浅谈高层民用建筑的防火设计
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摘要：高层建筑一旦发生火灾，会造成严重的伤亡事故和经济损失，高层建筑的火灾具有火势蔓延快、疏散困难、扑救难度大和火险隐患多等特点。本文首先介绍了高层建筑的防火设计要点，然后详细对耐火构造设计、防火设计和疏散等问题进行了探讨。
关键词：高层建筑，防火设计；疏散设计
高层建筑的使用功能复杂，设备种类繁多，人员集中，起火因素多，而人的安全疏散及扑救灭火的困难都较大。为了保证安全，防灾于未然，要特别重视高层建筑的防火设计。我国的高层建筑设计必须遵守我国现有防火规范的有关规定。
一、高层建筑的防火设计要点
做好防火设计，可以尽量减少或避免高层建筑火灾所带来的巨大危害，保障城市建设和人民生命财产的安全。防火设计中应把楼内人员的生命安全放在首要位置来考虑，立足于以防为主，防火与灭火相结合。在进行高层建筑的防火设计时，应着重考虑以下几方面问题：
（1）总体布局要保证通畅安全。处理好主体和附体部分的关系，保持与其它各类建筑的防火间距，合理安排广场、空地和绿化，并提供消防车顺利接近高层建筑的良好条件。
（2）合理进行防火分区。采取每层作水平的分区(以防火墙划分)和垂直的分区(以耐火的楼板划分)，力争将火势控制在起火单元内加以扑灭，防止火灾扩散。
（3）构造设计要使建筑物的基本构件(墙、柱、梁、楼板、防火门等)具有足够的耐火极限保证火灾时结构的耐火支持能力和分区的隔火能力。
（4）安全疏散路线要简明直捷。在靠近防火单元的两端布置疏散楼梯，控制最远房间到安全疏散出口的距离，做好疏散楼梯的防火封闭和排烟措施，以保证人员安全迅速地撤离险区。
（5）尽量作到建筑物内部装修、隔断、家具、陈设的不燃化或难燃化，控制可燃物的贮放数量，以减少火灾的发生和降低蔓延速度。
（6）做好建筑物室内、外消防给水系统的设计，保证足够的消防用水量和最不利点的灭火设备所需的水压。采用先进可靠的自动报警和灭火系统并正确地处理安装位置。还应设旨消防控制室，控制和指挥报管、灭火、排烟、疏散等。
二、耐火构造设计与防火设计
为了争取高层建筑主体在火灾后基本保持完整，减少损失、高层建筑应有一定的耐火能力。耐火构造设计要按结构方案选取各种材料和做法，确保构造厚度及保护层厚度。高层建筑的主要构件基本采用钢筋混凝土结构和钢结构，可以我国规范为主要依据，根据燃烧性能和耐火极限确定不同部位、不同种类的钢筋混凝土或钢结构构件的保护层厚度。玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙等填充墙的材料应用非燃烧材料。如外墙面采用耐火极限不低于1h的非燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿设置低于80cm高的实体裙墙，或在玻璃墙内侧每层设自动喷水保护其喷头间距不宜大于2m。另外，高层建筑内的装修往往采用各种可燃材料，一旦火灾发生，这些内装修可能成为火势的助燃物而扩大灾情。所以，内装修的不燃、难燃与阻燃是关于防火设计的重要研究方向。
预防失火或减少火灾损失的具体目标就是早期发现、早期发出警报，不待火灾扩大即早期扑灭，同时，使人员迅速疏散到安全地段、消防车能迅速靠拢，消防队员能迅速到达火灾现场救火。为达到上述目标，防火、灭火的每一个步骤必须充分重视，任何一点疏忽，都会贻误时机，扩大灾情。
1、总平面布局中的消防问题
