建筑防火設計的方法探析

李范一　高洪龍

【摘要】些年來，建筑的火災常有發(fā)生，使得防火設計成為建筑設計的一項重要內(nèi)容。本文結合民用建筑火災的特點，詳細闡述了建筑防火設計中的相關要點。

【關鍵詞】建筑；防火設計；疏散；安全出口；防火分區(qū)

一、建筑火災的特點

（一）高層建筑火災火勢兇猛，容易形成“煙囪”效應

高層建筑內(nèi)一旦起火，建筑內(nèi)的各種樓梯間、管道井、電纜井、排風道等這些功能必要的內(nèi)部通道會在火災時形成若干個豎向火洞，火災時煙氣向上升騰，猶如高聳的煙囪，煙囪效應十分強烈?；饎菅赝鈮Υ翱谙蛏仙v、卷曲，甚至跳躍式向上層蔓延。高層建筑中，豎向火的蔓延一定比橫向的快。建筑物越高，火災擴散蔓延速度越迅猛。外部風力作用，會引起鄰近建筑物燃燒。所以防火是現(xiàn)在高層建筑面臨的難題。

（二）建筑可燃材料多

建筑標準較高、電氣化、自動化程度也高，各種電器設備繁多，漏電短路幾率大為增加，極易引起火災?；馂陌l(fā)生和蔓延與建筑材料也有很大的關系，特別是聚苯板、礦棉等常用隔熱保溫材料都是燃點較低的。目前的材料水平，保溫和防火的功能有一定沖突，保溫性好的材料一般可燃性高，這是無法回避的現(xiàn)實。2008年在建的濟南奧體中心工地連續(xù)發(fā)生兩次火災都與保溫材料施工不慎有關，可見對經(jīng)濟可靠的保溫防火材料研究尚待突破。對新型材料和幕墻金屬面板材料的防火標準還需重新評估和審定。

（三）疏散難度大

建筑發(fā)生火災時往往人員驚慌、擁擠，易造成踩傷踩死，甚至出現(xiàn)人員跳樓的情況。常規(guī)云梯車的救火高度也就是四五十米。事實上對100米以上的超高層建筑，現(xiàn)有的消防力量很難實施有效的外部救火。

二、建筑物的耐火等級

劃分建筑物耐火等級的目的在于根據(jù)建筑物的用途不同提出不同的耐火等級要求，做到既有利于安全，又有利于節(jié)約基本建設投資?，F(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》將建筑物的耐火等級按建筑構件的耐火極限和燃燒性能劃分為四級。建筑物所要求的耐火等級確定之后，其各種建筑構件的燃燒性能和耐火極限均不應低于表中相應耐火等級的規(guī)定。對于各類建筑構件的燃燒性能和耐火極限，可查閱《建筑設計防火規(guī)范》（GBJ16-8）。現(xiàn)就構件的耐火極限和燃燒性能作如下說明：

（一）構件的耐火極限

構件的耐火極限是指構件在標準耐火實驗在中，從受到火的作用時起，到失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性止，這段抵抗火作用的時間，一般以小時計。

（二）構件的燃燒性能

構件的燃燒性能分為三類，即非燃燒體、難燃燒體和燃燒體。

非燃燒體是指用非燃燒材料做成的構件，如天然石材、人工石材、金屬材料等。

難燃燒體是指用不易燃燒的材料做成的構件，或者用燃燒材料做成，但用非燃燒材料作為保護層的構件，例如瀝青混凝土構件、木板條抹灰的構件均屬于難燃燒體。

燃燒體是指用容易燃燒的材料做成的構件，如木材等。

根據(jù)各級耐火等級中建筑構件的燃燒性能和耐火極限特點，可大致判定不同結構類型建筑物的耐火等級。一般來說，鋼筋混凝土結構、鋼筋混凝土磚石結構建筑可基本定為一、二級耐火等級；磚木結構建筑可基本定為三級耐火等級；以木柱、木屋架承重及以磚石等不燃燒或難燃燒材料為墻的建筑可定為四級耐火等級。

三、建筑防火設計的方法

（一）總平面布局和平面布置對建筑的影響

總平面布局和平面布置對建筑自身及相鄰建筑物的使用功能和安全有非常大的影響，總平面布局在滿足城市規(guī)劃和消防安全的前提下，合理布置建筑位置、防火間距、消防車道和消防水源等。合理布置建筑，建筑之間留有足夠的防火間距，用以消除或減少各建筑之間及周邊環(huán)境的相互影響，防止火災蔓延。建筑物

