防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

周淑穎

山東建科建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 山東 濟(jì)南 250000

引言

隨著城市化的快速推進(jìn)，高層建筑作為城市天際線的重要組成部分，其安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。高層建筑由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣，一旦發(fā)生火災(zāi)，其撲救和人員疏散難度極大，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。因此，如何在高層建筑設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用防火技術(shù)，提高建筑的防火性能，成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。本文將從高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)出發(fā)，深入分析高層建筑在火災(zāi)中面臨的主要挑戰(zhàn)。在此基礎(chǔ)上，探討高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)的方法，旨在通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)火災(zāi)危險(xiǎn)時(shí)間、縮短疏散開(kāi)始時(shí)間，并建立有效的安全疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)，從而確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速、有效地進(jìn)行人員疏散和救助。本文的研究不僅有助于提升高層建筑的整體安全性能，也為未來(lái)高層建筑設(shè)計(jì)提供了有益的參考和借鑒。

1 高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)

1.1 外墻面積大、易燃燒

高層建筑的外墻面積顯著大于低層建筑，這一特點(diǎn)在火災(zāi)中尤為突出。由于外墻覆蓋面積廣，一旦有火源接觸，火勢(shì)容易迅速蔓延。特別是在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，外墻材料的選擇往往注重美觀和節(jié)能，而忽略了防火性能。一些常見(jiàn)的外墻材料，如保溫層、裝飾板等，都是易燃或可燃的。因此，一旦火災(zāi)發(fā)生，這些材料會(huì)迅速被引燃，火勢(shì)會(huì)迅速擴(kuò)大，給滅火工作帶來(lái)極大的困難。此外，高層建筑的外墻還可能存在窗戶、陽(yáng)臺(tái)等開(kāi)口部位，這些部位在火災(zāi)中可能成為火勢(shì)蔓延的通道?；鹧婧透邷乜梢酝ㄟ^(guò)這些開(kāi)口部位迅速傳播到其他樓層，進(jìn)一步加劇火勢(shì)的蔓延[1]。

1.2 火災(zāi)撲救難度大

高層建筑火災(zāi)的撲救工作面臨著諸多挑戰(zhàn)，使得撲救難度大大增加。首先，由于建筑高度較高，消防車(chē)輛和消防人員難以接近火源。傳統(tǒng)的滅火方法，如使用水槍進(jìn)行滅火，受到高度的限制，效果有限。即使使用高揚(yáng)程的消防車(chē)輛，也難以覆蓋高層建筑上部的火源。其次，高層建筑內(nèi)部的消防設(shè)施和通道也可能存在問(wèn)題。一些建筑在設(shè)計(jì)或施工過(guò)程中存在疏漏，導(dǎo)致消防設(shè)施不完善或通道不暢通。這些問(wèn)題在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響滅火工作的進(jìn)行。此外，高層建筑火災(zāi)還可能受到風(fēng)力等因素的影響。在風(fēng)力較大的情況下，火焰可能被風(fēng)吹向其他樓層或區(qū)域，使得火勢(shì)進(jìn)一步蔓延。同時(shí)，風(fēng)力還可能影響消防車(chē)輛和消防人員的操作，增加撲救難度。

綜上所述，高層建筑火災(zāi)的撲救難度大，需要依賴先進(jìn)的消防技術(shù)和高效的滅火策略來(lái)應(yīng)對(duì)。同時(shí)，加強(qiáng)高層建筑的消防設(shè)施建設(shè)和維護(hù)，提高消防人員的專業(yè)素質(zhì)和技能水平，也是降低火災(zāi)撲救難度的重要措施。

1.3 人員疏散和救助困難

在高層建筑火災(zāi)中，人員疏散和救助是一項(xiàng)極為困難的任務(wù)。由于建筑高度大，樓層眾多，人員在火災(zāi)發(fā)生時(shí)往往面臨恐慌和混亂，導(dǎo)致疏散過(guò)程中的秩序混亂和延誤。此外，高層建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，疏散通道和出口可能受到火勢(shì)、煙霧或倒塌的建筑物結(jié)構(gòu)的阻礙，使得人員難以迅速撤離。

