北京特种工程设计研究院 北京 100028
摘要：现如今，我国建筑行业发展迅速，在这样的背景下，为了有效增强民用建筑的土地利用率，人们提出了高层建筑的设计理念。为了保障居民用户的生命财产安全，在高层民用建筑建设过程当中则要求逐步加强其防火设计，通过加强对楼层的设计，有效解决其中所存在的安全隐患，进而保障人们的生命财产安全。
关键词：高层民用建筑；防火设计；问题
引言
随着我国社会经济的快速发展，我国城市建设的发展也得到了显著的提升，同时高层建筑的数量也在持续增加。由于高层建筑楼层过高，不仅大大增加了建筑结构的复杂性，而且也提高了人员疏散的难度。如果高层建筑发生火灾，就会加大扑救难度，从而严重影响到人们的生命财产安全。所以一定要加强高层建筑的防火设计工作。
1高层建筑火灾特点
1.1火灾隐患多
高层建筑中，多使用精装修，但是装修过程中使用的装修材料存在一定易燃性，影响高层建筑的消防安全，并且在建筑物使用过程中，电气设备是重要的配套设施，但是其在建筑物中埋设的暗线容易出现老化和漏电问题，会出现电路失火情况，在进行建筑装修的过程中，由于用火不慎、检修焊割容易引起火灾。
1.2楼层垂直高度大，疏散路程较长
高层建筑物在消防上存在的另一个难点是楼层垂直高度大，疏散路程较长。楼层垂直高度大，疏散路程较长带来的主要问题是高层的人们撤离时需要更多的撤离时间，并且在撤离的过程中受到浓烟和火势增大等的影响会增加人们逃生的难度，从而降低人们的安全逃生系数。此外，由于高层建筑物内部结构的复杂性以及消防人员在进行救援时需要配备大量的救援设备，使得消防人员在攀爬楼梯救援时会耗费大量的体力和救援时间，降低了消防人员的消防效率，减少了消防人员救援的人数。因此，在对高层建筑的设计过程中要重点关注这个问题。
1.3火势蔓延快
通过调查研究发现，高层民用建筑一旦发生火灾，火势蔓延的速度较快。发生该现象的主要原因是因为在高层民用建筑设计的过程当中，其相应的工作人员没有做好相应的设计工作，在房屋结构的设计当中，由于受到高层建筑楼层之间的影响，导致在高层房屋建筑的防火分隔离处理工作难以有效开展。倘若高层的民用建筑发生火灾，管井道会加速火势蔓延的速度，进而导致火灾救援工作难以高效开展。在高层民用建筑设计过程当中，除了楼层之间的设计不合格以及楼层结构设计不达标等问题之外，另一个方面则是由于施工人员在其施工环节当中没有足够的安全意识，造成施工质量不达标，而有关的监管部门没有做好相应的监管工作，以此增加了高层建筑的不安全指数。同时，在高层建筑装修的过程当中，其选用的装修材料大都属于易燃材料，在火灾发生时，火势就能够顺着各种管道迅速蔓延，加大了消防人员的工作难度。
2高层建筑防火设计问题分析
2.1建筑管井多，极易发生烟囱效应
由于高层建筑内的管井数量比较多，并遍布于各个楼层之间，所以很容易产生严重的烟囱效应。现如今，大多数的高层建筑装修材料陈设都是易燃材料，所以如果发生火灾事故，火势就会因各竖向的管井而加快蔓延速度，比如：电梯井和楼梯间以及排气道等。因为上述这些管井的结构比较特殊，所以特别容易导致严重的烟囱效应，不但会促进火势蔓延的势头，而且还会加快流动烟雾，从而加了损失程度。
2.2建筑材料选择不当
建筑工程所采用的原材料对于建筑工程的质量而言，具有重要的作用。一方面直接影响着建筑工程的整体稳定和安全性能，另一方面对于建筑工程的防火性能也具有重要的影响。统计资料显示，当前我国的建筑火灾大都和建筑材料受到高温灼烧或者明火而引起的燃烧，并且材料在防火性能方面主要存在以下问题：一是对于建筑材料的防火性能没有予以足够的重视。有些建筑企业在施工过程中，片面强调节约成本，单纯以市场价格的高低来选取建筑材料，而对于其防火的性能没有予以足够的重视，一旦火灾出现，建筑材料助长了火势。二是建筑材料存在危害。实际上，火灾罹难的人员中，大部分是由于燃烧过程中释放的有毒有害气体和烟雾导致窒息而死的，这当中，建筑材料中有有害物质占据了很大一部分，并且这些气体和烟雾对于救援和疏散工作造成一定的阻碍，最终导致悲剧的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3救火装备不够，救援工作阻碍重重
