论高层民用建筑防火设计问题分析及对策

2020-01-02孟庆林

山西建筑 2020年20期

孟庆林

(山东省菏泽市消防救援支队，山东菏泽 274000)

1 高层民用建筑现状

近年来，我国各类高层建筑发展迅速，数量飞速增长，因其建筑高度高、体量大、功能和结构复杂、人员密集，发生火灾风险等级高，尤其是一些高层建筑违规采用易燃可燃外保温材料、消防设施不足、消防安全管理责任不落实，一旦发生火灾，人员疏散逃生难、灭火救援难度大，极易造成重大人员伤亡和财产损失，是发生群死群伤火灾的“重灾区”。2010年上海“11·15”高层公寓火灾和2017年英国伦敦“6·14”高层公寓大火造成多人伤亡。据消防救援局2019年全国火灾情况分析，高层建筑发生火灾6 974起，同比上升10.6%。据相关数据，我国每年在建建筑面积130多亿平方米，高层建筑已达62万多栋，现有百米以上超高层6 000余幢，年均增长率达8%，是世界年均增长率的2.5倍，连续九年成为世界上拥有200 m以上摩天大楼数量最多的国家。高层建筑层数多、竖向管井密布、功能复杂、人员密集、火灾负荷大，起火后易造成大面积充烟和立体燃烧，给火灾防控和灭火救援工作带来严峻挑战，因此，加强高层建筑消防安全工作，强化高层建筑防火设计，从源头抓起，杜绝“先天性”火灾隐患已经刻不容缓。

2 高层民用建筑防火设计中存在的问题

2.1 防火设计实际应用缺失

部分防火设计工作人员在专业技能、综合素质等方面存在着明显不足，防火设计方案在实际应用过程中，可行性、可靠性相对较低。如高层建筑由于功能的需要，内部设有楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道、垃圾道等竖向管井，这些井道一般贯穿若干或整个楼层，而有的高层建筑在防火设计之初时就没有考虑防火分隔措施或对防火分隔措施处理不好，发生火灾时，各种竖井就会像一座座高耸的烟囱，造成烟气迅速向上蔓延，形成烟囱效应，造成火势失控。

2.2 防火设计重视程度不够

民用高层建筑工程规模、数量逐步增多，一定程度上提高了城市内部的土地利用率，但多数企业在施工建设过程中，通常只是关注施工方式以及具体的施工效率，忽略了高层民用安全建筑的防火设计，导致各种隐藏的安全隐患不断浮出水面。高层建筑施工中，个别企业过度重视自身经济效益，在高层建筑安全管理方面投入的精力、人力以及时间相对较少，甚至部分施工人员在施工过程中未完全按照相关规范标准展开防火建设工作，导致民用高层建筑的防火指标相对较低。个别施工方赶工期现象严重，存在未按设计图纸施工、随意改变原建筑使用性质、降低电缆井管道井施工质量等问题，导致部分高层住宅楼存在先天性火灾隐患，后期监管难度大、盲区多。

2.3 内部主体结构防火性能设计较低

当前高层民用建筑在建设施工当中，通常都是采用钢材料为主要结构，但由于钢材料在使用时，其自身的防火性能没有一个稳定标准，并且缺乏相应的规范性，再加上工程材料市场中，各种各样的新型材料不断出现，导致材料选择工作的难度逐步提升。深入分析近年来所发生的火灾情况，发现很多高层民用建筑的主体材料在接近40 ℃的情况下，就会出现失效等不良现象，甚至出现形变等严重问题，如果在这种情况下发生火灾，民用高层建筑则会迅速倒塌。

2.4 未按标准设置消防设施或设置不符合标准

建筑消防设施是指在建(构)筑物内设置的火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统等用于防范和扑救建(构)筑物火灾的设备设施总称。具有早期预警、自动灭火、防火分隔、诱导疏散、辅助内攻等功能。其有效运行是迅速发现和扑救火灾、减少人员伤亡、降低财产损失的重要保障。但在设计之初，过度考虑建设成本和经济效益，存在建筑消防设施设计不合理、配备不足。一种是原有设计不足的大问题，如缺少自动喷水灭火系统，室内消防栓系统；另一种是被拆除的表层设施，如防火门、应急灯等。此外，在施工过程中，有的不按有关部门审核同意的设计图纸施工，擅自更改或减少消防设施设备，甚至使用不符合国家技术标准要求的消防产品。

