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摘要：高層民用建筑具備人員容納數(shù)量巨大、逃生難度大、火災(zāi)救援難等特點，因此為了保證建筑用戶及建筑物的安全性，必須保證防火設(shè)計的科學(xué)合理性，但是當前部分高層民用建筑的防火設(shè)計仍存在問題。對此，文章在論述高層民用建筑火災(zāi)特征的基礎(chǔ)上，分析了高層民用建筑防火設(shè)計存在的問題，并提出防火設(shè)計優(yōu)化對策，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層民用建筑；防火設(shè)計；防火結(jié)構(gòu)

如今，各地民眾住房需求不斷增加，但是在各種建設(shè)項目不斷開展的情況下，城市可用土地資源相對緊缺，為了充分滿足人們的居住需求，建筑工程不斷向高層和超高層發(fā)展。對于民用建筑工程來說，保證建筑內(nèi)用戶生命財產(chǎn)安全始終是最關(guān)鍵的。在高層民用建筑中，建筑用戶生命財產(chǎn)安全的最大威脅就是火災(zāi)，因此開展高層民用建筑工程設(shè)計作業(yè)時，設(shè)計人員應(yīng)充分重視防火設(shè)計，不斷加強對高層民用建筑防火設(shè)計優(yōu)化措施的分析研究，以便促進高層民用建筑設(shè)計水平的提升。

1高層民用建筑火災(zāi)特征

1.1火勢擴散速度快

高層建筑結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，電梯井、排氣管等管道井比較多，它們在高層建筑內(nèi)的位置是相對固定的，一旦有火災(zāi)險情，這些構(gòu)造就會立即導(dǎo)致煙囪效應(yīng)[1]，使火災(zāi)快速蔓延。同時，高層建筑中保溫層、室內(nèi)裝修等所用的材料可燃性較強，也會助長火勢。大火順著管道井迅速擴散，產(chǎn)生的有毒煙霧也會隨之快速蔓延，造成極其嚴重的后果。

1.2人員密集，疏散救援難度較大

高層民用建筑的使用性質(zhì)多為住宅樓或辦公樓，最大的特點就是人員密度較大。通常此類建筑的層間多以豎井連通，當發(fā)生火災(zāi)時，火勢會迅速擴散，留給救援人員的時間余地非常小。就高層建筑火災(zāi)救援常用的登高消防車來說，在遇到重大險情時其作用的發(fā)揮嚴重受限。比如，出現(xiàn)火災(zāi)險情的高層建筑比登高消防車的極限高度還高，甚至建筑物超過百米高度，超出外部火災(zāi)救援力所能及的高度范圍，這時救援難度就非常大，需要建筑物自身配置的消防系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮救援作用。但是有些高層建筑施工質(zhì)量不高，配套的消防設(shè)施不齊全，定期的消防檢測也不嚴謹，一旦發(fā)生嚴重火災(zāi)，救援就會非常困難。還有些高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)采用了玻璃幕墻，當發(fā)生火災(zāi)時，玻璃幕墻容易碎裂，阻礙救援工作的開展[2]。

2高層民用建筑防火設(shè)計存在的問題

2.1消防設(shè)施和安全疏散通道設(shè)計不滿足要求

目前，國內(nèi)多數(shù)高層民用建筑的方案設(shè)計完全以開發(fā)商的需要為依據(jù)和出發(fā)點，而開發(fā)商基于自身利益設(shè)置的設(shè)計標準常欠缺科學(xué)合理性。具體到建筑物的防火設(shè)計，存在各個防火分區(qū)配置的消防設(shè)施簡陋的問題[3]，火災(zāi)發(fā)生時形同虛設(shè)，往往延誤火災(zāi)救援，導(dǎo)致重大安全事故。同時，對于安全疏散通道的設(shè)計，不是狹窄就是距離太遠，與國家相關(guān)技術(shù)標準相去甚遠，安全風險等級極高。

2.2電氣防火設(shè)計難度大

在高層民用建筑火災(zāi)事故中，由電力設(shè)備引發(fā)的情況較多。隨著人們生活水平的提高，各種電氣設(shè)備銷售旺盛，新型設(shè)備層出不窮，在給人們的生活帶來便利的同時，也給高層民用建筑造成了很大的運行負荷壓力，線路短路、超負荷運轉(zhuǎn)，以及接觸不良等導(dǎo)致的火災(zāi)事故屢見不鮮。同時，高層民用建筑內(nèi)部種類繁多、數(shù)量龐大的電氣設(shè)備給準確計算用電功率帶來了很大難度，如果業(yè)主裝修作業(yè)再違規(guī)操作，會極大程度上提高火災(zāi)事故的發(fā)生概率。

