高层建筑的防火设计探讨

宋家弘

摘要：随着社会城市化建设进程不断加快，建筑行业发展与土地资源紧缺矛盾问题日渐严峻。为从根本上提升城市土地利用率，建筑工程结构逐渐趋向于智能化、高层化发展，致使建筑内部火灾隐患进一步增多。本文就针对此，以高层建筑防火设计特征及原则为切入点，提出建筑工程防火设计要点，以期为未来消防工作的高质高效开展提供理论性参考建议。

关键词：高层建筑;防火设计;具体措施

高层建筑具有建筑材料复杂、容纳人数多等特征，通过大力推动建筑工程高层化发展，能够切实提升大众生活质量，缓解城市建设用地紧张问题。但由于建筑结构变高，内含火灾隐患问题更多，需要在高层建筑设计环节细致分析火灾隐患、火灾扑救难度等因素，对高层建筑结构进行合理优化，最大限度控制火灾造成的影响范围，保障人民财产利益安全。

一、高层建筑火灾特征

（一）火灾蔓延速度快

就目前来看，高层建筑内部家装装饰材料多数为易燃物品，在发生火灾情况下，火势将会顺管道、电器、设备电梯等向外蔓延，影响范围更大。同时，高层建筑内部存在很多管道，此些管道在发生火灾后会具备烟囱作用，向火灾现场输送气流，切实增加火灾扑救难度。

（二）火灾救援难度大

高层建筑火灾人员疏散、救援难度远比普通建筑救援难度更大。高层建筑主要交通工具为电梯，因部分电梯缺乏防火、防烟、防火等功能，导致受困于电梯的人面临更加危急的情况[1]。不仅如此，高层建筑楼层高、距离长，产生出的巨大烟雾会影响楼内被困人员与救援人员的视线，致使救援时间延长。

（三）火灾扑救危险度高

现阶段建筑呈现出高层化发展趋势，但地区内消防云梯数量却较为有限，云梯高度也受到极大限制。对于一些高度达100米以上的超高层建筑而言，普通消防水枪难以发挥出有效救火作用，导致救援人员在扑灭火灾时的危险性更高。高层建筑居住人口密集，居住区域内汽车数量逐年增长[2]。在汽车停留于消防通道情况下，消防车难以行驶到指定救援地点，救援人员需步行进入，为火灾救援工作增加了巨大负担。

二、高层建筑防火设计现状及原则

（一）高层建筑防火设计现状

相较于普通建筑结构而言，高层建筑内部实体隔墙数量多，纵向与横向防止火势蔓延的功能较为显著，火灾事故并不频繁，致使建筑防火设计工作容易被忽视，防火设计技术准备工作并不充分[3]。同时，设计人员没有严格遵循《高层民用建筑设计防火规范》，设计方案专业性不强。较为忽视高层建筑防火设计的宣传与教育工作，导致建筑防火功能与预期目标存在一定差距，无法从根本上保障建筑用户的核心利益。

由此可见，我国高层建筑防火设施水平尚且处于有待提升阶段，建筑内部结构防火功能需要进一步完善。为保障地区城市化建设工作有序开展，需加大高层建筑防护设计工作管控力度，从根源处消除火灾隐患问题。

（二）高层建筑防火设计原则

为从根本上提升高层建筑防火设计水平，确保防火设计方案能够在后期指导高层建筑工程有序建设过程中发挥出重要作用，相关设计人员应当遵守以下原则：

第一，要求高层建筑房屋设计工作应当将建筑内部火灾隐患问题发生概率控制在最低范围之内;

第二，要求高层建筑防火设计工作需要依靠固定防护设施消除火灾隐患问题，控制火灾影响面积;

第三，要求建筑防火设计工作需要明确建筑结构的耐火强度，通过不断优化建设结构、选择适宜建筑施工材料，延长建筑用户安全撤离时间，保障建筑用户核心利益。

遵照此三种原则，可以将高层建筑防火设计工作分为主动防护系统与被动防火系统两大方向[4]。其中，主动防火系统就是通过自动或手动控制防火、报警、排烟以及消防给水等设施，尽早发现并扑灭火灾;被动防护系统就是在保障建设工程整体建设经济效益基础上，选择防火等级高的门窗材料，安装防火门、防火卷帘、防火吊顶等结构。将一个大件的空间划分为若干个小空间，确保火灾能够最大限度被控制在小范围内，在强制性设计规范规定时间内不可倒塌。现阶段我国被动防火设施工作应用范围最广，具备可靠性、长久性、经济性优势。

