防火設計在建筑設計中的具體應用

溫 玉 中土大地國際建筑設計有限公司

1 前言

火災會造成巨大的經濟損失和人員傷亡。人們在選擇房屋時，非常重視建筑自身的消防能力，防火設計在建筑設計中起著主導作用。一個有效的防火設計，可以有效地預防火災，即使發生火災，也可以控制火勢蔓延趨勢，減少火災造成的財產損失，防止人員傷亡。

2 建筑火災設計的必要性

由于建筑在使用過程中存在諸多火災隱患，因此，應在建設初期進行防火設計。本節簡述了建筑防火設計的必要性。（1）現代建筑火災的原因有很多，現代建筑為了滿足人們的需求，格局復雜，接口、線纜、光纖很多，布局也非常復雜。許多房屋內有大量生活用品和易燃易爆物品，是火災的隱患因素。（2）火勢難以控制。防火設計是為了有效預防和制止火災的發生，但現階段由于建筑高度高、內部結構復雜、消防設備不完善等原因，一旦發生火災，很難控制。控制火源需要大量的人力和財力，因此，在前期進行防火設計尤為重要。（3）一旦建筑發生火災，很難疏散和救援。在現階段建筑設計中，經常使用橫向組合，干擾了人們的逃生和救援。此外，我國人口眾多，建筑容量日益增加，火災后的救援或二次傷亡事故時有發生。現階段建筑中的許多材料都具有一定的可燃性，會增加火災發生的概率。因此，建筑的防火設計尤為關鍵。

3 建筑火災特點

建筑物在日常使用中有特殊的建筑要求和設計標準。通過對建筑火災類型的分析可以看出，目前建筑火災類型復雜多樣。（1）當建筑物著火時，第一個表現就是火勢會迅速蔓延。目前施工樓層的設計高度多為高層建筑，樓層數越高，越容易受到風速和風壓的影響。即當發生火災時，火災問題會隨著建筑內的垂直管道蔓延，在短時間內引發較大火災。同時，受外界風速影響，整體火災后果將更加嚴重。（2）在建筑的建造過程中，使用了大量的室內裝飾材料。然而，建筑裝飾材料往往是易燃的。火災發生時，建筑內的裝飾材料會直接加速火勢蔓延，擴大火勢，使整個火災更加嚴重。（3）在建筑使用中，電梯和管道的存在使得火災容易產生煙囪效應。在易燃材料和電梯井的影響下，火勢將繼續擴大。疊加效應將進一步加速氣流，火災問題將更加嚴重，火力范圍不斷擴大。（4）目前，高層建筑中的主要交通工具是電梯。但在實際火災問題，當建筑發生火災時，會影響電梯的運行。高層建筑的樓梯已經成為火災唯一的疏散通道，走樓梯會增加樓梯間人員密度，同時也會增加消防員疏散的難度。發生火災時樓梯間人員過于擁擠，容易造成人員傷亡，威脅居民人身安全，增加火災處理難度。

4 建筑防火設計在建筑設計中的具體應用要點

4.1 設計流程

在防火設計中，尤其是高層建筑的防火設計系統而復雜，設計方案必須滿足既有建筑的要求，才能充分發揮其消防功能。在提高系統實用性的同時，也盡可能達到預期的消防目標。

4.2 設計方法

4.2.1 設計方法

一是及時掌握設計方案的重點和難點，根據建筑的特點和總體目標進行有效設計。二是在充分掌握建筑類型、功能分區、面積等其他細節后，規劃設計方案和防火措施。

4.2.2 明確防火安全目標

①總目標。總體目標包括很多內容，要綜合考慮建筑結構、電力系統等。發生火災時，應考慮人員安全和逃生暢通，專業規劃和保護建筑內外環境，控制火災影響程度和范圍。②功能目標。主要功能是分解總體目標，針對不同的保護目標采取不同的防火措施和方法，需要專業的設計人員展開針對性規劃。③性能目標與相關指標。主要是指功能設計，通過相應的方法達到整體功能的目的。其本質是對消防方案進行有效評估，進而檢驗其預期目標的科學性和適用性，以及設計方案與實際實施措施是否存在較大誤差。④明確易發火災場景。一些功能分區很容易導致火災，因此，在防火設計中，應盡可能準確地設計這些位置，并及時評估設計的消防方案的適用性。適用性評價和科學設計需要專業的設計人員和預判方案，只有這樣，這些精心設計的防火設計，才能在發生火災時發揮作用。應積極科學的設計參數，盡可能預測火災的特點和發展趨勢，為現場人員爭取逃生時間。

