建筑消防工程中的防火分隔技術(shù)及安全疏散設(shè)計研究

馮琳

摘要：為滿足消防安全設(shè)計要求，應(yīng)科學(xué)采用防火分隔技術(shù)，并做好建筑空間內(nèi)的安全疏散設(shè)計工作，以確保在火災(zāi)發(fā)生時，可以保障被困人員的安全疏散。基于對防火分隔技術(shù)的應(yīng)用，將防火分隔技術(shù)與安全疏散設(shè)計相結(jié)合，為建筑安全防護(hù)提供經(jīng)驗借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑消防；防火分隔技術(shù)；安全疏散；生命安全

我國頒布的GB50016—2014（2018年版）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中，對建筑消防安全設(shè)計提出新的要求，設(shè)計人員需要重點考慮建筑火災(zāi)發(fā)生過程中造成的危害，通過空間設(shè)計手段，延緩火勢的蔓延，并做好安全疏散設(shè)計，確保在最短時間內(nèi)疏散人員，保障建筑居民生命財產(chǎn)安全。防火分隔技術(shù)在建筑空間設(shè)計中被廣泛應(yīng)用，效果良好，輔助應(yīng)用安全疏散設(shè)計，可將災(zāi)害發(fā)生后的破壞程度降至最低。

1 防火分隔技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

1.1? 常用防火分隔技術(shù)

防火分隔技術(shù)可以延緩火勢的蔓延，減少可能出現(xiàn)的人員傷亡和財產(chǎn)損失，目前，比較常見的防火分隔技術(shù)包括以下幾種：

防火墻。防火墻是將混凝土與防火材料同時應(yīng)用到建筑設(shè)計之中，在滿足建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對可能發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行分隔，避免由于火災(zāi)導(dǎo)致的墻體坍塌。防火墻技術(shù)的應(yīng)用要求在施工過程中應(yīng)保持良好的氣密性，并處于同軸線位置上，同時，根據(jù)防火墻的耐火等級選擇材料，實現(xiàn)對建筑空間的分隔[1]。

防火卷簾。防火卷簾的應(yīng)用可以起到阻止火勢蔓延的作用，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，防火卷簾會自動啟動，在未發(fā)生火災(zāi)時，可將其收入到卷簾盒內(nèi)部。該技術(shù)考慮到空間資源的利用率，既保障了建筑的空間美觀性，又節(jié)省了大量的建筑空間。卷簾門大都采用復(fù)合材料制作而成，具有隔熱、防火效果。

防火門窗。防火門窗在防火分隔技術(shù)中的應(yīng)用日益廣泛，高層建筑的消防連廊區(qū)域兩側(cè)會安裝相應(yīng)的防火門，并時刻保持敞開狀態(tài)。防火門窗可以同時起到疏散人員和阻止火勢蔓延的作用，其所使用的防火材料在長時間炙烤下不會出現(xiàn)形變。

防火隔墻。防火隔墻與防火墻的布置區(qū)域存在差別，但作用均是阻隔火勢的蔓延。防火隔墻會使用大量新型材料，適當(dāng)降低建筑墻體結(jié)構(gòu)的厚度，并起到隔音、防火作用，可阻止火勢蔓延。

1.2? 防火分隔技術(shù)的應(yīng)用要點

1.2.1? 防火墻的應(yīng)用

結(jié)合建筑功能與空間結(jié)構(gòu)，選擇應(yīng)用防火墻技術(shù)，不同防火墻技術(shù)適用建筑類型存在差別。目前，可以將其分為獨立防火墻、內(nèi)部防火墻、一般防火墻幾種，防火墻的設(shè)計主要在于材料的選擇應(yīng)用，同時考慮到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。應(yīng)用該技術(shù)，需要做好以下工作：

針對混凝土建筑結(jié)構(gòu)，采用砌體方式施工，需要對材料規(guī)格、參數(shù)、性能等進(jìn)行檢驗，仔細(xì)核對產(chǎn)品質(zhì)量檢驗證書，確保材料的質(zhì)量滿足防火實際需求。材料中如要使用外加劑等增加建筑結(jié)構(gòu)耐火性能，則需要在材料進(jìn)場階段采用復(fù)驗的方法確保其質(zhì)量[2]。

