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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(diǎn)，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(jì)的科學(xué)合理性，但是當(dāng)前部分高層民用建筑的防火設(shè)計(jì)仍存在問(wèn)題。對(duì)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(jì)存在的問(wèn)題，并提出防火設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)策，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層民用建筑；防火設(shè)計(jì)；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(xiàng)目不斷開(kāi)展的情況下，城市可用土地資源相對(duì)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(duì)于民用建筑工程來(lái)說(shuō)，保證建筑內(nèi)用戶生命財(cái)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(cái)產(chǎn)安全的最大威脅就是火災(zāi)，因此開(kāi)展高層民用建筑工程設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分重視防火設(shè)計(jì)，不斷加強(qiáng)對(duì)高層民用建筑防火設(shè)計(jì)優(yōu)化措施的分析研究，以便促進(jìn)高層民用建筑設(shè)計(jì)水平的提升。

1高層民用建筑火災(zāi)特征

1.1火勢(shì)擴(kuò)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?cè)诟邔咏ㄖ?nèi)的位置是相對(duì)固定的，一旦有火災(zāi)險(xiǎn)情，這些構(gòu)造就會(huì)立即導(dǎo)致煙囪效應(yīng)[1]，使火災(zāi)快速蔓延。同時(shí)，高層建筑中保溫層、室內(nèi)裝修等所用的材料可燃性較強(qiáng)，也會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)。大火順著管道井迅速擴(kuò)散，產(chǎn)生的有毒煙霧也會(huì)隨之快速蔓延，造成極其嚴(yán)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(diǎn)就是人員密度較大。通常此類(lèi)建筑的層間多以豎井連通，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火勢(shì)會(huì)迅速擴(kuò)散，留給救援人員的時(shí)間余地非常小。就高層建筑火災(zāi)救援常用的登高消防車(chē)來(lái)說(shuō)，在遇到重大險(xiǎn)情時(shí)其作用的發(fā)揮嚴(yán)重受限。比如，出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情的高層建筑比登高消防車(chē)的極限高度還高，甚至建筑物超過(guò)百米高度，超出外部火災(zāi)救援力所能及的高度范圍，這時(shí)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(cè)也不嚴(yán)謹(jǐn)，一旦發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi)，救援就會(huì)非常困難。還有些高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了玻璃幕墻，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，玻璃幕墻容易碎裂，阻礙救援工作的開(kāi)展[2]。

2高層民用建筑防火設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1消防設(shè)施和安全疏散通道設(shè)計(jì)不滿足要求

目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)高層民用建筑的方案設(shè)計(jì)完全以開(kāi)發(fā)商的需要為依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)，而開(kāi)發(fā)商基于自身利益設(shè)置的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)常欠缺科學(xué)合理性。具體到建筑物的防火設(shè)計(jì)，存在各個(gè)防火分區(qū)配置的消防設(shè)施簡(jiǎn)陋的問(wèn)題[3]，火災(zāi)發(fā)生時(shí)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(shí)，對(duì)于安全疏散通道的設(shè)計(jì)，不是狹窄就是距離太遠(yuǎn)，與國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相去甚遠(yuǎn)，安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)極高。

2.2電氣防火設(shè)計(jì)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(xiāo)售旺盛，新型設(shè)備層出不窮，在給人們的生活帶來(lái)便利的同時(shí)，也給高層民用建筑造成了很大的運(yùn)行負(fù)荷壓力，線路短路、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以及接觸不良等導(dǎo)致的火災(zāi)事故屢見(jiàn)不鮮。同時(shí)，高層民用建筑內(nèi)部種類(lèi)繁多、數(shù)量龐大的電氣設(shè)備給準(zhǔn)確計(jì)算用電功率帶來(lái)了很大難度，如果業(yè)主裝修作業(yè)再違規(guī)操作，會(huì)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(dāng)

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(jí)、施工技術(shù)水平及建筑物的造價(jià)等多種因素，從而進(jìn)行合理選擇，選擇防火性能好的材料。但在實(shí)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(dá)不到國(guó)家規(guī)范要求的劣質(zhì)材料的情況，給建筑物埋下了嚴(yán)重的安全隱患。

2.4總平面設(shè)計(jì)無(wú)法滿足消防設(shè)計(jì)需要

消防登高車(chē)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(jìn)行建筑立面的滅火工作。登高車(chē)需要有足夠的沿建筑登高面實(shí)施登高作業(yè)的立面空間，國(guó)家相關(guān)消防技術(shù)規(guī)范中，針對(duì)登高操作，要求“高層建筑的底邊至少有一個(gè)長(zhǎng)邊或周邊長(zhǎng)度的1/4且不小于一個(gè)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度，不應(yīng)布置高度大于5m、進(jìn)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(méi)有提出對(duì)登高操作場(chǎng)地的要求，因而設(shè)計(jì)人員往往不會(huì)考慮登高車(chē)的操作需要，導(dǎo)致設(shè)計(jì)中并沒(méi)有給登高車(chē)留下足夠的操作場(chǎng)地，從而對(duì)救援工作造成嚴(yán)重影響。

