建筑防火施工中的關(guān)鍵技術(shù)與施工過(guò)程優(yōu)化

摘要：當(dāng)前，建筑的規(guī)模與復(fù)雜性日益增加，防火施工技術(shù)對(duì)建筑整體安全的影響逐漸凸顯。因此，系統(tǒng)研究了建筑防火施工中防火材料選擇與應(yīng)用、結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)、消防設(shè)施安裝等關(guān)鍵技術(shù)，并從施工組織與流程優(yōu)化、操作標(biāo)準(zhǔn)化與現(xiàn)場(chǎng)反饋、安全管理與風(fēng)險(xiǎn)控制以及技術(shù)集成與創(chuàng)新應(yīng)用等4個(gè)方面，提出建筑防火施工過(guò)程的優(yōu)化策略，旨在解決當(dāng)前施工中存在的防火材料性能差異、結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)不足、消防設(shè)施安裝協(xié)同性差及施工組織低效等問(wèn)題，提高建筑防火施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑防火；防火材料；防火設(shè)計(jì)；施工工藝

0 引言

隨著建筑規(guī)模擴(kuò)大與結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，防火施工技術(shù)面臨材料性能差異、耐火設(shè)計(jì)不足及消防設(shè)施協(xié)同性弱等挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)施工模式在材料性能控制、結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)及多專業(yè)協(xié)同作業(yè)方面存在諸多不足，亟須通過(guò)技術(shù)優(yōu)化與管理創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性改進(jìn)。本文基于防火施工的關(guān)鍵技術(shù)與工藝難點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范與工程實(shí)踐，探討科學(xué)選型、設(shè)計(jì)優(yōu)化及施工過(guò)程管理的創(chuàng)新路徑，旨在為建筑防火施工提供可推廣的技術(shù)方案與管理經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)行業(yè)向高效、安全、智能化方向發(fā)展。

1 建筑防火施工關(guān)鍵要點(diǎn)

1.1" 防火材料選擇與應(yīng)用

建筑防火施工中，防火材料的選擇與應(yīng)用直接關(guān)系建筑的整體耐火性能與安全性。當(dāng)前主流的防火材料包括防火涂料、防火板、防火玻璃及防火密封材料等，性能對(duì)比見(jiàn)表1。

防火材料的核心功能是通過(guò)延緩火勢(shì)蔓延、阻隔高溫傳遞或形成隔熱層來(lái)保障結(jié)構(gòu)完整性。以防火涂料為例，其技術(shù)關(guān)鍵在于成膜后形成的膨脹炭化層在高溫下可膨脹數(shù)十倍，有效隔絕熱量并延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升，從而滿足不同耐火極限的要求。此類材料的應(yīng)用需嚴(yán)格依據(jù)GB8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐火性能測(cè)試，確保其在實(shí)際火災(zāi)中發(fā)揮預(yù)期作用[1]。

1.2" 結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)的核心在于通過(guò)科學(xué)的布局與構(gòu)件保護(hù)，確保建筑在火災(zāi)中維持穩(wěn)定性與疏散功能。耐火結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)需依據(jù)GB50016—2014（2018年版）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，明確梁、柱、樓板等關(guān)鍵部位的耐火極限。例如，鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)常采用外包防火板或噴涂防火涂料，通過(guò)延緩溫升避免承載力驟降；混凝土結(jié)構(gòu)則需控制保護(hù)層厚度及鋼筋配置，防止高溫下混凝土爆裂與鋼筋軟化[2]。防火分區(qū)的劃分是另一關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)防火墻、防火卷簾及防火門(mén)形成物理隔離，限制火勢(shì)與煙氣蔓延范圍，同時(shí)結(jié)合疏散通道的寬度與避難層設(shè)置，保障人員安全撤離。此外，現(xiàn)代建筑中廣泛應(yīng)用的裝配式結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)需特別關(guān)注防火細(xì)節(jié)。例如，預(yù)制構(gòu)件的拼縫處需填充防火密封材料，避免高溫下形成熱橋效應(yīng)；鋼梁與柱的節(jié)點(diǎn)區(qū)域需通過(guò)局部加厚防火涂層或增設(shè)防火板，確保連接部位的耐火性能。

