浅析高层住宅建筑消防设计中的存在问题及解决办法

姜晨晨

【摘要】近年来，随着城市现代化的迅速发展，建筑企业所设计的高层建筑给排水消防设计方案中常存在一些不足，造成高层住宅建筑火灾事故频发。要解决好防火、灭火等问题，必须从建筑设计与施工的阶段，从消防系统的设计阶段就开始着手考虑，采取有效的措施进行控制，为高层建筑构建一个应用效果良好的消防系统。

【关键词】高层建筑;消防;设计

1、高层建筑火灾的特点和常见隐患

高层建筑自身的特点决定了火灾发生后其性质与一般火灾不同，具有下列特点：

1.1高层建筑主体建筑高、层数多，功能复杂。此外，在建筑内部用电设备多，可燃物集中，火灾荷载密度大，着火可能性相比其它建筑要大得多，一有不慎，就会引发大火。

1.2高层建筑火灾持续时间长，危害面大。高层建筑内设备及构件多，特别是装修时使用大量高分子复合材料，且多数都为可燃物、易燃物，加大了火灾负荷，一旦起火，会引发大面积的火灾，并且着火后会产生大量的有毒烟气。

1.3高层建筑火灾蔓延速度快且途径多，危害大。高层建筑的竖向管井很多，如电梯井、管道井、电缆井、排水道等，如果没考虑防火分隔措施或防火分隔措施处理不好，发生火灾时烟气会由于“烟囱效应”迅速向上蔓延。

1.4高层建筑火灾人员疏散困难。现代高层建筑的层数多、垂直距离大、结构复杂，发生火灾时疏散到地面或其他安全场所的时间也会较长，火灾时烟气使能见度降低，造成被困人员的恐慌心理，逃生时容易出现拥挤、踩踏等情况，使安全疏散成为一个较难解决的问题。

1.5高层建筑火灾对灭火装备要求高，灭火救援难度大。

2、高层建筑消防设计存在的主要问题

2.1高层建筑的防火分区划分的问题

目前，很多高层建筑在设计方案中都有一个很大的中庭，按照我国现有规范规定，中庭防火分区面积不得大于4000m2，需要用防火卷帘门将各层的开口与回廊进行分隔，同时利用防火卷帘或实体墙进行防火分区划分，这无疑会极大地破坏建筑设计的效果，但是如果不分隔将导致建筑中庭防火分区面积过大，超过了规范的要求。若是直接套用规范，又将对建筑原始的风格造成很大影响。

2.2高层建筑外墙材料存在火灾隐患

高层建筑一般都要求采用节能设计，据相关资料，引发CCTV中心大楼工地火灾事故的材料是我国正在普遍推行的外墙薄抹灰外保温系统，它采用的是有机高分子材料.如EPS（聚苯乙烯泡沫）、XPS（挤塑聚苯乙烯泡沫）和PU（聚氨酯泡沫）等有机保温材料，替代了传统的隔热性差的混凝土、砌块材料。其节能效果全世界公认。但是EPS泡沫、XPS泡沫，耐火性极差，在80℃就产生熔融变形滴落。EPS板薄抹灰外墙保温系统存在严重的安全隐患问题。

2.3高层建筑避难层设置位置合理性问题

“高规”规定，建筑高度超过100m的公共建筑应设避难层，从高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间的距离不宜超过15层。规定的目的是，发生火灾时疏散到第一个避难层的人员不能再经楼梯疏散，可由消防登高车将人员疏散下来。目前，大部分建设单位、设计单位不管建筑使用功能是什么，层高多少，实际高度多高，都把规范要求的15层作为两个避难层的分界。

2.4 高层建筑中大空间场所自动喷水灭火系统设计的问题

现行《自动喷水灭火系统设计规范》第6.1.1條规定，高于12m的中庭不能采用闭式系统，普通喷头已经不能满足保护要求。如果按照规范要求，将喷头安装在空间顶部，当火灾发展到相当的程度时喷头才能感应到，常规的灭火装置在大空间场所很难正常发挥作用。

