上海豪昆建筑设计有限公司 上海 200433
摘要：当前，我国建筑工程越来越高层化，在各大城市中，高层及超高层建筑物屡见不鲜。房屋居住者的生命财产安全与高层民用建筑工程中防火设计水平有直接影响，而建筑出现火灾的几率会基于优秀的设计方案得到有效降低，与此同时，若火灾发生时，可以将较多的逃生时间给予居民和使用者，最大的降低了人们的生命财产在火灾中的损失。
关键词：高层民用建筑；防火设计问题；对策
引言
近些年，国民的居住需求及建筑材料的使用基于不断提升的生活水平而逐渐提高，在项目工程的建设中对建筑在防火设计重视及关注度日益攀升。然而有关建筑的防火设计方面在实际施工中并未明确要求部分要点，在属于人群密集型区域的医院及商业等公共建筑附近若突发火灾，波及范围较广，且以较快的速度蔓延火势，进而扑灭的时间较长，会造成不可估计的损失。由此可见，在实际施工建设中，为了使建筑的安全性得到提高，设计人员需保障有效的建筑防火设计。
1阐述高层民用建筑的基本特征
在我国高层民用建筑依据2018年版《建筑设计防火规范》GB50016-2014中规定为建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房和其他民用建筑。通常居住在高层民用建筑中的人群相对来说流动性不大。现代建筑框筒结构、框架及传统的塔式、板式等构成是从其外部形体分析并分类高层民用建筑。而就内部基本形体结构及空间组合方式而言由走廊式及单元式分类高层民用建筑。通常独立或组合单元式为单元式，跃廊式、外或内走廊式为走廊式。如今在城市中，由于每层2-4户（≤8户）、中心为楼梯或电梯的建筑为单元式，各住户相对独立，互不干涉，因此单元式为较常见的高层民用建筑，且一定的公共使用区域在建筑中的每一层均有保留，另外城市居民之所以可以接受单元式高层民用建筑，是因为建筑密度较小，可空余出大面积土地作为绿化设施，加大的建筑间距使得日照满足要求和比较好的建筑朝向，并节约土地，因此住宅区较多采用单元式高层建筑。
2防火设计的安全性判定依据
2.1时间判定依据
计算自火灾蔓延至安全区域撤离的时间在设计人员避难及逃离方案中需涉及到，而逃生时间便是指此时间段，详细来将便是针对逃生时间及火灾发展的量化分析通过人员生命安全进行判定，针对人员耐受极限程度（ASET）需借助时间线来分析，然后对比分析人员安全输送的时间（REST），若ASET＞REST时，在人类耐受极限之内，可判断为逃生人员在高层民用建筑内安全逃生；反之则所有逃生人员安全逃生不能得到保证。
2.2概括环境判定相关依据
针对发生火灾时实际逃生环境信息及ASET的参数结构进行分析是人员在高层民用建筑中逃生过程所应该做的，且综合分析判定是需要和建筑内烟气层的能见度、流热度及辐射度等基础条件相结合的。判定时间的标准通过以下3点进行阐述：1，人体的耐受时间在遭遇2.5kw/㎡以内的外界热辐射强度时约5分钟；2，人体的耐受时间在遭遇2.5kw/㎡的外界热辐射强度时约半分钟；3，人体的耐受时间在遭遇10kw/㎡或更高的外界热辐射强度时约3-4秒。设计高层建筑性能防火设计的方案参数基于以上时间判定标准及环境判定依据相结合而提供出来，使设计方案的合理性得以提高，且为全方面优化及落实性能化管理工作打下夯实的基础。
2.3阐述可燃物燃烧值的依据
任何可燃物其燃烧值是客观存在的，而其燃烧状态基于燃烧值标准被超过时便开始释放，燃烧能量守恒状态必然存在于其燃烧的始末状态。而作为典型的热效应是从发生火灾的角度分析得来的，由此涉及到建筑材料可燃性的等级分类，以及建筑围护材料及结构材料等建筑构件耐火极限的概念。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）的相关条文发生火灾时的升温曲线测试，对建筑非承重墙体和围护墙体主要考察其在耐火极限条件下是否能保持完整以及改状态下的隔热性能；而对于梁板柱等承重构件，主要考察其在耐火极限条件下的承载力变化以及结构的稳定性能。该依据是选取建筑防火材料的主要参考内容。
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3优化高层民用建筑防火设计的相关对策
3.1合理化防火设计
（1）明确的分类。通过一、二类划分高层民用建筑。住宅建筑（涵盖住宅设置商业服务网点的建筑）的建筑高度＞54m的是一类居住建筑；27m＜住宅建筑（涵盖住宅设置商业服务网点的建筑）的建筑高度＜54m的是二类居住建筑。