1.3" 消防設(shè)施安裝

在消防管道安裝中，需嚴(yán)格遵循“先預(yù)埋后施工”的原則，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行分段定位與支架固定，確保管道坡度符合排水要求，并通過(guò)水壓測(cè)試驗(yàn)證密封性。噴淋頭的安裝應(yīng)結(jié)合建筑吊頂或梁柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，采用專用工具固定，避免因振動(dòng)或外力導(dǎo)致噴頭移位，同時(shí)需預(yù)留檢修空間以方便后期維護(hù)?；馂?zāi)報(bào)警器的安裝則需綜合考慮探測(cè)器覆蓋范圍與環(huán)境干擾因素，通過(guò)紅外測(cè)距儀確定安裝高度，確保其信號(hào)反饋靈敏度。在多工種協(xié)作方面，消防管道的預(yù)埋需與土建工程同步進(jìn)行，管道工需與鋼筋工密切配合，預(yù)留套管位置與尺寸，避免后期開(kāi)槽破壞結(jié)構(gòu)。報(bào)警系統(tǒng)的布線則需與電工協(xié)同規(guī)劃，確保強(qiáng)弱電線路分離敷設(shè)，防止電磁干擾影響信號(hào)傳輸。此外，在消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)調(diào)試階段，施工人員需按照“先單機(jī)測(cè)試、后系統(tǒng)聯(lián)調(diào)”的順序，通過(guò)模擬火情驗(yàn)證噴淋系統(tǒng)、報(bào)警器及排煙設(shè)備的響應(yīng)速度與聯(lián)動(dòng)邏輯，最終形成完整的防火預(yù)警與應(yīng)急處置體系。

2 建筑防火施工過(guò)程優(yōu)化策略

2.1" 施工組織與流程優(yōu)化

施工組織與流程優(yōu)化需從施工動(dòng)線設(shè)計(jì)與工序銜接兩方面系統(tǒng)推進(jìn)，以提升整體效率并降低安全風(fēng)險(xiǎn)。在施工動(dòng)線規(guī)劃中，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度將作業(yè)區(qū)域劃分為前期結(jié)構(gòu)施工區(qū)、中期設(shè)備安裝區(qū)及后期防火施工區(qū)，通過(guò)物理隔離或標(biāo)識(shí)分區(qū)減少不同工種間的交叉作業(yè)干擾，同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形與材料運(yùn)輸需求，設(shè)置專用通道與標(biāo)識(shí)系統(tǒng)（如彩色地面標(biāo)線、警示牌），確保材料運(yùn)輸與人員通行互不沖突，避免因動(dòng)線混亂引發(fā)的安全隱患。在工序銜接方面，需提前制定防火施工與其他專業(yè)工程的協(xié)同計(jì)劃，例如將防火涂料施工安排在主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格后進(jìn)行，避免與鋼筋綁扎、混凝土澆筑等工序產(chǎn)生沖突；針對(duì)消防設(shè)施安裝，應(yīng)協(xié)調(diào)管道工與電工同步預(yù)留管線位置，確保噴淋系統(tǒng)與報(bào)警系統(tǒng)的布線路徑符合設(shè)計(jì)要求。此外，需明確關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)間控制[3]，如在結(jié)構(gòu)施工階段預(yù)留消防管道預(yù)埋窗口期，確保防火施工與結(jié)構(gòu)工程無(wú)縫銜接；在消防驗(yàn)收前，預(yù)留足夠整改周期用于設(shè)備調(diào)試與問(wèn)題修正，避免因趕工導(dǎo)致質(zhì)量缺陷。

