(yōu)化完善。

4.3? 防火設(shè)計規(guī)劃

在建筑工程施工時，施工人員都是參照圖紙來進行建造，因此，總平面圖是建筑項目效果的整體規(guī)劃圖紙，在進行設(shè)計時，設(shè)計人員首先要掌握目標建筑的功能、縱向距離以及建筑之間的橫向間距，這些指標都是評判防火特性的重要參數(shù)，必須符合國家標準。如果間距不滿足防火要求，可以考慮安裝防火墻來增強安全性。建筑外部場地也要進行消防設(shè)計，比如消防車道，在發(fā)生火災(zāi)事故時起著至關(guān)重要的作用。因此，設(shè)計人員一定要引起重視，任何設(shè)計環(huán)節(jié)都要趨于完善，減少疏漏[3]。

4.4? 建筑平面防火分區(qū)

防火分區(qū)是建筑防范火災(zāi)的重要手段，在設(shè)計時要根據(jù)目標建筑功能、防火裝置、防火等級來進行規(guī)劃。例如：某建筑的底層面積超過4000m2，則為一級防火，地下車庫里如果裝有火災(zāi)偵查系統(tǒng)和自動滅火裝置，只需要設(shè)計一個防火分區(qū)即可;如果沒有相關(guān)設(shè)施，防火分區(qū)應(yīng)當設(shè)為兩個。

4.5? 排煙設(shè)計

排煙設(shè)計是建筑防火系統(tǒng)的重要組成部分，眾所周知，物體燃燒會產(chǎn)生大量煙霧，濃煙會阻擋人員視線，甚至昏迷，因此，必須重視對排煙系統(tǒng)的設(shè)計。目前，建筑排煙系統(tǒng)主要有兩種類型：自然排煙系統(tǒng)和機械排煙。前者是通過設(shè)計陽臺、天井、窗戶等設(shè)施讓煙霧自行排放，雖然可以節(jié)省成本但效果不明顯，一旦發(fā)生火災(zāi)，會受到多種因素干擾，如建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、風(fēng)向風(fēng)速等，煙霧很有可能無法快速排出。相比之下，機械排煙系統(tǒng)受外在因素影響較小，可以有效排出煙霧。綜上所述，設(shè)計人員要統(tǒng)籌兼顧，結(jié)合建筑特點，充分考慮各方面因素，設(shè)計出最優(yōu)的排煙方案[4]。

4.6? 消防設(shè)備防火設(shè)計

消防設(shè)備的防火設(shè)計是建筑工程的重要環(huán)節(jié)。第一，為消防水泵和電梯配置雙回路電源，保障火災(zāi)發(fā)生時可以正常用電。第二，高層住宅建筑應(yīng)為消防電梯設(shè)計獨立電源，確?；馂?zāi)發(fā)生時可以正常工作。

4.7? 安全疏散通道的設(shè)計

在火災(zāi)發(fā)生時，安全疏散通道主要用于疏散住戶，滅火工作和疏散工作是消防人員的主要工作內(nèi)容，兩者需要雙管齊下，在控制火勢的同時對住戶進行疏散。安全疏散通道必須嚴格遵照國家標準進行設(shè)計，如果樓道里有消防設(shè)施可以適當增加與消防通道的距離;對于室內(nèi)空間復(fù)雜，不利于疏散的區(qū)域，安全通道入口與戶門的距離應(yīng)當進行縮短，確保住戶能夠及時逃離現(xiàn)場。

安全通道需要與疏散樓梯相連。火災(zāi)發(fā)生時，電梯無法正常使用，疏散樓梯將成為住戶逃生的唯一途徑。下面對安全通道的設(shè)計做簡要說明：第一，若建筑距離在27m以內(nèi)，樓層面積在600m?以內(nèi)，且安全距離較遠的時候可以安裝疏散樓梯。第二，若建筑距離大于27m，小于54m，樓層面積在600m?以內(nèi)，安全距離較遠，可以安裝疏散樓梯。第三，若建筑距離在54m以上，必須安裝疏散樓梯。另外，要保障疏散通道的暢通，平時一定要定期清理，不允許住戶私自堆放雜物。根據(jù)實際情況設(shè)計排煙系統(tǒng)和消防水管，防止火災(zāi)發(fā)生時，濃煙蔓延到安全通道中?？偠灾?，安全疏散通道作為住戶逃生的主要途徑，是防火設(shè)計的核心環(huán)節(jié)，必須慎重進行。

4.8? 消防供水設(shè)計

滅火的方式雖然有很多，如二氧化碳噴灑、沙土撲滅、泡沫滅火等，最常用的滅火方式還是噴水。建筑消防系統(tǒng)通常由水源、水泵、消防管道和消火栓組成。其中，消防管道應(yīng)當為環(huán)形，消防水泵的作用尤其關(guān)鍵，發(fā)生火災(zāi)時該部分的工作穩(wěn)定性將直接影響整個消防工作的效率。設(shè)計時必須為水泵配備獨立電源，保障電力供應(yīng)，要按照嚴格的工藝標準進行加工，確保工作的穩(wěn)定性。