高层建筑物在消防上还存在的另一个难点是救火装备不够，救援工作阻碍重重。对于较高的楼层来说，一旦发生火灾，普通的消防水炮、水枪达不到其需要的灭火高度，从而无法将高处楼层的火扑灭。此时，就需要利用高处楼层内部原本配备的灭火装置进行灭火。但是由于高层建筑物内部配备的灭火装置有限，居民和工作人员不会使用灭火装置，消防人员难以到达高处等问题，使得利用高处楼层内部灭火装置进行灭火的方案难以实施，并且在火势较大时达不到完全灭火的效果。此外，对于一些建筑物比较密集的区域，大型的消防车难以进入并进行相关操作，这就给高层建筑物的消防带来更大的问题。因此，对于高层建筑物内部灭火装置的设计和高层建筑的地理位置的设计是需要重点考虑的问题。
3高层建筑防火设计方法
3.1明确防火安全目标
（1）总目标。建筑防火的总体目标就是要将损失降低到最小程度，主要是保障建筑内人员的生命安全、保护建筑的结构和环境、减少火灾带来的财产损失等等。（2）功能目标。这是对于总目标的具体明确，比如在保障人员生命安全方面，主要是在建筑内发生火灾的情况下，人员能够及时转移到安全的区域。（3）性能目标与相关指标。这是对于功能指标的进一步细化，通过合理的设计来达到总目标、功能目标的需求。性能指标的主要功能就是对建筑工程防火设计方案的科学合理性进行考量和评判，并在此基础上，充分参考预期目标，进行全面的分析，进行查漏补缺。
3.2要确定可能发生的火灾情景
在高层建筑防火中性能化设计中，火灾场景能有效评估发生火灾时防火设计方案的合理性。基于此，火灾场景确定以及设计过程都会具备代表性，要应用热释放速率、火灾增长速率、燃烧产物等基础参数进行判定，为后续分析工作的全面开展提供了基础性的实验依据。
4加强高层民用建筑防火设计的对策
4.1优化疏散通道设计
在高层民用建筑的房屋设计过程当中，则要求相应的工作人员能够有效加强对高层建筑防火设计的认识，能够结合具体的施工要求以加强房屋建筑的结构设计工作。在高层建筑设计时，需要合理设计安全疏散通道，以在当危险来临时，能够帮助人们及时的远离火灾现场，且能够有效疏散相关人员。火灾发生时，主要通过楼梯来疏散相应的人员，因而在高层民用建筑防火设计过程当中，则要求其相应的工作人员能够加强对楼梯的设计，设置独立的防烟楼梯间，以有效避免烟尘扩散，进而危及人们的生命财产安全。除此之外，在高层民用建筑的设计过程当中，需要综合考虑到多方面的因素来设计相应的求生通道。实际上，在火灾发生时，最主要的就是加强对人员的紧急疏散和运送工作。在高层房屋建筑设计过程当中，可以设计相应的避难层，以对相关人员进行紧急疏散和安置，让居民能够在一个相对较安全的地方等待救援，以此为消防队的救援工作挤出时间。为了加强高层建筑楼层之间的防火隔离工作，在具体设计过程当中，则要加强对走道的设计。在其各个楼层设置合理的照明及消防安全设备，同时在高层建筑防火设计过程中，可以结合具体的情况，以不断优化疏散通道设计工作，设置防火楼梯间，以有效加快被困人员的疏散速度。同时，还可以结合具体的情况，增加多个安全出口，以加快人员疏散的效率。
4.2合理设置消防电梯和避难层
