民用建筑設計中建筑防火技術應用探討

叢超

摘要：建筑防火設計是民用建筑設計中的基礎工程。對于民用建筑而言，要想確保居民生命財產安全，達到消防建設要求，要深入研究民用建筑防火要點，以防火分隔、安全疏散、排煙和撲滅場地為切入點，規劃民用建筑中管道井、防火墻、保護層等結構，落實電氣防火、供水防火等技術，以便起到實際防火作用，優化民用建筑防火空間布局，為民用建筑建設防火工程提供參考。

關鍵詞：民用建筑；防火技術；應用探究

引言

民用建筑已然成為城市的重要組成部分，無論是供人們生活起居的建筑，還是供人們工作的建筑，都隸屬于民用建筑范疇，其與城市居民的日常生活有密切關系。隨著民用建筑應用范圍的擴大，對民用建筑設計也提出了更高要求，尤其是關乎居民生命財產安全的消防設計。相關人員要不斷探究防火技術，加強防火設施建設，優化民用建筑防火布局，以降低火災發生概率。

一、民用建筑防火設計要點

民用建筑消防設計以及防火技術的應用能夠有效抵御火災對居民生命安全以及財產安全的威脅。就目前來看，民用建筑防火技術的應用要求較多，需集中研究民用建筑防火設計要點，確保防火技術應用的針對性。

（一）防火分隔

火災發生后，撲救需要花費一定時間。為了保證火災期間，人們有臨時避難所，在民用建筑設計之初，會在建筑空間中預留出分隔區，一旦發生火災，將起火點集中在分隔區內，以控制火勢[1]。以民用住宅建筑為例，在各個單元住宅樓板內以及墻體附近分設防火分隔區，以便阻止火勢向外擴張。墻體與樓板能夠從垂直和水平兩個方向阻止火勢擴大，形成完備的防火分隔區域。通常情況下，在設置防火分隔區時，會按照民用住宅功能分區的不同，連接投影線、防火門形成一個起火點分隔區，用以疏散人群。在一些建筑面積較大的區域中，還會將建筑中除塔樓以外的區域都作為分隔區。

（二）安全疏散

為了確保人員有序撤離，在民用建筑設計之初，要事先規劃安全疏散區域，以便提高人們的逃生速度。通常情況下，設計人員會將安全疏散通道作為防火設計的重要部分。在設計安全疏散通道時，通道數量要達到建筑設計標準；要盡可能縮短人員逃生路線的距離[2]。例如，在中低層民用建筑中，其樓層高度不會超過20m，整體建筑面積較小，在規劃安全出口時，僅在房屋走廊位置設置2-3個安全疏散通道即可。然而，在設計過程中，要注意安全通道與房門間距離不得超出12m，且安全疏散區域要容納約70人左右。

（三）防排煙

火災發生時，對人們生命安全威脅最大的不是火源，而是因著火所產生的煙氣。因此，在設計時，必須要做好排煙設計，安裝排煙設施，規劃排煙區域。在中低層民用建筑中，常見的排煙方式可分為自然排煙和機械排煙。所謂自然排煙，是利用建筑物的通風效果以及構造優勢借助風力將煙氣排出建筑物，如南北通透的房屋建筑，打開門窗就可以達到排煙效果；機械排煙主要是利用煙氣排出設備。在設計時，在部分區域安裝減壓機械，利用機械作用力進行排煙，使煙氣沿著指定路徑輸送至外部區域，為居民爭取逃生時間。

（四）撲滅場地

火災發生后，撲滅火災的方式可分為登高車撲滅和立面撲滅。登高車撲滅利用登高車將消防員運送至指定高度，利用高壓水槍直接撲滅火源。在建筑設計之初，要為消防員預留出登高車停靠區域，便于登高車操作。立面撲滅基于建筑物自身結構特點，選擇火災發生的正對面立即撲滅火源。

二、民用建筑防火結構規劃

防火結構是民用建筑設計過程中的基礎結構，通過科學的規劃布局能夠有效防止火災蔓延，尤其對于應用面積較小的民用建筑，只有確定防火結構的科學性，才能為后續防火技術的應用做好準備。

（一）防火墻結構

基于民用建筑建設特點，防火墻結構設計要與民用建筑結構相契合。以傳統民用建筑為例，在設計防火墻形狀時，要避免使用L形防火墻，因為民用建筑為了滿足人們的居住需求，墻體拐角位置都會設置成L形。若在相鄰位置布置L形防火墻則很有可能會影響防火墻的阻攔效果，且因為防火墻與建筑是同等級別，在火災發生時，無法有效阻止火災蔓延。因此，在設計防火墻結構時，最好根據民用建筑等級，設計高一級別的防火墻，確保防火墻與建筑拐角位置的間隔在2m以上，以充分發揮防火墻的阻隔效果。

