建筑防火設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐探究

魏 云

（建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100007）

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程持續(xù)加深，我國建筑工程行業(yè)發(fā)展迅速。在城市中，各類高樓大廈拔地而起，成為人們工作、生活的重要場(chǎng)所，也給人們帶來了舒適、安全的環(huán)境體驗(yàn)。但是，無論是普通建筑，還是一些超高層、超大體量的建筑，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，都需要重視防火設(shè)計(jì)。消防安全與人民的生命財(cái)產(chǎn)安全及社會(huì)的穩(wěn)定繁榮息息相關(guān)，而建筑作為人員密集、使用功能復(fù)雜、用火用電頻率高的場(chǎng)所，存在較多的消防安全隱患。所以，有必要將現(xiàn)代建筑防火設(shè)計(jì)理念和方法全面應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中，進(jìn)一步提高建筑系統(tǒng)的防火能力。

1 建筑設(shè)計(jì)中建筑防火設(shè)計(jì)存在的問題

1.1 防火設(shè)計(jì)規(guī)范理解問題

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國制定了一系列建筑防火安全管理制度，出臺(tái)了完善的標(biāo)準(zhǔn)文件，其中很多標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑開發(fā)企業(yè)來說，都需要花費(fèi)時(shí)間和成本去達(dá)標(biāo)。而部分企業(yè)在建筑設(shè)計(jì)中，忽略了相關(guān)防火設(shè)計(jì)規(guī)范，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案無法達(dá)到消防安全要求。

1.2 疏散設(shè)計(jì)考慮不周

建筑防火設(shè)計(jì)中，安全出口的設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，但是部分設(shè)計(jì)人員存在考慮不周的情況[1]。尤其是在一些功能比較復(fù)雜的超高層建筑中，如何按照規(guī)范要求配置避難層，并合理通過通道與之連接，成為設(shè)計(jì)人員需要思考的問題。然而，由于受到工程復(fù)雜性及自身專業(yè)水平的影響，一些設(shè)計(jì)方案存在漏洞。比如，沒有嚴(yán)格保證超高層建筑的避難層和滅火救援場(chǎng)地之間高度距離在50 m內(nèi)，或是同一棟超高層建筑的兩個(gè)避難層之間高度距離超過50 m。另外，一些建筑疏散樓梯和避難層、安全出口的連接存在不合理的情況，影響火災(zāi)時(shí)疏散逃生[2]。

1.3 煙火蔓延問題

在現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)中，電梯井、管道井、通風(fēng)井等是不可或缺的，這些通道貫穿建筑的各個(gè)樓層并在建筑的多處設(shè)置。如果發(fā)生火災(zāi)，濃煙很容易通過這些通道在建筑內(nèi)蔓延，同時(shí)火災(zāi)也很容易蔓延至建筑其他位置。如果在建筑防火設(shè)計(jì)時(shí)，沒有充分考慮到這一點(diǎn)，采取針對(duì)性的設(shè)計(jì)防范，將無法達(dá)到安全的設(shè)計(jì)要求[3]。

1.4 防火材料選用不當(dāng)

在建筑防火設(shè)計(jì)中，防火材料的選擇尤為重要，關(guān)系到整個(gè)建筑的消防安全。而當(dāng)今很多建筑企業(yè)為了滿足人們多元化的需求，采用了大量不同類型的材料，而實(shí)際上這些材料本身的防火性很差，容易在發(fā)生火災(zāi)時(shí)造成火災(zāi)迅速蔓延。尤其是一些住宅建筑，人們?cè)谧孕醒b修的過程中，無視防火安全，大量采用木材作為裝飾材料，導(dǎo)致建筑內(nèi)消防安全隱患大量增加。而我國《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016—2014（2018年版）和《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50222—2017中關(guān)于建筑、裝修材料的耐火等級(jí)及使用范圍都做出了具體要求，但是設(shè)計(jì)人員往往會(huì)忽略這些情況，導(dǎo)致建筑內(nèi)的部分構(gòu)件防火、耐火能力不足。

