高层建筑的防火设计探讨

高层建筑的防火设计探讨

梁湄

梧州市一建建筑设计院有限公司 广西梧州 543002

摘要：对于高层建筑的防火设计来说，在很大程度上影响着建筑的使用安全性，直接影响着火灾事故的发生概率，对此要想有效地解决和控制这一问题，必须要予以高度重视，充分考虑到群众的人身安全，合理确定防火设计目标，优化防火设计方案，从根本上保证高层建筑的安全性，减少火灾隐患，降低火灾事故的发生概率。鉴于此，文章首先分析了高层建筑火灾的主要特征，然后对高层建筑的防火设计工作策略进行了研究，以供参考。

关键词：高层建筑；防火设计；要点研究

1高层建筑火灾特征

1.1火灾蔓延速度快

就目前来看，高层建筑内部家装装饰材料多数为易燃物品，在发生火灾情况下，火势将会顺着管道井、电器、电梯等设备向外蔓延，影响范围广大。同时，高层建筑内部存在很多管道，此些管道在发生火灾后会产生烟囱作用，向火灾现场输送气流，切实增加火灾扑救的难度。

1.2火灾救援难度大

高层建筑火灾人员疏散、救援难度远比普通建筑救援难度大。高层建筑主要的垂直交通形式为电梯，因大部分电梯缺乏防火、防烟等功能，导致受困于电梯的人面临更加危急的情况。不仅如此，高层建筑楼层高、距离长，产生出的巨大烟雾会影响楼内被困人员与救援人员的视线，致使救援时间延长。

1.3火灾扑救危险度高

现阶段我国的城市建筑形式，无论是公共建筑还是住宅建筑，都呈现出了高层化的发展趋势，但地区内云梯消防车的数量却较为有限，云梯高度也受到极大限制。对于一些高度达100米以上的高层建筑而言，普通消防水枪难以发挥出有效救火作用，导致救援人员在扑灭火灾时的危险性更高。高层建筑活动人员密集，尤其高层住宅建筑，其区域内的机动车数量逐年增长[2]。由于有些群众的消防意识比较薄弱，在住宅小区内将机动车停留于消防通道中，在突遇火灾的情况下，消防车难以行驶到指定救援地点，救援人员需步行进入，为火灾救援工作增加了巨大负担。

2高层建筑防火设计原则

为从根本上提升高层建筑防火设计水平，确保防火设计方案能够在后期指导高层建筑工程有序建设过程中发挥出重要作用，相关设计人员应当遵守以下原则：第一，要求高层建筑房屋设计工作应当将建筑内部火灾隐患问题发生概率控制在最低范围之内；第二，要求高层建筑防火设计工作需要依靠固定防护设施消除火灾隐患问题，控制火灾影响面积；第三，要求建筑防火设计工作需要明确建筑结构的耐火极限，通过不断优化建设结构、选择适宜建筑施工材料，延长建筑用户安全撤离时间，保障建筑用户核心利益。遵照此三种原则，可以将高层建筑防火设计工作分为主动防护系统与被动防火系统两大方向。其中，主动防火系统就是通过自动或手动控制防火、报警、排烟以及消防给水等设施，尽早发现并扑灭火灾；被动防护系统就是在保障建设工程整体建设经济效益基础上，选择防火等级高的门窗材料，安装防火门、防火卷帘、防火吊顶等结构。将一个大的空间划分为若干个小空间，确保火灾能够最大限度被控制在小范围内，在强制性设计规范规定时间内不可倒塌。现阶段我国被动防火设施工作应用范围最广，具备可靠性、长久性、经济性优势。

3防火设计及消防安全措施

3.1合理设计防火间距以及防火分区

高层建筑防火设计与消防安全措施中防火分区以及防火间距是极为重要的两个问题，如果在高层建筑防火设计工作中对防火分区进行科学设计，那么便可以让火势得到极为有效且快速的控制，从而避免火势进一步蔓延，最大程度地降低因火灾造成的损失，并且为人员在发生火灾之后的逃生与扑灭火灾提供一定帮助。实际上，防火分区就是要通过防火墙、防火门、楼板等防火分隔划分出能够在合理时间以及空间范围内控制火灾蔓延趋势的特殊区域。通常情况下，垂直和水平两个分区是防火分区最为常见的两种类型。钢筋混凝土楼板、专用防火卷帘以及防火墙等是应用较为广泛的几种防火分区分隔形式，一般借助耐火极限较高的不燃性窗槛墙以及楼板作为垂直防火分区内的防火分隔，同时还需要制定与之相匹配的耐火封闭管理方案。而与之相对的水平防火分区则主要利用防火门、防火卷帘以及防火墙等在水平方向上划分出每一楼层之中的防火区域，借此防止火势在水平方向上发生进一步扩散。除此之外，防火卷帘大多被用于无法用防火墙或者防火门进行分隔的位置，通常是钢板与铝合金材质，在日常使用中并不会对建筑空间产生影响，一旦出现火灾便能够自动落下从而让火势得到有效控制。

