建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

王雪松

摘要：高層建筑火災(zāi)事故的救援難度較大，因此，需要借助可行的預(yù)防性手段，降低火災(zāi)發(fā)生概率，而建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用可以發(fā)揮重要效能。在概述高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對高層建筑設(shè)計(jì)中建筑防火技術(shù)應(yīng)用的流程和方法進(jìn)行了分析，并從多個(gè)角度出發(fā)，研究了建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的具體要點(diǎn)，旨在優(yōu)化高層建筑的防火性能，保障人員生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：建筑防火技術(shù)；高層建筑；設(shè)計(jì)；具體應(yīng)用

相較于普通建筑而言，高層建筑由于層數(shù)更高，一旦發(fā)生火災(zāi)，救援工作將會(huì)面臨較大的難度，且高層建筑的火災(zāi)還呈現(xiàn)出蔓延速度快、方式多的特點(diǎn)，針對高層建筑的火災(zāi)防控一直是建筑領(lǐng)域研究的重點(diǎn)內(nèi)容。為此，在高層建筑設(shè)計(jì)期間，可以將建筑防火技術(shù)加以有效應(yīng)用，從設(shè)計(jì)階段即將防火措施進(jìn)行有效的貫徹落實(shí)，從而切實(shí)達(dá)成從源頭上避免火災(zāi)發(fā)生的目的，維護(hù)民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)

高層建筑中發(fā)生的火災(zāi)事故通常會(huì)造成較大的損害，這一類火災(zāi)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

1.1? 對救援裝備要求較高，撲救難度大

與常規(guī)的建筑進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，高層建筑火災(zāi)的救援難度往往更大。當(dāng)前，建筑領(lǐng)域在實(shí)際進(jìn)行高層建筑的建設(shè)時(shí)，建筑的外墻通常會(huì)采用玻璃幕墻的形式，當(dāng)救援人員選擇從外部救援建筑內(nèi)部人員時(shí)，一旦出現(xiàn)玻璃幕墻破碎的情況，將會(huì)帶來更加嚴(yán)重的損害，同時(shí)還可能對人員的安全造成威脅，加大救援難度。在對高層建筑火災(zāi)進(jìn)行救援時(shí)，在外部噴水是一種較為普遍的救援形式，但是由于高層建筑本身的高度較高，消防救援期間所使用的各類消防設(shè)備和工具可能難以滿足高層的救援需求，使得救援過程中需要面臨較多的困難。消防車輛中儲(chǔ)存的水量以及輸水管道的長度可能也難以滿足高層建筑的滅火需求，從而加大實(shí)際的撲救難度。

現(xiàn)階段，我國所使用消防車主炮噴射射程基本為150m，消防救援的最大高度為100m，因此，如果建筑本身的高度超出150m，將會(huì)使得救援工作無法順利開展。此外，我國許多城市的消防隊(duì)伍之中尚未配備專用的消防直升機(jī)，難以為高層建筑的火災(zāi)救援創(chuàng)造有利條件。不僅如此，一些高層建筑之中消防物品的擺放位置和數(shù)量均與國家所出臺(tái)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不相符，在這種情況下，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，建筑內(nèi)部的人員缺乏良好的自救條件，極易產(chǎn)生較為嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失[1]。

1.2? 火災(zāi)蔓延速度較快，蔓延方式多

常規(guī)情況下，高層建筑尤其是高層住宅建筑出現(xiàn)火災(zāi)事故，想要實(shí)現(xiàn)有效控制火情并非易事，且火災(zāi)發(fā)生之后，其本身的蔓延速度也相對較快。這是因?yàn)椋阂环矫妫邔咏ㄖ写嬖谳^多的豎向通道，如電纜井、電梯井以及樓梯間等，如果建筑內(nèi)部所采用的防火分隔方式不夠合理，甚至根本沒有設(shè)置相應(yīng)的防火分隔，火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，極易造成火情快速蔓延，擴(kuò)大火勢。另一方面，出于保障高層建筑自身堅(jiān)固性和可靠性的目的，高層建筑的地基面積通常較大，且隨著建筑本身高度的增長，建筑的地基面積也會(huì)擴(kuò)大，如此一來，高層建筑之中將會(huì)存在較多的出口、通道以及走廊等，而這些設(shè)施均可以作為高層建筑內(nèi)部火災(zāi)蔓延的途徑。

