建筑防火設計在建筑設計中的應用研究

杜 宇

南京興華建筑設計研究院股份有限公司 江蘇 南京 210000

隨著我國經濟的提升，如今建筑行業也取得了巨大的發展空間，得到了穩定的發展。但如今在建筑行業建設過程之中，仍舊存在許多問題急需解決，對建筑的最終質量有所影響。建筑行業雖然已對建筑防火設計較為重視，但在部分對規范并沒有充分理解的環節之中依然會放松自身警惕，從而會對建筑居住人民的生命安全帶來威脅，阻礙建筑行業的發展。因此，有關人員必須深入掌握國家規范，保證防火設計具有良好的效果，保護人民群眾的生命財產安全，為消防營救爭取寶貴時間。

1 在建筑工程中火災具有的特征

1.1 蔓延速度極快

通過對有關資料與數據進行深入分析，可以發現建筑工程內部發生火災具有蔓延形勢嚴峻、蔓延速度極快等特征。建筑自身越高，就會受到風速以及壓力的影響越深[1]。一旦建筑內部具有過快的氣體流動時，僅僅一個微小的火花，就可能引起一場巨大的火災。而現如今，在建筑物內部會涉及眾多垂直管道，像電梯井以及排氣管等等。哪怕建筑內部出現一點點火情，其都會迅速地沿著垂直管道向上進行蔓延，甚至當人們還沒有來得及做出反應時，火勢就可以蔓延出幾層樓的高度。有相關數據表明，僅僅在30秒的時間內，煙氣就可以從樓層底部沿著垂直管道迅速蔓延出近百米的高度。同時沿著垂直管道，火勢的蔓延也會為撲火工作帶來極大的阻礙，如若同時遇上大風天氣，那么將會為居民群眾帶來巨大的安全威脅。而消防部門受到自身設備以及樓層高度的影響，在較高的樓層外部很難以開展火災撲救工作。同時，由于火勢蔓延較快，煙火阻隔，內部救火工作也將會面臨極其嚴重的阻礙。面對如此巨大的火災時，消防供水量與需求量將會出現無法匹配的情況，消防部門必須采用接力供水措施來保證出水量。但接力供水措施的應用，會對供水高度以及水袋的耐壓強度帶來影響，無法保證救火效果。因此，當建筑物火災剛剛出現時，是最好的撲救時機，隨著火勢的快速蔓延，撲救難度也將隨之加大。

1.2 建筑物內部具有嚴重的安全隱患

隨著建筑行業的快速發展，高層建筑物的數量也隨之增多。建筑物內部會有眾多文件資料、雜亂物品堆積，此類用品不僅可以快速燃燒，還具有極大的火災荷載[2]，一旦發生火災現象，在短時間之內將很難對其進行有效控制。同時，很多居民為了保證居住環境的舒適程度，會選用大量易燃材質進行裝修，部分材料甚至還會在燃燒的過程之中釋放有毒物體，不僅會加大消防部門撲救難度，還會威脅居住者的生命安全。

1.3 疏散困難

如今在建筑內部人們主要依靠電梯進行通行，因此，人們會對樓梯位置的合理性以及排煙防煙的重要性進行忽視，但火災發生時，電梯無法使用，樓梯就成為整體建筑之中唯一逃離的安全通道。根據數據調查可知，兩個小時才可以將50層樓高建筑內部的居民全部疏散開，由于疏散時間較長，疏散過程過于困難，在建筑內部極易出現人員傷亡現象，無法對居民的人身安全進行有效保障。

2 建筑防火設計過程中常見問題

2.1 疏散距離及寬度的計算

樓梯是建筑疏散過程中十分關鍵的組成成分，疏散的首要目的是為了確保居民的生命安全，其次才是避免火勢的蔓延。但如今很多建筑設計人員往往忽視了防火門自身的門框寬度，極易導致最終疏散通道門凈寬度嚴重不足，嚴重阻礙火災誕生時的疏散速度。同時，部分設計人員會依照最近點拉直線的方式計算疏散距離，完全忽視了火災發生時的實際情況，此種計算方式不具備合理性與科學性，會對火災發生時逃生與撲救工作的開展帶來阻礙，極易為人民安全與財產帶來損失。

