防火分區(qū)與建筑設(shè)計(jì)的融合與創(chuàng)新研究

摘要：防火分區(qū)在建筑設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的安全措施，其目的在于限制火災(zāi)蔓延和確保人員撤離時(shí)間。本文就防火分區(qū)對建筑設(shè)計(jì)的影響進(jìn)行探討，提出整合和創(chuàng)新策略。融合策略主要有優(yōu)化建筑布局、使用新型防火材料、與建筑功能設(shè)計(jì)分區(qū)相結(jié)合、在設(shè)計(jì)階段提高防火意識(shí)等。創(chuàng)新策略包括多功能一體化設(shè)計(jì)、現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用、建筑形態(tài)和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新以及綠色防火建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：防火分區(qū)；建筑設(shè)計(jì)；融合策略

引言

隨著城市化進(jìn)程的加速，建筑密度越來越大，復(fù)雜性也越來越高，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增加。防火分區(qū)是建筑安全第一道防線，其的重要性不言而喻。首先，對建筑設(shè)計(jì)防火分區(qū)的意義進(jìn)行說明?；诖耍疚奶岢鲆幌盗姓虾蛣?chuàng)新策略，目的在于為建筑設(shè)計(jì)提供一種新型防火解決方案。其次，從優(yōu)化建筑布局、使用新型防火材料和結(jié)合建筑功能分區(qū)設(shè)計(jì)等方面入手，促進(jìn)防火意識(shí)培養(yǎng)，將防火分區(qū)和建筑設(shè)計(jì)有效整合。

一、建筑設(shè)計(jì)中防火分區(qū)的作用

防火分區(qū)對建筑設(shè)計(jì)起著關(guān)鍵作用，主要功能為限制火勢蔓延、確保人員疏散、消防救援等。通過將建筑物內(nèi)部分為多個(gè)防火區(qū)域，并在各區(qū)域間安裝防火墻與防火門，能夠有效控制火災(zāi)在相對密閉空間的燃燒，以免火災(zāi)快速蔓延到整棟建筑物。這不僅增加了建筑物中人員的逃生時(shí)間，而且給消防人員贏得救援的寶貴時(shí)間。同時(shí)，設(shè)置防火分區(qū)也有利于降低火災(zāi)可能帶來的財(cái)產(chǎn)損失，保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)免受火災(zāi)損壞。[1]

二、防火分區(qū)與建筑設(shè)計(jì)的融合策略

（一）優(yōu)化建筑布局，以符合防火分區(qū)要求

建筑師應(yīng)考慮對建筑物劃分進(jìn)行合適的防火分區(qū)劃分，以保證各分區(qū)在火災(zāi)情況下都能被有效控制與隔絕。通過把建筑物分割成單獨(dú)的區(qū)域，并在每一個(gè)區(qū)域分別設(shè)置防火墻、防火門等措施。這樣一來，即使火災(zāi)在一個(gè)區(qū)域發(fā)生，也能夠最大程度減少火勢蔓延到其他區(qū)域的可能性，提高整體建筑的防火性能。優(yōu)化建筑布局要兼顧人員疏散的便捷性。對疏散通道及出口位置進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，保證火災(zāi)中居民及工作人員能快速有序疏散到建筑外。與此同時(shí)，建筑物內(nèi)的消防設(shè)施要布置在容易達(dá)到的地方，才能在火災(zāi)發(fā)生初期及時(shí)、有效撲滅火災(zāi)。此外，優(yōu)化建筑布局還包含了對建筑材料的選擇與利用。選用滿足防火要求的建筑材料如防火板和阻燃涂料，能夠有效降低火災(zāi)發(fā)生概率，減輕火災(zāi)給建筑物造成的破壞。另外，對建筑物內(nèi)電氣設(shè)備及管線進(jìn)行合理布置，以免因電氣故障而引發(fā)火災(zāi)。[2]

（二）采用新型防火材料與技術(shù)