（二）管道井結構

管道井結構常出現在復合型民用建筑中，由于復合型建筑結構復雜，消防設計要求高，需根據建筑高度規劃出管道井區域。以某高檔小區復合型民用建筑為例，整體建筑高度不超出100m，基于建筑面積考量，在樓層之間的間隔間設置1-2個管道井結構，且管道井區域周圍不可放置易燃易爆材料，以免火勢擴大。假設該高檔小區部分樓高超出100m，建筑樓層數超過35層，則在設計管道井結構時，要在每一層間隔層中配備3-4個管道井，還要配備防火門，以便能夠覆蓋高層建筑的全部區域。

（三）鋼筋保護層

民用建筑在建設過程中，大多應用鋼筋混凝土結構，整體穩定性強，承載力優越。如果鋼筋混凝土結構長期在高溫條件下，韌性以及剛度都會受到嚴重影響，導致民用建筑結構穩定性受損。火災發生時，鋼筋混凝土結構持續受到火源灼燒，出現結構變形，建筑承載力下降，出現橫梁掉落等問題，對消防救援造成阻礙，影響火災救援進度。因此，在設計民用建筑時，要根據建筑整體結構，增加鋼筋保護層，阻隔火源與鋼筋建筑直接接觸，提升建筑結構的耐火性。另外，為起到雙倍的防火效果，除了增加保護層外，還要做好鋼筋的防火工作，提升鋼筋結構強度，降低火災對鋼筋的影響。

（四）防火間距

防火間距與民用建筑的防火等級具有直接的關系。按照民用建筑的防火等級劃分，假設民用建筑的防火等級為一級，防火間距則要保持在6m左右，主體結構間的距離在13m左右，整體建筑結構耐火極限超過1h；若民用建筑的防火等級為二級，防火間距要超過6m以上，主體結構間距為10m，整體結構耐火極限時長為1.5h；民用建筑防火等級達到3級，防火間距則要達到9m左右，主體結構間距要控制在15m范圍內，結構承火極限要在2h[3]。

（五）耐火等級劃分

不同民用建筑高度設置具有不同耐火等級的規范，在進行民用建筑設計前，要確定建筑規格和建設范圍，以便按照不同耐火等級要求確定消防設施建設。若處于耐火一等級，主體耐火時限要達到1h，單元梁體之間耐火時限要達到2h，且還要配備具有耐火性的樓板、承重墻；若耐火等級為二級，主體結構耐火時限要達到2h，單元梁體耐火時限要達到2.5h，在兩側樓板設計疏散通道；若建筑耐火等級達到三級，主體結構耐火時限要達到3h，單元梁體耐火時限則要趨近3.5h，設計具備耐火性的吊頂。

三、建筑防火技術在民用建筑中的應用

基于上述民用建筑的防火設計要點以及防火結構規劃布局，本文以某市住宅建筑為例，研究防火技術的具體應用。根據對該住宅建筑的事先勘查，建筑高度為50m，建筑面積53033m2，分為地上地下建筑兩部分，地下為3層車庫（共計105m），地上為15層居住區（共計405m）。該住宅建筑為復合型建筑，整體建筑結構布局復雜，絕大部分結構應用鋼筋混凝土建成。該住宅建筑在立項之初，要求耐火等級達到三級，建筑結構耐火極限要達到3h，單元梁體區域耐火極限則要達到35h。

（一）垂直安全疏散通道

該住宅建筑總體高度已超出20m，屬于高層建筑，為了確保火災發生時能夠及時疏散人群，為居民預留出逃跑空間，該住宅建筑采用垂直安全疏散通道設計。根據住宅建筑復合型民用建筑特點，將垂直方向安全通道作為居民火災發生時的逃生路線。首先，根據國家民用建筑消防設計安全標準，高度超過30m的建筑，在設計之初要預留出消防地下室位置，且消防地下室埋設深度要超出10m，并設置消防電梯，以延長居民的逃生時間。其次，在本次建設過程中，按照高層建筑建設要求，在樓層之間加設避難層，且避難層距離地面高度不得超出20m，避難層與避難層間隔在10m以內，容納人數為6人/m2。最后，在安全疏散通道附近要預留出排煙設施安裝位置，尤其是封閉樓梯間，為避免影響人群疏散效率，要做好照明、防煙、報警等一系列設施安排。

