高層建筑防火防煙建筑物和設施布局設計分析

【摘要】設計人員應該根據合理的計算設置防排煙樓梯間及其前室、消防電梯前室等的布局，并考慮防火分區和消防設施的布置。

【關鍵詞】高層建筑；防火；排煙

隨著改革開放的不斷深入，我國建筑業得到了廣泛的發展，高層建筑如雨后春筍般的涌現，特別是高層建筑的綜合性增強，建筑設計達到了人居和環境的結合的效果，但是在建筑發揮其正常作用的同時，需要關注其防火安全，根據國內外高層建筑火災事故統計數據表明，火災傷亡人數有90%以上是被煙氣窒息死亡的，因此在高層民用建筑防排煙設計中，需要做好防火排煙設計，當建筑物發生火災后能夠順利的向室外進行疏散。筆者根據近幾年的設計經驗對高層建筑防火排煙設計進行簡單的探討。

1. 建筑防火中存在的不足

不同于低層建筑，高層建筑具有樓層多、總高度大，建筑結構復雜、防火防排煙設計內容多等特點，設計人員必須在嚴格綜合各種因素全面考慮，才能避免建筑物投入使用后出現各類安全隱患。筆者對當前防火防排煙設計中常見的問題進行總結，幫助設計人員提高防火防排煙設計水平。

（1）消防設施不足。高層建筑樓層較高，出現火災撲救困難，因此需要做好高層建筑的火災報警設計，建設單位未對消防安全引起足夠的重視，并考慮到造價因素，可能忽視這方面的設計，導致消防設施不足。一旦出現火災，不能及時起到預警作用，導致高層建筑在火災中受到較重的經濟損失和人員傷亡。

（2）裝修材料不當。設計人員對建筑防火防排煙設計觀念不強，設計中只注重居住的舒適性，往往選擇一些美觀的材料，而這些材料往往是易燃材料，給建筑防火提出了巨大的挑戰，當建筑建筑使用一段時間，可能會出現因電路老化出現短路，引起可燃材料的燃燒，最終釀成火災。

（3）內部結構不妥。高層建筑的建筑面積大，為了減少火災煙氣的蔓延，應該對內部結構做好分區設置，但是設計人員未考慮到防火分區的要求，或在設計中分區不嚴格，往往會留下巨大的火災隱患，火災容易順著橫向走廊或豎向管道井而迅速蔓延，導致火災防范形式嚴峻。

2. 建筑主體結構的耐火穩定性

高層建筑的主體結構往往采用鋼筋混凝土，因為鋼筋混凝土結構具有強度高、整體性好、穩定性好等優點，但是其耐火性較差，一旦出現火災，鋼材的抗拉和承載力會因為高溫影響而迅速衰減，根據試驗研究發現，當火災溫度達到400～700℃，鋼筋就會迅速失去承載力，導致結構出現嚴重變形，建筑物由于失去承載力而倒塌。

2.1選擇良好的耐火等級。在高層建筑設計過程中，應該做好這方面的設計，必須考慮鋼筋混凝土的耐火極限，因為耐火極限是建筑是否出現倒塌的關鍵因素。設計人員必須在耐火極限的基礎上，嚴格按照設計標準做好分級設置，保證在合理的范圍內選擇鋼筋材料，通過合理的設計和材料選擇將構件從受到火災作用到構件破壞的時間控制住在一定范圍內。在材料的選擇中，根據構件的材料能否燃燒可以分為燃燒體、難燃燒體、非燃燒體等形式。

2.2制定科學的構造方式。在防火防排煙設計中，應該對高層建筑內部結構、面積做合理的分區和優化。根據設計要求，一級耐火等級的承重墻、承重柱應選擇耐火極限為3h的非燃燒體，主梁必須選擇耐火極限為2h的非燃燒體；對與鋼筋混凝土構件，一定要控制鋼筋保護層的厚度，一般應≥30mm，這樣才能有效保證鋼筋混凝土結構的耐火穩定性，保證在出現火災后，有足夠的時間進行人員疏散，避免火勢蔓延造成的人員傷亡。

2.3做好防火間距和防火分區設計。

（1）對于高層建筑防火設計中，定要合理的設計防火分區和防火建筑，因為這些是避免火勢蔓延的主要方法，也是有效的，因為在發生火災后，防火分區可以將火勢控制在一定的范圍內，防止火勢發生蔓延，減小火災的影響，同時為人員撤離、逃生預留出時間，具有良好的適用性。

（2）防火分區時采用防火分隔措施將建筑物劃分成能在一定時間內，防止火災向建筑的其余部分蔓延的局部區域。防火分區一般分為垂直分區和水平分區兩個部分，大多數采用的是防火墻、防火卷簾以及鋼筋混凝土樓板來得以實現。垂直防火分區應以具有一定耐火極限樓板及窗檻墻作分隔，對貫穿部分，如中廳、自動扶梯、樓梯、電梯等，而且須有相應耐火封閉措施。水平防火分區是指用防火墻、防火門和防火卷簾等防火分隔設施將各樓層在水平方向上分隔出防火區域，以此來阻止火災在樓層水平方向的蔓延。

（3）防火間距應保證建筑物在發生火災時，其相臨建筑在輻射熱的作用下，不加任何保護而又不被火侵入。高層建筑的主樓與主樓之間的防火間距應≥13m，主樓與裙樓之間的防火間距應≥9m。

2.4合理的設計安全疏散樓梯。

（1）疏散樓梯是垂直疏散通道的重要途徑，但是不能利用自動扶梯、電梯、扇形樓梯作為疏散樓梯使用，因為這些都是利用電能作為驅動的代步機械，一旦發生火災，建筑中可能出現斷電的情況，最終導致這些垂直運輸機械出現故障，不利于人員的疏散。一般將高層建筑的樓梯設置成為防火樓梯，這樣可以將樓梯的每一層設置成為一個防火分區，防止煙氣從這些垂直通道發生蔓延；也可以設置兩個疏散樓梯，這些樓梯應該分散布。