高层住宅建筑防火设计要点分析

喻璋

摘要：随着我国城市化进程不断深入，越来越多的人涌入城市，城市空间日益紧张，这在一定程度上促进了高层住宅的发展。与此同时，高层住宅建筑的设施建设和安全保障问题也日益突出，建筑防火是施工单位和住户最为关心的问题。文章通过对以往火灾事故的特点和高层住宅设计方面存在的问题进行分析，在此基础上，提出了完善高层住宅消防设施的建议，希望为有关部門提供参考。

关键词：高层住宅;安全保障;防火设计

随着住宅建筑的高度不断增高，消防安全成为困扰设计人员的难题。众所周知，高层建筑一旦发生火灾，不管是灭火还是疏散人员难度都非常大，威胁着人们的生命财产安全。

1  高层住宅火灾的特点分析

1.1  火灾蔓延速度快

相比于低层建筑，高层建筑在发生火灾时形势更为复杂，火灾蔓延速度非常快。第一，高层建筑的室内装修大量采用木材和塑料，此类材料具有易燃性，一旦发生火灾，燃烧产生的烟雾会沿着通风管和采光通道涌入室内，对用户安全构成较大威胁。第二，高层住宅建筑为了满足居民的基本生活需求，会配备大量管道井。发生火灾时，管道井容易成为热量和烟雾传播的主要渠道，加快了火势蔓延的速度。因此，建筑施工单位一定要重视住宅建筑的消防安全，为保障人们的生命财产安全打好基础。

1.2   救援难度大

高层住宅建筑往往容纳的住户人数较多，一旦发生火灾，人员疏散难度较大，很多高层建筑的客用电梯不具备防火、防水及防烟功能，人们只能通过楼梯下楼，非常耗时，再加上住户众多容易产生拥堵，老人和孩子等特殊群体的安全无法得到保障。火灾会伴随烟雾，而烟雾对人们的视线和呼吸系统均有影响，且烟雾越大，人们的负面情绪越强，不利于群众的安全逃生。

1.3  扑救受限多

在扑救高层建筑住宅火灾的过程中，对消防云梯数量和高度限制较大，消防水枪不能充分发挥最大作用，很多高层建筑均设有裙房，从而影响建筑消防工作的效率。再者，高层建筑住宅区的汽车保有量较多，部分居民随意将车停在消防通道上，阻碍了消防车的正常通行。

2  高层住宅建筑防火设计中存在的问题

2.1  住宅空间设计复杂

随着人们生活质量的不断提高，居民对住宅环境的要求也越来越高。开发商为了吸引住户，逐渐开始在住宅建筑外部增设辅助性设施，比如占用救援场地或在救援场地与建筑之间种植高大乔木，增设过往行人休息的亭台。一旦发生火灾，复杂的建筑环境给消防人员的行动以及消防设施的使用都带来了极大不便。除此之外，开发商一味追求经济效益，为了获得更多的套内面积，往往把公共空间设计得非常狭小，不仅给消防员的救援行动造成阻碍，还使住户逃离火灾现场的难度变大。

2.2  厨房布局不科学

根据以往火灾事故经验，火灾大多发生在厨房。一方面，厨房往往放置着大量用电设备，且经常处于高温工作环境，居民操作不当或者疏忽大意容易着火。另一方面，水管的布局。高层住宅的水管都是上下连接的，水管材料都是易燃物，一旦发生火灾，火势会沿着水管直接蔓延到上下楼层，引起重大事故。

3  高层建筑火灾事故救援的难点分析

首先，高层建筑在装修时大量使用木材和树脂，极易燃烧，遇到火灾时会加速蔓延，因此火势控制难。其次，高层住宅的安全出口较为单一，遇到火灾时难以疏散，再加上事故发生时居民集中撤离，容易引发踩踏事故。最后，由于楼层较高，很多消防设施难以发挥作用，例如，消防梯高度达不到着火楼层、消防水枪压力不够等，为消防人员的工作带来极大阻碍[1]。

4  高层住宅建筑防火设计要点

4.1  设计原则

高层建筑的防火设计工作是一项复杂性、综合性极强的工作，从设计到施工都必须严格要求，不能有一丝懈怠。设计人员要时刻把人民生命财产安全放在首位，统筹兼顾，全面协调，设计出最优的防火方案[2]。

4.2  设计方法

第一，完善设计方案。在对高层住宅建筑进行防火设计时，必须全面分析所有因素。首先，设计人员必须实地考察，全面掌握目标建筑的特点。有些设计师仅仅坐在办公室里拿着图纸进行规划，这种“纸上谈兵”的行为是极为不负责任的，必须进行纠正。

第二，制定防火目标。防火安全目标通常分为三个层次：总目标、功能目标、性能目标。总目标就是要确定工程的整体安全系数，将安全隐患降到最低。功能目标包括日常生活中如何有效消除火灾隐患，火灾发生时如何快速控制火势，如何在火灾发生后保障住户人身安全等。性能目标是进一步地具体化，对消防系统进行优化完善。