（2）建筑材料的耐火极限及燃烧性能的设计要求。根据不同建筑材料在高层建筑中的作用不同，对建筑材料的耐火极限也有不同的设计要求，3小时的耐火极限是一类高层民用建筑的承重墙及防火墙必须达到的，而2小时的耐火极限是分户墙、住宅建筑单元间的墙、电梯井、前室及楼梯间的墙体，而耐火极限大于1小时的墙体则用于突发火灾时疏散人群的走道两侧墙；
（3）合理的平面布局。由消防安全布局、平面布置及防火间距等均属于平面布局范畴；比如，大于13米为高层民用建筑中各高层间的防火间距，大于9米则是高层建筑裙房和周边高层间的防火间距。
（4）分离及分区防火防烟。火势的蔓延通过建筑物防烟、防火分区的设置对而得到有效控制，对火灾扑救及疏散人员安全撤离起到有利作用，使降低火灾损失的目的达成。比如，1500平方米为高层民用建筑所允许的最大防火分区建筑面积，为了使其他地区避免火灾蔓延，将用于隔离的防火卷帘及防火门需设置在各区连接的直接位置。为了防止另一防火分区在一定时间内通过烟气蔓延火灾设置防烟分区，由不燃材料或梁形成挡烟垂壁是其采用的措施。
（5）设置疏散、安全出口。在火灾发生时，设置的疏散及安全出口的宽度、数量及位置需满足安全、及时的疏散及撤离人员。防火规范及实际情况相结合并区别对待是设计时设计人员需注意的事项，而相应的疏散设施的确定需针对区域内使用人员的特性进行充分考量，将安全疏散人员的条件不断提高。比如，高于54m的高层住宅建筑，≥2个的安全出口设置在每单元的每层，而27m≤住宅建筑高度≤54m，且仅一个疏散楼梯设置在每单元时，为了使救援及疏散需求得以满足，需该楼梯和屋面相通，并通过屋面连通单元间的疏散楼梯。
3.2设计防火相关设施的不断完善
3.2.1设计室内、外消防给水系统
由消防水箱、消防水泵接合器、消防气压罐、增（稳压设备）、消防供水管道、消防水泵及水池或消防水源等组成消防给水设施。比如，和建筑设计防火规范相符合的消防水箱，因此将≥36立方米消防水箱用于＞100米的高层民用公共建筑，而两路消防供水是室外消防管道设计时必须的，环状为针对两路供水时布置的，枝状为小于10个时的室内消防栓且消防栓室外设计流量≤20L/s时布置的。
3.2.2自动喷水灭火系统
开式及闭式自动喷水灭火两类系统为依据不同的喷头型式进行分类的。选择符合设计原理的喷头是此处需要注意的重点事项。比如在布置于吊顶下的喷头应选择的喷头吊顶型或下垂型喷头；在不设置吊顶时应使用干式下垂型或直立型喷头。自动喷水灭火系统好的使用效果只有选择正确的喷头才能获得保障。
3.2.3设计火灾自动报警系统
消防联动控制系统和火灾测报器的简称便是火灾自动报警系统，早期探测及火灾报警的实现便是其原理，其控制信号由个消防设备发出，然后设备的反馈信号由其接收，作为自动消防设施将消防预定功能的基本任务得以实现。比如，由复合、气体、感光、感温及感烟5个基本类型构成而来火灾探测器。监控较易产生烟气的位置利用的是感烟探测器，而利用感温探测器监控较高温度的区域，将不同品种的探测器用于不同的环境及区域中达到监控及预测火灾的效果。
结语
总而言之，高层建筑火灾的发生在很大程度上可以基于可操作性、科学合理性在高层建筑防火设计中的保障而得以避免，基于此使居民的生命财产的安全得到最大化的保障。由此可见，针对建筑的防火设计在实际的建筑施工中提高重视及关注度，且依据实际的建筑工程情况，将防火设计落实到建筑工程的设计环节，将防火设计的水平提升到足够高度。与此同时，施工时的施工标准需依照防火设计严格执行，将有效的应用建筑防火技术得以提高，使建筑的安全性得到切实保障。
参考文献
[1]宋兴敏.建筑防火设计在建筑设计中的具体应用[J].装饰装修天地，2019（5）：186.
[2]张彦.建筑防火设计在建筑设计中的具体应用[J].百科论坛电子杂志，2018（5）：75.
[3]强礼梅.建筑防火设计在民用建筑设计中的应用与设计方式分析[J].大科技，2017（20）：319-320.
论文作者:乔豪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：建筑论文; 民用建筑论文; 火灾论文; 高层论文; 时间论文; 单元论文; 喷头论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;