防火設計在建筑設計中的具體應用

溫 玉 中土大地國際建筑設計有限公司

1 前言

火災會造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。人們在選擇房屋時，非常重視建筑自身的消防能力，防火設計在建筑設計中起著主導作用。一個有效的防火設計，可以有效地預防火災，即使發(fā)生火災，也可以控制火勢蔓延趨勢，減少火災造成的財產(chǎn)損失，防止人員傷亡。

2 建筑火災設計的必要性

由于建筑在使用過程中存在諸多火災隱患，因此，應在建設初期進行防火設計。本節(jié)簡述了建筑防火設計的必要性。（1）現(xiàn)代建筑火災的原因有很多，現(xiàn)代建筑為了滿足人們的需求，格局復雜，接口、線纜、光纖很多，布局也非常復雜。許多房屋內(nèi)有大量生活用品和易燃易爆物品，是火災的隱患因素。（2）火勢難以控制。防火設計是為了有效預防和制止火災的發(fā)生，但現(xiàn)階段由于建筑高度高、內(nèi)部結構復雜、消防設備不完善等原因，一旦發(fā)生火災，很難控制?？刂苹鹪葱枰罅康娜肆拓斄Γ虼?，在前期進行防火設計尤為重要。（3）一旦建筑發(fā)生火災，很難疏散和救援。在現(xiàn)階段建筑設計中，經(jīng)常使用橫向組合，干擾了人們的逃生和救援。此外，我國人口眾多，建筑容量日益增加，火災后的救援或二次傷亡事故時有發(fā)生?，F(xiàn)階段建筑中的許多材料都具有一定的可燃性，會增加火災發(fā)生的概率。因此，建筑的防火設計尤為關鍵。

3 建筑火災特點

建筑物在日常使用中有特殊的建筑要求和設計標準。通過對建筑火災類型的分析可以看出，目前建筑火災類型復雜多樣。（1）當建筑物著火時，第一個表現(xiàn)就是火勢會迅速蔓延。目前施工樓層的設計高度多為高層建筑，樓層數(shù)越高，越容易受到風速和風壓的影響。即當發(fā)生火災時，火災問題會隨著建筑內(nèi)的垂直管道蔓延，在短時間內(nèi)引發(fā)較大火災。同時，受外界風速影響，整體火災后果將更加嚴重。（2）在建筑的建造過程中，使用了大量的室內(nèi)裝飾材料。然而，建筑裝飾材料往往是易燃的?；馂陌l(fā)生時，建筑內(nèi)的裝飾材料會直接加速火勢蔓延，擴大火勢，使整個火災更加嚴重。（3）在建筑使用中，電梯和管道的存在使得火災容易產(chǎn)生煙囪效應。在易燃材料和電梯井的影響下，火勢將繼續(xù)擴大。疊加效應將進一步加速氣流，火災問題將更加嚴重，火力范圍不斷擴大。（4）目前，高層建筑中的主要交通工具是電梯。但在實際火災問題，當建筑發(fā)生火災時，會影響電梯的運行。高層建筑的樓梯已經(jīng)成為火災唯一的疏散通道，走樓梯會增加樓梯間人員密度，同時也會增加消防員疏散的難度。發(fā)生火災時樓梯間人員過于擁擠，容易造成人員傷亡，威脅居民人身安全，增加火災處理難度。

4 建筑防火設計在建筑設計中的具體應用要點

4.1 設計流程

在防火設計中，尤其是高層建筑的防火設計系統(tǒng)而復雜，設計方案必須滿足既有建筑的要求，才能充分發(fā)揮其消防功能。在提高系統(tǒng)實用性的同時，也盡可能達到預期的消防目標。

4.2 設計方法

4.2.1 設計方法

一是及時掌握設計方案的重點和難點，根據(jù)建筑的特點和總體目標進行有效設計。二是在充分掌握建筑類型、功能分區(qū)、面積等其他細節(jié)后，規(guī)劃設計方案和防火措施。

4.2.2 明確防火安全目標

①總目標?？傮w目標包括很多內(nèi)容，要綜合考慮建筑結構、電力系統(tǒng)等。發(fā)生火災時，應考慮人員安全和逃生暢通，專業(yè)規(guī)劃和保護建筑內(nèi)外環(huán)境，控制火災影響程度和范圍。②功能目標。主要功能是分解總體目標，針對不同的保護目標采取不同的防火措施和方法，需要專業(yè)的設計人員展開針對性規(guī)劃。③性能目標與相關指標。主要是指功能設計，通過相應的方法達到整體功能的目的。其本質是對消防方案進行有效評估，進而檢驗其預期目標的科學性和適用性，以及設計方案與實際實施措施是否存在較大誤差。④明確易發(fā)火災場景。一些功能分區(qū)很容易導致火災，因此，在防火設計中，應盡可能準確地設計這些位置，并及時評估設計的消防方案的適用性。適用性評價和科學設計需要專業(yè)的設計人員和預判方案，只有這樣，這些精心設計的防火設計，才能在發(fā)生火災時發(fā)揮作用。應積極科學的設計參數(shù)，盡可能預測火災的特點和發(fā)展趨勢，為現(xiàn)場人員爭取逃生時間。