2.2" 操作標(biāo)準(zhǔn)化與現(xiàn)場(chǎng)反饋

在建筑防火施工中，應(yīng)制定圖文并茂的施工手冊(cè)，明確關(guān)鍵工藝參數(shù)（如防火板安裝的固定間距、防火涂料的噴涂厚度），以直觀的步驟圖解和文字說(shuō)明指導(dǎo)施工人員規(guī)范操作，同時(shí)，在每道工序啟動(dòng)前設(shè)置“樣板間”示范區(qū)域，通過(guò)實(shí)物展示防火板拼接的密封工藝、噴淋頭安裝的定位誤差控制等細(xì)節(jié)，使施工人員直觀理解技術(shù)要求并掌握操作要點(diǎn)。在施工過(guò)程中，需安排專職質(zhì)檢員進(jìn)行多頻次巡回檢查，重點(diǎn)監(jiān)控防火涂料涂刷均勻性、防火門(mén)密封條壓接緊密度等易出現(xiàn)偏差的環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后立即通過(guò)整改通知單明確責(zé)任人及整改時(shí)限，并通過(guò)施工日志記錄問(wèn)題類型與處理結(jié)果，形成可追溯的質(zhì)量控制鏈。此外，可建立施工人員與技術(shù)管理人員的雙向溝通機(jī)制，例如，通過(guò)每日例會(huì)反饋工藝執(zhí)行難點(diǎn)，針對(duì)防火板裁切誤差、管道支架間距超標(biāo)等共性問(wèn)題，及時(shí)優(yōu)化操作流程或調(diào)整施工方案，確保工藝標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際作業(yè)中落地執(zhí)行。

2.3" 安全管理與風(fēng)險(xiǎn)控制

防火施工應(yīng)構(gòu)建合理的安全管理體系，并制定可實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)控制策略。在安全管理中，需進(jìn)一步引入數(shù)字化監(jiān)控手段[4]，例如通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的溫濕度、煙霧濃度及人員定位，結(jié)合AI算法分析潛在風(fēng)險(xiǎn)，提前預(yù)警并自動(dòng)觸發(fā)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)（如高空焊接），可佩戴智能安全帽與AR眼鏡，實(shí)時(shí)顯示操作規(guī)范及危險(xiǎn)區(qū)域提示，降低人為失誤概率。在風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控方面，可依據(jù)作業(yè)類型、環(huán)境復(fù)雜度及潛在危害程度，將施工風(fēng)險(xiǎn)劃分為高、中、低共3級(jí)：高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)需設(shè)置專人全程監(jiān)護(hù)，并通過(guò)懸掛警示標(biāo)識(shí)、劃定隔離區(qū)域等方式限制非相關(guān)人員進(jìn)入；中風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)則需由班組長(zhǎng)每日巡查，重點(diǎn)監(jiān)控操作規(guī)范性與防護(hù)措施落實(shí)；針對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，可由施工人員通過(guò)班前交底掌握基本安全要點(diǎn)。為適應(yīng)不同經(jīng)驗(yàn)水平的施工人員，需實(shí)施差異化培訓(xùn)策略，例如對(duì)新工人重點(diǎn)強(qiáng)化消防器材使用、逃生路線熟悉等基礎(chǔ)技能，而對(duì)熟練工人則側(cè)重復(fù)雜場(chǎng)景下的應(yīng)急處置。

