浅析建筑防火设计的重点和关键

李萌 刘晓俊 刘戬涵

摘 要：高层建筑作为新兴的城市建筑代表，它的复杂性和特殊性，给设计和消防人员在工作方面带来极大的困难，其危害虽大，但给社会带来的利益是有目共睹的。因此，防火一定要从设计、维护方面双管齐下，从设计源头做好防火要求，从维护方面时刻做到科学的预防和管理。本文对建筑防火设计的重点和关键进行了探讨。

关键词：建筑；防火；设计；策略

1 前言

建筑的防火设计要求复杂且综合性强，作为建筑设计的重要组成部分，它不但囊括了建筑设计的一切过程，还遍布涉及了各个行业。所以，专业人员必须从方案入手，在脚踏实地地对建筑防火设计做出全面、周密的考虑和决策的同时，还要认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针和法规，采取防火措施，杜绝和减少火灾危害性，从而保障广大人民群众的生命和财产的安全。

2 高层建筑的火灾特点

2.1 火灾蔓延速度快

在发生火灾的时候，沿着通风井、电梯井、管道井等，火势会迅速地蔓延，从而形成烟囱效应，这样就会加快火灾的蔓延速度。就试验数据表明，火灾在最初期阶段的扩散速度为0.3m/s，在燃烧迅猛阶段，其水平的烟气扩散速度为0.5-3m/s；沿着竖向管井扩散速度为3～4m/s，并且，随着风速与气压的影响，其内部的空气流动速度还会增快，这样，也会加快火灾的蔓延速度。

2.2 火灾扑救难度大

在发生火灾后，消防车很难达到高层建筑的扑救高度，这样也使得从室外进行火灾扑救显得异常困难，一般情况下，都需要进行自救处理，也就是通过室内的消防设施扑救。如果在初期阶段无法控制好火灾蔓延趋势，等待消防人员赶到之后，不仅需要耗费大量的体力登上高楼，并且，在高热、浓烟的环境下，也会加大消防队员的扑救难度。

2.3 人员疏散困难

考虑到高层建筑本身的垂直高度较大，人员需要耗费大量的时间才能够撤离出建筑物，再加上火灾发生时容易出现恐慌、混乱局面，也会增大疏散的困难度。就加拿大研究委员会提供的数据表明，从50 层楼开始，每一层拥有240 人，通过1.1m 宽度的楼梯疏散，需要花费2 小时11 分钟才能够撤离出建筑物。就相关的资料表明，在集中疏散的时候，人员的行进速度为22m/min。在发生火灾的情况下，高层建筑的安全疏散主要是依靠楼梯，如果楼梯内部流入烟气，就很可能对人员疏散产生影响。

2.4 可燃易燃材料多，火灾荷载大

在设计施工当中，高层建筑物为了减轻建筑物本身的自重、增加内部装饰美观度和扩大建筑空间，会使用大量易燃的建筑材料，一旦发生火灾，就容易产生大量的有毒有害烟气，很容易引起人员中毒伤亡。

3 高层建筑防火设计的有效策略

3.1 对建筑平面布局进行的防火设计

对建筑的平面布局进行设计时，要考虑到建筑的耐火等级，火灾发生时以及周围建筑的危险性不同，相应的内部平面布局也不同。在进行内部平面设计时，要考虑到对土地资源的节约，根据当地的气象特点，考虑到风向和日照的影响，尽量以自然风的方式实现室内通风，以自然采光的方式实现采光，缩短白天室内开灯的时间，以降低建筑内部的火灾隐患。在室内设计上，要考虑到火灾发生时的疏散通道，以及控制火灾蔓延和扑灭火灾的要求，注意对空间分隔的合理设计。

3.2 提高钢架结构的耐火等级

目前的建筑为达到美观性和独特性大面积的采用钢结构体系，建筑部件耐火等级的高低，对火灾发生之后的建筑耐火能力起着决定性的作用。为了提高钢架结构的耐火能力，应该采用防火涂料对工件进行喷涂，以梁柱节点等重点部位为重点；可以用厚浆型的防火涂料进行喷涂，增强钢架结构的热绝缘性，使建筑在火灾中可以得到较长时间的保护；也可以用无机的防火板对建筑使用的大型钢件进行包裹式覆盖，以降低钢件的导热率。

