高層建筑的防火設(shè)計(jì)探討

宋家弘

摘要：隨著社會(huì)城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，建筑行業(yè)發(fā)展與土地資源緊缺矛盾問題日漸嚴(yán)峻。為從根本上提升城市土地利用率，建筑工程結(jié)構(gòu)逐漸趨向于智能化、高層化發(fā)展，致使建筑內(nèi)部火災(zāi)隱患進(jìn)一步增多。本文就針對(duì)此，以高層建筑防火設(shè)計(jì)特征及原則為切入點(diǎn)，提出建筑工程防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為未來消防工作的高質(zhì)高效開展提供理論性參考建議。

關(guān)鍵詞：高層建筑;防火設(shè)計(jì);具體措施

高層建筑具有建筑材料復(fù)雜、容納人數(shù)多等特征，通過大力推動(dòng)建筑工程高層化發(fā)展，能夠切實(shí)提升大眾生活質(zhì)量，緩解城市建設(shè)用地緊張問題。但由于建筑結(jié)構(gòu)變高，內(nèi)含火災(zāi)隱患問題更多，需要在高層建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)細(xì)致分析火災(zāi)隱患、火災(zāi)撲救難度等因素，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化，最大限度控制火災(zāi)造成的影響范圍，保障人民財(cái)產(chǎn)利益安全。

一、高層建筑火災(zāi)特征

（一）火災(zāi)蔓延速度快

就目前來看，高層建筑內(nèi)部家裝裝飾材料多數(shù)為易燃物品，在發(fā)生火災(zāi)情況下，火勢(shì)將會(huì)順管道、電器、設(shè)備電梯等向外蔓延，影響范圍更大。同時(shí)，高層建筑內(nèi)部存在很多管道，此些管道在發(fā)生火災(zāi)后會(huì)具備煙囪作用，向火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)輸送氣流，切實(shí)增加火災(zāi)撲救難度。

（二）火災(zāi)救援難度大

高層建筑火災(zāi)人員疏散、救援難度遠(yuǎn)比普通建筑救援難度更大。高層建筑主要交通工具為電梯，因部分電梯缺乏防火、防煙、防火等功能，導(dǎo)致受困于電梯的人面臨更加危急的情況[1]。不僅如此，高層建筑樓層高、距離長，產(chǎn)生出的巨大煙霧會(huì)影響樓內(nèi)被困人員與救援人員的視線，致使救援時(shí)間延長。

（三）火災(zāi)撲救危險(xiǎn)度高

現(xiàn)階段建筑呈現(xiàn)出高層化發(fā)展趨勢(shì)，但地區(qū)內(nèi)消防云梯數(shù)量卻較為有限，云梯高度也受到極大限制。對(duì)于一些高度達(dá)100米以上的超高層建筑而言，普通消防水槍難以發(fā)揮出有效救火作用，導(dǎo)致救援人員在撲滅火災(zāi)時(shí)的危險(xiǎn)性更高。高層建筑居住人口密集，居住區(qū)域內(nèi)汽車數(shù)量逐年增長[2]。在汽車停留于消防通道情況下，消防車難以行駛到指定救援地點(diǎn)，救援人員需步行進(jìn)入，為火災(zāi)救援工作增加了巨大負(fù)擔(dān)。

二、高層建筑防火設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及原則

（一）高層建筑防火設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

相較于普通建筑結(jié)構(gòu)而言，高層建筑內(nèi)部實(shí)體隔墻數(shù)量多，縱向與橫向防止火勢(shì)蔓延的功能較為顯著，火災(zāi)事故并不頻繁，致使建筑防火設(shè)計(jì)工作容易被忽視，防火設(shè)計(jì)技術(shù)準(zhǔn)備工作并不充分[3]。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員沒有嚴(yán)格遵循《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，設(shè)計(jì)方案專業(yè)性不強(qiáng)。較為忽視高層建筑防火設(shè)計(jì)的宣傳與教育工作，導(dǎo)致建筑防火功能與預(yù)期目標(biāo)存在一定差距，無法從根本上保障建筑用戶的核心利益。