1.3? 建筑內(nèi)部人員集中，疏散難度大

在高層建筑之中往往聚集著許多民眾，當(dāng)火災(zāi)事故發(fā)生之后，能夠供民眾逃離建筑物的途徑并不多。具體而言，在高層建筑之中，電梯是一種十分常用的特種設(shè)備，負(fù)責(zé)人們?nèi)粘５纳舷聵峭ㄐ校霈F(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，電梯設(shè)備將無法正常運(yùn)行，此時(shí)，樓梯將成為最為主要的逃生通道，建筑中的人們均會(huì)選擇從樓梯逃生，從而造成人員擁堵、密集的情況。隨著撤離時(shí)間的延遲，所造成的人員傷亡也會(huì)更加嚴(yán)重。除此之外，在高層建筑實(shí)際建設(shè)期間，出于擴(kuò)大室內(nèi)可用面積的目的，通常不會(huì)預(yù)留出過多的公共面積，這種情況進(jìn)一步加大了逃生時(shí)出現(xiàn)擁堵情況的可能性。同時(shí)，高層建筑通常也不會(huì)定期開展消防逃生演練，當(dāng)真正出現(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，易發(fā)生踩踏和擁擠的情況，這對于高層建筑人員疏散而言是十分不利的。

2 建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的具體流程與方法

長期以來，火災(zāi)事故的防控均是高層建筑設(shè)計(jì)和施工期間的重點(diǎn)內(nèi)容，為此，有必要針對建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用展開探討。

2.1? 建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的具體流程

建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用呈現(xiàn)出較為明顯的復(fù)雜化特征，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行防火設(shè)計(jì)期間，需要以高層建筑本身的功能和實(shí)際用途為依據(jù)，確保消防設(shè)計(jì)更具針對性。當(dāng)前，一些高層建筑的設(shè)計(jì)單位和施工建設(shè)單位在針對建筑防火性能開展設(shè)計(jì)時(shí)，一般還會(huì)將過去的建造經(jīng)驗(yàn)作為施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)期間的重要參考，從而忽略了實(shí)地考察、勘測高層建筑建造現(xiàn)場這一重要環(huán)節(jié)，或者是在勘察期間沒有做到系統(tǒng)化與全方位化，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)、定量的建筑物分析與評估。這種情況下，最終所生成的建筑防火設(shè)計(jì)方案難以滿足高層建筑本身的使用要求、國家層面和行業(yè)內(nèi)部的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。為了避免此類現(xiàn)象的產(chǎn)生，在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑防火技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分明確高層建筑本身的功能和用途，并對高層建筑的施工現(xiàn)場進(jìn)行充分考察，對具體的建設(shè)情況做到全方位了解，進(jìn)而結(jié)合分析與評估結(jié)果，制定出與相關(guān)要求和規(guī)范相符的設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)方案足夠合理、足夠科學(xué)[2]。

2.2? 建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的方法

在高層建筑設(shè)計(jì)期間，若想實(shí)現(xiàn)建筑防火技術(shù)應(yīng)用效果的優(yōu)化，最大限度發(fā)揮技術(shù)本身的效能，在具體開展高層建筑防火設(shè)計(jì)時(shí)，需要使用正確的設(shè)計(jì)方法。