3.3 防火分区设置的合理化

建筑的防火设计中比较重要的手段，就是对建筑内部实现分隔，分隔所使用的隔板具有良好的耐火性，這样可以保证在发生火情时，能够通过建筑内部的防火分区，对火情进行有效的控制。要想加强建筑的防火功能，就要注重建筑内部防火分区设置的合理化，以防火墙、防火门以及水幕带等多种方式相组合，保证建筑内部的受限空间和非受限空间之间的分隔，以隔火措施的高效运用，实现建筑防火性能的有效提升。

3.4 合理有效的楼梯间

楼梯是垂直疏散的唯一通道，而确定楼梯数量和楼梯总宽度是建筑防火设计的关键。疏散楼梯的合理布置很重要，应尽可能利用自然通风采光，例如在商场四周外墙设置封闭楼梯间，利用自然通风省去防烟前室的面积，同时，疏散楼梯间疏散有效宽度主要由前室门或封闭楼梯间门为首要确定要素，另外，封闭楼梯间与地下室楼梯共用一个楼梯间时，因地上、地下楼梯间在首层作了防火分隔，地下室楼梯段不能自然通风、采光，此时地下室楼梯段按防烟楼梯间设计。疏散楼梯设计的规范非常重要，很多设计院只看到了“疏散楼梯”，却没有发现规范指的是“室内疏散楼梯”，每个疏散楼梯都有自己的最大保护面积，同时，在最大保护面积内，本楼梯疏散不了的，就得增加宽度或加设楼梯，以形成人员较为均匀疏散的结果。

3.5 设置有效的排烟设施

机械加压送风与开启外窗是建筑的两种排烟方式，设置专用的排烟口、排烟管道及排烟风机等是使用机械排烟的方法将火灾发生时产生的烟气和热量排至室外。自然排烟是利用火灾时产生的热压，通过可开启的外窗或排烟窗将烟气排到室外。虽然《建规》允许并部分提倡疏散楼梯间及前室采用自然排烟，但是允许烟气排进安全保护区域，机械加压送风比之更为安全可靠，故而不具备自然排烟条件的建议不使用此方式。建筑设计中防火规范对于公共场所中的游戏厅和娱乐场所进行布置走道的两侧以及按要求进行设计安全出口的距离的同时满足最远房间的疏散门，都应按要求设置防烟设施，不仅如此，多层建筑及高层建筑均应合理设置排烟设施。由于建筑物在火灾发生时产生大量浓烟，因此，在地下、半地下建筑；地上建施的无窗房间；防烟楼梯间及其前室；消防电梯间前室；避难走道的前室、避难层中都需要设置防排烟设施。

3.6 强化报警系统和自动灭火装置， 保障消防、安全通道的畅通

首先，在火灾报警系统方面，要在敞开或封闭的楼梯间单独划分探测区域，并每隔2 ～3层设置一个火灾探测器，用于及时获知火灾消息。其次，为了避免火灾之后的烟雾所带来的危害，建筑内部必须配置相应的灭火器，这是因为建筑的紧急出口处具有一定的封闭性。另外， 建筑内部的安全疏散通道要保持畅通，为了减少火灾伤亡，建筑设计必须要考虑安全疏散，重要的是，设置合理逃生通道标志，疏散通道上要设置应急照明、疏散方向的指示灯和安全出口灯。帮助处于危险中的人群指引逃生方向，可帮助被困人员及时逃脱危险。

总之，建筑的防火设计关系到人民群众的切身利益，建筑设计者在进行设计时要本着认真负责的态度进行设计，以遵守建筑设计的防火规范为根本原则，在保障建筑的使用功能的前提下，完善建筑的防火安全系统，认真处理好防火间距、防火分区、安全疏散等问题，做好安全疏散通道以及消防系统的布置。

参考文献：

[1] 李佳珊.现代建筑防火设计发展动态的思考[J].科协论坛（下半月），2012（9）.

[2] 王竟萱，金文佳.探究建筑防火设计[J].科技信息，2012（28）.