上海建旗建筑工程设计有限公司 上海 200237
摘要：建筑火灾的危害性大，为了预防火灾的发生，应设立各种形式的消防设备、采用防火灭火设施，制定安全用火规范等。另外，还应注意对建筑工程进行防火设计，降低火灾发生率，减少火灾所造成的损失。如今，土地资源紧缺，高层建筑工程越来越常见，高层建筑防火疏散设计复杂程度较高，亟需对高层建筑工程防火设计要点进行深入研究。
关键词：高层建筑；防火；安全疏散
一、高层建筑火灾的危害
高层建筑防火，一直是世界难题，然而日本、韩国等国家已经有了成熟的解决方案，因此极少看到他们的高层建筑着火造成众多人命伤亡。但在中国，由于民众严加防范陌生人侵犯的自我保护意识较强，使得日韩等国的逃生的设计无法在国内推行，以致每次高楼着火都会造成重大人命伤亡的惨剧。
其具体危害主要表现在：
1、人员疏散难度大。如果高层建筑工程的高层发生火灾，则室内人员很难迅速疏散到地面或者避难空间。根据消防部门测算分析，一位具有专业技能的消防队员在从30层楼高度安全到达地面，最短需要8～11min，而普通人所需时间更长。但是，火灾烟气在垂直方向上的蔓延速度为2～4m/min，在烟囱以及垂直管道抽风吸力效应的影响下，烟气的蔓延速度可达到10m/s以上，在2min以内即可向上蔓延至30层。由此可见，一旦高层建筑工程发生火灾，则人员疏散难度巨大。
2、防火、灭火救援设备要求高。与普通建筑工程相比，高层建筑工程的灭火难度也比较大。在发生火灾后，外墙以及外窗容易被烧毁掉落，对消防人员以及消防设备都会构成危害，消防人员很难接近着火点实施灭火救援。另外，有些消防设施的使用性能可能无法满足高层建筑工程消防灭火要求，比如一般消防登高车的高度为55m，有效射程80m，而我国很多城市的消防直升机配备比较少。因此，在高层建筑工程防火设计中，应采取有效措施预防火灾，完善内部消防设施。
二、高层建筑的防火设计方法
以某工业项目为例，在其一栋6层厂房建筑设计中，建筑高度小于30m，属于高层工业建筑，建筑类型为丙类厂房，建筑功能包含用仓库，生产车间，厨房餐厅以及办公等，其中仓库设置在1、2层，其中1层局部设置大堂和配电房，3层为厨房、餐厅以及办公空间，4-6层为生产车间；简述防火设计在高层建筑的设计中的应用：
在高层建筑工程设计中，应选择具有良好防火性能的施工材料，避免火灾无限度蔓延，进而增加火灾损失。在该项目中，根据规范要求，厨房餐厅及办公等民用建筑功能设置在丙类厂房内时，应采用耐火极限不低于2.50h的防火隔墙和1.00h的楼板与其他部位分隔，并应至少设置1个独立的安全出口。如隔墙上需开设相互连通的门时，应采用乙级防火门。同时根据规范要求，丙类厂房内设置仓库时，应采用防火隔墙和耐火极限不低于1.5.0h的不燃性楼板与其他部位分隔。在该项目设计时，1、2层为仓库，1层局部为入口大堂和配电房，根据规范要求，仓库与大堂以及配电房之间应设置耐火极限不低于3.00h的防火隔墙，同时大堂和仓库有连通的门为乙级防火门；2层仓库与3层为厨房餐厅办公等民用功能应设置耐火极限不低于1.00h的楼板分隔；3层与4层生产车间应设置耐火极限不低于1.00h的楼板分隔；
1、 在发生火灾后，应迅速启动火灾营救方案，对此，应该根据现行规范设计消防疏散通道和火灾预警措施以及消防救援窗，消防救援窗有明显的标志，确保消防人员可以在火灾发生后，第一时间到达火灾现场。
2、人员疏散设计。在该项目中，根据规范要求，厨房餐厅及办公等民用建筑功能设置在丙类厂房内时，应至少设置1个独立的安全出口。3层为厨房餐厅办公等民用功能空间应至少设置1个独立的安全出口，其中另一安全出口借用其他安全疏散口。安全疏宽度应满足规范要求。
在高层建筑工程突发火灾后，需要对建筑内人群进行紧急疏散，对此，应保证疏散通道可以正常使用，加强管理，避免出现不合理占用疏散通道的情况。在发生火灾后，普通电梯，包括普通客梯及货梯不可使用，要求设置消防电梯，在启动防火方案后，即可开启消防电梯系统。由于高层建筑楼层较高，因此，高楼层人员疏散到底部的难度较大，对此，如住宅建筑内，可在各个楼层中每户靠外墙设置防火间，保障人们的生命安全。
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3、完善火灾救援设备。在高层建筑工程各个楼层中，都需要设置防火设备，并对防火设备进行定期检查维护管理，保证在发生火灾时，人们可以及时实施自我营救。另外，对报警设施，也应该设置在醒目位置，同时设置设备防火标志，便于室内人员可自行报警，及时与外界获得联系。
三、高层建筑防火与疏散设计探析
1、合理设计消防通道
为了加大对高层建筑火灾事故的预防和控制，需要做好消防通道的设计工作，这也是提高建筑安全性的关键。确保火灾发生时，能快速实施消防措施，将火灾危害控制在最低程度。例如，当前大多数建筑，加大了对人员疏散区、露天台、环形消防通道的设计，将建筑和周边建筑物结合起来，设置多个消防通道和安全出口，确保安全疏散效率。当建筑物沿街道部分的长度大于150m或总长度大于220m时，则应在中间部位设置穿过建筑物的消防通道，确有困难时，应沿建筑物周边设置环形消防车道，方便消防车和人的通行，在多个应用通道作用下，提高建筑安全性能。同时，为了提高火灾防范效果，结合规模和可燃物品分布情况，确定喷水装置设置密度，是进行建筑防火和疏散设计时应主要考虑的问题。