4.3 設計要點

4.3.1 標準層防火設計

（1）防火分區(qū)

建筑防火分區(qū)設計的核心是防止火災蔓延到防火分區(qū)以外的區(qū)域。防火分區(qū)有兩種：豎向防火分區(qū)與水平防火分區(qū)。

在防火功能方面，防火分區(qū)越小越有效。但是防火分區(qū)不能無限縮小，會影響建筑物的使用功能。因此，在確定防火分區(qū)的大小時，可以根據(jù)建筑物的使用性質、重要性和火災危險性進行有針對性的規(guī)劃。

（2）安全疏散通道

安全疏散通道也是建筑消防通道的重要組成部分。在設計時，必須詳細了解建筑的整體和細節(jié)，然后嚴格按照具體的規(guī)范進行設計。出口應設置在顯眼且易于逃生的位置，同時，根據(jù)實際情況，出口數(shù)量應計劃滿足居民數(shù)量。準確、科學地確定逃生出口的位置和數(shù)量，將有助于疏散人員盡快脫離火場，最大限度地減少人員傷亡。一般來說，兩側或是環(huán)形通道是常見且合理的疏散通道。

4.3.2 避難空間防火設計

（1）根據(jù)實際情況科學設置空間，既要考慮位置的靈活性，又要保證第一避難樓層與消防登高設備的高度相匹配。（2）樓層間隔一般在15層左右，高度不宜超過50m。

5 建筑防火設計在建筑設計中的具體應用

5.1 防火墻的設計

建筑防火墻直接關系到人們的人身和財產(chǎn)安全，科學合理的防火墻設計是其防火設計的必然要求。它可以在發(fā)生火災時為人們提供有效的逃生條件，對順利救援具有重要意義。防火墻可以有效控制火災的快速蔓延，是建筑防火設計中控制火災的重要手段。因此，要注意防火墻的設計，保證消防功能的充分發(fā)揮。

設計防火墻的關鍵是材料和厚度，它們直接影響防火墻的防火性能。就材料而言，關鍵在于是否具有很強的耐火性。為了保證防火墻具有較強的防火性能，在保證防火墻能夠滿足建筑結構要求的同時，還應具有較強的防火性能。需要注意的是，為了保證防火墻的防火效果，在建筑設計中應避免防火墻的開口，以免限制防火墻的防火性能，增加人們的安全隱患和安全風險。

5.2 樓梯板和樓板的設計

需要了解的是，當建筑物發(fā)生火災時，樓板和樓梯板是人們安全逃生的主要途徑，可以為人們安全逃生提供一定的幫助。因此，在建筑防火設計過程中，有必要根據(jù)建筑工程的相關規(guī)定和要求，對樓梯板和樓層進行防火設計，為人們的安全逃生提供更好的幫助，樓梯板和樓層對人們的安全逃生起到極其重要的作用。

樓梯板表面應噴涂一層耐火材料，形成具有防火功能的防火涂料，可增強樓梯板的防火性能。同時，分層隔離可以進一步提高樓梯板和樓板的防火效果，滿足建筑防火規(guī)范的耐火要求，爭取更多人安全逃生。

5.3 門窗的設計

一旦發(fā)生火災，樓梯板、地板、門窗都是人們安全逃生的重要途徑。因此，有必要設計防火門窗，為人們安全逃生提供更多幫助。目前，通過觀察可以看出，很多建筑缺少逃生門窗，難以滿足人們對建筑設計的安全要求。

因此，在建筑設計中，應重視門窗的防火設計，充分考慮其防火要求。特別要注意防火玻璃的耐火性，在建筑內(nèi)部合理設置相應的通風窗，實現(xiàn)火災中有害氣體和煙霧的有效排放，為人們安全逃生爭取更多的時間。

5.4 疏散出口及消防電梯

消防通道在室內(nèi)人群火災疏散過程中起著至關重要的作用，設計師要充分重視室內(nèi)樓梯、電梯自然通風排煙系統(tǒng)的實際效果。疏散出口的高寬比能夠滿足自然通風系統(tǒng)設計的基本要求，每五層的可開啟窗戶的面積應不小于1/2。設計標準不符合要求的，消防救援窗口應當設置機械設備和加壓排氣裝置。為保證人員安全行車，疏散出口總寬度需要超過1100mm，室內(nèi)樓梯消防疏散平臺需要超過1300mm。