防火墻中涉及相關(guān)管線，需要對施工過程中產(chǎn)生的孔洞進(jìn)行處理。防火墻孔洞應(yīng)用阻燃材料等封堵，并對其氣密性加以檢驗。根據(jù)GB23864-2009《防火封堵材料》的要求，材料的耐火時間應(yīng)在3h以上。管道與墻體之間的孔隙使用阻燃材料封堵。比較常用的阻燃材料是樹脂粘接劑，施工單位可將防火劑材料經(jīng)過碾壓處理之后，作為封堵材料。

考慮到防火墻技術(shù)應(yīng)用對施工提出的要求，設(shè)計人員應(yīng)同時考慮建筑空間、使用需求，對防火墻位置、區(qū)域等加以劃分，并在安全風(fēng)險區(qū)域設(shè)置防火墻，實現(xiàn)建筑安全和使用需求的統(tǒng)一。

1.2.2? 防火卷簾的應(yīng)用

應(yīng)用防火卷簾需充分考慮到建筑的空間需求和美觀需求。由于防火卷簾的結(jié)構(gòu)中包括箱體、導(dǎo)軌以及卷門機(jī)等，會占據(jù)一定的空間，因此，需在隱蔽位置堆砌設(shè)置，同時采用電纜連接的方法，實現(xiàn)對防火卷簾的控制。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，相關(guān)人員可以通過操作按鈕，放下卷簾門。目前，智能控制系統(tǒng)在防火卷簾施工中應(yīng)用廣泛，通過安設(shè)傳感器的方式，可以識別空間溫度，判斷是否發(fā)生火災(zāi)，若有火災(zāi)發(fā)生，可迅速降下防火卷簾，實現(xiàn)對火災(zāi)的阻隔。

1.2.3? 防火玻璃隔墻的應(yīng)用

玻璃隔墻的設(shè)計采用鑲嵌框架的方式，屬于建筑內(nèi)部非承重防火結(jié)構(gòu)?？紤]到建筑實際防火需求，可選擇應(yīng)用單片或復(fù)合防火玻璃，兩種結(jié)構(gòu)的防火效果存在差異。防火玻璃隔墻的設(shè)計應(yīng)用需要考慮材料的耐火極限，并對其尺寸做優(yōu)化設(shè)計。建筑消防安全設(shè)計相關(guān)文件中已經(jīng)明確了防火玻璃隔墻的應(yīng)用場景，設(shè)計人員需要綜合考量該技術(shù)的應(yīng)用條件，確保其符合相關(guān)規(guī)定后再開展建筑防火分隔工作。防火玻璃隔墻在一些綜合樓建筑中應(yīng)用比較廣泛，按照其耐火性可以分為5個等級，耐火時間一般為30min～3h。玻璃隔墻在應(yīng)用過程中無法取代防火墻，通常會被安設(shè)在防火墻洞口區(qū)域，在輔助阻止火災(zāi)蔓延中有積極作用[3]。

1.2.4? 防火隔板與挑檐的應(yīng)用

建筑防火設(shè)計中，可以應(yīng)用防火隔板或防火挑檐，阻止火勢蔓延，降低火災(zāi)危害。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生之后，危害較大的煙氣會通過外墻區(qū)域的開口位置不斷向上擴(kuò)散，為避免該情況產(chǎn)生后煙氣以及火勢進(jìn)入上部區(qū)域，導(dǎo)致火災(zāi)范圍擴(kuò)大，需采用耐火隔板以及防火挑檐實現(xiàn)對火勢的分隔。該技術(shù)應(yīng)用主要針對建筑的開口位置，通過增加窗戶之間的距離或者檻墻高度，也可以起到阻火作用。經(jīng)過實驗證明，使用防火隔板或者防火挑檐，效果是上述兩種方法的數(shù)倍。在具體應(yīng)用期間，在高出外墻60cm的位置設(shè)置耐火隔板，同樣能起到火災(zāi)防護(hù)作用。

1.2.5? 防火分隔水幕的應(yīng)用

防火墻在建筑的防火區(qū)域分割中被廣泛應(yīng)用，但考慮到建筑的空間需求，無法在整個建筑結(jié)構(gòu)上完全使用該技術(shù)。因此，需要輔助應(yīng)用其他技術(shù)，實現(xiàn)阻火目標(biāo)以及對火災(zāi)區(qū)域的分隔。目前，防火分隔水幕在建筑火災(zāi)防護(hù)中的應(yīng)用比較廣泛，該技術(shù)不適用于一些空間較大或者特殊作業(yè)的建筑內(nèi)，但在高層建筑中應(yīng)用效果良好。該技術(shù)雖然已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)文件中并未明確指出分隔水幕寬度，僅僅在GB50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中對其應(yīng)用強(qiáng)度參數(shù)做出了規(guī)定。該技術(shù)應(yīng)用需要在建筑的頂部區(qū)域設(shè)置消防水池，將自然雨水儲存在水池中，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)之后，用于分隔水幕，實現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的統(tǒng)一[4]。