2 建筑設(shè)計(jì)中做好防火設(shè)計(jì)的主要思路和策略

2.1 總平面布局

任何建筑設(shè)計(jì)工作中，總體布局都是關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一。在該環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格遵循“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的理念，通過優(yōu)化建筑整體布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來減少建筑內(nèi)的消防安全隱患。首先，應(yīng)當(dāng)在響應(yīng)城市規(guī)劃的同時(shí)，讓消防車道和登高操作場(chǎng)地靠近城市主干道，便于火災(zāi)疏散和消防救援[4]。其次，在建筑布局設(shè)計(jì)方面，應(yīng)按各建筑的使用性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)和耐火等級(jí)合理設(shè)置防火間距，這樣可以避免火災(zāi)在建筑之間相互蔓延。

2.2 防火分區(qū)和防火分隔

在單體建筑設(shè)計(jì)中，劃分好防火分區(qū)，使用防火墻及防火門窗結(jié)合建筑特點(diǎn)將其合理分隔為多個(gè)封閉區(qū)域。以民用建筑為例，要嚴(yán)格按照建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)防火分區(qū)的面積進(jìn)行控制，見表1。

表1 不同耐火等級(jí)民用建筑防火分區(qū)最大允許面積標(biāo)準(zhǔn) m2

針對(duì)防火墻的設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁可燃?xì)怏w和甲乙丙類液體管道穿過，其余管道穿過時(shí)的縫隙應(yīng)采用防火材料進(jìn)行封堵。如果因某些原因無法設(shè)置防火墻，則需要使用防火卷簾代替。另外，針對(duì)高層建筑裙房的設(shè)計(jì)，位于消防救援登高操作場(chǎng)地的裙房進(jìn)深不應(yīng)大于4.00 m，并且要設(shè)置直通室外的樓梯或出口[5]。

2.3 消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在建筑防火設(shè)計(jì)中，消防給水系統(tǒng)是在火災(zāi)發(fā)生后及時(shí)撲救、降低損失的關(guān)鍵。建筑消火栓給水系統(tǒng)主要由消防供水設(shè)備、水箱、水泵、管網(wǎng)、終端滅火設(shè)備及供水水源等構(gòu)成，通常情況下，消防給水系統(tǒng)需要和建筑民用給水系統(tǒng)分開進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。其中，水泵的配置應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)建筑高度選用合適的型號(hào)，確保水泵供水壓力能夠滿足最高樓層的消防栓的用水需求。終端滅火設(shè)備的配置數(shù)量、位置應(yīng)當(dāng)符合要求，及任何消火栓在建筑室內(nèi)中的保護(hù)半徑應(yīng)當(dāng)控制在25 m左右。在現(xiàn)代建筑的消防供水水源設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范要求，配置容量足夠大的消防水池和高位水箱，以滿足各種情況下的火災(zāi)撲救用水需求[6]。

2.4 建筑消防通道設(shè)計(jì)

消防通道是人們?cè)诎l(fā)生火災(zāi)時(shí)快速疏散到安全地帶的生命通道，在復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)中，消防通道的設(shè)計(jì)需要全盤考慮。在現(xiàn)代高層建筑中，樓梯間是消防通道中十分關(guān)鍵的組成部分，而傳統(tǒng)的樓梯間設(shè)計(jì)在防火防煙方面存在較大的問題。為此，應(yīng)當(dāng)積極優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，采用更為先進(jìn)的防火防煙樓梯通道結(jié)構(gòu)[7]。這類防火通道分為明前室和明樓梯，明前室配置有可開啟窗戶，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以將煙霧迅速排往室外，避免其涌入逃生樓梯間。在該環(huán)節(jié)中，為了避免因氣壓差出現(xiàn)煙霧倒灌的情況，應(yīng)當(dāng)對(duì)布局形式、面積進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。其中，每樓層前室面積應(yīng)當(dāng)超過6 m2，可開啟窗面積應(yīng)大于2 m2，在此基礎(chǔ)上，還有必要為樓梯間配置自然熱壓或機(jī)械抽風(fēng)系統(tǒng)，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以達(dá)到快速排煙的目的。關(guān)于高層建筑送風(fēng)豎井的設(shè)計(jì)，相關(guān)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 高層建筑送風(fēng)豎井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

另外，在超高層建筑的避難層設(shè)計(jì)方面，首先需要保證第一個(gè)避難層與地面，以及兩個(gè)避難層之間最大高度距離均低于50 m。同時(shí)，避難層和消防樓梯間的構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合實(shí)際，如圖1所示，通往避難層的防煙樓梯應(yīng)當(dāng)在避難層進(jìn)行錯(cuò)位設(shè)計(jì)，確保有雙向樓梯通道可進(jìn)入避難層，同時(shí)開設(shè)可以直接進(jìn)入避難層的常閉防火門[8]。