間的防火間距應滿足《建筑設計防火規(guī)范》《高層建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定的要求。

當防火間距因場地原因不能滿足國家有關消防技術規(guī)范時，可采取以下補救措施：1）拆除部分耐火等級低、占地面積小、使用價值低的和新建筑相鄰的原有陳舊建筑。2）設置獨立的室外防火墻，在設置此墻時，應兼顧通風排煙和破拆撲救。3）改變建筑物的生產(chǎn)和使用性質，降低建筑物的火災危害性。4）將建筑物的

普通外墻改為防火墻，或減少相鄰墻面的開洞面積，如設門窗應采用防火門窗。

（二）建筑內(nèi)部空間的布置

為防止火災和煙氣在建筑內(nèi)部蔓延擴大，確?；馂臅r的人員生命安全，減少財產(chǎn)損失，應對建筑內(nèi)部空間進行合理布置。

1、建筑布置應遵循以下原則

（1）建筑內(nèi)部某個部位著火時，能限制火災和煙氣在建筑內(nèi)部蔓延擴大，并為人員的疏散、消防人員的撲救提供方便。

（2）建筑內(nèi)部某個部位著火時，減少對相鄰區(qū)域受到強制熱輻射和煙氣的影響。

（3）能方便消防隊員的救援、利用滅火設施進行滅火。

（4）有火災、爆炸危險的建筑設備部位，能防止對人員和重要設備造成危害。

2、設備用房的布置應遵循以下要求

（1）燃油、燃氣鍋爐房、變壓器室應布置在建筑物的首層或地下 1 層靠外墻部位。

（2）鍋爐房、變壓器室的門應直通室外或安全出口。

（3）柴油發(fā)電機房宜布置在建筑物的首層和地下 1 層，2 層，機房內(nèi)應設置儲油間，總儲存量不應大于 8 h 的需要量。

（4）消防水泵房不應設置在地下 3 層及以下其他層，疏散門應靠近安全出口。

（三）建筑內(nèi)防火分區(qū)的劃分

為有效的阻止火災在建筑物的水平、垂直方向蔓延，將火災限制在一定范圍內(nèi)，在建筑內(nèi)劃分防火分區(qū)是十分必要的。為了火災發(fā)生時，將煙氣控制在一定范圍，為了提高排煙口的排煙效果，劃分防煙分區(qū)是最好的方法。

高層民用建筑（一級，二級耐火等級）防火分區(qū)的最大允許面積為1500m2；單、多層民用建筑，耐火等級為一級，二級時，防火分區(qū)的最大允許面積2500m2；耐火等級為三級時，防火分區(qū)的最大允許面積為1 200 m2；耐火等級為四級時，防火分區(qū)的最大允許面積為 600 m2；地下室的防火分區(qū)允許面積為 500 m2，當建筑內(nèi)設有自動噴淋系統(tǒng)時，防火面積增加1.0 倍。防煙分區(qū)不宜大于2000 m2，防煙分區(qū)應采用擋煙垂壁、隔墻、結構梁等劃分；不應跨越防火分區(qū)。

（四）安全疏散

安全疏散對于確保火災中人員的生命安全具有重要作用。（高層）建筑防火建筑規(guī)范對疏散寬度、疏散距離做了具體規(guī)定。需要注意的是有的建筑沒有具體規(guī)定疏散寬度，而是需要先計算人員密度，再計算疏散寬度，如：辦公建筑、商場、歌舞娛樂放映游藝場所、餐飲建筑等。

安全疏散距離包括兩部分：1）房間內(nèi)最遠點至疏散門的距離；2）從房門到疏散樓梯間或外部出口的距離。需要注意的，也是設計人員經(jīng)常存在的問題是：樓梯間的首層應設置直通室外的出口，或在首層設置擴大的封閉（防煙）樓梯間，當建筑層數(shù)不大于 4 層時，樓梯間離直通室外的出口的距離不大于 15 m。疏散樓梯宜設置在標準層的兩端，為人們提供兩個不同方向的疏散路線；疏散樓梯宜靠近電梯設置，可將常用疏散線路（電梯）與緊急疏散線路相結合，有利于人員快速疏散；疏散樓梯宜靠外墻設置：疏散樓梯應保持上、下通暢，避免不同的人流線路相互交叉。

【參考文獻】

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