探究高层建筑防火设计措施

张雷 李鑫

摘要：本文主要从建筑主体结构的耐火稳定性、防火分隔与安全通道设计、强化报警系统和灭火装置等方面对高层建筑防火设计措施进行设计研究。

关键词：高层建筑；防火设计；安全

随着我国城市化进程的不断发展，各大城市的高层建筑如雨后春笋般不断增多。在这一个过程中，高层火灾的预防是关系到人们的生命财产安全的大事，对高层建筑物的防火设计研究被提上了重要的议程上来。本文通过对建筑主体结构的耐火稳定性、防火分隔与安全通道设计、强化报警系统和灭火装置等方面的论述与研究，希望可以在设计过程中来降低高层建筑中火灾发生的可能性。

1.保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

高层建筑物结构一般分为钢筋混凝土结构和钢结构，这些结构都会随着温度的变化而出现力学性能的变化。高温对建筑物的影响不仅是会导致其性能和耐火能力的降低，还会造成不等的建筑物温度变形或者截面应力重分布。在温度超出它们的承载力度后就会使得它们自身的弹性和强度不断的降低，随之造成的结果就是火灾的可能性大大增加，危及结构的安全性。

《高规》规定，一类高层建筑的耐火等级为一级，二类高层建筑耐火等级不低于二级。在高层建筑防火设计中应保证建筑物的耐火等级，使火灾发生时建筑物结构在较短时间内不会损坏，为人员疏散赢得时间，同时也减少火灾损失。可靠的耐火构造能减少起火、蔓延及保护人和建筑的安全。设计中除了应首先保证主体结构的耐火能力之外，还须对天棚，墙面等装修部位的耐火性能给予充分的考虑。

（1）耐火等级和材料选择。根据我国的各种不同种类结构建筑的耐火能力制定出来的四个等级来分的话，一般高层建筑务必要达到前两个等级。建筑能不能有很好的耐火性能主要是看它的耐火最高温度、耐火时间以及燃烧性能。建筑物达到了耐火极限的时候通常就会逐渐失去本身的承载能力。

（2）高层建筑物要按照具体的耐火等级来决定使用什么样的构件材料和构造设计。举例来说，假如耐火等级比较好的承重墙和柱须能够承受时间最多为3 小时，其构件材料主要是非燃烧体，当然，构件材料的厚度的大小也影响着建筑体的耐火极限。在整个高层建筑的构造设计之中，由于高层建筑在遭遇火灾的时候灭火救援的时候难度比较大，在设计之初务必要确保整个建筑的主体结构的耐火稳定性，这样才能有利于救援的时候获得的疏散时间，而且这样的设计也有利于灾后的建筑物修复工作。在日常的装修之中也要注意到隔墙和吊顶的耐火性能，建筑物里面的摆设物尽量选购不容易燃烧的材料。内置物品尽量通过防火处理的话才能尽量的避免火灾发生并在火灾出现的时候易于控制住火势。

2.防火分隔与安全通道设计

在导致火灾出现人员伤亡的相关调查之中，具体数据显示，大约有七成的死亡都是毒烟气窒息造成的，也就是说在高层建筑的火灾之中影响生命安全的最大因素就是烟气。烟气的物理性质就是高速度的水平流动和垂直扩散能够使得有毒的烟气在短短的几分钟不到就蔓延到高层建筑的各个楼层。烟气在比较狭窄和封闭的楼梯间或者是电梯之间流动的尤其的快，而这些地方又是人群疏散求生免灾的重要通道。

通常情况下特别高的建筑物在这些关键性的通道都安装了机械排烟或加压送风设备，用来及时的排放出有毒的烟气和防范烟气侵入。对于其裙房的楼梯来说则可以综合的考虑使用什么样的设备比较好。比如说楼梯间的风压值务必要设置得高一点，而前室、合用前室、封闭避难层可以相对降低一点，这样的话不仅有利于疏散安全门的开启，还能够确保安全地带的压力，能够很好的防烟。

