建筑防火设计在民用建筑设计中的运用

裴梦娜 甘肃省建筑科学研究院（集团）有限公司工程师

随着我国城镇化建设的迅速推进，民用建筑设计风格和设计水平的重要性日益凸显。其中，民用建筑防火设计作为基础性设计内容，对于提升建筑防火性能具有重要意义。现阶段，我国民用建筑设计水平尚处在发展阶段。较多民用建筑分布在城市密集区域，建筑内人员较多，这增加了火灾发生的概率，也对民用建筑的防火设计提出了较高要求。在此背景下，结合建筑设计特点，依据现行民用建筑设计防火规范，有效地开展民用建筑防火设计，成为建筑工程设计的重要问题。

1 民用建筑火灾形成的原因、分类及危害

1.1 火灾形成的原因

目前，我国民用建筑按照使用功能的不同分为居住建筑和公共建筑两大类。根据功能的不同，建筑的形式及设计风格呈多样化，部分建筑的内部空间设计较为复杂。由于人为原因，人们在家庭生活中用火不慎或者生产作业不慎，容易导致火灾的发生。另外，由于自然因素的原因如电气线路的老化、雷击等自然灾害，也极易引发火灾。基于上述两种影响因素，有效地控火、防止和减少火灾的危害，在建筑防火设计中尤为重要[1]。

1.2 火灾的分类及危害

民用建筑内人员数量较多，一旦发生火灾，给快速疏散和及时救援带来了一定难度，这对建筑构造、灭火救援设施、消防设施的设置等提出了较高要求。因此，了解火灾的分类及危害是研究如何防范火灾的基础。

1.2.1 火灾的分类

按照燃烧对象性质划分，火灾可分为固体火灾、液体或可熔化固体物质火灾、气体火灾、金属火灾、带电火灾以及烹饪器具内的烹饪物火灾，即A、B、C、D、E、F 六类，如表1 所示。

表1 按燃烧对象划分的火灾种类

按照因火灾事故导致损害的大小程度，可以将火灾分为特重、重大、较大以及一般等几种不同的类别。

1.2.2 火灾的危害

火灾具有以下危害。

（1）危害生命安全。由于建筑物内部功能的多样化，建筑物会使用到许多可燃性材料，在发生火灾燃烧时会产生高温高热，对人的身体造成严重的伤害；可燃物在燃烧过程中会释放一氧化碳及有毒的烟气，人吸入烟气后会产生呼吸困难、头痛恶心等症状。建筑物火灾对人们的生命安全构成了严重威胁。

（2）造成经济损失。火灾发生后往往会对建筑内部财产、设施造成一定的影响。高温、高热同样会对建筑内部结构带来一定的危害，甚至会导致房屋坍塌。在扑救火灾时使用的水、灭火剂等，也会造成一定的损耗，并且在火灾发生后，建筑修复重建、人员善后安置以及生产经营停业等也会造成巨大的间接经济损失。

（3）破坏文明成果。对于古建筑或古文化遗址来说，火灾的发生不仅会造成人员伤亡，还会对一些宝贵文物造成损害。这对于人类文明而言是永远无法补救的灾难。

（4）影响社会的稳定。建筑物发生火灾时，会引起很大范围的关注，并会造成一定程度的负面效应。火灾造成的损失和人员伤亡会损害群众的安全感，影响社会的稳定。

（5）破坏生态环境。火灾发生时会释放出大量的有毒烟气，对生态环境会造成一定的影响。大型火灾的发生会造成环境恶化、气候异常、水土流失等自然现象，破坏生态平衡的的同时，也会引发饥荒和疾病，严重影响人类的生存和发展[2]。

2 建筑防火设计在民用建筑设计中的运用

2.1 民用建筑的分类及耐火等级

在进行民用建筑工程设计时，设计人员要依据现行民用建筑防火设计规范的具体规定和要求，结合工程总体设计目标和标准进行建筑分类和耐火等级的确定。

按照建筑高度、使用的功能以及建筑面积的大小对民用建筑进行种类的划分。通常情况下可以分为高层建筑、单层建筑和多层建筑。根据耐火性的不同，可以将民用建筑的耐火等级划分为一、二、三、四这4 个不同的等级。其中，民用建筑往往分为一类和二类。

2.2 消防电梯和避难层设计

2.2.1 消防电梯设计

消防电梯是高层民用建筑必不可少的基本消防设施，是确保消防工作顺利展开的基本工具。在民用建筑防火设计中，消防电梯的设计要充分考虑到建筑的高度、面积以及建筑功能性，设计要点包括以下方面。

（1）要依据建筑类型设计消防电梯面积。例如，消防电梯单独的前室，面积要求不小于6 m2；公共建筑的前室面积要求不小于10 m2，住宅建筑的合用前室，其面积要求不小于6 m2，与剪刀梯共用时，合用前室的面积不小于12 m2。

