防火設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

溫 玉 中土大地國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司

1 前言

火災(zāi)會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。人們?cè)谶x擇房屋時(shí)，非常重視建筑自身的消防能力，防火設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)作用。一個(gè)有效的防火設(shè)計(jì)，可以有效地預(yù)防火災(zāi)，即使發(fā)生火災(zāi)，也可以控制火勢(shì)蔓延趨勢(shì)，減少火災(zāi)造成的財(cái)產(chǎn)損失，防止人員傷亡。

2 建筑火災(zāi)設(shè)計(jì)的必要性

由于建筑在使用過程中存在諸多火災(zāi)隱患，因此，應(yīng)在建設(shè)初期進(jìn)行防火設(shè)計(jì)。本節(jié)簡(jiǎn)述了建筑防火設(shè)計(jì)的必要性。（1）現(xiàn)代建筑火災(zāi)的原因有很多，現(xiàn)代建筑為了滿足人們的需求，格局復(fù)雜，接口、線纜、光纖很多，布局也非常復(fù)雜。許多房屋內(nèi)有大量生活用品和易燃易爆物品，是火災(zāi)的隱患因素。（2）火勢(shì)難以控制。防火設(shè)計(jì)是為了有效預(yù)防和制止火災(zāi)的發(fā)生，但現(xiàn)階段由于建筑高度高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、消防設(shè)備不完善等原因，一旦發(fā)生火災(zāi)，很難控制?？刂苹鹪葱枰罅康娜肆拓?cái)力，因此，在前期進(jìn)行防火設(shè)計(jì)尤為重要。（3）一旦建筑發(fā)生火災(zāi)，很難疏散和救援。在現(xiàn)階段建筑設(shè)計(jì)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(guó)人口眾多，建筑容量日益增加，火災(zāi)后的救援或二次傷亡事故時(shí)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(huì)增加火災(zāi)發(fā)生的概率。因此，建筑的防火設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。

3 建筑火災(zāi)特點(diǎn)

建筑物在日常使用中有特殊的建筑要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)建筑火災(zāi)類型的分析可以看出，目前建筑火災(zāi)類型復(fù)雜多樣。（1）當(dāng)建筑物著火時(shí)，第一個(gè)表現(xiàn)就是火勢(shì)會(huì)迅速蔓延。目前施工樓層的設(shè)計(jì)高度多為高層建筑，樓層數(shù)越高，越容易受到風(fēng)速和風(fēng)壓的影響。即當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)問題會(huì)隨著建筑內(nèi)的垂直管道蔓延，在短時(shí)間內(nèi)引發(fā)較大火災(zāi)。同時(shí)，受外界風(fēng)速影響，整體火災(zāi)后果將更加嚴(yán)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?zāi)發(fā)生時(shí)，建筑內(nèi)的裝飾材料會(huì)直接加速火勢(shì)蔓延，擴(kuò)大火勢(shì)，使整個(gè)火災(zāi)更加嚴(yán)重。（3）在建筑使用中，電梯和管道的存在使得火災(zāi)容易產(chǎn)生煙囪效應(yīng)。在易燃材料和電梯井的影響下，火勢(shì)將繼續(xù)擴(kuò)大。疊加效應(yīng)將進(jìn)一步加速氣流，火災(zāi)問題將更加嚴(yán)重，火力范圍不斷擴(kuò)大。（4）目前，高層建筑中的主要交通工具是電梯。但在實(shí)際火災(zāi)問題，當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會(huì)影響電梯的運(yùn)行。高層建筑的樓梯已經(jīng)成為火災(zāi)唯一的疏散通道，走樓梯會(huì)增加樓梯間人員密度，同時(shí)也會(huì)增加消防員疏散的難度。發(fā)生火災(zāi)時(shí)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(zāi)處理難度。

4 建筑防火設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 設(shè)計(jì)流程

在防火設(shè)計(jì)中，尤其是高層建筑的防火設(shè)計(jì)系統(tǒng)而復(fù)雜，設(shè)計(jì)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(shí)用性的同時(shí)，也盡可能達(dá)到預(yù)期的消防目標(biāo)。

4.2 設(shè)計(jì)方法

4.2.1 設(shè)計(jì)方法

一是及時(shí)掌握設(shè)計(jì)方案的重點(diǎn)和難點(diǎn)，根據(jù)建筑的特點(diǎn)和總體目標(biāo)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。二是在充分掌握建筑類型、功能分區(qū)、面積等其他細(xì)節(jié)后，規(guī)劃設(shè)計(jì)方案和防火措施。

4.2.2 明確防火安全目標(biāo)