3高層民用建筑防火設(shè)計(jì)的優(yōu)化對(duì)策

3.1優(yōu)化建筑防火設(shè)計(jì)實(shí)施方案

設(shè)計(jì)人員進(jìn)行高層民用建筑防火設(shè)計(jì)時(shí)，需與承建單位保持密切溝通協(xié)調(diào)，尊重他們的實(shí)際需要，明確建筑物的類(lèi)別等級(jí)，保障與周邊建筑的合理安全間距，在實(shí)地考察的基礎(chǔ)上，對(duì)消防設(shè)施和救援需要進(jìn)行合理設(shè)置，全部設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均需達(dá)到國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，還要針對(duì)建筑物實(shí)際用途和耐火等級(jí)，核算建筑物內(nèi)部人員密度，對(duì)疏散樓梯的數(shù)量分布及凈寬度數(shù)據(jù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)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(qiáng)電氣技術(shù)應(yīng)用

設(shè)計(jì)人員對(duì)高層民用建筑進(jìn)行防火設(shè)計(jì)時(shí)，需高度重視電氣設(shè)備使用情況，要準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)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(diǎn)，對(duì)具體的防火設(shè)計(jì)需要和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[4]。日常運(yùn)維期間也要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行定期檢測(cè)，有老化或其他缺陷情況需立即維修，如果發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)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(diǎn)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(jì)人員不應(yīng)盲目追求經(jīng)濟(jì)效益，不能貿(mào)然使用低價(jià)的施工材料，要加強(qiáng)對(duì)施工材料燃點(diǎn)和安全性能方面的綜合考量，從材料選購(gòu)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(jì)

高層民用建筑的平面設(shè)計(jì)需嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。以某綜合商業(yè)體高層建筑設(shè)計(jì)為例，在建筑物的第一、二層及中間層等都要設(shè)置多個(gè)可供單獨(dú)出入的門(mén)口，確保重大火災(zāi)險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)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(jì)出入車(chē)道，實(shí)在無(wú)法進(jìn)行環(huán)形設(shè)計(jì)的，可于建筑物兩側(cè)設(shè)計(jì)消防車(chē)道，需保證不小于4m的消防車(chē)道寬度[7]。

3.5科學(xué)設(shè)計(jì)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(dá)標(biāo)取決于防火墻設(shè)置是否合理。從高層民用建筑工程特點(diǎn)來(lái)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(jí)固定防火墻，則沒(méi)有這種對(duì)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(gè)樓層管道井設(shè)置數(shù)量通常是2～3個(gè)，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(jí)需與樓板最高限額相同。若該建筑物高度達(dá)到100m以上，各個(gè)樓層的防火分隔需保證為獨(dú)立存在式設(shè)置，管道井檢修作業(yè)預(yù)留門(mén)需保證防火門(mén)設(shè)置等級(jí)。（3）科學(xué)設(shè)計(jì)電梯井及防煙和封閉樓梯間的鋼筋保護(hù)層。高層民用建筑防煙樓梯間的防火設(shè)計(jì)，對(duì)建筑前室和封閉式樓梯內(nèi)墻有嚴(yán)格規(guī)定，需在同樓層朝向公共走廊方向設(shè)置疏散門(mén)，房間的其他門(mén)窗結(jié)構(gòu)嚴(yán)禁在此方位設(shè)置，需保證消防電梯前室設(shè)計(jì)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(duì)外出口。在進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)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(jì)消防給排水系統(tǒng)。高層民用建筑的防火設(shè)計(jì)需保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)能及時(shí)供水，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，若消防系統(tǒng)供水不力，將會(huì)加速火災(zāi)蔓延，引發(fā)重大人員傷亡。這就要求設(shè)計(jì)人員在對(duì)高層民用建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分評(píng)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]?？茖W(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(jì)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(jìn)行給排水設(shè)計(jì)，建筑物的消防給排水管道必須專(zhuān)用，以保障排水管道運(yùn)行順暢為原則優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

3.6完善安全疏散設(shè)施設(shè)計(jì)

（1）完善疏散通道設(shè)計(jì)。確保當(dāng)高層民用建筑出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)，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(jì)宗旨是簡(jiǎn)單易懂，確保各類(lèi)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(jì)，需保證通道暢通無(wú)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(jì)。高層民用建筑的電梯和疏散樓梯不得混合設(shè)計(jì)，原因是普通電梯沒(méi)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(huì)導(dǎo)致傷亡更加慘重。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，樓梯的疏散作用非常重要，樓梯的防火設(shè)計(jì)需突出以下兩點(diǎn)：保證疏散人群的安全距離；需以超過(guò)百人同時(shí)疏散的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)樓梯凈寬[12]。（3）完善安全出口設(shè)計(jì)。高層民用建筑安全出口的設(shè)計(jì)要求有以下三點(diǎn)：安全出口需保證不少于2個(gè)；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(yǔ)

人民安全重于泰山，對(duì)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(lái)說(shuō)，其防火設(shè)計(jì)必須成為建筑工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。因此，設(shè)計(jì)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(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，探索防火設(shè)計(jì)優(yōu)化策略，提高設(shè)計(jì)水平，確保高層民用建筑各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可行性。

作者:王誠(chéng) 金栩成 單位:臺(tái)州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司