（2）应在电梯中增设可以自然通风的窗口，并使用机械方式实现通风目标。

（3）为保障救火顺利进行，消防电梯前室入口处和消防电梯内的电力设施都要进行防水设计。设计人员在设置消防电梯时应严格执行相关规范对消防电梯的规定及要求[3]。

2.2.2 避难层设计

在民用建筑防火设计中，建筑高度大于100 m 的公共建筑应设置避难层，作为火灾发生时的避难场所。避难层的设计至关重要，其设计要遵循以下要点。

（1）要依据民用建筑避难层相关设计规范和要求，对建筑第一个避难层的楼面至灭火救援场地地面的高度进行合理设计，依据每平方米容纳5 人的标准进行避难层面积设计。

（2）避难层可以兼做设备层，并应设置消防电梯出口。避难层内应安装应急照明设备、消防专用电话以及消防设施。

（3）避难层的设计要注重耐火及自救功能。避难层和楼梯间的出入口处应设置明显的指示标志。在设置直接对外的可开启窗口或独立的机械防烟设施时，外窗采用乙级防火窗[4]。

2.3 安全疏散通道设计

在进行民用建筑防火设计时，除了依据建筑设计要求和防火设计规范之外，必须要为建筑发生火灾后的各项应急措施提供支持。其中，安全疏散通道的设计至关重要，是确保居民快速撤离火灾现场的关键设计部分。一般而言，安全疏散通道的设计包括以下要点。

2.3.1 疏散楼梯和楼梯间设计

在进行疏散楼梯和楼梯间设计时，设计师要根据安全疏散距离相关要求展开设计，尽量避免设计出现袋形走道；为保证火灾发生时能够做到双向疏散，楼梯间的设置必须要有一定的疏散距离，并符合相关规范的疏散宽度要求；同时，根据防火救援设计要求和自然通风和采光要求，要尽可能在外墙处布设楼梯间；对于地下室楼梯间防火要求，必须在地下与首层之间布设防火隔墙，地下室楼梯间要单独使用；对于踏步设计，必须按照疏散通道设计标准，避免出现扇形踏步，影响疏散速度。楼梯宽度要依据《建筑设计防火规范》相关规定进行设计，每层楼梯宽度要根据建筑内每层人数需要的宽度来计算。

2.3.2 疏散走道和疏散楼梯设计

疏散走道、疏散楼梯是进行疏散的必经之路，在设计时要遵循以下要点。

（1）为提高疏散速度，疏散走道的疏散距离以及疏散楼梯的宽度应符合相关规范的要求。同时，要保持疏散走道简洁，在设计中杜绝门槛、踏步等阻碍疏散的障碍物。

（2）疏散走道和疏散楼梯的地面以及疏散走道的外墙必须按照设计规范选取耐火材料，并且对走道的宽度进行合理设计。

住宅建筑的户门、安全出口、疏散走道和疏散楼梯的相关要求可根据《建筑设计防火规范（2018年版）》GB 50016—2014中第5.5.30条的相关要求进行设计。

2.3.3 安全疏散距离

火灾发生时，安全疏散距离关系到人员撤离的时间，因此，在设计时要根据防火设计规范及其他相关规范的设置要求进行合理设计。比如安全疏散出口要进行分散设计，两个邻近疏散出口之间的距离要大于5 m，如果建筑的防火分区内全部设置自动喷淋灭火系统，安全疏散距离可以适当增加[5]。此外，需要对民用建筑进行功能划分，同时增设至少2 个以上的防火分区入口，并在特定的位置适当增设一个及以上的安全出口，疏散的距离应满足相关规范的设置要求。

根据部分建筑的特殊性和消防设施的设置，安全疏散距离可以按照上述表格的数值适当减少，具体减少数值可以参考《建筑设计防火规范（2018 年版）》GB 50016—2014 中第5.5.17 条和第5.5.29 条的相关要求进行设计。

2.4 消防系统设计

在民用建筑防火设计中，合理有效地设置各种消防系统，对于在火灾初期快速报警、展开灭火、协助人员撤离等方面具有重要意义。通常，消防系统设置包括以下几种.

（1）火灾自动报警系统。火灾发生时报警装置可以自动感应灾情，启动报警系统，提醒建筑内人员快速撤离，并在火灾初期展开救援，减少火灾损失。

（2）自动喷淋灭火系统。火灾发生后，一般需要20 min 左右火势才能蔓延，这段时间正是灭火的最佳时机。火灾发生后，自动喷淋灭火系统感应器会及时感应到火势，并迅速启动灭火系统，切断火势蔓延。

（3）民用建筑每一楼层内都要设置灭火器、灭火水管等消防灭火装备，要定期对这些装备进行维护和检查，确保装备质量和效力[6]。

3 结语

民用建筑防火设计是一项系统性设计工作，是民用建筑设计的基本组成部分，对于确保建筑使用安全具有决定性意义。在防火设计过程中，设计人员要依照建筑设计规范和其他相关文件的要求，严格执行建筑设计防火规范及其他相关内容的规定，科学有效地开展建筑结构、消防电梯与避难层、疏散通道以及消防系统等各项防火设计，从而提升建筑防火性能，减少建筑火灾损失，为人民群众的生命和财产安全提供重要保障。