2.4" 技術(shù)集成與創(chuàng)新應(yīng)用

根據(jù)現(xiàn)有施工能力，技術(shù)集成與創(chuàng)新應(yīng)用需通過(guò)工具輔助與工藝改進(jìn)實(shí)現(xiàn)效率與質(zhì)量的雙重提升。例如，在防火墻施工中引入激光水平儀進(jìn)行垂直度校準(zhǔn)，可精準(zhǔn)控制墻體平整度誤差至毫米級(jí)，避免因人工測(cè)量偏差導(dǎo)致的返工；采用紅外測(cè)溫儀對(duì)防火涂料、防火板等材料的耐火性能進(jìn)行快速檢測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)溫度反饋驗(yàn)證材料達(dá)標(biāo)性，確保施工過(guò)程的可控性。在工藝層面，推廣“兩遍成活”噴涂法，即在防火涂料施工中通過(guò)兩次均勻涂刷替代傳統(tǒng)多次修補(bǔ)，以減少涂料浪費(fèi)，縮短單次作業(yè)時(shí)間[5]。針對(duì)防火板拼接部位，優(yōu)化密封膠填充技巧，采用“先擠后刮”的分步操作，確保接縫處膠體飽滿且無(wú)氣泡，顯著提升防火層的整體密封性。在智能建造與綠色技術(shù)的融合上，例如，采用3D打印技術(shù)預(yù)制復(fù)雜防火構(gòu)件（如異形防火隔斷），通過(guò)BIM模型與打印機(jī)聯(lián)動(dòng)，確保幾何精度與耐火性能；在防火涂料施工中引入無(wú)人機(jī)噴涂系統(tǒng)，利用激光掃描地形后自動(dòng)生成噴涂路徑，解決高層建筑人工噴涂效率低、覆蓋不均的問(wèn)題。

3 案例分析

為驗(yàn)證建筑防火施工關(guān)鍵技術(shù)與施工過(guò)程優(yōu)化策略的實(shí)際應(yīng)用效果，研究選取了某高層商業(yè)綜合體項(xiàng)目作為分析對(duì)象。該項(xiàng)目總建筑面積約12萬(wàn)m2，建筑高度達(dá)180m，采用鋼結(jié)構(gòu)與混凝土混合框架體系，防火設(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí)。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)整合防火材料優(yōu)化、工藝改進(jìn)及智能防火系統(tǒng)，對(duì)項(xiàng)目的防火性能進(jìn)行了系統(tǒng)性評(píng)估。

在防火材料應(yīng)用方面，項(xiàng)目采用了新型水性防火涂料，其VOC含量低于40g/L，耐火極限達(dá)到2.5h，并通過(guò)納米阻燃技術(shù)提升了涂層的耐候性。防火分區(qū)采用輕質(zhì)高強(qiáng)度硅酸鈣板，密度為1.1g/cm3，抗壓強(qiáng)度達(dá)18MPa，有效降低了建筑荷載。防火密封材料選用高膨脹倍率石墨基產(chǎn)品，在管道穿墻部位施工后，經(jīng)測(cè)試其密封性能完全滿足耐火極限要求。

施工過(guò)程中，項(xiàng)目引入了模塊化防火墻體與機(jī)器人噴涂技術(shù)。通過(guò)BIM模型精準(zhǔn)控制預(yù)制單元的拼裝，顯著提升了現(xiàn)場(chǎng)施工效率，降低了材料損耗率。機(jī)器人噴涂的防火涂料厚度均勻性CV值控制在6%以內(nèi)，遠(yuǎn)優(yōu)于人工噴涂標(biāo)準(zhǔn)。此外，電纜穿墻部位采用注漿式密封系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)封堵易出現(xiàn)空鼓的問(wèn)題。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)基于數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建了智能防火系統(tǒng)，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)部署的180個(gè)溫度與煙霧傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火情的毫秒級(jí)響應(yīng)。優(yōu)化后的防火技術(shù)與施工過(guò)程能夠提升建筑的整體防火性能，同時(shí)兼顧效率與成本效益，為類似項(xiàng)目提供了可借鑒的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本研究通過(guò)系統(tǒng)分析建筑防火施工中的關(guān)鍵技術(shù)與優(yōu)化策略，驗(yàn)證了防火材料科學(xué)選型、結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)優(yōu)化及消防設(shè)施協(xié)同安裝的有效性。研究結(jié)果為建筑防火施工提供了可復(fù)制的技術(shù)路徑與管理經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)行業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化、智能化方向發(fā)展。未來(lái)，應(yīng)進(jìn)一步推廣數(shù)字化與智能化技術(shù)在防火施工中的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的建筑防火體系。

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