第一，應(yīng)當(dāng)針對建筑本身的消防安全目標(biāo)進(jìn)行商議和確定。一是整體目標(biāo)。最大限度降低損失是高層建筑防火設(shè)計(jì)的整體目標(biāo)，其最終目的在于為建筑物內(nèi)部人員的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障，同時(shí)對建筑物自身的環(huán)境和結(jié)構(gòu)予以保護(hù)，盡可能地降低火災(zāi)事故所引發(fā)的財(cái)產(chǎn)損失。二是功能目標(biāo)。高層建筑功能目標(biāo)的確立是相對于整體目標(biāo)而言的。舉例來說，對建筑物內(nèi)部人員的生命財(cái)產(chǎn)安全進(jìn)行保障，目標(biāo)應(yīng)為火災(zāi)事故出現(xiàn)時(shí)，人員能夠在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到安全地帶。進(jìn)一步細(xì)化功能目標(biāo)時(shí)，還需要進(jìn)行績效目標(biāo)及有關(guān)指標(biāo)的設(shè)立，即確保建筑防火技術(shù)應(yīng)用到高層建筑設(shè)計(jì)方案中時(shí)，可以以數(shù)據(jù)和參數(shù)的定量形式，切實(shí)體現(xiàn)出防火措施的應(yīng)用，例如預(yù)留出具體面積的公共區(qū)域用于人員疏散等。除此之外，績效指標(biāo)還能夠?qū)Ω邔咏ㄖ涝O(shè)計(jì)方案的合理程度進(jìn)行評價(jià)，從而基于這一前提，對消防設(shè)計(jì)方案中存在的不足之處進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，提升設(shè)計(jì)效果。

第二，需要對具體的設(shè)計(jì)范圍做到充分明確。在設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對高層建筑本身的特點(diǎn)、用途以及性質(zhì)等多項(xiàng)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全方位考慮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑物中各個(gè)區(qū)域劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)置足夠合理的目標(biāo)。尤其是建筑物內(nèi)部空間存在的消防重難點(diǎn)區(qū)域，需要建立起更具針對性的防火設(shè)計(jì)方案，并以建筑物相關(guān)的多方主體所提出的要求作為依據(jù)，確保消防設(shè)計(jì)的科學(xué)化[3]。

3 高層建筑設(shè)計(jì)中建筑防火技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

建筑防火技術(shù)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠?yàn)榻ㄖ锇踩阅艿奶嵘齽?chuàng)設(shè)良好環(huán)境，有效防止火災(zāi)事故的產(chǎn)生。從本質(zhì)上來說，在高層建筑設(shè)計(jì)中融入防火技術(shù)屬于一種預(yù)防性措施，這項(xiàng)工作的落實(shí)需要注重多方面要點(diǎn)。

3.1? 防火間距與防火分區(qū)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在高層建筑中，出于有效控制火災(zāi)蔓延的目的，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)方案之中融入防火分區(qū)的設(shè)計(jì)。在對防火分區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要能夠充分發(fā)揮防火分區(qū)抑制火災(zāi)蔓延的作用，為建筑物內(nèi)部人員爭取更多的逃生時(shí)間。此外，在將建筑防火技術(shù)應(yīng)用到高層建筑設(shè)計(jì)中時(shí)，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行防火間距的設(shè)計(jì)。科學(xué)的防火間距可以在控制火情火勢之中發(fā)揮關(guān)鍵效能。常規(guī)情況下，高層民用建筑之間的防火間距不應(yīng)小于13m，高層建筑與相鄰高層建筑裙房的防火間距不應(yīng)小于9m。

3.2? 安全疏散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高層建筑發(fā)生火災(zāi)事故之后，需要及時(shí)進(jìn)行人員疏散，為此，當(dāng)建筑防火技術(shù)應(yīng)用到高層建筑設(shè)計(jì)之中時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對安全疏散系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