2.2 消防報警系統尚不完善

在建筑物內部很多防火系統自身都是單獨存在的，設計人員僅僅會在樓道內部安裝滅煙裝置或者火災報警器[3]。此種報警形式主要依靠機器進行檢測，甚至是人為發現手動操作才可以觸發機器的報警裝置。現如今我國建筑內部都會配備大量消防器材以及設備，并進行聯網處理，消防與公安部門會通過網絡第一時間確定火災發生地點，并及時采取營救措施。但防火設備與器材需要定期進行檢測，確保其在有效期內質量符合國家標準，但如今我國對消防與防火設備的巡查力度較弱，并沒有對此方面投入過多地關注，常常出現消防器材過期或無法使用的現象。

2.3 供水不足

在如今防火設計過程之中供水壓力不足也是最常出現的問題，水是人們滅火的最重要工具，一旦建筑內部發生火災，人們必須運用大量的水資源對火勢進行撲救。但如今在建筑內部為了提高居民的建筑面積，設計人員往往會將蓄水量設計過小，從而導致供水壓力不足，無法對火勢及時進行撲滅。

3 建筑設計中防火設計的重要性

隨著現代科技的提升，人們可使用的裝修材料也越發豐富，棉與木材不僅僅是室內建筑之中最常見的可燃物，像塑膠、纖維制品等高分子聚合物具有更為嚴重的燃燒危害。研究實驗曾證明，三分鐘之內，沙發上一個小小的煙頭，就可以迅速蔓延成一場壯大的火災[4]。在燃燒的過程中，各個裝修材質還會引發濃煙與有毒氣體的生成。同時建筑內部設置排氣道、樓梯井等各個垂直管道，火災一旦形成，就會迅速蔓延且極難撲滅。如今建筑內部人口極為密集，在短時間內僅僅通過樓梯疏散所有人員幾乎是不可能的。而消防部門的到來需要一定時間，且如今大部分消防部門自身云梯高度不夠，無法充分發揮疏散的功效。因此面對火災時，防范大于治理，只有建筑設計人員在設計過程之中保證防火設計的合理性與科學性，才能最大程度避免火災的誕生。

建筑內部防火設計的應用可以避免火勢流竄，將火勢牢牢控制在起火點附近，有效的防火裝置對火勢的控制起著關鍵性作用，最大程度降低火災引發的經濟損失，降低撲救工作難度。同時，濃煙是火災之中最可怕的因素，而新版防排煙規范的更新對建筑內部的防排煙有了更加嚴格的要求與規定，可以有效降低建筑內部的煙塵濃度及擴散速度，保證人員在火災過程中可以維持清醒的意識，利于人員的疏散與救助。

4 建筑設計中防火設計的應用

4.1 建設避難層

在建筑內部如若居民居住的樓層過高，一旦發生火災，其不能在短時間之內快速撤離現場。因此有關人員應在建筑防火設計之中，在建筑內部設置避難層，對未能及時逃出火災現場的人民群眾進行有效保護，最大程度避免人員傷亡。在建筑之中，避難層應設置在明顯地點，且建筑內部應有明確通往避難層的指示圖，幫助建筑內部居民快速找到避難場所。整體避難層應選用防火墻打造封閉式環境，最大程度避免火勢蔓延[5]。一般情況下要求避難層耐火極限應為3小時以上，同時，建筑層應與消防通道進行連接，利于消防部門對圍困人員進行施救。在避難層內部應有排風裝置，避免火災發生時濃煙流入避難層內部，且應具有簡易防火工具、濕毛巾等設備，安裝救援電話，保證避難層內部的人員可以與外界隨時保持溝通，有效保證人員的人身安全。

4.2 設置合理的防火間距

建筑內部材料的使用應滿足各類區域對材料耐火等級的要求，利于居民或消防部門對火災進行有效撲救，阻止火情蔓延。設計人員在對建筑進行設計時，應嚴格遵從防火規范，保證建筑內部的質量以及防火性，最大程度降低火災發生時的損失與火災發生幾率。在火災誕生的十分鐘之內，建筑內部的溫度最高可達700℃。因此設計人員必須應用耐火性能良好的建筑材料，同時在對建筑內部的功能進行規劃時，要在保證消防部隊可以快速撲滅火情的前提下，最大程度地節約建筑面積，設置合理的消防救援場地，利于消防車在火災時的停用，證消防部隊可以及時抵達火災現場。消防車自身體型較為龐大，通行道路具有較為嚴格的要求。因此，建筑設計人員必須保證道路轉彎半徑不小于9m，并要根據實際情況以及防火技術等級對轉彎半徑有針對性地進行調整，并配合園林綠化工作，保證建筑園區的美觀[6]。