2 建筑消防安全疏散設(shè)計要點

2.1? 疏散路線設(shè)計

在采用防火分隔技術(shù)之后，需要同時設(shè)計建筑內(nèi)部的安全疏散方案，在確保兩者統(tǒng)一協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，布設(shè)人員疏散路線。一旦建筑內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)警報，相關(guān)人員會在最短的時間內(nèi)沖出建筑物，但有可能在逃離現(xiàn)場過程中產(chǎn)生擠壓、踩踏等安全問題。因此，設(shè)計人員在安全疏散線路設(shè)計時，需考慮線路是否科學(xué)、是否支持大量人員通過，是否可以在最短時間內(nèi)完成人員疏散。為方便人員尋找安全疏散通道，設(shè)計人員需要在建筑醒目位置設(shè)計安全通道標(biāo)識，指明疏散通道方向。綜合考慮火災(zāi)發(fā)生時、發(fā)生后可能產(chǎn)生的安全風(fēng)險，疏散樓梯與電梯的距離應(yīng)適宜，同時充分考慮消防救援與疏散工作之間的聯(lián)系，避免相互產(chǎn)生影響。

2.2? 雙向走道設(shè)計

高層建筑為滿足安全疏散需求，會對雙向走道、環(huán)形走道以及房間通道進(jìn)行綜合設(shè)計。依照建筑使用需求和結(jié)構(gòu)特點，采用雙向走道設(shè)計方式，為人員安全疏散提供通道。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生之后，建筑內(nèi)居民可以通過雙向走道或者環(huán)形走道快速撤離。目前，在一些高層建筑中均會采用無盡端房間外廊型走道設(shè)計方式，為人員快速疏散提供通道。如果建筑結(jié)構(gòu)為塔式建筑，則需要考慮樓梯、電梯、走道之間的協(xié)調(diào)性，將門口設(shè)置在核心區(qū)域周邊，使空間應(yīng)用效率更高。因此，設(shè)計人員需要綜合考慮建筑的結(jié)構(gòu)特征，設(shè)置安全疏散走道，確保其與建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接緊密性。

2.3? 疏散出口設(shè)計

疏散出口的設(shè)計是關(guān)系到安全疏散效率、質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容。在大型建筑內(nèi)通常會采用雙向疏散方式確保建筑內(nèi)不同位置人員可通過不同通道疏散，確保該過程的暢通性。在建筑標(biāo)準(zhǔn)層或者防火區(qū)兩端位置設(shè)計疏散出口是比較常用的方法。在設(shè)計期間，應(yīng)避免將疏散出口位置設(shè)計為袋裝，同時充分考慮煙火可能對出口位置造成的封堵問題[5]。

疏散出口布設(shè)應(yīng)科學(xué)、全面，疏散出口盡可能接近建筑外墻，當(dāng)火勢較大時，可以在外墻位置打開窗戶，實現(xiàn)建筑內(nèi)部濃煙的科學(xué)排放，為人員撤離以及消防救援工作爭取時間。如果建筑結(jié)構(gòu)中無法設(shè)計外墻窗戶，可以嘗試在疏散出口處設(shè)置正壓送風(fēng)裝置，確保核心位置不會受到濃煙的影響。

3 建筑人員安全疏散及逃生措施

3.1? 避難間設(shè)計

考慮到火災(zāi)發(fā)生時部分空間火勢比較大，無法快速疏散撤離。設(shè)計人員需要嚴(yán)格遵照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定，設(shè)置避難間或者避難層。該結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以為火災(zāi)發(fā)生時無法及時疏散的人員提供安全防護(hù)空間，減少人員傷亡。在火災(zāi)發(fā)生期間，受濃煙的影響，能見度下降，人們無法準(zhǔn)確找到安全出口，安全疏散的時間會因此而延長。通過增設(shè)避難間的方式，有助于增加建筑內(nèi)部被困人員的逃生概率，減少安全疏散壓力，避免人員撤離期間出現(xiàn)相互踩踏。需嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定設(shè)計避難間，避難間的凈面積應(yīng)能滿足設(shè)計避難人數(shù)避難的要求，并宜按5人/m2計算，可以與陽臺、廁所等結(jié)合，減少因火勢過大導(dǎo)致的跳樓問題。為減少火災(zāi)對避難間內(nèi)人員的影響，應(yīng)確保避難間的墻體耐火極限在2h以上。