圖1 防煙樓梯在避難層上下層斷開的平面布置圖

2.5 主動(dòng)消防安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，建筑防火設(shè)計(jì)中還需要積極應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，在防火預(yù)警、自動(dòng)滅火方面提供可靠的保障。如圖2所示，安全系統(tǒng)需要在防火分區(qū)內(nèi)均勻布置、安裝煙霧探測(cè)裝置，在識(shí)別到煙霧或溫升明顯的情況時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。另外，需要將煙霧報(bào)警、自動(dòng)噴淋、消防照明系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，采用中央控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，以便在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠同時(shí)進(jìn)行運(yùn)作，為人們的逃生及消防救援提供可靠支持[9]。

圖2 某高層建筑煙霧報(bào)警裝置結(jié)構(gòu)

3 建筑防火設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐分析

以某商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)為例：某大型綜合性商業(yè)建筑項(xiàng)目位于重慶市，集合了百貨、零售、餐飲、娛樂及休閑等用途，其中，室內(nèi)游樂場(chǎng)是該建筑的核心區(qū)域。該建筑高度30 m（檐口高度），耐火等級(jí)為一級(jí)，在這類重要公共建筑中，防火設(shè)計(jì)需要從以下幾個(gè)角度進(jìn)行分析。

1）防火分區(qū)。商業(yè)建筑空間較大，使用功能特殊，建筑內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜。針對(duì)該類建筑的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016—2014（2018年版）的相關(guān)規(guī)定，地上建筑防火分區(qū)最大允許面積為5 000 m2，考慮到該建筑內(nèi)涉及到大型游樂設(shè)備的跨區(qū)域連續(xù)性運(yùn)行需求，因此傳統(tǒng)防火墻劃分防火區(qū)的方法較難實(shí)現(xiàn)。為此，設(shè)計(jì)單位充分結(jié)合該建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在游樂建筑與步行街之間設(shè)置了超過9.0 m的防火間距，并設(shè)防火卷簾、甲級(jí)防火門。防火卷簾都配備了傳感器和信號(hào)反饋功能，其控制器與煙感器、感溫探測(cè)裝置進(jìn)行信號(hào)連接，并和消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)相連。

2）防火分隔。在該建筑內(nèi)，采用了防火隔離帶，對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行劃分，保證每個(gè)區(qū)域建筑面積低于5 000 m2，要求凈空空間內(nèi)不能放置任何可燃物。在該建筑內(nèi)食品加工區(qū)域，分別設(shè)置了耐火極限低于2 h和1.5 h的防火墻、防火樓板，玻璃分隔部分，玻璃材料的耐火極限不低于1 h。并要求食品加工不得使用燃?xì)猓?duì)食品加工間進(jìn)行了防火處理。

3）消防通道設(shè)計(jì)。如圖3所示，該建筑內(nèi)的娛雪樂園和步行街連接處都設(shè)置有玻璃門，室外消防通道兩側(cè)設(shè)置的是防火墻。考慮到該建筑內(nèi)部空間較大，消防通道無法直接穿越整個(gè)建筑，在通道內(nèi)配置了室外消火栓和消防救援場(chǎng)地。而電梯、疏散樓梯均靠近消防通道入口。

圖3 室內(nèi)游樂建筑和步行街分區(qū)示意圖

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代城市化進(jìn)程不斷加快，人們的生產(chǎn)生活水平持續(xù)提高，大量高層建筑成為人們生產(chǎn)生活的重要場(chǎng)所，這些復(fù)雜的建筑在消防安全方面存在的隱患需要得到足夠的重視，而建筑設(shè)計(jì)中，消防設(shè)計(jì)則是尤為重要的環(huán)節(jié)。為此，設(shè)計(jì)人員需要充分結(jié)合建筑項(xiàng)目開發(fā)的基本要求，嚴(yán)格遵循消防設(shè)計(jì)規(guī)范，在建筑整體布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、消防通道設(shè)計(jì)、防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面，充分保證建筑消防設(shè)計(jì)的合理性，為火災(zāi)預(yù)防、火災(zāi)逃生及火災(zāi)止損等方面，奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，充分保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。