3 高层民用建筑防火设计问题的解决措施

3.1 科学的防火分割设计

在充分考虑实际操作过程的基础上，应当严格把控高层民用建筑物之间的防火间距。而在防火分区的设计方面，必须要充分结合建筑物的具体特点，选择耐火性较强的材料来建立其防火墙，使得防火分区的划分更加合理。同时，在防火分区的设计过程中，那些具有着特殊性质的建筑物以及空间，应进一步明确防火设计的基本原理，深入分析火灾带来的危害以及严重性，从而把握好防火间距的设计[2]。

3.2 优化高层民用建筑的防火设计

提升高层民用建筑防火设计工作的质量，能够有效提升整体建筑的安全性以及稳定性。因此，防火设计必须要遵循当地需求以及城市规划等严格指标，进一步展开合理规划，特别是在高层民用建筑的内部结构方面，则要根据所用工程材料的类别来进行合理的设计规划，尽量选择防火性能较为优异或是耐烧性较强的材料，并在必要部位设置好相应的消防设备，保证出水系统能够稳定运转。

1)提升高层民用建筑中电气防火的实效性。电气防火通常都是对高层民用建筑内部的管线进行优化处理，例如电线以及燃气管线等多个方面，这些因电力方面所引发的火灾，有着极高的扑灭难度，同时也不利于救援工作的开展。因此，必须要提升电气防火的实效性以及合理性，防止因电线故障或是燃气管线断裂而产生火灾，从而在最大程度上降低因电气等方面的原因引发火灾的可能性。

2)在高层民用建筑中设置避难层。避难层的设计，能够更好的降低火灾带来的危险性。另外，高层民用建筑中的避难层还具有着多方面的优点，其不仅能够有效降低消防人员的救援压力，还能够帮助内部的居民在第一时间抵达安全区域。一般情况下，避难层应当设计在建筑的15层左右，在这一高度重视能够方便救援人员展开营救工作，并且在避难层内部，还能够保证居民的人身安全，即便是在火灾十分严重的情况下，避难层同样也能够为救援工作争取更多的时间。

3.3 配备全面的消防设备

早期报警、早期灭火是控制火灾范围的有效技术支撑，必须按照规范要求，系统、全方位的设计火灾自动报警、自动灭火和防烟排烟系统等，并根据针对性、实用性原则选用消防设备，做到配置科学合理，布置周密齐全。

1)完善消火栓给水系统。通常情况下，消火栓给水系统主要设置在室内，并且其主要组成部分相对较多，具体包括控制系统、消火栓、消防泵机组以及给水管网等。可利用大数据，结合“智慧城市”建设，设计利用传感技术对自动喷水灭火系统、室内消火栓系统设施运行情况进行监测，实时监测系统运行状态并显示各节点消防管网压力，判断问题出现的原因，提出解决问题的对策措施，保证建筑消防给水系统设施的安全可靠。

2)合理构建火灾报警系统。火灾报警系统主要由手动报警按钮、火灾报警控制器以及火灾探测器这三个主要设备组成，一般情况下，火灾报警系统分为三种具体类型，分别是集中报警、区域报警以及控制中心报警，而其中的控制中心系统，在当前的高层民用建筑防火设计中的应用十分广泛，一旦高层建筑某个部分产生异常，就会在第一时间反馈到控制中心系统当中，从而为救援工作的开展奠定坚实基础。

3)强化自动喷水灭火系统配置。自动喷水灭火系统由报警阀组、固定管网、喷头、压力开关、水流指示器等组成，是目前应用最为广泛的一种固定的大型消防设备。它利用火灾时产生的光、热、可见或不可见的燃烧生成物及压力信号传感而自动启动喷水，将水和以水为主的灭火剂洒向着火区域，用来扑灭和控制火势蔓延。它既有探火、报警功能，又有喷水控火、灭火功能，它分秒不离开值勤岗位，不怕浓烟烈火，随时警惕火灾，安全可靠，大大降低了火灾的危害性。经过长期的实践和无数次的改革创新，它的灵敏度与功效已为许多统计资料所证实。因此，在民用高层建筑应全方位设计自动喷水灭火系统。

4)照明疏散系统。高层民用建筑中，照明疏散系统有着十分重要的作用，一旦出现火灾等安全问题，高层建筑内部的电力系统很容易受到不良影响，再加上浓烟等外界因素，使得高层建筑内部的光线十分黑暗，这时，照明疏散系统就能够帮助内部居民快速疏散、撤离，并提供必要的光源，稳定提升整体救火工作效率。在高层建筑的防火设计中，必须合理设置照明疏散系统，例如消防电梯、避难层以及封闭楼梯间等位置，力求在每一个角落都能够起到照明作用。