4.3 設計要點

4.3.1 標準層防火設計

（1）防火分區

建筑防火分區設計的核心是防止火災蔓延到防火分區以外的區域。防火分區有兩種：豎向防火分區與水平防火分區。

在防火功能方面，防火分區越小越有效。但是防火分區不能無限縮小，會影響建筑物的使用功能。因此，在確定防火分區的大小時，可以根據建筑物的使用性質、重要性和火災危險性進行有針對性的規劃。

（2）安全疏散通道

安全疏散通道也是建筑消防通道的重要組成部分。在設計時，必須詳細了解建筑的整體和細節，然后嚴格按照具體的規范進行設計。出口應設置在顯眼且易于逃生的位置，同時，根據實際情況，出口數量應計劃滿足居民數量。準確、科學地確定逃生出口的位置和數量，將有助于疏散人員盡快脫離火場，最大限度地減少人員傷亡。一般來說，兩側或是環形通道是常見且合理的疏散通道。

4.3.2 避難空間防火設計

（1）根據實際情況科學設置空間，既要考慮位置的靈活性，又要保證第一避難樓層與消防登高設備的高度相匹配。（2）樓層間隔一般在15層左右，高度不宜超過50m。

5 建筑防火設計在建筑設計中的具體應用

5.1 防火墻的設計

建筑防火墻直接關系到人們的人身和財產安全，科學合理的防火墻設計是其防火設計的必然要求。它可以在發生火災時為人們提供有效的逃生條件，對順利救援具有重要意義。防火墻可以有效控制火災的快速蔓延，是建筑防火設計中控制火災的重要手段。因此，要注意防火墻的設計，保證消防功能的充分發揮。

設計防火墻的關鍵是材料和厚度，它們直接影響防火墻的防火性能。就材料而言，關鍵在于是否具有很強的耐火性。為了保證防火墻具有較強的防火性能，在保證防火墻能夠滿足建筑結構要求的同時，還應具有較強的防火性能。需要注意的是，為了保證防火墻的防火效果，在建筑設計中應避免防火墻的開口，以免限制防火墻的防火性能，增加人們的安全隱患和安全風險。

5.2 樓梯板和樓板的設計

需要了解的是，當建筑物發生火災時，樓板和樓梯板是人們安全逃生的主要途徑，可以為人們安全逃生提供一定的幫助。因此，在建筑防火設計過程中，有必要根據建筑工程的相關規定和要求，對樓梯板和樓層進行防火設計，為人們的安全逃生提供更好的幫助，樓梯板和樓層對人們的安全逃生起到極其重要的作用。

樓梯板表面應噴涂一層耐火材料，形成具有防火功能的防火涂料，可增強樓梯板的防火性能。同時，分層隔離可以進一步提高樓梯板和樓板的防火效果，滿足建筑防火規范的耐火要求，爭取更多人安全逃生。

5.3 門窗的設計

一旦發生火災，樓梯板、地板、門窗都是人們安全逃生的重要途徑。因此，有必要設計防火門窗，為人們安全逃生提供更多幫助。目前，通過觀察可以看出，很多建筑缺少逃生門窗，難以滿足人們對建筑設計的安全要求。

因此，在建筑設計中，應重視門窗的防火設計，充分考慮其防火要求。特別要注意防火玻璃的耐火性，在建筑內部合理設置相應的通風窗，實現火災中有害氣體和煙霧的有效排放，為人們安全逃生爭取更多的時間。

5.4 疏散出口及消防電梯

消防通道在室內人群火災疏散過程中起著至關重要的作用，設計師要充分重視室內樓梯、電梯自然通風排煙系統的實際效果。疏散出口的高寬比能夠滿足自然通風系統設計的基本要求，每五層的可開啟窗戶的面積應不小于1/2。設計標準不符合要求的，消防救援窗口應當設置機械設備和加壓排氣裝置。為保證人員安全行車，疏散出口總寬度需要超過1100mm，室內樓梯消防疏散平臺需要超過1300mm。