在救助方面，消防人員進(jìn)入高層建筑進(jìn)行救援也面臨諸多困難。首先，由于建筑高度和結(jié)構(gòu)的限制，消防人員難以迅速到達(dá)火源或受困人員所在的位置。其次，火場(chǎng)中的高溫、煙霧和有毒氣體等惡劣環(huán)境會(huì)對(duì)消防人員的生命安全構(gòu)成威脅，降低救援效率。此外，高層建筑內(nèi)部可能存在未知的危險(xiǎn)因素，如電氣線路、燃?xì)夤艿赖?，這些都可能增加救援的難度和風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 火災(zāi)溫度高、毒氣危害大

高層建筑火災(zāi)往往伴隨著極高的溫度和有毒氣體的產(chǎn)生?；馂?zāi)時(shí)，火焰的溫度可以達(dá)到幾百甚至上千攝氏度，這樣的高溫不僅會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞，還可能導(dǎo)致人員灼傷和窒息。此外，火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒氣體也是一大威脅。燃燒產(chǎn)生的煙霧中含有大量的一氧化碳、二氧化碳、氰化氫等有毒成分，這些氣體會(huì)嚴(yán)重危害人員的生命安全。

在高溫和有毒氣體的雙重威脅下，人員疏散和救助變得更加困難。受困人員可能因高溫和有毒氣體而失去意識(shí)或行動(dòng)能力，增加了救援的難度。同時(shí)，高溫和有毒氣體也可能影響消防人員的救援效率和安全。

2 高層建筑設(shè)計(jì)中防火技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 防火分隔技術(shù)的運(yùn)用

防火分隔技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其主要目的是通過(guò)科學(xué)合理的手段，將建筑內(nèi)部空間劃分為不同的防火區(qū)域，以控制火勢(shì)蔓延，確保人員安全疏散，并為消防救援提供便利。

首先，防火分隔技術(shù)通過(guò)采用耐火樓板和耐火隔墻等抗高溫的建筑構(gòu)件，在建筑內(nèi)部形成一道道防火墻。這些防火墻具有強(qiáng)大的耐火性能，能夠有效地阻止火勢(shì)的蔓延。一旦發(fā)生火災(zāi)，防火墻能夠?qū)⒒饎?shì)控制在一定范圍內(nèi)，避免火勢(shì)迅速擴(kuò)散至整個(gè)建筑，從而減小火災(zāi)造成的損失。其次，防火分隔技術(shù)還能夠提高建筑構(gòu)件的抗高溫能力，使其更具穩(wěn)固性和安全性。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，這些經(jīng)過(guò)防火處理的建筑構(gòu)件能夠保持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性，不會(huì)因高溫而變形或倒塌，從而為消防員打開(kāi)一條通道，保證火災(zāi)救援時(shí)間，提高了消防救援效果。此外，防火分隔技術(shù)的應(yīng)用還使得防火區(qū)域能夠作為安全通道使用。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人們可以沿著防火分隔形成的通道迅速撤離到安全區(qū)域，避免了因火勢(shì)蔓延而導(dǎo)致的逃生困難。同時(shí)，這些通道也為消防人員提供了便捷的救援路徑，使他們能夠迅速到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火和救援工作。

2.2 防火材料的選用與管理

防火材料的選用與管理在高層建筑設(shè)計(jì)中占據(jù)著舉足輕重的地位。這些材料不僅直接關(guān)系著建筑本身的防火性能，更在火災(zāi)發(fā)生時(shí)起到保護(hù)人員生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵作用[2]。

2.2.1 防火材料的選用。

（1）了解材料的燃燒性能等級(jí)。在選購(gòu)防火材料時(shí)，首先要查驗(yàn)其包裝和使用說(shuō)明，了解其燃燒性能等級(jí)。這些等級(jí)通常包括不燃材料、難燃材料、可燃材料和易燃材料。不同等級(jí)的材料在火災(zāi)中的表現(xiàn)截然不同，因此需要根據(jù)建筑的具體需求和使用環(huán)境來(lái)選擇。

