防火分區與建筑設計的融合與創新研究

摘要：防火分區在建筑設計中是一項非常關鍵的安全措施，其目的在于限制火災蔓延和確保人員撤離時間。本文就防火分區對建筑設計的影響進行探討，提出整合和創新策略。融合策略主要有優化建筑布局、使用新型防火材料、與建筑功能設計分區相結合、在設計階段提高防火意識等。創新策略包括多功能一體化設計、現代信息技術應用、建筑形態和結構創新以及綠色防火建筑設計的發展。

關鍵詞：防火分區；建筑設計；融合策略

引言

隨著城市化進程的加速，建筑密度越來越大，復雜性也越來越高，火災風險也相應增加。防火分區是建筑安全第一道防線，其的重要性不言而喻。首先，對建筑設計防火分區的意義進行說明。基于此，本文提出一系列整合和創新策略，目的在于為建筑設計提供一種新型防火解決方案。其次，從優化建筑布局、使用新型防火材料和結合建筑功能分區設計等方面入手，促進防火意識培養，將防火分區和建筑設計有效整合。

一、建筑設計中防火分區的作用

防火分區對建筑設計起著關鍵作用，主要功能為限制火勢蔓延、確保人員疏散、消防救援等。通過將建筑物內部分為多個防火區域，并在各區域間安裝防火墻與防火門，能夠有效控制火災在相對密閉空間的燃燒，以免火災快速蔓延到整棟建筑物。這不僅增加了建筑物中人員的逃生時間，而且給消防人員贏得救援的寶貴時間。同時，設置防火分區也有利于降低火災可能帶來的財產損失，保護建筑結構免受火災損壞。[1]

二、防火分區與建筑設計的融合策略

（一）優化建筑布局，以符合防火分區要求

建筑師應考慮對建筑物劃分進行合適的防火分區劃分，以保證各分區在火災情況下都能被有效控制與隔絕。通過把建筑物分割成單獨的區域，并在每一個區域分別設置防火墻、防火門等措施。這樣一來，即使火災在一個區域發生，也能夠最大程度減少火勢蔓延到其他區域的可能性，提高整體建筑的防火性能。優化建筑布局要兼顧人員疏散的便捷性。對疏散通道及出口位置進行合理設計，保證火災中居民及工作人員能快速有序疏散到建筑外。與此同時，建筑物內的消防設施要布置在容易達到的地方，才能在火災發生初期及時、有效撲滅火災。此外，優化建筑布局還包含了對建筑材料的選擇與利用。選用滿足防火要求的建筑材料如防火板和阻燃涂料，能夠有效降低火災發生概率，減輕火災給建筑物造成的破壞。另外，對建筑物內電氣設備及管線進行合理布置，以免因電氣故障而引發火災。[2]

（二）采用新型防火材料與技術

新型防火材料一般耐火極限較高，隔熱性能較好，重量較輕。這些性能使其既能提高建筑防火安全性，又能滿足建筑設計美學與功能性需求。新型防火材料中的防火涂料、防火板材以及防火玻璃能夠有效減緩火勢蔓延速度，給人員疏散以及消防救援贏得寶貴時間。例如，防火涂料能夠在建筑結構的表面上形成耐火保護層，從而有效隔離火源和建筑結構的直接接觸。防火板材能夠提供充足的耐火時間，不會增加太多的重量，保證在火災時建筑內部結構的穩定性。自動噴水滅火系統、氣體滅火系統以及火災自動報警系統可以在火災發生初期及時發現和控制火情，降低火災帶來的危害。這些技術的使用，不但提升了建筑物防火安全水平，而且使建筑物日常養護與管理變得更加智能與便捷。新型防火材料和工藝的運用，可以推動建筑設計不斷創新。例如，通過采用防火玻璃可實現大范圍防火分區設計而又不影響建筑物外觀及采光。與此同時，新型防火材料所具有的輕質特性給建筑設計帶來了更多可能。

