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摘要：城市化进程的加快，使各种建筑越来越多，为了有效节省土地利用面积，容纳更多人口居住和生活，城市内的高层建筑也不断增加。市场经济快速发展推动了建筑业快速跟进，建筑业迎来了良好的发展机遇，建筑行业呈现了蓬勃的发展势头。高层建筑不但满足人们工作生活，同时也代表着一个城市发展的水平和层次，从一定意义上讲，高层代表了城市现代化程度。近年来，很多火灾事故为人们敲响了警钟，人们更加关注的还是高层建筑防火安全问题，高层消防显得越来越重要，如何进一步强化高层建筑防火设计与管理，则变得尤为重要与紧迫。基于此，文章就建筑防火设计在高层建筑设计中的具体应用进行分析。
关键词：建筑防火设计；高层建筑设计；具体应用
1建筑火灾的特点
1.1火灾蔓延方式多，速度快
建筑物的高度越高受到气压和风速的影响越大，当气流迅速流动时，一个很小的火花就会引起建筑物的火灾。在建筑物的内部还有着很长的垂直管道，例如电梯井、管井、电缆槽和排气管等，一旦建筑物的内部发生火灾时，火焰会沿着垂直管道迅速的向上蔓延。火灾的发生和天气有着很大的关系，如果天气仅仅是刮风，没有下雨，那么火灾的蔓延速度会更加的迅速，造成严重的后果。
1.2竖直管井数量较多，容易出现烟囱效应
在建筑物的内部会有很多的装饰材料，这些装饰材料大部分属于易燃产品，在火灾发生时，建筑物内部的楼梯、电梯井、排气通道、电缆坑等垂直竖井，竖井就像是烟囱一样，会出现叠加效应，气流的速度会加快，造成火势更加的凶猛，蔓延的速度更加迅速。
1.3人员过度集中，疏散困难
高层建筑物的主要交通工具是电梯，但是在火灾发生时，电梯会停止运行，那么建筑物当中唯一的疏散的设施是楼梯，有研究人员做过专门的调查，发现50层楼的人疏散事件需要两个小时，而且疏散速度会严重的影响伤亡的数量。因此在设计建筑物时，应当要进行充分的考虑，保证人员在火灾中的安全。
1.4装备要求较高，灭火难度增大
和普通建筑物比起来，高层建筑的灭火的救援更加的困难，在国内当前阶段中，高层建筑物一般在外墙使用玻璃幕墙，玻璃的破碎会造成人员的伤亡，消防人员难以进行救援，只能在外部喷水进行火灾的救援。并且在当前消防救援中，消防设备并不能满足高层建筑的救援，当前消防救援的最大高度为100m，消防车的射程只有150m，在很多城市中消防队伍并没有配备消防直升机[1]。因此对于超过150m建筑物消防队伍难以进行救援，只能是依靠建筑物内部的消防设施。
1.5起火事故原因多
（1）建筑物的功能比较复杂，电气化的程度比较高，有很多的电力设备，发生短路故障的概率增多，容易形成着火点。（2）室内人员数量较多，人为因素引发火灾的概率也会增加很多，一些人员会在室内吸烟，容易点燃一些物品。（3）装修材料中有很多的可燃化学材料，在一部分装修材料中，很容易被小火苗点燃，形成火灾。
2高层建筑防火设计的应用
随着高层建筑不断的增多，人们对生活环境质量要求的不断提高，消防技术应该逐渐应用到高层建筑结构设计中，充分发挥消防技术的作用，有效避免高层火灾的出现。
2.1设计流程
高层建筑的防火设计属于一项特别复杂的系统工程。第一，按照建筑物用途和功能，要进行有针对性的火灾设计。第二，符合国家和行业消防标准的要求，科学合理地设计出符合相关要求的消防方案。
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2.2设计方法
（1）明确设计范围。充分考虑建筑物的性质、用途和特点，建筑物的结构和布局，特别是防火重点和难点部位，提出防火设计方案，并根据各方要求进行合理设计。
（2）确定消防安全目标。（1）总体目标。建筑防火的总体目标是尽量减少损失，主要是保护建筑物内人员的生命安全，保护建筑物的结构和环境，减少火灾造成的财产损失等。（2）功能目标。这是针对整体目标，如在保护人身安全方面，主要是在建筑物发生火灾时，人员可及时转移到安全区域。（3）绩效目标及相关指标。这是对功能指标的进一步细化，通过合理的设计来实现总体目标、功能目标。绩效指标的主要作用是评价和评价建设项目消防设计方案的科学合理性，在此基础上，充分参考预期目标，进行综合分析，弥补遗漏。