第一，如果发生火灾的情况，则需要立即关闭电源，并且严禁使用工作电梯，进而可以确保消防工作的安全性，基于这种情况上起到关键作用的就是消防电梯，因为消防电梯可以将消防人员和消防器具及时的赶到火灾现场，所以用最快的速度将伤员送往医院。另外，消防电梯井一定要具有独立性，同时还应该在不同的防火区设置灭火设备，不仅可以加大覆盖区域，而且还可以提高消防救援的效率。不过，消防电梯的数量则需要根据实际的楼层情况进行设置，同时还应在电梯井底做好排水措施，进而可以有效避免水流过多阻碍电梯正常运行的情况。第二，在高层建筑当中，因为居住人员比较集中，并且数量比较多，如果发生火灾就无法确保人员的安全性，所以在进行防火设计的过程中，应设置临时的避难层，进而可以保证人员的安全。设置避难层不但可以有效的将人群之间的距离缩短，而且还可以将居住人员送达安全的区域，进而有效降低消防工作的压力。根据设计规范，两个避难层之间应该控制在15层之内，从而才有益于营救工作。不过，疏散楼梯则需要设置可以直接通往避难层的门，同时其也能直达地面。另外，避难层的装修材料应选用不燃材料，同时还应该设置相应的消防专线电话和消防器具。
4.3优化高层建筑的防排烟设计
对于高层建筑来说，发生火灾时，其造成的影响的是巨大的，且火灾现场救灾难度极大，因此，在考虑防火因素后也要考虑防排烟的设计。在火灾现场，燃烧过程会产生大量的浓烟，这些浓烟充斥在建筑内部，就会对被困人员造成极大的伤害。同时，还需要考虑出现火灾情况下利于救助的局面。因此，需要科学优化高层建筑防排烟设计，着力排出烟雾，减小室内烟雾浓度和提升能见度。此外，在实际设计工作中也要充分运用排烟设计方法，在发生火灾后能利用分割的方法来阻挡烟雾，有效降低火灾产生的烟雾对被困人员的身体健康所构成的威胁，大大提高安全疏散的效率与效果。
4.4配备齐全的设备
只有设置完善的消防设备以及合理的火灾设置系统，才可以保证高层建筑防火功能。火灾设置系统主要包括水灭火系统和自动报警系统。第一，水灭火系统可以快捷方便的实现高层建筑的自救。例如：大多数的地区的高层建筑通常会采用玻璃分隔材料，其可以在满足防火系统建设需求的基础上具备美观功能。通常情况下，自动喷头会设置在其分隔空间的左右两侧，一旦发生火灾就可以完成自救自防的工作。第二，高层建筑一般采用集中报警系统可以对火情进行提前预警：系统应由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、消防应急广播、消防专用电话、消防控制室图形显示装置、火灾报警控制器、消防联动控制器等组成。同时还可以设置其他功能的报警系统，如果发生火灾，建筑内部的人员就可以立即通知消防部门，既可以将报警的作用充分的发挥出来，又可以通过外界力量来控制火灾。
结语
总之，在高层民用建筑防火设计过程当中，则要求其相应的设计人员能够结合实际情况，充分认识到高层民用建筑防火设计的重要性，有效加强高层民用建筑消防供水，防排烟，电气防火，灭火器材等多方面的设计工作，以保障居民用户的生命财产安全。因而在高层房屋建筑设计过程当中，其设计的原则是确保火灾发生时，能够第一时间扑灭，有效阻止火势的蔓延，且能够有效加强人员疏散工作，以为居民用户的提供宝贵的逃生时间。
参考文献
[1]陈剑宇.高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用探究[J].建材与装饰，2016（33）.
[2]伍爱友，肖国清．性能化设计方法在高层建筑防火设计中的应用［J］．中国安全科学学报，2014，16（1）：83-87．
[3]农智.民用建筑设计中建筑防火技术的运用分析[J].广西民族大学学报（自然科学版），2016（S1）：199~201.
[4]于鹏祖.高层民用建筑的防火设计技术探析[J].建筑设计管理，2015，32（08）：91-92.
论文作者:刘海翔,赵仁广,杜永华,徐楠楠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/7
标签：火灾论文; 高层建筑论文; 高层论文; 人员论文; 民用建筑论文; 楼层论文; 工作论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;