新型防火材料一般耐火極限較高，隔熱性能較好，重量較輕。這些性能使其既能提高建筑防火安全性，又能滿足建筑設(shè)計(jì)美學(xué)與功能性需求。新型防火材料中的防火涂料、防火板材以及防火玻璃能夠有效減緩火勢蔓延速度，給人員疏散以及消防救援贏得寶貴時(shí)間。例如，防火涂料能夠在建筑結(jié)構(gòu)的表面上形成耐火保護(hù)層，從而有效隔離火源和建筑結(jié)構(gòu)的直接接觸。防火板材能夠提供充足的耐火時(shí)間，不會(huì)增加太多的重量，保證在火災(zāi)時(shí)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)以及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可以在火災(zāi)發(fā)生初期及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制火情，降低火災(zāi)帶來的危害。這些技術(shù)的使用，不但提升了建筑物防火安全水平，而且使建筑物日常養(yǎng)護(hù)與管理變得更加智能與便捷。新型防火材料和工藝的運(yùn)用，可以推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新。例如，通過采用防火玻璃可實(shí)現(xiàn)大范圍防火分區(qū)設(shè)計(jì)而又不影響建筑物外觀及采光。與此同時(shí)，新型防火材料所具有的輕質(zhì)特性給建筑設(shè)計(jì)帶來了更多可能。

（三）結(jié)合建筑功能進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)的策略

將建筑功能與分區(qū)設(shè)計(jì)相結(jié)合，其核心是針對建筑功能區(qū)域的差異，對防火分區(qū)進(jìn)行合理劃分，以保證一旦發(fā)生火災(zāi)，能有效控制火勢蔓延并保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)及人員安全。按建筑功能需求可分為不同防火區(qū)域，如住宅建筑、商業(yè)建筑及工業(yè)建筑因內(nèi)部使用功能及人員密度不同對防火分區(qū)要求也有差別。在設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)這些差異，對防火墻、防火門、防火窗等防火設(shè)施的選址及數(shù)量進(jìn)行合理規(guī)劃，以保證各防火區(qū)域能自主開展火災(zāi)防控工作。結(jié)合建筑功能分區(qū)設(shè)計(jì)，還要考慮建筑內(nèi)疏散路徑及安全出口的布置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，保證人員迅速安全撤離至安全區(qū)域。這就要求建筑設(shè)計(jì)時(shí)，既要兼顧建筑美觀與實(shí)用，又要充分考慮消防安全需求，保證疏散路徑通暢，安全出口布局合理。另外，與建筑功能相結(jié)合的分區(qū)設(shè)計(jì)也需考慮建筑物內(nèi)消防設(shè)施的配置[3]，如針對建筑物不同功能區(qū)域，合理布置消防栓、滅火器以及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，以保證一旦發(fā)生火災(zāi)，能及時(shí)高效滅火報(bào)警。例如，在某大型購物中心的設(shè)計(jì)中，防火分區(qū)與建筑設(shè)計(jì)被緊密融合，以確?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)能夠有效控制和最小化損失。該購物中心總建筑面積為10萬平方米，設(shè)有五個(gè)主要功能區(qū)域：商業(yè)區(qū)、餐飲區(qū)、休閑娛樂區(qū)、辦公區(qū)和停車區(qū)。首先，根據(jù)不同功能區(qū)域的人員密度和使用特點(diǎn)，購物中心劃分為六個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)分區(qū)面積約為1.5萬平方米。商業(yè)區(qū)和餐飲區(qū)設(shè)置在同一防火分區(qū)內(nèi)，這兩個(gè)區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高，需要更嚴(yán)格的防火設(shè)施。其次，在設(shè)計(jì)階段，根據(jù)防火規(guī)范，每個(gè)防火分區(qū)配備了足夠數(shù)量的防火墻、防火門和防火窗，確保火災(zāi)發(fā)生時(shí)火勢無法迅速蔓延。每個(gè)分區(qū)內(nèi)至少設(shè)置兩道防火門，每道防火門的尺寸為2米×1米，防火墻的防火等級達(dá)到2小時(shí)。此外，購物中心的疏散路徑和安全出口布置也應(yīng)精心規(guī)劃。在每個(gè)功能區(qū)域內(nèi)，設(shè)置多條疏散通道，并在每層樓設(shè)有足夠數(shù)量的安全出口，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員能夠快速有序撤離至安全區(qū)域。最后，根據(jù)功能區(qū)域的需要，購物中心配置了大量消防設(shè)施。在每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置了消火栓，間距不超過30米；每個(gè)樓層的主要走廊和出口處均設(shè)置了滅火器，并安裝了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的及時(shí)偵測和報(bào)警。通過這種防火分區(qū)與建筑設(shè)計(jì)的融合，購物中心不僅實(shí)現(xiàn)了建筑美觀與實(shí)用的平衡，還充分考慮了消防安全需求，為保障人員和建筑結(jié)構(gòu)安全提供了可靠保障。

（四）提升建筑設(shè)計(jì)階段的防火意識(shí)