3.2? 智慧消防系統(tǒng)設(shè)計

安全疏散的通道設(shè)計應(yīng)合理，避免因火勢過大，導(dǎo)致安全疏散通道失去原本作用。通過在建筑中安設(shè)智慧消防系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對火災(zāi)的動態(tài)監(jiān)控，究其原因，主要是感應(yīng)器裝置可以將采集的溫度數(shù)據(jù)、煙霧濃度數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)化為電信號，并上傳至監(jiān)控系統(tǒng)之中，系統(tǒng)會反饋火災(zāi)發(fā)生時間、強(qiáng)度、著火點等，并通過聲光報警裝置將信號反饋給建筑內(nèi)部人員，輔助安全疏散工作的科學(xué)開展。因此，在進(jìn)行安全疏散設(shè)計時，可通過安設(shè)智慧感應(yīng)系統(tǒng)、智慧消防系統(tǒng)，采集火災(zāi)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)疏散工作。該系統(tǒng)的應(yīng)用具有良好的效果，設(shè)備感應(yīng)器與探測器能檢測危險源，并將檢測的結(jié)果上傳至信息終端平臺，Web端會啟動信息推送程序，實現(xiàn)與住戶之間的信息溝通，并發(fā)出預(yù)警信號，便于物業(yè)人員、監(jiān)管人員了解信息。同時，智慧消防系統(tǒng)還應(yīng)裝設(shè)安全疏散輔助模塊，以便通過語音的方式，告知建筑內(nèi)部人員撤離過程中應(yīng)注意的問題，告知逃生人員不可貪戀財物，保持冷靜，采取應(yīng)急措施，按照建筑內(nèi)的指示標(biāo)識快速、有序撤離。將智慧消防系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)合，有助于幫助物業(yè)或者其他人員了解建筑實際情況，為相關(guān)人員開展安全疏散工作提供指導(dǎo)。

4 結(jié)語

綜上所述，通過設(shè)置防火墻、防火門窗、防火隔墻等防火分隔設(shè)施，可實現(xiàn)對空間的有效分隔，延緩火勢的蔓延，為建筑內(nèi)部被困人員的安全疏散爭取寶貴的時間。在安全疏散設(shè)計中通過樓梯、安全通道的優(yōu)化設(shè)計，科學(xué)布設(shè)出口，并設(shè)置避難空間，是實現(xiàn)對建筑火災(zāi)多重防護(hù)的重要舉措。

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[2]陳永樂.基于Dynamo的民用建筑防火參數(shù)化設(shè)計方法——以疏散寬度設(shè)計為例[J].福建工程學(xué)院學(xué)報，2021，19（6）：588-594.

[3]陳百兵.強(qiáng)化消防監(jiān)督加強(qiáng)消防教育消除火災(zāi)隱患——訪中國建筑科學(xué)研究院建筑防火研究所所長孫旋[J].現(xiàn)代職業(yè)安全，2021（11）：12-15.

[4]袁方.試析高層建筑消防安全疏散設(shè)計中存在的問題及管理對策[J].中國設(shè)備工程，2021（20）：245-247.

[5]楊樺，范國良，唐志新，等.礦井火災(zāi)智能疏散模擬研究——以新疆某銅礦為例[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2021，41（2）：155-160.

Research on fire separation technology and safety

evacuation design in building fire engineering

Feng Lin

（Qixia District Fire and Rescue Section of Nanjing， Jiangsu Nanjing 210046）

Abstract：In order to meet the requirements of fire safety design， fire separation technology should be scientifically adopted， and the safe evacuation design in the building space should be done well to ensure the safe evacuation of trapped persons in the event of a fire. Based on the application of fire separation technology， the combination of fire separation technology and safe evacuation design provides experience reference for building safety protection.

Keywords：building fire protection; fire separation technology; safe evacuation; life safety