4.3 完善疏散通道

建筑內部具有科學完善的安全疏散通道，可以對居民進行有效疏散，減少人員傷亡。設計人員在設計疏散通道時，應在防火分區的兩側同時設置疏散通道，可以讓居民雙向進行逃生，在最短的時間內保證更多的居民逃出火災現場。與此同時，疏散通道應具有良好的排煙系統，避免煙塵侵襲，設計人員對通道的臺階及坡道的設置要滿足規范要求，不得應用扇形踏步，避免建筑內部居民由于過于慌亂而滑倒，引起踩踏事件[7]。安全出口處應能同時容納3～5人出行，并滿足疏散寬度的要求。疏散通道的設計應直接簡明，不得存在往返轉折現象，出口處不得設有門欄、擋板等裝置。疏散通道出口需要獨立設置，并在通入地下時有防火隔墻與防火門分割，設置明顯標志，避免人員在慌亂過程之中誤跑入地下建筑內部，從而出現危險狀況。每一棟建筑之中，應最少設置距離大于5m的兩個安全出口，由于建筑內部的疏散通道是火災發生時居民的必經之路，設計人員必須保證其頂棚、地面以及墻面皆具備良好防火性能，最大程度地保護人員人身安全。

4.4 打造防煙、防火區

很多設計人員在對建筑進行防火設計時，往往會對防煙區進行忽視，僅僅只將其布置在地下車庫之中，這將為火災的救援帶來極大程度的阻礙。因此，在建筑設計環節，設計人員必須對防煙區防火區建設產生一定程度的重視，在防火規范之中規定，6m以下凈高的房間內部需要設置擋煙垂壁，并劃分防煙分區，每個防煙分區的面積應不大于500㎡。與此同時，設計人員不可以混淆防煙與防火區的概念，需要根據建筑內部實際情況，設置機械排煙系統。對于地下公共場所、高層無窗或固定窗扇房間而言，設計人員需要嚴格遵從防火規范，設計合理的防煙區與防火區，有針對性的提高建筑內部的防火能力。防煙樓梯間前室形式如圖1所示。

圖1 防煙樓梯間前室形式

4.5 確保消防設備有良好性能

建筑內部每一層通道之中都應按要求設置消防設施，例如滅火器以及消火栓等。一旦發生火災情況附近人員可以立即使用消防設施，對其進行撲滅。同時，設計人員可以在建筑物內部設置減壓閥給水系統，保證供水的穩定性，利于消防人員可以對火勢進行有效控制，為營救贏取寶貴時間。很多建筑由于長年未發生火災，有關人員自身防范意識薄弱，管理過程較為松懈，很多消防設備只有在真正需要時才發現無法投入使用，為國家與個人帶來巨大經濟損失。因此，有關人員必須提高安全防范意識，對建筑內部雜物及時進行清理，保證疏散通道的通暢，一旦發現在消防入口有車輛停留，應立即告知車主離開，保證消防部門車輛的順暢通行。

4.6 對儲水系統進行設計

建筑設計人員必須針對建筑內部儲水量不足的情況有針對性地開展儲水設計，可以在建筑內部設置自動噴水滅火以及消火栓系統，并合理對蓄水量進行提高，保證防火設計的效果。一旦建筑內部出現火災，消防人員可以及時從建筑蓄水裝置之中抽取大量水，對火勢進行撲滅。因此，設計人員必須保證建筑內部的蓄水系統必須滿足應急滅火的需求。

5 結語

在我國科技經濟快速發展的社會背景之下，建筑行業的地位也水漲船高，可以有效提高我國的綜合國力與國家經濟。建筑行業與人們的日常生活具有極為緊密地聯系。因此，在建筑施工過程之中，有關人員必須對防火設計產生充足的重視，保證防火設計的科學有效性，避免出現不可挽回的后果。設計人員必須對建筑內部的火災風險進行深入探析，并有針對性地進行防范，保護建筑內部居民的人身安全，降低國家經濟損失，推動建筑行業健康發展。