3.2优化设计建筑防排烟系统

（1）结合实际情况来优化防烟系统和排烟系统的安排与设计，避免烟气的扩散。在火灾发生之后各防火设施能快速做好防火分区的分隔工作，及时将烟气飘散通道隔断，这样一来才能将烟气尽量控制在起火空间，有效避免了烟气乱窜的问题。此外也要结合实际需要建立专门的、标准的、独立的机械排烟系统，在烟气产生之后可以将其快速排到室外。（2）对于高层建筑来说，要想安装机械排烟系统是具有较大难度的，基于这一特点，要想保证其工作效率满足实际需要存在一定困难，对此便可以采用“逻辑防烟分区”的措施划分防烟分区，通过物理隔离的方式将个空间区分开来，在防烟的基础上也达到了排烟的目的。（3）由于高层建筑内部设置排烟系统具有一定的难度，对此建议施工单位可以安装专门的电动排烟窗，然后做好电动排烟窗与火灾报警系统之间的连接，一旦发生火灾报警系统和排烟系统便会自动开启。但是在整个过程中需要注意的是，必须要对气流的运动方向进行合理的设计与控制，发挥自然对流的作用，以此来强化排烟效果。

3.3科学布置安全疏散口

3.3.1消防电梯

在火灾发生之后，建筑之中的电梯电源会被立即切断，仅剩供消防人员使用的消防专用电梯。所以，在防火设计时一定要将消防电梯进行单独放置，另外消防电梯必须设置消防前室。在我国相关规定中，消防电梯前室的使用面积不应少于6m²，前室的短边不应少于2.4米，如果消防电梯前室与防烟楼梯间前室合并使用，那么合用前室的面积：公共建筑、高层厂房（仓库）不应少于10m²；住宅建筑不应少于6m²。倘若高层建筑中主体单层的面积在1500m²以下那么仅设一部消防电梯即可，若面积在1500m²至4500m²之间则需设两部消防电梯，超过4500m²之后就需要设置三部消防电梯。除此之外，如果高层建筑在100m及以上，还需要设置避难层，邻近两层间高度差需要保证不能超过十五层。同时疏散电梯要以避难层转换为基础进行设计，疏散楼梯间在转换完成之后方向不得发生改变，必须直达室外。

3.3.2疏散楼梯

功能复杂、人流复杂是当前综合式高层建筑最为主要的特点，所以在对其安全疏散的具体路线进行设计时要依据它的功能性质来进行科学确定。另外，在高层建筑之中每一防火区中的安全通道应当保证在两个及以上。依据火灾发生之后人们正常的思维走向，设计人员可以设计出如下线路。由房间到走廊和前室最后到楼梯间。由此看来，楼梯间布置的方式尤为关键，然而若楼梯间过于宽敞极易造成烟火蔓延，所以高层建筑最好选择封闭式防烟楼梯间，各个防火区需要布设两部及以上的用于安全疏散的楼梯，从而避免火灾发生之后烟气渗入到前室中，有助于人员快速疏散。

结语

总而言之，当前我国社会经济发展迅速，高层建筑的数量不断增多，其防火安全设计已经是关乎社会发展和人们生活的重要问题。对此相关部门和单位必须加以重视，结合实际情况做好建筑的防火安全设计，全面做到防患于未然，这样才能从根本上降低火灾发生概率，保证建筑的使用安全和人们的生命安全。

参考文献：

[1]邵宇，张大开.高层建筑防火设计问题探讨[J].装饰装修天地，2017（14）：167-168.

[2]张晓亮.高层建筑防火设计问题探讨[J].中国房地产业，2019（28）：102-103.

[3]杨昭，胡进柳，陈英辉.超高层建筑防火设计问题探讨[J].工业，2016（04）：252-252.