4.9? 與商業(yè)服務(wù)站點合建時防火要求

很多開發(fā)商在設(shè)計住宅建筑時都會把一樓設(shè)計成框架房用于商業(yè)用途，但是商業(yè)站點在裝修時可能出現(xiàn)與住戶窗戶的防火距離不足的情況。按照國家相關(guān)規(guī)定，住宅樓層和商業(yè)站點應(yīng)當分別設(shè)立獨立的安全通道和疏散樓梯，對耐火極限和防火墻也有相應(yīng)的標準，設(shè)計人員應(yīng)當充分掌握相關(guān)知識，嚴格遵守國家標準進行設(shè)計，這樣才能保證樓層的安全性。

4.10? 管道井防火要求

根據(jù)國家對防火設(shè)施的規(guī)定，豎向管道必須獨立安裝，且耐火極限要高于1h，如排煙管、排氣管、垃圾處理通道、采光井等，通道上的開關(guān)門應(yīng)達到三級防火。除此之外，豎向管道還應(yīng)當在每個樓層設(shè)置封堵材料，在發(fā)生火災(zāi)時可以對開關(guān)門進行封堵，防止火勢沿著管道蔓延到上下樓層，封堵材料應(yīng)當使用耐火極限較高的材質(zhì)[5]。

4.11? 玻璃墻防火要求

出于采光和建筑外觀美化的需要，很多高層建筑會采用玻璃墻設(shè)計。近年來，國家相關(guān)部門發(fā)布了禁止高層住宅建筑使用玻璃墻的要求，因為玻璃墻的使用不利于建筑的防火設(shè)計需求。首先，玻璃墻使得室內(nèi)氣流壓力增加，會加速火勢的傳播;其次，玻璃的耐火極限較低，在發(fā)生火災(zāi)時會在短時間內(nèi)滑落，很容易傷及其他人員;最后，物體燃燒產(chǎn)生的煙霧還會沿著玻璃墻與墻體之間的間隙進行傳播，非常不利于人員疏散。

4.12? 做好防火分隔設(shè)計

在發(fā)生火災(zāi)時，大多數(shù)不是火燒導(dǎo)致的人員傷亡，而是物體燃燒產(chǎn)生的煙霧引起窒息。眾所周知，火災(zāi)發(fā)生時濃煙滾滾，人們很容易在逃生的過程中吸入過多煙霧而暈倒。因此，建筑中排煙系統(tǒng)的設(shè)計也是控制火災(zāi)的重要措施。根據(jù)研究，煙霧的豎向流動速度是3.4m/s，在沒有障礙的情況下幾分鐘就可以滲透到整棟建筑中，其中，豎向管道是煙霧傳播的重要途徑。而安全通道、疏散樓梯是住戶逃生以及消防人員開展救援行動的重要通道，所以，防止煙霧進入這些區(qū)域至關(guān)重要。隨著消防系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，我國在防火分隔領(lǐng)域也形成了成熟的標準，例如避難間的建造、機械排煙系統(tǒng)的設(shè)計等。

5? 結(jié)語

高層住宅建筑的防火設(shè)計工作是保障建筑安全的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到千家萬戶的生命財產(chǎn)安全，相關(guān)工作人員必須帶著強烈的責(zé)任感來完成工作。本文對高層住宅建筑的火災(zāi)特點以及設(shè)計方面的不足進行分析，并提出了一些優(yōu)化的措施，希望給相關(guān)工作人員提供參考。

參考文獻：

[1]楊艷玲.探析高層住宅建筑消防設(shè)計中的存在問題[J].建材與裝飾，2020（6）：98-99.

[2]蔡堅幸.高層住宅建筑防火設(shè)計探究[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（6）：132.

[3]顏道鑫，封明娜，周清.一類高層住宅建筑“交通核”設(shè)計——基于《建筑設(shè)計防火規(guī)范》修訂的探討[J].重慶建筑，2019，18（8）：51-54.

[4]趙亞楠.高層住宅建筑防火設(shè)計探討[J].城市周刊，2019（3）：1.

[5]張俏梅.高層住宅防火、節(jié)能、舒適度建筑設(shè)計要點探討[J].四川建筑，2011，31（5）：71-72.

Analysis on key points of fire protection

design of high-rise residential buildings

Yu Zhang

（Wuhan Municipal Fire and Rescue Brigade，Hubei? Wuhan? 430000）

Abstract：With the continuous deepening of urbanization in our country， more and more people are pouring into cities， and urban space is becoming increasingly tight， which promotes the development of high-rise residential buildings to a certain extent. At the same time， the problem of facility construction and safety guarantee of high-rise residential buildings has become increasingly prominent， and the construction units and residents are most concerned about the fire prevention of buildings. This paper analyzes the characteristics of past fire accidents and the problems existing in the design of high-rise residential buildings. On this basis， suggestions for improving the fire protection facilities of high-rise residential buildings are put forward， hoping to provide references for relevant departments.

Keywords：high-rise residential building; safety guarantee; fire protection design