（1）防火间距：高层建筑在设计的时候要为建筑物之间隔出一定的距离，这样才能够尽可能的避免火势的蔓延影响到其他的楼层，一般情况下，对于民用的建筑物来说最低的防火间距也必须是大于6 米。而对于高层建筑来说，由于它在遭受火灾的时候会比一般的民用建筑物疏散困难，消防救援车辆需要较大工作半径才能满足比较有效的强求。因此高层建筑的防火距离一般都得大于13 米。相对的，厂房内常常都堆放着很多的易燃物，所以说防火的间距更要加大。

（2）防火分区：防火分区就是指高层建筑中用于遏制住烟气扩散的分区，常常利用防火墙、档烟垂壁等建筑构件把建筑划为若干区域。根据耐火等级的不同各个建筑物分区的面积以及防火墙的设置是不一样的，需要按照实际考察进行，比如说一、二级耐火等级建筑长度超过150 米要设防火墙，分区的最大允许面积为2500 米。防火墙在设计的时候就要让它能够承受住至少4 个小时的非燃烧体。

（3）安全疏散通道出口：为减少火灾伤亡，建筑设计要考虑安全疏散。在大家常见的公共建筑剧院、影院或者是体育馆等里面，基本上都得保证有两个以上的人员疏散口。因为这样的地方往往是人口比较集中的地方，所以设置的数量要满足人员的快速疏散才能确保火灾发生时的人员人身安全。设计的时候高层建筑的安全出口大多为楼梯，这样的楼梯尽量要比较封闭才行，因为只有比较封闭才能都遏制住烟气的扩散，为人群的疏散争取时间。而不是想当然的越宽敞越有利于人员流动为准。对于楼层特别多的那种建筑务必要增设暂时安全区或避难层。有条件的地方还可以还可设屋顶直升飞机场，从空中疏散。

3.强化报警系统和灭火装置

自动报警装置的探测器有感温、感烟和感光等多种类型，自动灭火装置主要为自动喷水设备，不宜用水灭火的部位可采用二氧化碳、七氟丙烷或卤化烷等自动气体灭火设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心，对报警、疏散、灭火、排烟及防火门窗、消防电梯、紧急照明等进行控制和指挥。

室内消火栓设置的技术要求：（1）消火栓充实水柱需经水力计算，且不小于13m，以避免浓烟高热对灭火工作的影响，又能保证消防队员正常使用；（2）消火栓间距在高层内不大于30m，在裙房内不大于50m，保证两股充实水柱同时到达同层内任何部位；（3）采用分区给水系统，有串联供水和并联供水两种方式，当消火栓栓口处的出水压力大于0.5Mpa 时，应设减压装置；（4）屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求，超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa。不能满足时，应设气压水罐或稳压泵等增压设施。如是并联给水方式，其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同，发生火灾时，消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱，而串联給水方式中是允许的；（5）水泵接合器。在消防车供水压力范围内的各个分区均需分别设置水泵接合器。也就是说，根据现有或将有的消防车供水能力，确定各个分区是否应设水泵接合器；（6）消防管网采取防超压措施。常用的方法是采用流量—扬程曲线平缓的消防水泵，设置安全阀、泄水阀门等，避免超高压造成给水系统的破坏。

4.总结

高层火灾的预防是关系到人们的生命财产安全的大事，高层建筑物的防火设计是我们设计人员应该予以足够重视的问题。通过对建筑主体结构的耐火稳定性、防火分隔与安全通道设计、强化报警系统和灭火装置等方面的研究，希望可以在设计过程中来降低高层建筑中火灾发生的可能性。

参考文献

[1] 陈 猛. 浅谈高层建筑的防火设计[J]. 科技资讯，2009（9）.

[2] 刘劲松. 论高层建筑防火工程中的设计[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）， 2010（9）.

[3] 周冬林， 贠英伟， 范丰丽. 高层建筑火灾分析及防火设计[J]. 安防科技， 2006（7）.

[4] 安 娜. 保证建筑设计中的防火与疏散要求的方法[J].山西建筑， 2009（3）.