在高層建筑中，電梯是人們逃離火災現(xiàn)場的主要方式。為了避免這種情況，安裝了自動關閉系統(tǒng)的軟件。發(fā)生火災時，應立即關閉電梯電源，避免內(nèi)部電源線引發(fā)二次火災，以免人們驚慌失措而乘坐電梯，造成大量人員傷亡。為了確保消防人員在火災發(fā)生后能夠快速到達事故建筑，可以安裝外部消防電梯。為了防止消防員在灑水滅火時損壞電梯轎廂的電源電路，必須具有良好的防潮性能。

消防電梯不同于普通生活電梯，安裝消防電梯后，需要確保電梯轎廂的運行速度。消防電梯從下層到頂層需在1min內(nèi)到達，荷載超過1t，防火材料為阻燃材料，消防電梯轎廂柱承載能力需要更為優(yōu)異。主機房中央有高耐火服務器防火墻，可與普通電梯機房間隔使用。確?；馂陌l(fā)生后消防電梯能夠正常運行，使消防人員及時到達火災現(xiàn)場。

5.5 避難層的修建

在火災現(xiàn)場，防火保護層可以維護無法及時疏散到火災現(xiàn)場的被困人員的生命安全，是解決火災、防止人員傷亡的合理途徑。合理布置建筑物，在消防通道顯眼區(qū)域設置避難樓層，確保疏散時人員及時找到避難場所。隱藏層封閉，周圍設置高效防火墻，防止火勢蔓延。

當火災發(fā)生時，消防隊員將在避難所協(xié)助居民。設置大中型室內(nèi)通風系統(tǒng)，防止火災煙氣進入室內(nèi)，并安裝應急救援電話，確保室內(nèi)居民及時與外界溝通，得到救援。濕巾、防塵口罩、簡易診療專用工具等，在緊急情況下，室內(nèi)尋求庇護者可以采取簡單的保護措施，迅速解決問題。

5.6 建筑格局和儲水設計

在防火設計時，應該注意建筑形式。設計人員應充分認識到建筑防火設計的重要性，在保證安全有效施工的同時，做好防火工作。完善建筑整體結構，重新優(yōu)化建筑內(nèi)部空間布局，調查記錄周邊地形環(huán)境，根據(jù)調查結果科學設計數(shù)據(jù)，有效預防火災發(fā)生。即使發(fā)生火災，建筑也可以用防火材料進行封堵，從而有效防止火勢蔓延。

在建筑防火設計中，根據(jù)不同使用區(qū)域的特點，有效防止火災蔓延和擴大，并對建筑物進行隔離，以確保發(fā)生火災時能有效隔離建筑物，防止火災蔓延到其他區(qū)域。設計人員應掌握防火措施，深入研究其耐熱性，充分掌握建筑材料的防火性能，有效預防火災。

加強優(yōu)化建筑消防系統(tǒng)，提前做好預案，提高建筑整體安全性。此外，設計師還應注意儲水的設計，因為充足的水將在火災中發(fā)揮重要作用，確?；馂哪軌蛟诘谝粫r間被有效撲滅。在建筑防火設計中，設計人員首先要考慮蓄水設計和水資源的合理利用，這是保證消防工作順利進行的根本保證。

6 建筑防火設計的管理方式

6.1 明確設計范圍

對于建筑的防火設計，整個程序相當繁瑣。在現(xiàn)階段的建筑設計過程中，根據(jù)實際情況制定有針對性地設計方案非常必要。采用科學的設計方法，結合國家和行業(yè)管理指標，確保設計方案合理。在防火設計中，結構的合理布局和有效控制，是建筑本身的性質和實際用途的關鍵。應當有效識別不可控火源，完善設計。

6.2 明確現(xiàn)有防火設計指標

在建筑防火設計階段，需要提前確定目標，根據(jù)總體目標展開合理設計。轉移設計時，應充分考慮建筑設計的穩(wěn)定性等因素，確保發(fā)生火災時人員能夠盡快轉移。要設定相應的防火性能指標，及時分析解決存在的問題。

6.3 標準層設計要點

在防火設計中，標準樓層設計滿足整棟建筑的要求。在建筑室內(nèi)設計中，實心墻設計可以根據(jù)防火設計要求發(fā)揮分離作用。此外，對可燃材料進行分析，并設置標準層。

7 結束語

綜上所述，在我國城市化進程中，人們往往只注重土地資源的節(jié)約和建筑結構的美觀，而建筑的防火設計容易被設計者所忽視，給整個城市的建筑安全帶來諸多隱患甚至災難。目前，建筑消防問題已經(jīng)引起了建筑行業(yè)和社會各界的關注。防火設計必須符合防火設計規(guī)范的要求，尤其是民用建筑的防火設計已成為時代的必然，必須加強對建筑防火技術的科學研究。