临汾市建筑规划设计院 山西省临汾市 041000
摘要：目前在大中型城市，由于人口增长迅速，土地资源有限，高层建筑建设速度快，并逐渐成为城市建筑的主流。由于高层建筑的建筑容纳人数多，纵向交通容量有限，而且外部开放空间面积少，当突发火灾灾害时，避难和消防难度较大，造成大量的人员伤亡和财产损失。对此，本文将从建筑结构在发生火灾时抗变形能力、影响火灾发生的因素、阻止火势蔓延和人员安全疏散等方面入手，提出一些高层防火设计的措施。
关键词：高层建筑；防火设计；存在问题；解决措施
随着人民居住条件的改善，城市的扩大，民用建筑必将向大型化、高层化和使用功能的多样化发展。如何保证高层建筑实用、经济、合理、更加安全是摆在每一位建筑设计者面前的一项重要的课题。高层建筑的大量出现，对于建筑的防火问题也越来越突出。消防工作是以防为主，以消为辅，所以要求我们设计者在设计的时候就一定要认真而全面的考虑各种消防问题。
1高层建筑防火设计中的问题
1.1火灾对钢结构的影响
现在有些高层建筑在装饰装修时会利用的大量的钢结构，当火灾发生时，钢结构随着温度的升高，钢材的屈服强度、抗压强度、弹性模量等力学性能都迅速下降，并在很短的时间内就会达到极限状态甚至发生结构破坏。无防护措施的钢结构耐火极限仅有15分钟左右，当温度达到600℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度。而火灾现场的温度一般都会达到800-1000℃，这时候钢结构构件强度将快速下降，并出现塑性变形，发生局部破坏，会对建筑物本身造成很大的破坏。
1.2高层建筑周边环境难以满足消防车实际操作需要
很多高层建筑虽按照防火规范的相关规定设计了消防车道及消防救援场地，但在实际操作过程中，因建筑外墙会有大量的易燃装饰构件、消防车道及救援场地被占道等情况，使消防人员无法就近及时迅速的进行灭火救援，造成人员的伤亡和财产损失。同时在设置消防车道和灭火救援操作场地时，如果考虑不周，就会发生路面或场地的设计承受荷载过小，道路下面管道埋深过浅，沟渠选用轻型盖板等情况，从而不能承受重型消防车的通行荷载。
1.3所用的建筑材料防火性能不强
高层民用建筑所使用的材料对于高层建筑的防火功效有着极为重要的作用，如果在施工时所采用的材料质量不达标，这是高层民用建筑发生火灾的重要原因之一。当前部分施工单位为了节约成本、施工方便等，不惜以次充好，在选择材料时会使用那些价格相对便宜的耐火等级低的建筑材料，而不对防火建筑材料的质量和选择进行严格的选择和把关，从而对于民用高层建筑的防火性能带来了非常严重的后果。在发生火灾的情况下，耐火等级低的材料是起不到任何的防火作用的。火势会在短时间内扩大，给消防人员的工作增加难度，对救援的最佳时机产生影响，进而给人们的生命财产带来极为严重的损失。
1.4安全疏散
高层建筑的垂直交通，平时主要依靠电梯和自动扶梯等设备。起火时如果继续运转，烟和火有可能由梯井向上蔓延，或由于电缆等受消防用水的浸蚀而操纵失灵，或由于骤然停电而中途停梯。因此，火灾时必须停止使用电梯而靠楼梯来进行疏散，楼梯必须能防火、防烟并设有防烟前室等。
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2高层建筑防火设计的对策措施
2.1针对钢结构的设计措施
现在我国的钢结构防火主要采用防火涂料、发泡防火漆和外包防火层等方法。对于外露的钢结构构件多用防火涂料法，防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限；发泡防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料，防火漆与一般油漆相比，在物理性能方面基本一样，不同的是它干燥以后，漆膜本身不易燃烧，遇火时，能推迟火焰延烧到涂漆的可燃物上，具有一定的防火性能；外包防火层法是在钢结构表面添加外包层，可以现浇成型或者采用喷涂法。
2.2总平消防通道及消防救援场地的落实