（三）結合建筑功能進行分區設計的策略

將建筑功能與分區設計相結合，其核心是針對建筑功能區域的差異，對防火分區進行合理劃分，以保證一旦發生火災，能有效控制火勢蔓延并保護建筑結構及人員安全。按建筑功能需求可分為不同防火區域，如住宅建筑、商業建筑及工業建筑因內部使用功能及人員密度不同對防火分區要求也有差別。在設計中，需要根據這些差異，對防火墻、防火門、防火窗等防火設施的選址及數量進行合理規劃，以保證各防火區域能自主開展火災防控工作。結合建筑功能分區設計，還要考慮建筑內疏散路徑及安全出口的布置。當發生火災時，保證人員迅速安全撤離至安全區域。這就要求建筑設計時，既要兼顧建筑美觀與實用，又要充分考慮消防安全需求，保證疏散路徑通暢，安全出口布局合理。另外，與建筑功能相結合的分區設計也需考慮建筑物內消防設施的配置[3]，如針對建筑物不同功能區域，合理布置消防栓、滅火器以及火災自動報警系統，以保證一旦發生火災，能及時高效滅火報警。例如，在某大型購物中心的設計中，防火分區與建筑設計被緊密融合，以確保火災發生時能夠有效控制和最小化損失。該購物中心總建筑面積為10萬平方米，設有五個主要功能區域：商業區、餐飲區、休閑娛樂區、辦公區和停車區。首先，根據不同功能區域的人員密度和使用特點，購物中心劃分為六個防火分區，每個分區面積約為1.5萬平方米。商業區和餐飲區設置在同一防火分區內，這兩個區域的火災風險較高，需要更嚴格的防火設施。其次，在設計階段，根據防火規范，每個防火分區配備了足夠數量的防火墻、防火門和防火窗，確保火災發生時火勢無法迅速蔓延。每個分區內至少設置兩道防火門，每道防火門的尺寸為2米×1米，防火墻的防火等級達到2小時。此外，購物中心的疏散路徑和安全出口布置也應精心規劃。在每個功能區域內，設置多條疏散通道，并在每層樓設有足夠數量的安全出口，確保在火災發生時人員能夠快速有序撤離至安全區域。最后，根據功能區域的需要，購物中心配置了大量消防設施。在每個防火分區內設置了消火栓，間距不超過30米；每個樓層的主要走廊和出口處均設置了滅火器，并安裝了火災自動報警系統，以實現火災的及時偵測和報警。通過這種防火分區與建筑設計的融合，購物中心不僅實現了建筑美觀與實用的平衡，還充分考慮了消防安全需求，為保障人員和建筑結構安全提供了可靠保障。

（四）提升建筑設計階段的防火意識

建筑師、設計師及相關從業人員應充分認識防火對建筑設計的意義，并把防火貫穿于設計全過程。在建筑設計階段，防火意識的增強需從多方面著手。建筑設計團隊應掌握豐富的防火知識與技巧，懂得建筑防火有關法規標準及技術要求。應持續密切關注防火技術的最新進展，不斷學習和更新防火知識，以確保設計方案能夠滿足最新的防火標準和要求。在建筑設計階段，要綜合風險評估與防火分析。通過對建筑物的結構、材料及功能進行綜合評價，找出火災中可能存在的風險點及薄弱環節，并采取針對性的防火措施及設計方案。在這一過程中，必須充分考慮建筑物使用環境、人員流動以及火災燃燒特性，從而制定出科學、高效的防火策略。另外，在建筑設計階段，建筑師還要主動與消防設計單位、專業機構及有關部門配合交流。消防設計單位能夠給出專業防火建議與技術支持，有利于建筑設計團隊在充分考慮防火因素的基礎上對設計方案進行優化。配合有關部門，還有利于保證建筑設計達到法規標準并經過審批程序，以確保其安全性及可持續性。[4]

三、防火分區與建筑設計創新策略

（一）探索多功能一體化的防火設計

就建筑設計而言，多功能一體化防火設計目的是通過將多種功能與安全措施相融合來提升建筑防火性能與效率。這一建筑設計策略不僅著重于建筑的審美性和實用性，還特別強調在緊急情況下，建筑應能提供有效的保護措施和疏散通道。多功能一體化防火設計需要建筑師在設計初期就把防火需求考慮進去，包括對建筑物進行合理布局，保證防火分區與疏散通道充足，必要時快速切斷火源與煙霧擴散，如通過安裝防火墻、防火門及自動噴水滅火系統增強建筑物防火能力。該設計策略也強調了建筑物內耐火材料及構件的應用，從而增加建筑物的耐火時間并為人員疏散贏得寶貴時間。同時，建筑內部空間設計要兼顧火災中煙霧控制及人員疏散路徑，以保證在應急情況下人員能迅速、安全疏散。多功能一體化防火設計也主張將智能疏散指示系統、火災自動報警系統等集成到建筑物內，當發生火災時能及時報警，引導人員安全撤離。通過整合這幾個系統，能夠極大提高建筑安全性。這一設計策略促使建筑師與工程師們將創新元素融入設計中，如采用新的防火材料與工藝、建筑內多功能空間的布置等。在緊急情況下，這些空間通常可變成臨時避難所，以提供更多保障。[5]