（2）根據(jù)用途選擇合適的防火材料。對(duì)于易燃材料，應(yīng)選擇防火性能較強(qiáng)的防火材料；而對(duì)于普通燃燒等級(jí)的材料，可以選擇一般性能的防火材料。例如，墻體材料應(yīng)選用防火等級(jí)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的A級(jí)防火材料，地面材料應(yīng)具備阻燃性能，如防火地磚或耐火地板。

（3）注重材料的安全性。在選擇防火材料時(shí)，除了考慮其防火性能，還需注意其構(gòu)成材料是否有毒。燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體的材料應(yīng)堅(jiān)決避免使用，以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)不會(huì)對(duì)人員造成二次傷害。

2.2.2 防火材料的管理。

（1）建立嚴(yán)格的材料入庫(kù)制度。對(duì)于購(gòu)入的防火材料，應(yīng)建立嚴(yán)格的入庫(kù)制度，確保其數(shù)量、規(guī)格和質(zhì)量與采購(gòu)合同一致。同時(shí)，要做好材料的存放工作，避免因存放不當(dāng)導(dǎo)致材料性能下降或損壞。

（2）實(shí)施定期檢查和維護(hù)。對(duì)于已安裝使用的防火材料，應(yīng)實(shí)施定期檢查和維護(hù)。這包括檢查材料的完整性、是否有損壞或老化現(xiàn)象，以及是否需要更換或維修。通過(guò)定期檢查和維護(hù)，可以確保防火材料始終保持良好的性能狀態(tài)。

（3）加強(qiáng)人員培訓(xùn)和管理。對(duì)于負(fù)責(zé)防火材料選用和管理的人員，應(yīng)加強(qiáng)培訓(xùn)和管理。通過(guò)培訓(xùn)，使其了解各種防火材料的性能、用途和選用原則；通過(guò)管理，確保其嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行材料的選用、采購(gòu)、入庫(kù)和使用。

2.3 安全出口與疏散通道設(shè)計(jì)

2.3.1 設(shè)計(jì)有效的疏散路線。設(shè)計(jì)有效的疏散路線是確保高層建筑在火災(zāi)等緊急情況下能夠迅速疏散人員的重要保障。

首先，疏散路線應(yīng)盡可能簡(jiǎn)短直接，避免過(guò)多的曲折和迂回。在規(guī)劃疏散路線時(shí)，應(yīng)考慮到建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、人員分布情況以及火災(zāi)可能發(fā)生的位置等因素，確保疏散路線能夠迅速將人員引導(dǎo)至安全區(qū)域。其次，疏散路線應(yīng)設(shè)置明顯的疏散指示標(biāo)志和應(yīng)急照明設(shè)施。疏散指示標(biāo)志應(yīng)清晰易懂，能夠指引人員迅速找到出口；應(yīng)急照明設(shè)施則應(yīng)在火災(zāi)等緊急情況下保持明亮，為人員疏散提供足夠的照明條件。此外，還應(yīng)考慮到特殊情況下的人員疏散需求。例如，對(duì)于行動(dòng)不便的人員或殘疾人士，應(yīng)設(shè)置無(wú)障礙疏散設(shè)施，確保他們能夠順利疏散；對(duì)于兒童或老年人等需要幫助的人群，應(yīng)設(shè)置專門(mén)的疏散引導(dǎo)人員或志愿者，協(xié)助他們進(jìn)行疏散。最后，在疏散路線的規(guī)劃過(guò)程中，還應(yīng)進(jìn)行模擬演練和評(píng)估，以檢驗(yàn)疏散路線的有效性和可行性。通過(guò)模擬演練，可以發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題和不足之處，及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，確保疏散路線在緊急情況下能夠發(fā)揮最大的作用[3]。

2.3.2 設(shè)置足夠的安全出口。在高層建筑防火安全疏散設(shè)計(jì)中，設(shè)置足夠的安全出口是至關(guān)重要的。安全出口的數(shù)量、位置以及通行能力直接影響到人員在火災(zāi)等緊急情況下的疏散速度和安全性。