①總目標(biāo)。總體目標(biāo)包括很多內(nèi)容，要綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)等。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)考慮人員安全和逃生暢通，專業(yè)規(guī)劃和保護(hù)建筑內(nèi)外環(huán)境，控制火災(zāi)影響程度和范圍。②功能目標(biāo)。主要功能是分解總體目標(biāo)，針對(duì)不同的保護(hù)目標(biāo)采取不同的防火措施和方法，需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人員展開針對(duì)性規(guī)劃。③性能目標(biāo)與相關(guān)指標(biāo)。主要是指功能設(shè)計(jì)，通過相應(yīng)的方法達(dá)到整體功能的目的。其本質(zhì)是對(duì)消防方案進(jìn)行有效評(píng)估，進(jìn)而檢驗(yàn)其預(yù)期目標(biāo)的科學(xué)性和適用性，以及設(shè)計(jì)方案與實(shí)際實(shí)施措施是否存在較大誤差。④明確易發(fā)火災(zāi)場(chǎng)景。一些功能分區(qū)很容易導(dǎo)致火災(zāi)，因此，在防火設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)這些位置，并及時(shí)評(píng)估設(shè)計(jì)的消防方案的適用性。適用性評(píng)價(jià)和科學(xué)設(shè)計(jì)需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人員和預(yù)判方案，只有這樣，這些精心設(shè)計(jì)的防火設(shè)計(jì)，才能在發(fā)生火災(zāi)時(shí)發(fā)揮作用。應(yīng)積極科學(xué)的設(shè)計(jì)參數(shù)，盡可能預(yù)測(cè)火災(zāi)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，為現(xiàn)場(chǎng)人員爭(zhēng)取逃生時(shí)間。

4.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.3.1 標(biāo)準(zhǔn)層防火設(shè)計(jì)

（1）防火分區(qū)

建筑防火分區(qū)設(shè)計(jì)的核心是防止火災(zāi)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(huì)影響建筑物的使用功能。因此，在確定防火分區(qū)的大小時(shí)，可以根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、重要性和火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行有針對(duì)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(shè)計(jì)時(shí)，必須詳細(xì)了解建筑的整體和細(xì)節(jié)，然后嚴(yán)格按照具體的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。出口應(yīng)設(shè)置在顯眼且易于逃生的位置，同時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，出口數(shù)量應(yīng)計(jì)劃滿足居民數(shù)量。準(zhǔn)確、科學(xué)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(chǎng)，最大限度地減少人員傷亡。一般來說，兩側(cè)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(shè)計(jì)

（1）根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)設(shè)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(shè)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(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

5.1 防火墻的設(shè)計(jì)

建筑防火墻直接關(guān)系到人們的人身和財(cái)產(chǎn)安全，科學(xué)合理的防火墻設(shè)計(jì)是其防火設(shè)計(jì)的必然要求。它可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)為人們提供有效的逃生條件，對(duì)順利救援具有重要意義。防火墻可以有效控制火災(zāi)的快速蔓延，是建筑防火設(shè)計(jì)中控制火災(zāi)的重要手段。因此，要注意防火墻的設(shè)計(jì)，保證消防功能的充分發(fā)揮。

設(shè)計(jì)防火墻的關(guān)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(guān)鍵在于是否具有很強(qiáng)的耐火性。為了保證防火墻具有較強(qiáng)的防火性能，在保證防火墻能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)要求的同時(shí)，還應(yīng)具有較強(qiáng)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(shè)計(jì)中應(yīng)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(fēng)險(xiǎn)。

5.2 樓梯板和樓板的設(shè)計(jì)

需要了解的是，當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，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(shè)計(jì)過程中，有必要根據(jù)建筑工程的相關(guān)規(guī)定和要求，對(duì)樓梯板和樓層進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，為人們的安全逃生提供更好的幫助，樓梯板和樓層對(duì)人們的安全逃生起到極其重要的作用。

樓梯板表面應(yīng)噴涂一層耐火材料，形成具有防火功能的防火涂料，可增強(qiáng)樓梯板的防火性能。同時(shí)，分層隔離可以進(jìn)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(zhēng)取更多人安全逃生。

5.3 門窗的設(shè)計(jì)

一旦發(fā)生火災(zāi)，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(shè)計(jì)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(duì)建筑設(shè)計(jì)的安全要求。

因此，在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)重視門窗的防火設(shè)計(jì)，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(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)窗，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)中有害氣體和煙霧的有效排放，為人們安全逃生爭(zhēng)取更多的時(shí)間。

5.4 疏散出口及消防電梯

消防通道在室內(nèi)人群火災(zāi)疏散過程中起著至關(guān)重要的作用，設(shè)計(jì)師要充分重視室內(nèi)樓梯、電梯自然通風(fēng)排煙系統(tǒng)的實(shí)際效果。疏散出口的高寬比能夠滿足自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求，每五層的可開啟窗戶的面積應(yīng)不小于1/2。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不符合要求的，消防救援窗口應(yīng)當(dāng)設(shè)置機(jī)械設(shè)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(tái)需要超過1300mm。

