高层建筑的火灾特点及防火设计

杨乾

摘 要：随着城市化建设的快速推进，为了节约日益短缺的土地资源，高层建筑日趋增多，但是高层建筑与一般的建筑在结构构造上有着根本的区别，所以对防火设计就提出了较为严格的要求。随着高层建筑时有發生火灾，使得防火设计成为高层建筑设计的一项重要内容。以下就高层建筑的火灾特点及防火设计方法进行分析，以供借鉴参考。

关键词：高层建筑；火灾特点；防火设计；方法

1 前言

当前随着经济的发展以及城市化建设进程的加快，使得国内高层建筑数量日益增多，绝大部分高层建筑存在的火灾隐患包括：可燃物数量比较多，火势蔓延速度过快；平面结构十分繁杂，人员疏散难度大；火灾扑救困难；引发火灾的概率高等等。因此加强高层建筑的防火设计是非常重要的。本文简述了高层建筑发生火灾时的特点，对高层建筑防火设计的方法进行了探讨分析，旨在保障高层建筑的使用安全。

2 高层建筑发生火灾时的特点

2.1 人员疏散困难

随着高层建筑的高度变化，绝大部分高层建筑的内部结构会显得更加繁杂，一旦引发火灾，安全疏散具有一定的难度。对于相当一部分高层建筑来说，垂直疏散距离比较大，需要耗费比较长的时间，才能实现疏散到地人员。调查研究显示，如果选择三十层楼的高度，让一位身体素质达到相应标准的消防员从上往下跑，需要耗费的时间大约在三十分钟之内。更进一步说，在进行安全疏散的过程中，高层建筑的居民过于集中，比较容易在疏散通道内部发生踩踏事件，后果不堪设想。另外，在发生火灾的时候，火势和烟气蔓延迅速，基于突发情况，绝大部分人们会疯狂的朝着楼梯间奔去，此时，窜入的烟气，大幅度提高了疏散的难度。

2.2 高层建筑火灾扑救难度大

在高层建筑内部引发火灾的时候，绝大部分消防人员所应用的灭火救援设备根本无法真正满足高层建筑物火层的实际高度。不少室内设施成为扑救高层火灾必不可少的要件之一。但是，在实践中，我们不难发现，相当一部分室内设施管路具有一定的复杂性，灭火不具有较强的针对性，所需的用水量十分巨大。更确切的说，基于十分有限地高层建筑自身消防水量的考虑，从室外对相应的消防车进行供水补给，已经成为未来发展的必然趋势之一。

2.3 火势蔓延速度快

有些高层建筑相关领域的竖向井道中，假如没有将防火分隔工作处理好，火灾发生的时候，会产生相应的烟囱效应，进一步导致火势蔓延迅速。打个比方，在没有任何遮蔽的前提之下，高层建筑的高度超过了一百米，烟气顺利抵达高层建筑的顶层仅仅需要三十秒的时间。实践表明，伴随着高层建筑的高度不断增加，与之相应的风速也越来越大。不言而喻，风速越来越大，火势蔓延越来越迅速。

3 高层建筑防火设计的方法

3.1 建筑主体结构必须具有足够的耐火稳定性

在高层建筑的设计过程中应该结合实际情况，严格按照相关文件的耐火等级标准，进一步确保建筑主体结构具有足够的耐火稳定性。在火灾发生过程中，高层建筑主体结构具有足够的耐火稳定性，有利于尽可能保持较短时间内的结构安全，为消防人员争取足够的预留时间，有利于最大限度地降低高层建筑引发火灾的经济损失和人员伤亡。通常，高层建筑的内部附属设施是耐火等级主要涉及的范围之一。另外，高层建筑的主体结构也是耐火等级应该考虑的主要内容之一。这里需要明确指出的是，保证防火分隔到位切断火灾蔓延途径，不容忽视。另外，合理安全疏散设计畅通逃生通道，应该引起有关方面领导的高度重视。

3.2 总平面布局和平面布置

总平面布局和平面布置对建筑自身及相邻建筑物的使用功能和安全有非常大的影响，总平面布局在满足城市规划和消防安全的前提下，合理布置建筑位置、防火间距、消防车道和消防水源等。合理布置建筑，建筑之间留有足够的防火间距，用以消除或减少各建筑之间及周边环境的相互影响，防止火灾蔓延。建筑物间的防火间距应满足《建筑设计防火规范》《高层建筑设计防火规范》规定的要求。

当防火间距因场地原因不能满足国家有关消防技术规范时，可采取以下补救措施：（1）拆除部分耐火等级低、占地面积小、使用价值低的和新建筑相邻的原有陈旧建筑。（2）设置独立的室外防火墙，在设置此墙时，应兼顾通风排烟和破拆扑救。（3）改变建筑物的生产和使用性质，降低建筑物的火灾危害性。（4）将建筑物的普通外墙改为防火墙，或减少相邻墙面的开洞面积，如设门窗应采用防火门窗。

3.3 建筑内部空间的布置

为防止火灾和烟气在建筑内部蔓延扩大，确保火灾时的人员生命安全，减少财产损失，应对建筑内部空间进行合理布置。（1）建筑布置应遵循以下原则：建筑内部某个部位着火时，能限制火灾和烟气在建筑内部蔓延扩大，并为人员的疏散、消防人员的扑救提供方便。建筑内部某个部位着火时，减少对相邻区域受到强制热辐射和烟气的影响。能方便消防队员的救援、利用灭火设施进行灭火。有火灾、爆炸危险的建筑设备部位，能防止对人员和重要设备造成危害。（2）设备用房的布置应遵循以下要求：燃油、燃气锅炉房、变压器室应布置在建筑物的首层或地下一层靠外墙部位。锅炉房、变压器室的门应直通室外或安全出口。柴油发电机房宜布置在建筑物的首层和地下一层，机房内应设置储油间，总储存量不应大于8h的需要量。消防水泵房不应设置在地下 3 层及以下其他层，疏散门应靠近安全出口。

3.4 建筑内防火分区的划分

为有效的阻止火灾在建筑物的水平、垂直方向蔓延，将火灾限制在一定范围内，在建筑内划分防火分区是十分必要的。为了火灾发生时，将烟气控制在一定范围，为了提高排烟口的排烟效果，划分防烟分区是最好的方法。高层民用建筑（一级，二级耐火等级）防火分区的最大允许面积为1500m2；单、多层民用建筑，耐火等级为一级，二级时，防火分区的最大允许面积2500m2；耐火等级为三级时，防火分区的最大允许面积为1200m2；耐火等级为四级时，防火分区的最大允许面积为 600m2；地下室的防火分区允许面积为500m2，当建筑内设有自动喷淋系统时，防火面积增加1.0 倍。防烟分区不宜大于2000m2，防烟分区应采用挡烟垂壁、隔墙、结构梁等划分；不应跨越防火分区。

4 结束语

高层建筑的楼层具有一定的高度，设备相当齐全，功能比较复杂性。与其它普通的建筑物相比，一旦在高层建筑中发生火灾，无法从外部着手进行相应的灭火工作，这在一定程度给人员疏散和扑救工作造成了极大的困扰，不可避免地会导致严重的经济损失，甚至出现一些人员伤亡事故。因此非常有必要对高层建筑防火设计的方法进行研究。

参考文献：

[1] 韩连冠，谢添.浅谈高层建筑防火安全隐患及对策[J].西江月，2014.

[2] 杜荣军，张玉玲.关于高层建筑防火安全的探究[J].科技致富向导，2012.