3、高层建筑消防设计的主要解决方案

3.1高层建筑的总平面防火设计

总平面防火设计包括防火间距和消防通道设计：防火间距是指相邻两栋建筑物之间，保持提供给火灾扑救、人员安全疏散和降低火灾时热辐射的必要间距，是保证在建筑物发生火灾时，其相邻建筑在辐射热的作用下，不加任何保护而不会引发火灾。高层建筑的主楼与主楼之间的防火间距不应小于13米，主楼与裙楼之间的防火间距不应小于9米。高层建筑的周围，应设环形消防车道。当设环形车道有困难时，可沿高层建筑的两个长边设置消防车道，当建筑的沿街长度超过150m或总长度超过220m时，应在适中位置设置穿过建筑的消防车道。消防车道的宽度不应小于4.00m。消防车道距高层建筑外墙宜大于5.00m，消防车道上空4.00m以下范围内不应有障碍物。

3.2合理的设计避难层

高层建筑楼层多，人员密度大，火灾时很难保证群众在短时间撤出火场。有必要在适当的位置设计临时避难的安全区即避难层。设置避难层，可以缩短避难人员的垂直疏散距离，他们不用走完楼梯全过程而只需走几段楼梯即可到达安全区域避难。两个避难层之间不宜超过15层，而且，应考虑当地消防装备的实际水平，设置在消防登高车能进行救援的有效高度内。

3.3合理的设计高层建筑的防排烟系统

首先在建筑布局上按规范规定，对防烟楼梯间及消防电梯设置独立的前室或两者合用前室。由于设有前室，把楼梯间、电梯井与走道前室的两道门隔开，这样楼梯间及电梯的烟囱效应减弱，可以减缓火、烟垂直蔓延的速度;其次是按规定设置防、排烟设施，当发生火灾时，烟气水平方向流动速度为每秒0.3～0.8m，垂直方向扩散速度为每秒3～4m，即当烟气流动无阻挡时，只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼，烟气流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井又是高层建筑火灾时垂直方向蔓延的重要途径。

3.4合理地设置消防设施

高层建筑物火灾主要立足于自救。因此，高层建筑物的各层均应设置室内消火栓。消火栓上的水枪应用大口径的，且应有足够的充实水柱长度。由于高层建筑发生火灾不仅辐射热大而且烟雾浓度大，同时火场能见度低，所以水枪的最小充实水柱长度不应小于10米，相邻两只水枪的充实水柱应同时到达室内任何部位。

3.5建筑外墙保温层防火

在高层建筑设计中，幕墙保温系统、外墙保温材料应禁止或限制使用一着即燃的挤塑聚苯乙烯保温板和模塑聚苯乙烯保温板。同时，建筑幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应按照《高层民用建筑设计防火规范》的要求采用防火封堵材料进行封堵。高层建筑除各层窗户下方保温材料表面必须设置薄抹灰防护层外，其它区域外墙保温材料表面也应设置防护层，避免出现室内火灾和建筑外墙大面积燃烧的现象。高层建筑设计中更为重要的一点是毗邻的高层建筑之间应按照《高层民用建筑设计防火规范》的要求设置防火间距，设计时要充分考虑建筑外墙是否采用了高厚度的聚苯乙烯保温材料，以便设置足够的防火间距，避免因设计疏忽埋下火灾隐患。

结语：

建筑消防设计，是现代建筑施工过程中的重要环节，加强建筑消防设计，能够及时发现火灾隐患，保证人员的及时疏散，保证火灾事故的处理速度，降低建筑内人员伤亡和财产损失。因此，在实际施工设计过程中，必须要加强建筑消防设计，对各系统进行合理的控制和加强，避免留存安全隐患的可能性。

参考文献：

[1]《高层民用建筑设计防火规范》，GB50045-95（2005年版）;

[2]《建筑设计防火规范》，GB50016-2006;

[3] 倪兴林。浅谈现代高层建筑火灾的特点及预防扑救措施[J].江苏消防。

[4]杨占宝，谭恩涛。影响高层建筑防火分区划分的几个因素及对策[J].山东消防，1996，（10）。

[5]高层民用建筑设计防火规范[M].2005。