针对这一条主要在落实上，应提高人们的防火防灾的救援安全意识，在实际生活中做好自己，不私自占用消防车道，主要监管部门随时落实实际情况，做到预防结合，以便灾害发生时消防人员能迅速及时的进行灭火救援的相关工作。
2.3高层建筑的防排烟系统要落实
发生火灾时，最主要的是大量烟气会造成人员伤亡。为了有效控制火灾烟气的流动蔓延，减少扑救工作难度，减少人员伤亡，应合理设计并落实高层建筑的防排烟系统。设计时应首先划分防烟分区，防烟分区不应跨越防火分区，每个防烟分区的面积不应超过500m2，当用隔墙或挡烟垂壁划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设置排烟口，排烟口应尽量设在防烟分区的中心部位，同一分区内设置数个排烟口时，要求所有排烟口能同时开启，排烟量总和需满足规范的相关规定。防排烟系统的另一方面是设计排烟风道，排烟风道要具有良好的气密性，按排烟风道不同风速设计，竖直穿越各层的竖风道宜采用混凝土风道。防排烟方式常用的有自然排烟、加压送风排烟和机械排烟等，在不具备自然排烟条件的楼梯间、前室设置独立的机械防烟系统，分别给防烟楼梯间及其前室、消防电梯井及其前室或合用前室加压送风，以造成一个压力差，防止烟气侵入这些通道，以保证火灾时这些安全疏散设施的安全。
2.4合理的设计安全疏散楼梯
楼梯是垂直疏散通道的主要方式，电梯、自动扶梯、扇形楼梯不能作为疏散楼梯使用。高层建筑的楼梯间形式一般为防烟楼梯间，防烟楼梯间的设计不仅能保证火灾发生时人员疏散到楼梯间在一定的时间内是安全的，又能缓解火势蔓延。在每个防火分区，须设置不少于两部疏散楼梯，且疏散楼梯应分散布置，火灾发生时人员可以朝多个方向疏散，避免产生人流拥挤的现象，也可以避免两个疏散楼梯同时被烟火封堵的现象发生。疏散楼梯间，要上下直通，不应变动位置。因为楼梯间位置变更，遇有紧急情况时人员不易找到楼梯，耽误疏散时间。还有发生火灾时，为使人员尽快疏散到室外，楼梯间设有直通首层室外的安全出口。同时在设计高层建筑时，尽量将建筑的疏散楼梯通至屋顶，可使人员多一条疏散路径，有利于人员及时避难和逃生。
2.5消防救援窗口的设置
在以往的大部分建筑物均开设有外窗，而现在，有些大型的公共建筑、高层建筑，如商场，商业综合体等高层建筑，均设有玻璃幕墙或金属幕墙，在外墙上很少设置可直接开向室外并可供人员进入的外窗。而在实际火灾事故中，大部分建筑的火灾在消防队员到达时均已发展到比较大的规模，从楼梯间进入有时难以直接接近火源，但灭火时只有将灭火剂直接作用于火源或燃烧的可燃物，才能有效的进行灭火。因此，在建筑的外墙设置可供专业消防人员使用的入口，对于方便消防员灭火救援十分必要。救援窗口的设置既要结合楼层走道在外墙上的开口、还要结合救援场地等，在外墙上选择合适的位置进行设置，以便消防人员及时救援灭火。
结束语：
伴随着我国当前高层建筑数量的不断增加以及高层建筑火灾所带来的惨痛教训，对于高层建筑防火设计的关注越来越强烈。通过上述几个部分的分析与论述，我们可以看到，高层建筑发生火灾具有引发火灾的因素多元化、发生火灾时火势蔓延速度快以及被困人员解救难度大等特征。针对这些问题，我们在进行高层建筑防火设计时应当有针对性的采取一些措施，针对不同的高层结构采用不同的应对方法，只有这样，才能够在高层发生火灾时最大限度的保障人民生命财产的安全，才能够有效避免高层特大火灾事故的产生。
参考文献：
[1]浅谈高层防火设计存在问题及解决措施[J].胡一念.建材与装饰.2016（44）
[2]浅谈超高层建筑防火设计存在的问题以及解决措施[J].杜春宇.中外建筑.2016（11）
[3]高层建筑防火设计问题分析与管理对策[J].袁晓东.消防界（电子版）.2017（11）
论文作者:姚文霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/24
标签：高层建筑论文; 楼梯间论文; 火灾论文; 排烟论文; 钢结构论文; 楼梯论文; 人员论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;