首先，安全出口的數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、人員密度以及防火規(guī)范的要求進(jìn)行合理確定。一般來(lái)說(shuō)，高層建筑應(yīng)設(shè)置多個(gè)安全出口，確保在任何情況下都有足夠的疏散通道可供選擇。同時(shí)，安全出口應(yīng)均勻分布在建筑物的各個(gè)區(qū)域，避免某些區(qū)域的人員在疏散時(shí)過(guò)于擁擠。其次，安全出口的位置應(yīng)便于人員快速到達(dá)。通常，安全出口應(yīng)靠近疏散走道、樓梯間等人員流動(dòng)頻繁的區(qū)域，并設(shè)置明顯的指示標(biāo)志和應(yīng)急照明設(shè)施，以便人員在緊急情況下能夠迅速找到并安全撤離。此外，安全出口的通行能力也是需要考慮的重要因素。出口的寬度、高度以及開(kāi)啟方式等應(yīng)滿足規(guī)范要求，確保在緊急情況下能夠迅速打開(kāi)并容納足夠多的人員通過(guò)。同時(shí)，出口處不應(yīng)設(shè)置門(mén)檻、臺(tái)階等障礙物，以免影響疏散速度。

2.3.3 優(yōu)化疏散走道設(shè)計(jì)。疏散走道是高層建筑防火安全疏散設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分。優(yōu)化疏散走道設(shè)計(jì)可以提高疏散效率，減少火災(zāi)等緊急情況下的人員傷亡。

首先，疏散走道的寬度應(yīng)根據(jù)人員密度和疏散速度進(jìn)行合理確定。一般來(lái)說(shuō)，走道的寬度應(yīng)足夠?qū)挸?，能夠容納多人在同一時(shí)間內(nèi)通過(guò)，避免在疏散過(guò)程中發(fā)生擁堵現(xiàn)象。其次，疏散走道的布局應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，避免過(guò)多的曲折和迂回。走道應(yīng)盡可能保持直線或平緩的曲線，減少人員在疏散過(guò)程中的轉(zhuǎn)彎次數(shù)和行走距離。同時(shí)，走道內(nèi)不應(yīng)設(shè)置障礙物或堆放雜物，以確保人員能夠暢通無(wú)阻地前行。此外，疏散走道還應(yīng)設(shè)置明顯的疏散指示標(biāo)志和應(yīng)急照明設(shè)施。指示標(biāo)志應(yīng)清晰易懂，能夠指引人員迅速找到出口；應(yīng)急照明設(shè)施則應(yīng)在火災(zāi)等緊急情況下保持明亮，為人員疏散提供足夠的照明條件。最后，對(duì)于高層建筑而言，疏散走道還應(yīng)考慮到防火分隔和防煙排煙的要求。通過(guò)設(shè)置防火門(mén)、防火墻等防火分隔設(shè)施，可以有效阻止火勢(shì)的蔓延；而設(shè)置排煙設(shè)施則可以及時(shí)排除走道內(nèi)的煙霧和有害氣體，提高疏散環(huán)境的安全性[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)，它直接關(guān)系到建筑的安全性、人員生命財(cái)產(chǎn)的保護(hù)以及火災(zāi)應(yīng)對(duì)的效率。通過(guò)綜合運(yùn)用防火分隔技術(shù)、防火材料選用與管理、優(yōu)化建筑防火設(shè)計(jì)方案以及智能化防火系統(tǒng)的應(yīng)用，高層建筑在火災(zāi)防范和應(yīng)對(duì)方面得到了顯著提升。防火分隔技術(shù)的運(yùn)用有效地將建筑劃分為不同的防火區(qū)域，通過(guò)防火墻、防火門(mén)等構(gòu)件的設(shè)置，減緩了火勢(shì)蔓延的速度，為人員疏散和消防救援提供了寶貴時(shí)間。防火材料的選用與管理確保了建筑材料具有良好的耐火性能，減少了火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，并在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。