在高層建筑中，電梯是人們逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的主要方式。為了避免這種情況，安裝了自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)的軟件。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉電梯電源，避免內(nèi)部電源線引發(fā)二次火災(zāi)，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(zāi)發(fā)生后能夠快速到達(dá)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(shí)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(yùn)行速度。消防電梯從下層到頂層需在1min內(nèi)到達(dá)，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(jī)房中央有高耐火服務(wù)器防火墻，可與普通電梯機(jī)房間隔使用。確?；馂?zāi)發(fā)生后消防電梯能夠正常運(yùn)行，使消防人員及時(shí)到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。

5.5 避難層的修建

在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，防火保護(hù)層可以維護(hù)無法及時(shí)疏散到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的被困人員的生命安全，是解決火災(zāi)、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(shè)置避難樓層，確保疏散時(shí)人員及時(shí)找到避難場(chǎng)所。隱藏層封閉，周圍設(shè)置高效防火墻，防止火勢(shì)蔓延。

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防隊(duì)員將在避難所協(xié)助居民。設(shè)置大中型室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)，防止火災(zāi)煙氣進(jìn)入室內(nèi)，并安裝應(yīng)急救援電話，確保室內(nèi)居民及時(shí)與外界溝通，得到救援。濕巾、防塵口罩、簡(jiǎn)易診療專用工具等，在緊急情況下，室內(nèi)尋求庇護(hù)者可以采取簡(jiǎn)單的保護(hù)措施，迅速解決問題。

5.6 建筑格局和儲(chǔ)水設(shè)計(jì)

在防火設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意建筑形式。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到建筑防火設(shè)計(jì)的重要性，在保證安全有效施工的同時(shí)，做好防火工作。完善建筑整體結(jié)構(gòu)，重新優(yōu)化建筑內(nèi)部空間布局，調(diào)查記錄周邊地形環(huán)境，根據(jù)調(diào)查結(jié)果科學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，有效預(yù)防火災(zāi)發(fā)生。即使發(fā)生火災(zāi)，建筑也可以用防火材料進(jìn)行封堵，從而有效防止火勢(shì)蔓延。

在建筑防火設(shè)計(jì)中，根據(jù)不同使用區(qū)域的特點(diǎn)，有效防止火災(zāi)蔓延和擴(kuò)大，并對(duì)建筑物進(jìn)行隔離，以確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)能有效隔離建筑物，防止火災(zāi)蔓延到其他區(qū)域。設(shè)計(jì)人員應(yīng)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(yù)防火災(zāi)。

加強(qiáng)優(yōu)化建筑消防系統(tǒng)，提前做好預(yù)案，提高建筑整體安全性。此外，設(shè)計(jì)師還應(yīng)注意儲(chǔ)水的設(shè)計(jì)，因?yàn)槌渥愕乃畬⒃诨馂?zāi)中發(fā)揮重要作用，確?；馂?zāi)能夠在第一時(shí)間被有效撲滅。在建筑防火設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員首先要考慮蓄水設(shè)計(jì)和水資源的合理利用，這是保證消防工作順利進(jìn)行的根本保證。

6 建筑防火設(shè)計(jì)的管理方式

6.1 明確設(shè)計(jì)范圍

對(duì)于建筑的防火設(shè)計(jì)，整個(gè)程序相當(dāng)繁瑣。在現(xiàn)階段的建筑設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)實(shí)際情況制定有針對(duì)性地設(shè)計(jì)方案非常必要。采用科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合國(guó)家和行業(yè)管理指標(biāo)，確保設(shè)計(jì)方案合理。在防火設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的合理布局和有效控制，是建筑本身的性質(zhì)和實(shí)際用途的關(guān)鍵。應(yīng)當(dāng)有效識(shí)別不可控火源，完善設(shè)計(jì)。

6.2 明確現(xiàn)有防火設(shè)計(jì)指標(biāo)

在建筑防火設(shè)計(jì)階段，需要提前確定目標(biāo)，根據(jù)總體目標(biāo)展開合理設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)移設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮建筑設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性等因素，確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員能夠盡快轉(zhuǎn)移。要設(shè)定相應(yīng)的防火性能指標(biāo)，及時(shí)分析解決存在的問題。

6.3 標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在防火設(shè)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)樓層設(shè)計(jì)滿足整棟建筑的要求。在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，實(shí)心墻設(shè)計(jì)可以根據(jù)防火設(shè)計(jì)要求發(fā)揮分離作用。此外，對(duì)可燃材料進(jìn)行分析，并設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)層。

7 結(jié)束語

綜上所述，在我國(guó)城市化進(jìn)程中，人們往往只注重土地資源的節(jié)約和建筑結(jié)構(gòu)的美觀，而建筑的防火設(shè)計(jì)容易被設(shè)計(jì)者所忽視，給整個(gè)城市的建筑安全帶來諸多隱患甚至災(zāi)難。目前，建筑消防問題已經(jīng)引起了建筑行業(yè)和社會(huì)各界的關(guān)注。防火設(shè)計(jì)必須符合防火設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，尤其是民用建筑的防火設(shè)計(jì)已成為時(shí)代的必然，必須加強(qiáng)對(duì)建筑防火技術(shù)的科學(xué)研究。