建筑師、設(shè)計(jì)師及相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)防火對建筑設(shè)計(jì)的意義，并把防火貫穿于設(shè)計(jì)全過程。在建筑設(shè)計(jì)階段，防火意識(shí)的增強(qiáng)需從多方面著手。建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)掌握豐富的防火知識(shí)與技巧，懂得建筑防火有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求。應(yīng)持續(xù)密切關(guān)注防火技術(shù)的最新進(jìn)展，不斷學(xué)習(xí)和更新防火知識(shí)，以確保設(shè)計(jì)方案能夠滿足最新的防火標(biāo)準(zhǔn)和要求。在建筑設(shè)計(jì)階段，要綜合風(fēng)險(xiǎn)評估與防火分析。通過對建筑物的結(jié)構(gòu)、材料及功能進(jìn)行綜合評價(jià)，找出火災(zāi)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及薄弱環(huán)節(jié)，并采取針對性的防火措施及設(shè)計(jì)方案。在這一過程中，必須充分考慮建筑物使用環(huán)境、人員流動(dòng)以及火災(zāi)燃燒特性，從而制定出科學(xué)、高效的防火策略。另外，在建筑設(shè)計(jì)階段，建筑師還要主動(dòng)與消防設(shè)計(jì)單位、專業(yè)機(jī)構(gòu)及有關(guān)部門配合交流。消防設(shè)計(jì)單位能夠給出專業(yè)防火建議與技術(shù)支持，有利于建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在充分考慮防火因素的基礎(chǔ)上對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。配合有關(guān)部門，還有利于保證建筑設(shè)計(jì)達(dá)到法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)過審批程序，以確保其安全性及可持續(xù)性。[4]

三、防火分區(qū)與建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略

（一）探索多功能一體化的防火設(shè)計(jì)

就建筑設(shè)計(jì)而言，多功能一體化防火設(shè)計(jì)目的是通過將多種功能與安全措施相融合來提升建筑防火性能與效率。這一建筑設(shè)計(jì)策略不僅著重于建筑的審美性和實(shí)用性，還特別強(qiáng)調(diào)在緊急情況下，建筑應(yīng)能提供有效的保護(hù)措施和疏散通道。多功能一體化防火設(shè)計(jì)需要建筑師在設(shè)計(jì)初期就把防火需求考慮進(jìn)去，包括對建筑物進(jìn)行合理布局，保證防火分區(qū)與疏散通道充足，必要時(shí)快速切斷火源與煙霧擴(kuò)散，如通過安裝防火墻、防火門及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)增強(qiáng)建筑物防火能力。該設(shè)計(jì)策略也強(qiáng)調(diào)了建筑物內(nèi)耐火材料及構(gòu)件的應(yīng)用，從而增加建筑物的耐火時(shí)間并為人員疏散贏得寶貴時(shí)間。同時(shí)，建筑內(nèi)部空間設(shè)計(jì)要兼顧火災(zāi)中煙霧控制及人員疏散路徑，以保證在應(yīng)急情況下人員能迅速、安全疏散。多功能一體化防火設(shè)計(jì)也主張將智能疏散指示系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等集成到建筑物內(nèi)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)能及時(shí)報(bào)警，引導(dǎo)人員安全撤離。通過整合這幾個(gè)系統(tǒng)，能夠極大提高建筑安全性。這一設(shè)計(jì)策略促使建筑師與工程師們將創(chuàng)新元素融入設(shè)計(jì)中，如采用新的防火材料與工藝、建筑內(nèi)多功能空間的布置等。在緊急情況下，這些空間通?？勺兂膳R時(shí)避難所，以提供更多保障。[5]

（二）利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行防火監(jiān)控與管理

在現(xiàn)代建筑中，利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行防火監(jiān)控與管理是提高建筑防火安全的關(guān)鍵。該策略通過整合先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析及智能響應(yīng)機(jī)制等手段，對建筑防火狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與管理，以便在發(fā)生火災(zāi)前及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)以及在發(fā)生火災(zāi)后快速采取行之有效的措施。將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于防火監(jiān)控，主要有安裝高精度火災(zāi)探測器及煙霧傳感器等，可對建筑物內(nèi)溫度、煙霧濃度等重要指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過對這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)早期征兆，以便做好預(yù)防措施?？梢酝ㄟ^設(shè)置智能監(jiān)控中心來集中管理與遠(yuǎn)程監(jiān)控建筑防火狀態(tài)。監(jiān)控中心能實(shí)時(shí)接收各傳感器傳來的信息，通過智能算法對火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，該系統(tǒng)能馬上報(bào)警并告知消防部門及建筑管理人員。另外，現(xiàn)代信息技術(shù)也可應(yīng)用于火災(zāi)模擬與風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)的構(gòu)建。通過這些體系，能夠模擬測試建筑物防火設(shè)計(jì)情況，并在不同火災(zāi)場景中評價(jià)應(yīng)對策略，以優(yōu)化防火設(shè)計(jì)及應(yīng)急預(yù)案。將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于防火監(jiān)控，還包括運(yùn)用大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)對歷史火災(zāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而確定火災(zāi)發(fā)生規(guī)律與風(fēng)險(xiǎn)因素。[6]