由此可見，我國高層建筑防火設(shè)施水平尚且處于有待提升階段，建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)防火功能需要進(jìn)一步完善。為保障地區(qū)城市化建設(shè)工作有序開展，需加大高層建筑防護(hù)設(shè)計(jì)工作管控力度，從根源處消除火災(zāi)隱患問題。

（二）高層建筑防火設(shè)計(jì)原則

為從根本上提升高層建筑防火設(shè)計(jì)水平，確保防火設(shè)計(jì)方案能夠在后期指導(dǎo)高層建筑工程有序建設(shè)過程中發(fā)揮出重要作用，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵守以下原則：

第一，要求高層建筑房屋設(shè)計(jì)工作應(yīng)當(dāng)將建筑內(nèi)部火災(zāi)隱患問題發(fā)生概率控制在最低范圍之內(nèi);

第二，要求高層建筑防火設(shè)計(jì)工作需要依靠固定防護(hù)設(shè)施消除火災(zāi)隱患問題，控制火災(zāi)影響面積;

第三，要求建筑防火設(shè)計(jì)工作需要明確建筑結(jié)構(gòu)的耐火強(qiáng)度，通過不斷優(yōu)化建設(shè)結(jié)構(gòu)、選擇適宜建筑施工材料，延長建筑用戶安全撤離時(shí)間，保障建筑用戶核心利益。

遵照此三種原則，可以將高層建筑防火設(shè)計(jì)工作分為主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)與被動(dòng)防火系統(tǒng)兩大方向[4]。其中，主動(dòng)防火系統(tǒng)就是通過自動(dòng)或手動(dòng)控制防火、報(bào)警、排煙以及消防給水等設(shè)施，盡早發(fā)現(xiàn)并撲滅火災(zāi);被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)就是在保障建設(shè)工程整體建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)上，選擇防火等級(jí)高的門窗材料，安裝防火門、防火卷簾、防火吊頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)。將一個(gè)大件的空間劃分為若干個(gè)小空間，確保火災(zāi)能夠最大限度被控制在小范圍內(nèi)，在強(qiáng)制性設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定時(shí)間內(nèi)不可倒塌?，F(xiàn)階段我國被動(dòng)防火設(shè)施工作應(yīng)用范圍最廣，具備可靠性、長久性、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。

三、高層建筑防火設(shè)計(jì)重點(diǎn)

（一）建筑外墻保溫結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)

依照建筑結(jié)構(gòu)所處地域特征不同，外墻保溫防火設(shè)計(jì)方案應(yīng)當(dāng)進(jìn)行專項(xiàng)完善，在保障各地區(qū)高層建筑外墻保溫效果的同時(shí)，提升建筑結(jié)構(gòu)，整體防火性能。舉例而言，在氣溫較低地區(qū)，可以對(duì)高層建筑外墻門窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，通過將外墻夾心保溫與內(nèi)墻自保溫技術(shù)結(jié)合在一起，切實(shí)提升外墻結(jié)構(gòu)保溫效果，控制火災(zāi)問題發(fā)生概率。注意選擇不易燃燒的外墻保溫材料，確保該材料性能優(yōu)越、環(huán)保效益強(qiáng)。

（二）建筑防排煙防火設(shè)計(jì)