（二）利用現代信息技術進行防火監控與管理

在現代建筑中，利用現代信息技術進行防火監控與管理是提高建筑防火安全的關鍵。該策略通過整合先進的監控系統、數據分析及智能響應機制等手段，對建筑防火狀態進行實時監測與管理，以便在發生火災前及時發現潛在風險以及在發生火災后快速采取行之有效的措施。將現代信息技術應用于防火監控，主要有安裝高精度火災探測器及煙霧傳感器等，可對建筑物內溫度、煙霧濃度等重要指標進行實時監控。通過對這些信息進行實時采集與分析，能夠及時發現火災早期征兆，以便做好預防措施。可以通過設置智能監控中心來集中管理與遠程監控建筑防火狀態。監控中心能實時接收各傳感器傳來的信息，通過智能算法對火災風險進行分析。當發現異常時，該系統能馬上報警并告知消防部門及建筑管理人員。另外，現代信息技術也可應用于火災模擬與風險評估系統的構建。通過這些體系，能夠模擬測試建筑物防火設計情況，并在不同火災場景中評價應對策略，以優化防火設計及應急預案。將現代信息技術應用于防火監控，還包括運用大數據與云計算技術對歷史火災數據進行分析，從而確定火災發生規律與風險因素。[6]

（三）創新建筑形態與結構，以提高防火性能

傳統的建筑結構以承重與穩定性為主，防火設計往往忽略了建筑形態對于火災蔓延的作用。通過對建筑形態與結構設計進行革新，能夠有效提升建筑防火性能并降低火災帶來的危害。一個常用的創新策略就是利用更復雜多樣的建筑形態來有效提高火災蔓延路徑長度與難度，如建立錯落的樓層、復雜的空間布局等，從而延緩火勢蔓延，增加疏散與救援時間。另外，引入防火分隔帶和防火樓梯等防火設計要素，能有效阻止火災蔓延，確保建筑安全。還可對建筑結構設計進行不斷創新，如使用耐火材料和防火涂料來改善建筑結構防火性能以及設計出更牢固和耐高溫的承重結構。同時，與現代技術相結合，可采用智能化監測系統對建筑結構溫度及變形進行實時監控，發現火災隱患并進行相應處理，確保火災發生時建筑結構穩定、安全。通過對建筑物形態和結構進行創新，提高建筑物整體防火等級，確保人員生命和財產安全。[7]

（四）發展綠色防火建筑設計，兼顧環保與安全

綠色防火建筑設計的核心是在確保建筑防火性能的前提下，降低對環境造成的不利影響，達到環保和安全的目的。這一設計理念推動建筑行業朝著更可持續、更環保的方向發展，給居住者提供舒適、健康的居住環境。在實際應用中，綠色防火建筑設計可選用環保材料。這類材料一般可再生，碳排放少，生產加工過程中環境影響小。利用這些材料，既可以減少建筑行業的資源消耗，又可以減少建筑整體的碳足跡。采用節能設計是綠色防火建筑設計中的又一項重要內容。通過對建筑能源利用效率的優化，能夠在減少居住者能源開支的同時，減輕日常經營過程中給環境帶來的負擔。該設計既利于環境保護，又利于提升建筑整體的經濟性與可持續性。此外，建筑布局優化在綠色防火建筑設計中具有重要意義。合理的建筑布局能改善建筑通風、采光效果，減少能源消耗。通過引入自然采光、自然通風等設計理念，在增強建筑舒適性、改善室內環境的同時，也有利于減少建筑運行成本，提高整體建筑的綜合性能。[8]

結語

將防火分區和建筑設計進行有效結合和創新，是實現建筑安全和美觀的重要手段。經過不斷探索與實踐，才能設計出同時滿足安全規范與創新的建筑作品。今后的研究應更注重防火分區創新設計方法及如何在不同建筑類型上加以運用，為城市建筑可持續發展奠定堅實基礎。

參考文獻

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[6]張啟偉，史鵬飛，張亞琦，等.地下鐵路車站水消防系統安全設計分析[J].中國住宅設施，2023（06）：55.

[7]張磊.地下車庫建筑的通風排煙和消防設計[J].四川水泥，2022（06）：11-12.

[8]鄭妍.地下建筑防火設計及防火涂料應用研究[J].智能城市，2021（12）：37.

作者簡介：李奕霄（1988- ），男，漢族，四川簡陽人，本科，初級專業技術職務，研究方向：防火監督和火災調查。