2、消防系统设计
建筑物内消防系统设计可分为室内消防系统设计和防排烟系统设计，为了保障建筑火灾事故得到及时处理，需要在建筑内设计专门的灭火系统，如在室内各区域设置消防栓加压泵、自动喷水装置等，从而建立有效的室内消防系统。对于建筑内包括多个功能空间，还需要结合各区域的防火安全要求设计消防系统。例如，对消防安全要求较高的厨房，应在其中设计高级别的灭火器。在防排烟设计方面，考虑到火灾发生时会产生大量烟气，不利于人员快速疏散，因此在进行建筑防火及安全疏散设计时，要做好排烟系统的设计工作。
（1）室内消防栓系统。室内消防栓出口压力比较大，在下段建筑 1 ～ 6 层的消防栓需采用减压稳压消火栓，将出口压力控制在 0.25MPa 左右，各个室内消火栓箱内均设置软管卷盘。
（2）自动喷水灭火系统。在设置自动喷水灭火系统时，应根据相关规范进行设置。另外，还需要设置湿式报警阀，可将其集中设置在消防水泵房及管道井内。
（3）气体灭火系统。在超高层建筑工程防火设计初期，对变、配电房的气体灭火系统设计应提前考虑，均采用 CO2 灭火系统。
3、防火分区设计
我国有关文件中规定，进行建筑的防火及安全疏散设计时，要保证防火分区设计科学性。以某一建筑项目为例，在其地下车库设计中，设置自动灭火系统时，按照不超过4000平方米的设计标准，进行防火区域的划分设计，设备用房则参照不超过1000平方米的分区规定进行防火设计，以便保证防火设计合理化，发挥其在建筑安全保障上的作用。一般来讲，如果防火分区间隔部分的宽度小于30m时，要求防火卷帘宽度不超过10m；当防火分区间隔宽度超过30m时，则防火卷帘宽度要小于实际宽度的1/3。建筑内部同一层内可设置多个防火分区，这些防火分区可共同使用消防疏散楼梯，但要求某一区域内的消防疏散楼梯至少为2部。
4、创造防火、防烟、防热的安全环境
在疏散安全通道内部，还应该有防热、防烟、防火的安全措施，这也是高层建筑设计中不能缺少的一部分。并且，不同的区域或者位置，都应该有相应的设施，才能够将安全性提高。比如：消防电梯间的前室、防烟楼梯间等等，在无自然通风的房间和走道，还需要做好机械排烟系统的设置。此外，火灾发生时的呼吸使用防护用品也不可缺少。
5、设计防火安全疏散预案
最后考虑到高层建筑本身的特点，还要结合建筑情况，定期举行消防演习，发挥管理人员在建筑防火中的重要性，如不在平时加强消防演习，人员可能无法在发生火灾的时候及时的撤离。这也要求管理人员能够拥有一定的预见能力，发现火灾的潜在危险，并且还可以根据高层建筑物的实际特点来制定疏散应急预案。
（1）开展安全疏散管理和组织工作，对人员的疏散意识加以培训。当人意识到需要逃生的时候，就应该立刻去寻找出口，但是如果遇到出口已经被烟雾充满时，也能够及时地返回，寻找新的安全出入口。在面临危险的时候，人们常常会不愿意使用不熟悉的通道。这时，开展疏散诱导，特别是在日常工作生活中经历过训练之后，就能够起到意想不到的作用。在诱导之时，还应该将“带头人”确定出来。这主要是因为人往往存在随大流的现象，但是有的时候也可能扩大危险。
（2）考虑到建筑内部位置与区域的不同，还应该针对性的制定预案来完善疏散规则。确保老弱病残能够及时的疏散。对于疏散过程中可能存在的不良行为要及时的纠正，必要时，也可以采取强制性的手段。合理制定疏散诱导计划，不定期开展消防演习。经常性的开展逃生训练，并且根据程序来进行。对于制定计划以及指导训练的人员，还应该拥有一定的领导能力，能够合理地控制疏散顺序，根据火灾的不同阶段，应该有针对性的进行火灾发生模拟训练。
结束语
高层建筑楼层数量较多，如果发生火灾，则人员疏散、火灾救援难度均比较高，对此，应提升高层建筑防火设计水平，立足于防火自救，主动预防火灾的发生，根据建筑工程实际情况合理设置避难层（只在超高层建筑内设置）、疏散通道，安全出口，根据现行规范选用先进的火灾预警、火灾救援等设备，提升高层建筑工程防火性能。
参考文献
[1]聂文逸.高层建筑消防设计分析[J].消防科学与技术，2019（15）：149-151.
[2]赵坤.高层建筑消防设计[J].建筑技术开发，2018（29）：321-322.
[3]《建筑设计防火规范》（2018年版）.
论文作者:张春明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/30
标签：火灾论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 人员论文; 建筑工程论文; 高层论文; 通道论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;