三、高层建筑防火设计重点

（一）建筑外墙保温结构防火设计

依照建筑结构所处地域特征不同，外墙保温防火设计方案应当进行专项完善，在保障各地区高层建筑外墙保温效果的同时，提升建筑结构，整体防火性能。举例而言，在气温较低地区，可以对高层建筑外墙门窗结构进行改造，通过将外墙夹心保温与内墙自保温技术结合在一起，切实提升外墙结构保温效果，控制火灾问题发生概率。注意选择不易燃烧的外墙保温材料，确保该材料性能优越、环保效益强。

（二）建筑防排烟防火设计

在高层建筑防火设计期间，防排烟设计工作需要分区域开展，不同防排烟结构不可重合在一起。依照国家及有关部门针对高层建筑防火设计工作颁布的相关规定，建筑内每个防排烟区域面积需小于500平方米，防排烟区域之间需要用挡烟垂壁与隔板划分。要求防排烟区域应设置排烟口，建筑外窗应当全部对外开启，确保每个住户空间结构均能够满足建筑防排烟要求[5]。在高度超过33米的高层建筑防排烟防火设计时，应当设置高层疏散楼梯，在该楼梯前室设置防烟设施，为建筑内人员疏散及救援工作提供有利环境条件。建筑防排烟设计主要分为自然防排烟与机械防排煙两种方式。其中，自然防排烟主要就是将烟气利用外窗阳台及竖井排出，机械防排烟主要就是通过机械加压或减压方式排除屋内烟气，提升救援效率。

（三）建筑电气设备防火设计

在建筑大于12层后，供电安全性及可靠性管理难度更大，因此需要在设计电梯与消防报警设施时，采用双回路供电法，事先准备好充足的备用电源。要求高层住宅建筑、小区内部消防设施数量及安装环节应当严格遵照国家相关标准，保障供电设施消防活动的独立性。派专人监督维护高层建筑内消防电梯、防排烟系统、消防水泵等设备，确保此些设备能够实施高效运行。

（四）建筑安全疏散楼梯防火设计

在高层建筑发生火灾后，电梯无法正常运转，需要将楼梯作为重要疏散通道。不同高层建筑楼梯情况存在较大差异，在每一层楼梯建筑面积大于650平方米以上时，需要每层都设置一个安全出口，安全疏散电梯应直接连通屋面。在高层建筑设有裙房结构的情况下，需要在裙房内设置独立消防楼梯，防止出现裙房住户也需从主建筑楼梯逃生等问题，切实提升用户疏散速度。

（五）建筑消防车道防火设计

高层建筑周边需要设置消防车专用通道，要求通道宽度不能小于4米。在高层建筑高度大于220米或临街长度大于150米的情况下，也需修建都不小于4米的消防车道。为最大限度发挥出消防车道积极作用，还需重点关注消防车登高场地设计工作，要求登高场地长度及宽度符合实际发货要求，场地坡度不可大于3%。场地与建筑之间不可存在任何障碍物，以便后期消防救援工作及时高效开展。

四、结语

总而言之，高层建筑防火设计工作对建筑实用性、安全性的影响深远。为从根本上提升高层建筑防火设计水平，相关工作人员需要细致分析火灾发生时的各项特征，专项制定出不同建筑内结构防火方案，为平稳推动地区城市化发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]荆可歆.高层建筑防火设计问题及解决措施[J].建筑设计管理，2016，33（02）：86-89.

[2]杜春宇.浅谈超高层建筑防火设计存在的问题以及解决措施[J].中外建筑，2016（11）：134-136.

[3]刘伟强.珠江新城J1-2、J1-5地块超高层建筑消防设计探讨[D].广州大学，2012.

[4]刘思青.超高层建筑防火设计要点与新型防火材料应用[J].山西建筑，2017，43（06）：29-30.

[5]李伟.高层民用建筑防火设计问题分析及对策[J].四川水泥，2019（11）：97.