在高層建筑中，電梯是人們逃離火災現場的主要方式。為了避免這種情況，安裝了自動關閉系統的軟件。發生火災時，應立即關閉電梯電源，避免內部電源線引發二次火災，以免人們驚慌失措而乘坐電梯，造成大量人員傷亡。為了確保消防人員在火災發生后能夠快速到達事故建筑，可以安裝外部消防電梯。為了防止消防員在灑水滅火時損壞電梯轎廂的電源電路，必須具有良好的防潮性能。

消防電梯不同于普通生活電梯，安裝消防電梯后，需要確保電梯轎廂的運行速度。消防電梯從下層到頂層需在1min內到達，荷載超過1t，防火材料為阻燃材料，消防電梯轎廂柱承載能力需要更為優異。主機房中央有高耐火服務器防火墻，可與普通電梯機房間隔使用。確保火災發生后消防電梯能夠正常運行，使消防人員及時到達火災現場。

5.5 避難層的修建

在火災現場，防火保護層可以維護無法及時疏散到火災現場的被困人員的生命安全，是解決火災、防止人員傷亡的合理途徑。合理布置建筑物，在消防通道顯眼區域設置避難樓層，確保疏散時人員及時找到避難場所。隱藏層封閉，周圍設置高效防火墻，防止火勢蔓延。

當火災發生時，消防隊員將在避難所協助居民。設置大中型室內通風系統，防止火災煙氣進入室內，并安裝應急救援電話，確保室內居民及時與外界溝通，得到救援。濕巾、防塵口罩、簡易診療專用工具等，在緊急情況下，室內尋求庇護者可以采取簡單的保護措施，迅速解決問題。

5.6 建筑格局和儲水設計

在防火設計時，應該注意建筑形式。設計人員應充分認識到建筑防火設計的重要性，在保證安全有效施工的同時，做好防火工作。完善建筑整體結構，重新優化建筑內部空間布局，調查記錄周邊地形環境，根據調查結果科學設計數據，有效預防火災發生。即使發生火災，建筑也可以用防火材料進行封堵，從而有效防止火勢蔓延。

在建筑防火設計中，根據不同使用區域的特點，有效防止火災蔓延和擴大，并對建筑物進行隔離，以確保發生火災時能有效隔離建筑物，防止火災蔓延到其他區域。設計人員應掌握防火措施，深入研究其耐熱性，充分掌握建筑材料的防火性能，有效預防火災。

加強優化建筑消防系統，提前做好預案，提高建筑整體安全性。此外，設計師還應注意儲水的設計，因為充足的水將在火災中發揮重要作用，確保火災能夠在第一時間被有效撲滅。在建筑防火設計中，設計人員首先要考慮蓄水設計和水資源的合理利用，這是保證消防工作順利進行的根本保證。

6 建筑防火設計的管理方式

6.1 明確設計范圍

對于建筑的防火設計，整個程序相當繁瑣。在現階段的建筑設計過程中，根據實際情況制定有針對性地設計方案非常必要。采用科學的設計方法，結合國家和行業管理指標，確保設計方案合理。在防火設計中，結構的合理布局和有效控制，是建筑本身的性質和實際用途的關鍵。應當有效識別不可控火源，完善設計。

6.2 明確現有防火設計指標

在建筑防火設計階段，需要提前確定目標，根據總體目標展開合理設計。轉移設計時，應充分考慮建筑設計的穩定性等因素，確保發生火災時人員能夠盡快轉移。要設定相應的防火性能指標，及時分析解決存在的問題。

6.3 標準層設計要點

在防火設計中，標準樓層設計滿足整棟建筑的要求。在建筑室內設計中，實心墻設計可以根據防火設計要求發揮分離作用。此外，對可燃材料進行分析，并設置標準層。

7 結束語

綜上所述，在我國城市化進程中，人們往往只注重土地資源的節約和建筑結構的美觀，而建筑的防火設計容易被設計者所忽視，給整個城市的建筑安全帶來諸多隱患甚至災難。目前，建筑消防問題已經引起了建筑行業和社會各界的關注。防火設計必須符合防火設計規范的要求，尤其是民用建筑的防火設計已成為時代的必然，必須加強對建筑防火技術的科學研究。