2.3设计要点
（1）标准层消防设计。1）防火分区。标准层的核心是高层建筑中的主题空间，在进行火灾设计时起着重要的作用。在进行内部建筑设计时，室内房间一般由实心墙进行分离，而由于实心墙主要是砖和水泥组成，因此易燃物较少，起到了一定的防火作用。在进行设计时，也可以区分防火墙，一旦出现安全隐患，能够在短时间内到达核心层。2）安全疏散通道，在进行建筑设计时，必须严格按照国家规定标准进行安全疏散通道的设置，在允许的范围内尽可能多地确定出口数量，使出现火灾隐患时，能通过出口有效减少伤亡。
（2）高层建筑避难空间的消防设计。我国现在的建筑防火设计规范中，明确规定，超过100m的高层建筑，需要设置专门的人员疏散避难楼层，每15层则需要建立一个避难层通过避难层的防烟楼梯间应在避难层分隔、同层错位或上下层断开，但人员不一定必须要经避难层方能上下。
一般避难层按其围护方式分为以下类型：1）敞开式避难层。四周不设围护构件的避难层称之为敞开式。这种避难层主要建在顶层或是平屋顶上，结构简单，投资小，但是防御能力也较差，不能阻挡烟雾的入侵，同时也不能够遮风挡雨，不适合较为寒冷的地区使用。2）半敞开式避难层。四周设有高度不低于1.2m的防护墙，上部开设窗户和固定的金属百叶窗。具备良好的通风条件，可以进行自然排烟，还能够有效地防止烟气入侵，但是这种避难层，也不适合较为寒冷的地区。3）封闭式避难层（间），四周都使用耐火防护墙，会有独立的排烟系统，外墙及隔墙一般不开门窗；如开门窗，则采用甲级防火门窗。这种避难层，能够有效地阻挡烟雾的侵害，而且内部较为温暖，不受气候影响。
（3）门窗设计和应用。建筑设计中的门窗设计，不但能够增加室内的通风和彩光作用，一旦在火灾发生时也是重要的逃生途径。而现在我国的大部分建筑中缺乏救援窗口，部分业主出于安全考虑，会在门窗上增加固定的防护栏等，不能够考虑到防火设计的需求。在进行设计时，一定要在一侧每层固定位置设置救援窗口，并采用明显标识，严禁私自改造，为灾难发生时创造良好的逃生条件。
（4）防火墙的设计和应用。设计人员在进行建筑防火墙的设计时，首要，要根据建筑物的原墙体厚度，来选择合适的建筑材料。其次，建筑设计人员要保证防火墙本身的承重性，确保其不会因客观因素的影响而发生坍塌事故。在火灾事故发生时，建筑防火墙可以将火势来源与逃生人员隔离开来。有关建筑墙体材料的选择，设计人员最好选择耐高温的防火材料。
（5）在建筑楼梯内进行防火设计。设计人员在进行逃生楼梯的设计时，必须要考虑到火灾因素，在逃生楼梯内进行防火建筑设计，为居民楼逃生提供一个安全、稳定的通道。有关逃生楼梯内的防火设计，设计人员需要考虑到楼梯的高度，形状，位置等多个因素，设计与楼梯结构相吻合的建筑防火装置。
3结语
现代高层建筑火灾隐患多，扑救难度大。所以，高层建筑的防火设计，必须遵循“预防为主，精心设计，防消结合”的工作方针，立足自防自救，采用可靠的防火措施，做到技术先进、经济合理、安全适用。
参考文献
[1]曹菲.性能化设计方法在高层建筑防火设计中的应用[J].消防界（电子版），2016（08）：64.
[2]张彤彤，周一谋.性能化设计方法在高层建筑防火设计中的具体应用[J].民营科技，2016（05）：163.
论文作者:谭文东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/28
标签：建筑物论文; 火灾论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 人员论文; 楼梯论文; 发生论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;