在高層建筑防火設(shè)計(jì)期間，防排煙設(shè)計(jì)工作需要分區(qū)域開展，不同防排煙結(jié)構(gòu)不可重合在一起。依照國家及有關(guān)部門針對(duì)高層建筑防火設(shè)計(jì)工作頒布的相關(guān)規(guī)定，建筑內(nèi)每個(gè)防排煙區(qū)域面積需小于500平方米，防排煙區(qū)域之間需要用擋煙垂壁與隔板劃分。要求防排煙區(qū)域應(yīng)設(shè)置排煙口，建筑外窗應(yīng)當(dāng)全部對(duì)外開啟，確保每個(gè)住戶空間結(jié)構(gòu)均能夠滿足建筑防排煙要求[5]。在高度超過33米的高層建筑防排煙防火設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置高層疏散樓梯，在該樓梯前室設(shè)置防煙設(shè)施，為建筑內(nèi)人員疏散及救援工作提供有利環(huán)境條件。建筑防排煙設(shè)計(jì)主要分為自然防排煙與機(jī)械防排煙兩種方式。其中，自然防排煙主要就是將煙氣利用外窗陽臺(tái)及豎井排出，機(jī)械防排煙主要就是通過機(jī)械加壓或減壓方式排除屋內(nèi)煙氣，提升救援效率。

（三）建筑電氣設(shè)備防火設(shè)計(jì)

在建筑大于12層后，供電安全性及可靠性管理難度更大，因此需要在設(shè)計(jì)電梯與消防報(bào)警設(shè)施時(shí)，采用雙回路供電法，事先準(zhǔn)備好充足的備用電源。要求高層住宅建筑、小區(qū)內(nèi)部消防設(shè)施數(shù)量及安裝環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保障供電設(shè)施消防活動(dòng)的獨(dú)立性。派專人監(jiān)督維護(hù)高層建筑內(nèi)消防電梯、防排煙系統(tǒng)、消防水泵等設(shè)備，確保此些設(shè)備能夠?qū)嵤└咝н\(yùn)行。

（四）建筑安全疏散樓梯防火設(shè)計(jì)

在高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，電梯無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要將樓梯作為重要疏散通道。不同高層建筑樓梯情況存在較大差異，在每一層樓梯建筑面積大于650平方米以上時(shí)，需要每層都設(shè)置一個(gè)安全出口，安全疏散電梯應(yīng)直接連通屋面。在高層建筑設(shè)有裙房結(jié)構(gòu)的情況下，需要在裙房?jī)?nèi)設(shè)置獨(dú)立消防樓梯，防止出現(xiàn)裙房住戶也需從主建筑樓梯逃生等問題，切實(shí)提升用戶疏散速度。

（五）建筑消防車道防火設(shè)計(jì)

高層建筑周邊需要設(shè)置消防車專用通道，要求通道寬度不能小于4米。在高層建筑高度大于220米或臨街長度大于150米的情況下，也需修建都不小于4米的消防車道。為最大限度發(fā)揮出消防車道積極作用，還需重點(diǎn)關(guān)注消防車登高場(chǎng)地設(shè)計(jì)工作，要求登高場(chǎng)地長度及寬度符合實(shí)際發(fā)貨要求，場(chǎng)地坡度不可大于3%。場(chǎng)地與建筑之間不可存在任何障礙物，以便后期消防救援工作及時(shí)高效開展。

四、結(jié)語

總而言之，高層建筑防火設(shè)計(jì)工作對(duì)建筑實(shí)用性、安全性的影響深遠(yuǎn)。為從根本上提升高層建筑防火設(shè)計(jì)水平，相關(guān)工作人員需要細(xì)致分析火災(zāi)發(fā)生時(shí)的各項(xiàng)特征，專項(xiàng)制定出不同建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)防火方案，為平穩(wěn)推動(dòng)地區(qū)城市化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]荊可歆.高層建筑防火設(shè)計(jì)問題及解決措施[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2016，33（02）：86-89.

[2]杜春宇.淺談超高層建筑防火設(shè)計(jì)存在的問題以及解決措施[J].中外建筑，2016（11）：134-136.

[3]劉偉強(qiáng).珠江新城J1-2、J1-5地塊超高層建筑消防設(shè)計(jì)探討[D].廣州大學(xué)，2012.

[4]劉思青.超高層建筑防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)與新型防火材料應(yīng)用[J].山西建筑，2017，43（06）：29-30.

[5]李偉.高層民用建筑防火設(shè)計(jì)問題分析及對(duì)策[J].四川水泥，2019（11）：97.