2.3建筑材料選擇不當

建筑材料的質(zhì)量直接影響建筑物的防火性能，建筑材料的選擇需綜合考慮建筑的重要等級、施工技術(shù)水平及建筑物的造價等多種因素，從而進行合理選擇，選擇防火性能好的材料。但在實際工程中，施工企業(yè)為了追求利益最大化，經(jīng)常出現(xiàn)選用達不到國家規(guī)范要求的劣質(zhì)材料的情況，給建筑物埋下了嚴重的安全隱患。

2.4總平面設(shè)計無法滿足消防設(shè)計需要

消防登高車只有在滿足登高操作條件的情況下才能發(fā)揮作用，保證在救援工作中能夠接近高層建筑的主體，確保消防員能夠進行建筑立面的滅火工作。登高車需要有足夠的沿建筑登高面實施登高作業(yè)的立面空間，國家相關(guān)消防技術(shù)規(guī)范中，針對登高操作，要求“高層建筑的底邊至少有一個長邊或周邊長度的1/4且不小于一個長邊長度，不應(yīng)布置高度大于5m、進深大于4m的裙房，且在此范圍內(nèi)必須設(shè)有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口”。但是在要求中并沒有提出對登高操作場地的要求，因而設(shè)計人員往往不會考慮登高車的操作需要，導(dǎo)致設(shè)計中并沒有給登高車留下足夠的操作場地，從而對救援工作造成嚴重影響。

3高層民用建筑防火設(shè)計的優(yōu)化對策

3.1優(yōu)化建筑防火設(shè)計實施方案

設(shè)計人員進行高層民用建筑防火設(shè)計時，需與承建單位保持密切溝通協(xié)調(diào)，尊重他們的實際需要，明確建筑物的類別等級，保障與周邊建筑的合理安全間距，在實地考察的基礎(chǔ)上，對消防設(shè)施和救援需要進行合理設(shè)置，全部設(shè)計技術(shù)標準均需達到國家相關(guān)技術(shù)標準要求。另外，還要針對建筑物實際用途和耐火等級，核算建筑物內(nèi)部人員密度，對疏散樓梯的數(shù)量分布及凈寬度數(shù)據(jù)進行合理設(shè)計，確保發(fā)生火災(zāi)事故時建筑物內(nèi)部人員能迅速疏散逃生，為火災(zāi)救援提供充足的便利條件。

3.2加強電氣技術(shù)應(yīng)用

設(shè)計人員對高層民用建筑進行防火設(shè)計時，需高度重視電氣設(shè)備使用情況，要準確統(tǒng)計建筑物用電具體狀況，結(jié)合民用建筑電氣設(shè)備使用特點，對具體的防火設(shè)計需要和技術(shù)標準進行科學(xué)規(guī)劃，所有高層民用建筑的電氣設(shè)備和線路線纜材料均需保證符合國家技術(shù)標準[4]。日常運維期間也要對電氣設(shè)備進行定期檢測，有老化或其他缺陷情況需立即維修，如果發(fā)現(xiàn)存在嚴重安全隱患，需馬上調(diào)換，確保電氣設(shè)備用電安全。

3.3選擇適用的防火材料

倘若高層民用建筑使用了燃點較低的建筑材料，一旦遭遇高溫條件或遇到明火，就極易使火災(zāi)大面積蔓延。因此，工程設(shè)計人員不應(yīng)盲目追求經(jīng)濟效益，不能貿(mào)然使用低價的施工材料，要加強對施工材料燃點和安全性能方面的綜合考量，從材料選購到具體使用都要選擇適配的耐火材料，確保高層民用建筑防火安全[5]。

3.4優(yōu)化建筑平面設(shè)計

高層民用建筑的平面設(shè)計需嚴格執(zhí)行國家相關(guān)技術(shù)標準。以某綜合商業(yè)體高層建筑設(shè)計為例，在建筑物的第一、二層及中間層等都要設(shè)置多個可供單獨出入的門口，確保重大火災(zāi)險情發(fā)生時能迅速疏散人員，防止群眾因恐慌而引起混亂，妨礙人員逃生[6]。最好在高層民用建筑周邊以放射線形式設(shè)計出入車道，實在無法進行環(huán)形設(shè)計的，可于建筑物兩側(cè)設(shè)計消防車道，需保證不小于4m的消防車道寬度[7]。

3.5科學(xué)設(shè)計建筑防火結(jié)構(gòu)