第一，垂直方向安全疏散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這一方向的安全疏散系統(tǒng)是建筑物中人員逃生的主要路線，一般由消防電梯、避難層（間）和樓梯等設(shè)施構(gòu)成[4]。首先，依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，建筑高度大于33m的住宅建筑、一類高層公共建筑和建筑高度大于32m的二類高層公共建筑、設(shè)置消防電梯的建筑的地下或半地下室、埋深大于10m且總建筑面積大于3000m?的其他地下或半地下建筑（室），均應(yīng)當(dāng)設(shè)置消防電梯。與樓梯相比，電梯系統(tǒng)本身的運(yùn)行速度更快，當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，消防電梯可以發(fā)揮作用，大幅縮短人員疏散時(shí)間，更好地保障人身安全。其次，為保障受困人員的人身安全，有效避免火情的進(jìn)一步蔓延，應(yīng)當(dāng)在高層建筑內(nèi)部進(jìn)行避難層（間）的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)避難層（間）時(shí)，第一個(gè)避難層（間）的樓地面至滅火救援場地地面的高度不應(yīng)大于50m，兩個(gè)避難層（間）之間的高度不宜大于50m。且避難層（間）的凈面積應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)避難人數(shù)避難的要求，并宜按5.0人/m?計(jì)算，同時(shí)，其內(nèi)部需要設(shè)置防煙、照明、報(bào)警以及滅火等一系列設(shè)施。最后，一類高層公共建筑和建筑高度大于32m的二類高層公共建筑，其疏散樓梯應(yīng)采用防煙樓梯間。裙房和建筑高度不大于32m的二類高層公共建筑，其疏散樓梯應(yīng)采用封閉樓梯間。另外，在高層建筑主樓和裙房之中應(yīng)當(dāng)獨(dú)立設(shè)置樓梯間，以免人員疏散時(shí)雙方人員相互影響，降低疏散效率。

第二，水平方向安全疏散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在這一方向的安全疏散系統(tǒng)之中，走道是最為重要的設(shè)施之一，其不僅是疏散通道，還需要具備照明、指示正確逃生方向、滅火排煙等多種功能。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，首先，需要對疏散距離進(jìn)行考慮，具體內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包含疏散時(shí)間與通道寬度[5]。其次，還應(yīng)當(dāng)針對樓梯配置進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。通常情況下，對于不同的防火分區(qū)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行2個(gè)或2個(gè)以上安全出口的設(shè)計(jì)，這可以有效避免安全出口堵塞無法逃生情況的出現(xiàn)。最后，還需要對高層建筑的走道形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。常規(guī)情況下，環(huán)形走道是高層建筑中走道的常見形式，如果實(shí)際條件有限，可以進(jìn)行袋形走道的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)需要對袋形走道的長度進(jìn)行科學(xué)控制。此外，為了為人員疏散提供便利，還可以設(shè)置垂直避難口或緩降器。

4 結(jié)語

相較于一般的建筑而言，高層建筑自身的高度較高，其內(nèi)部的火災(zāi)防控形勢也更加嚴(yán)峻，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，將會(huì)引發(fā)較為嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失與人員傷亡。因此，為了有效避免火災(zāi)的出現(xiàn)和蔓延，需要在高層建筑設(shè)計(jì)中融入建筑防火技術(shù)，以期最大限度降低高層建筑火災(zāi)事故發(fā)生概率。在設(shè)計(jì)期間，應(yīng)當(dāng)從關(guān)鍵區(qū)域和場所入手，落實(shí)“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的基本原則，切實(shí)優(yōu)化防火設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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Research on the application of building fire protection technology in high-rise building design

Wang Xuesong

（Zheng'an County Fire and Rescue Section of Zunyi， Guizhou Zunyi 563000）

Abstract： It is difficult to rescue fire accidents in high-rise buildings. Therefore， feasible preventive measures are needed to reduce the probability of fire occurrence. The application of building fire prevention technology in the design of high-rise buildings can play an important role. On the basis of summarizing the fire characteristics of high-rise buildings， the process and method of building fire protection technology application in high-rise building design are analyzed. And from multiple perspectives， the specific points of the application of building fire protection technology in high-rise building design are studied， aiming to optimize the fire protection performance of high-rise buildings and ensure the safety of people's lives and property.

Keywords： building fire protection technology; high-rise building; design; specific application