（二）電氣防火技術

該住宅建筑屬于復合型建筑，內部電力線路分布復雜，要做好電氣防火準備。在本次消防工程中，應用電氣防火技術應對電氣火災事故。基于對民用建筑的分析，各類電氣設備都有可能釋放電弧導致電力線路短路或絕緣件失效等問題。若不幸引發電氣火災，火災區域內溫度會迅速升高，絕緣材料迅速燃燒，甚至出現電氣設備炸裂風險。首先，為有效避免該火災事故的發生，在該住宅建筑建設之初，選用防火等級高的設備，從源頭上降低電氣火災發生可能性。其次，基于建筑內部電力線路規劃布局，縮小線路截面面積，減少暴露在外的電力線路，以免因高溫引燃線路[4]。最后，為整座建筑配備電氣火災事故監測器，一旦發生異常情況，如溫度異常升高、煙霧指數超出標準范圍，就會立即發出警報。

（三）消防供水技術

民用建筑中的給排水系統也是防火的重要手段之一。中小型民用建筑中都會配備小型供水系統，如果發生小型火災，利用建筑自帶的供水系統就可以進行立即撲救。即便在火災發生后，消防員到達火災現場，也會應用建筑中的供水設備，因此如果建筑中供水系統建設不完全，可能導致火災蔓延[5]。在設計該住宅建筑消防設施時，基于其建筑結構，事先確認消防系統位置，并為每個樓層配備供水噴霧。一旦樓層中的煙霧報警器監測到建筑有發生火災的風險，就會自動噴水。另外，在建筑中還配備了減壓閥供水設備，在發生小型火災時，打開閥門自動噴水，及時撲滅火源。

（四）自動報警裝置

自動報警裝置能夠為居民逃跑預留時間。本次建筑在設計過程中，基于建筑結構復雜性考量，配備了自動報警裝置，以便能夠在第一時間發現災情，為居民逃離火災區域爭取更多時間。在建筑樓層內安裝火災傳感裝置，并將各個樓層的災情傳感裝置與總系統連接，一旦監測到火災發生的可能，就會同時將災情信息傳送至消防中心以及樓層居民手中，告知居民迅速逃離，通知消防中心展開救援[6]。另外，災情傳感器還與民用建筑中的防火系統連接，在辨別火災類型后，開展小范圍撲滅行動。

（五）消防電梯

該住宅樓層超出了15層，地上地下建筑共計18層，對于居民而言，火災發生后很難短時間逃離，未免居民在慌亂時做出錯誤選擇，在建筑中為居民配備了消防電梯，若不幸發生火災，會自動切斷電源，以免有人乘坐電梯逃生[7]。同時，在建設電梯時，采用的線路、材料都具有防火性和防水性，以免火災發生后對電梯設備造成破壞。更為重要的是，在民用建筑中安裝消防電梯，可作為火災逃生通道，從頂層到底層的時間僅為60s。火災發生后，人員可立即坐專用電梯逃跑，消防人員也可乘坐消防電梯進行救援[8]。

（六）防火避難層

該住宅樓高度超過了50m，建筑面積大，住戶較多，人員疏散難度較高，因此在設計前，必須要預留出火災發生時的避難層，以便人員從高層樓梯逃離時，可有臨時避難區域。首先。根據該住宅樓結構要求，避難層設計采用全封閉結構，并在出入口做好火災防護，可利用火源隔絕板等不燃材料建設火災安全區。其次，該樓層高度達到50m，在設計避難區時，同一樓層需要建設至少2-3個避難層，還要在樓層結構中，將避難區之間的距離控制在10m范圍內。最后，在避難層要配備相應的基礎設施，如防火卷簾門、消防栓、滅火器等。為了讓居民第一時間發現，要做好消防基礎設施標記。另外，在設計過程中，樓層中避難層均未超出地面30m范圍，消防人員在利用登高車救援時，可立即將被困人員救出。

結語

總而言之，為探究建筑防火技術在民用建筑中的應用，本文以某市復合型住宅高層建筑為例，通過分析民用建筑防火設計要點、結構布局，總結防火技術在民用建筑中的具體應用，有效阻止火災迅速蔓延。根據建筑建設的實際情況，提出優化建筑結構設計，采用防火材料，以增強建筑結構防火性能，提高民用建筑的安全性。

參考文獻

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