（1）科學(xué)設(shè)置防火墻。高層民用建筑防火性能是否達標取決于防火墻設(shè)置是否合理。從高層民用建筑工程特點來看，其防火墻設(shè)置形式以U型和L型為主，位置以建筑物內(nèi)部構(gòu)造的拐角處居多。如果需要在防火墻內(nèi)側(cè)加設(shè)乙級固定防火墻，則沒有這種對安全距離的硬性要求[8]。（2）科學(xué)設(shè)置管道井。高層民用建筑的各個樓層管道井設(shè)置數(shù)量通常是2～3個，管道井與樓板相交部位處需設(shè)置防火分隔，分隔材料需保證為阻燃材料，耐火等級需與樓板最高限額相同。若該建筑物高度達到100m以上，各個樓層的防火分隔需保證為獨立存在式設(shè)置，管道井檢修作業(yè)預(yù)留門需保證防火門設(shè)置等級。（3）科學(xué)設(shè)計電梯井及防煙和封閉樓梯間的鋼筋保護層。高層民用建筑防煙樓梯間的防火設(shè)計，對建筑前室和封閉式樓梯內(nèi)墻有嚴格規(guī)定，需在同樓層朝向公共走廊方向設(shè)置疏散門，房間的其他門窗結(jié)構(gòu)嚴禁在此方位設(shè)置，需保證消防電梯前室設(shè)計在與建筑物最靠近外墻的位置，樓道一層需設(shè)置消防電梯對外出口。在進行高層民用建筑施工前，要做好火災(zāi)引起鋼筋高溫變形的風險分析，避免由大火高溫灼燒引發(fā)鋼筋變形或破壞混凝土結(jié)構(gòu)黏結(jié)力[9]。（4）科學(xué)設(shè)計消防給排水系統(tǒng)。高層民用建筑的防火設(shè)計需保證火災(zāi)發(fā)生時能及時供水，當發(fā)生火災(zāi)時，若消防系統(tǒng)供水不力，將會加速火災(zāi)蔓延，引發(fā)重大人員傷亡。這就要求設(shè)計人員在對高層民用建筑進行設(shè)計時，要充分評估消防系統(tǒng)的給水極限，在此基礎(chǔ)上為建筑物配置相應(yīng)的給水設(shè)施[10]。科學(xué)合理的給排水系統(tǒng)設(shè)置可有效提高建筑物的火災(zāi)防控能力，也可把消防設(shè)施成本投入壓縮到最低限度，確保防火設(shè)計的安全穩(wěn)定性。要在保證樓層高度、使用功能等具體需求的前提下進行給排水設(shè)計，建筑物的消防給排水管道必須專用，以保障排水管道運行順暢為原則優(yōu)化設(shè)計方案。

3.6完善安全疏散設(shè)施設(shè)計

（1）完善疏散通道設(shè)計。確保當高層民用建筑出現(xiàn)火災(zāi)險情時，疏散通道可為樓內(nèi)人員提供逃生通道。疏散通道的防火設(shè)計宗旨是簡單易懂，確保各類疏散人群一看就懂，疏散通道路線最好為直線，盡量避免多彎路設(shè)計，需保證通道暢通無阻，不得有任何突出構(gòu)造物影響疏散和逃生速度[11]。（2）完善疏散樓梯間設(shè)計。高層民用建筑的電梯和疏散樓梯不得混合設(shè)計，原因是普通電梯沒有防煙防火和排煙等功能，火災(zāi)狀態(tài)下這種電梯極易發(fā)生二次火災(zāi)，電梯內(nèi)人員在封閉空間下逃跑不及，會導(dǎo)致傷亡更加慘重。在火災(zāi)發(fā)生時，樓梯的疏散作用非常重要，樓梯的防火設(shè)計需突出以下兩點：保證疏散人群的安全距離；需以超過百人同時疏散的標準設(shè)計樓梯凈寬[12]。（3）完善安全出口設(shè)計。高層民用建筑安全出口的設(shè)計要求有以下三點：安全出口需保證不少于2個；安全出口位置需分散；保證所有安全出口有≥500m的安全間距。

4結(jié)束語

人民安全重于泰山，對于人員容納數(shù)量巨大且火災(zāi)救援難度較大的高層民用建筑來說，其防火設(shè)計必須成為建筑工程設(shè)計的重點內(nèi)容。因此，設(shè)計人員應(yīng)全面客觀地了解和梳理高層民用建筑防火設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題，探索防火設(shè)計優(yōu)化策略，提高設(shè)計水平，確保高層民用建筑各個環(huán)節(jié)設(shè)計的科學(xué)性與可行性。

作者:王誠 金栩成 單位:臺州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司