选址应在交通便捷处。根据城市规划确定的高层建筑位置应有方便的道路通达。要求既宣靠近干道，便于高层建筑中大量人流的集散，又便于消防时的交通组织与疏散。在进行总平面设计时，应根据城市规划要求，合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源等。高层民用建筑不宜布置在火灾危险性为甲、乙类厂(库)房，甲、乙、丙类液体和可燃气体储罐以及可燃材料堆场附近。高层主体建筑的底部至少有四分之一的周边长度不应布置与其相连的高度在5m，进深在4m以上的附属建筑，且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。建筑物周围应设环形车道(可利用交通道路)。如设环形车道有困难时，可沿建筑物的两个长边设置消防车道。当建筑物的总长度超过220m时，应在适中位置设置穿过建筑物的消防车道。保持建筑间的防火间距。为了保让登高消防灭火操作的要求，及防止火势蔓延，高居建筑总体设计应保持建筑间的防火间距。
2、防火、防烟分区和建筑构造
高层建筑的体量大，有的标准层面积也很大，为了将火势控制在发生的单元，阻止向各处蔓延，一般都规定防火分区。防火单元是由防火墙和耐火楼板、防火门窗划分的。在设置有困难的开门部位，也可采用水幕保护的防火卷帘，在火警时，由消防中心指挥防火卷帘自动降下，执行防火分区的功能。
高层建筑防火分区的水平划分，应在满足防火规范的前提下，结合建筑物平面特征进行，力求协调使用功能合理分区、疏散方便、便于自救、扑救和火灾蔓延。当建筑物内部设有上下层相连通的走马廊、开敞楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区，其面积之和不应超过规定；当上下开口部位设有卷帘水幕等分隔设施时，则可按分层计算防火分区面积。在防火分区设计中，还需注意水平管道的耐火构造和垂直防火分区。穿过防火单元及防火墙的水平管道应由不燃材料制作，其中，为防止风管窜烟窜火，不宜穿过防火墙，必须穿过时，应在两侧设防火阀。
三、疏散设计
发生火灾时，人员往往还在远离地面的高层，将他们全部迅速地疏散到安全地带是防灾的重要环节。安全疏散设计是高层建筑交通设计中不对忽视的组成部分。疏散设计的原则是路线简单明了，便于人们在紧急时进行判断。同时提供从室内任何位置向两个方向疏散的可能性。
平面布局中的安全疏散问题，即表现为水平面合理疏散线路组织。火灾发生时，人流通过精心组织的水平通道顺畅到达疏散楼梯、电梯口，如旅馆中要求人们从着火房间或部位跑到公共走道、再经过公共走道到达疏散楼梯间，当人们向一个方向疏散(如常用，熟悉的出口等)遇到烟火阻碍时，将会掉头寻找另一条出路，设计上提供另一方向的疏散口成为必要。保证水平面有两个以上的安全疏散，它将贯穿在任何楼层平面设计中。一般，水平通道组织即是围绕两个疏散口(或逃生口)布置来进行。
消防电梯可以在火灾发生时供运送消防人员相消防器材以及抢救受伤人员。火灾时，普通客梯应立即降到首层停驶。但为了消防队员能迅速进入火场，及时运送消防器材和救护伤员等，必需设置一定数量的在失火能保证安全运转的消防电梯。
目前，许多建筑物中，消防电梯是单独设置的，但设计中采用以下几种情况：①位置上与其他电梯分开；②位置上虽与其他电梯并排，但层门不朝向公用的候梯厅，有单独的消防前室，并且操作是独立的。此外，人们在紧急避难时具有“归巢”本能，即首先选择最熟悉的。设计时可以使平时交通流线与紧急避难流线完全结合起来，从而使乘客电梯在火灾时变成快速高效的安全疏散工具。
参考文献
[1] 李杨.从上海“11・15”特大火灾谈国内高层民用建筑防火[J]. 安徽水利水电职业技术学院学报, 2011, (01)
[2] 胡世德. 北京市高层住宅建筑的几个问题[J]. 建筑施工, 1982, (01)
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