（三）創(chuàng)新建筑形態(tài)與結(jié)構(gòu)，以提高防火性能

傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)以承重與穩(wěn)定性為主，防火設(shè)計(jì)往往忽略了建筑形態(tài)對于火災(zāi)蔓延的作用。通過對建筑形態(tài)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行革新，能夠有效提升建筑防火性能并降低火災(zāi)帶來的危害。一個(gè)常用的創(chuàng)新策略就是利用更復(fù)雜多樣的建筑形態(tài)來有效提高火災(zāi)蔓延路徑長度與難度，如建立錯(cuò)落的樓層、復(fù)雜的空間布局等，從而延緩火勢蔓延，增加疏散與救援時(shí)間。另外，引入防火分隔帶和防火樓梯等防火設(shè)計(jì)要素，能有效阻止火災(zāi)蔓延，確保建筑安全。還可對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷創(chuàng)新，如使用耐火材料和防火涂料來改善建筑結(jié)構(gòu)防火性能以及設(shè)計(jì)出更牢固和耐高溫的承重結(jié)構(gòu)。同時(shí)，與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，可采用智能化監(jiān)測系統(tǒng)對建筑結(jié)構(gòu)溫度及變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并進(jìn)行相應(yīng)處理，確?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全。通過對建筑物形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，提高建筑物整體防火等級，確保人員生命和財(cái)產(chǎn)安全。[7]

（四）發(fā)展綠色防火建筑設(shè)計(jì)，兼顧環(huán)保與安全

綠色防火建筑設(shè)計(jì)的核心是在確保建筑防火性能的前提下，降低對環(huán)境造成的不利影響，達(dá)到環(huán)保和安全的目的。這一設(shè)計(jì)理念推動(dòng)建筑行業(yè)朝著更可持續(xù)、更環(huán)保的方向發(fā)展，給居住者提供舒適、健康的居住環(huán)境。在實(shí)際應(yīng)用中，綠色防火建筑設(shè)計(jì)可選用環(huán)保材料。這類材料一般可再生，碳排放少，生產(chǎn)加工過程中環(huán)境影響小。利用這些材料，既可以減少建筑行業(yè)的資源消耗，又可以減少建筑整體的碳足跡。采用節(jié)能設(shè)計(jì)是綠色防火建筑設(shè)計(jì)中的又一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過對建筑能源利用效率的優(yōu)化，能夠在減少居住者能源開支的同時(shí)，減輕日常經(jīng)營過程中給環(huán)境帶來的負(fù)擔(dān)。該設(shè)計(jì)既利于環(huán)境保護(hù)，又利于提升建筑整體的經(jīng)濟(jì)性與可持續(xù)性。此外，建筑布局優(yōu)化在綠色防火建筑設(shè)計(jì)中具有重要意義。合理的建筑布局能改善建筑通風(fēng)、采光效果，減少能源消耗。通過引入自然采光、自然通風(fēng)等設(shè)計(jì)理念，在增強(qiáng)建筑舒適性、改善室內(nèi)環(huán)境的同時(shí)，也有利于減少建筑運(yùn)行成本，提高整體建筑的綜合性能。[8]

結(jié)語

將防火分區(qū)和建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行有效結(jié)合和創(chuàng)新，是實(shí)現(xiàn)建筑安全和美觀的重要手段。經(jīng)過不斷探索與實(shí)踐，才能設(shè)計(jì)出同時(shí)滿足安全規(guī)范與創(chuàng)新的建筑作品。今后的研究應(yīng)更注重防火分區(qū)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法及如何在不同建筑類型上加以運(yùn)用，為城市建筑可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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作者簡介：李奕霄（1988- ），男，漢族，四川簡陽人，本科，初級專業(yè)技術(shù)職務(wù)，研究方向：防火監(jiān)督和火災(zāi)調(diào)查。