4.3  防火设计规划

在建筑工程施工时，施工人员都是参照图纸来进行建造，因此，总平面图是建筑项目效果的整体规划图纸，在进行设计时，设计人员首先要掌握目标建筑的功能、纵向距离以及建筑之间的横向间距，这些指标都是评判防火特性的重要参数，必须符合国家标准。如果间距不满足防火要求，可以考虑安装防火墙来增强安全性。建筑外部场地也要进行消防设计，比如消防车道，在发生火灾事故时起着至关重要的作用。因此，设计人员一定要引起重视，任何设计环节都要趋于完善，减少疏漏[3]。

4.4  建筑平面防火分区

防火分区是建筑防范火灾的重要手段，在设计时要根据目标建筑功能、防火装置、防火等级来进行规划。例如：某建筑的底层面积超过4000m2，则为一级防火，地下车库里如果装有火灾侦查系统和自动灭火装置，只需要设计一个防火分区即可;如果没有相关设施，防火分区应当设为两个。

4.5  排烟设计

排烟设计是建筑防火系统的重要组成部分，众所周知，物体燃烧会产生大量烟雾，浓烟会阻挡人员视线，甚至昏迷，因此，必须重视对排烟系统的设计。目前，建筑排烟系统主要有两种类型：自然排烟系统和机械排烟。前者是通过设计阳台、天井、窗户等设施让烟雾自行排放，虽然可以节省成本但效果不明显，一旦发生火灾，会受到多种因素干扰，如建筑内部结构、风向风速等，烟雾很有可能无法快速排出。相比之下，机械排烟系统受外在因素影响较小，可以有效排出烟雾。综上所述，设计人员要统筹兼顾，结合建筑特点，充分考虑各方面因素，设计出最优的排烟方案[4]。

4.6  消防设备防火设计

消防设备的防火设计是建筑工程的重要环节。第一，为消防水泵和电梯配置双回路电源，保障火灾发生时可以正常用电。第二，高层住宅建筑应为消防电梯设计独立电源，确保火灾发生时可以正常工作。

4.7  安全疏散通道的设计

在火灾发生时，安全疏散通道主要用于疏散住户，灭火工作和疏散工作是消防人员的主要工作内容，两者需要雙管齐下，在控制火势的同时对住户进行疏散。安全疏散通道必须严格遵照国家标准进行设计，如果楼道里有消防设施可以适当增加与消防通道的距离;对于室内空间复杂，不利于疏散的区域，安全通道入口与户门的距离应当进行缩短，确保住户能够及时逃离现场。

安全通道需要与疏散楼梯相连。火灾发生时，电梯无法正常使用，疏散楼梯将成为住户逃生的唯一途径。下面对安全通道的设计做简要说明：第一，若建筑距离在27m以内，楼层面积在600m?以内，且安全距离较远的时候可以安装疏散楼梯。第二，若建筑距离大于27m，小于54m，楼层面积在600m?以内，安全距离较远，可以安装疏散楼梯。第三，若建筑距离在54m以上，必须安装疏散楼梯。另外，要保障疏散通道的畅通，平时一定要定期清理，不允许住户私自堆放杂物。根据实际情况设计排烟系统和消防水管，防止火灾发生时，浓烟蔓延到安全通道中。总而言之，安全疏散通道作为住户逃生的主要途径，是防火设计的核心环节，必须慎重进行。

4.8  消防供水设计

灭火的方式虽然有很多，如二氧化碳喷洒、沙土扑灭、泡沫灭火等，最常用的灭火方式还是喷水。建筑消防系统通常由水源、水泵、消防管道和消火栓组成。其中，消防管道应当为环形，消防水泵的作用尤其关键，发生火灾时该部分的工作稳定性将直接影响整个消防工作的效率。设计时必须为水泵配备独立电源，保障电力供应，要按照严格的工艺标准进行加工，确保工作的稳定性。

4.9  与商业服务站点合建时防火要求

很多开发商在设计住宅建筑时都会把一楼设计成框架房用于商业用途，但是商业站点在装修时可能出现与住户窗户的防火距离不足的情况。按照国家相关规定，住宅楼层和商业站点应当分别设立独立的安全通道和疏散楼梯，对耐火极限和防火墙也有相应的标准，设计人员应当充分掌握相关知识，严格遵守国家标准进行设计，这样才能保证楼层的安全性。

4.10  管道井防火要求

根据国家对防火设施的规定，竖向管道必须独立安装，且耐火极限要高于1h，如排烟管、排气管、垃圾处理通道、采光井等，通道上的开关门应达到三级防火。除此之外，竖向管道还应当在每个楼层设置封堵材料，在发生火灾时可以对开关门进行封堵，防止火势沿着管道蔓延到上下楼层，封堵材料应当使用耐火极限较高的材质[5]。

4.11  玻璃墙防火要求

出于采光和建筑外观美化的需要，很多高层建筑会采用玻璃墙设计。近年来，国家相关部门发布了禁止高层住宅建筑使用玻璃墙的要求，因为玻璃墙的使用不利于建筑的防火设计需求。首先，玻璃墙使得室内气流压力增加，会加速火势的传播;其次，玻璃的耐火极限较低，在发生火灾时会在短时间内滑落，很容易伤及其他人员;最后，物体燃烧产生的烟雾还会沿着玻璃墙与墙体之间的间隙进行传播，非常不利于人员疏散。

4.12  做好防火分隔设计

在发生火灾时，大多数不是火烧导致的人员伤亡，而是物体燃烧产生的烟雾引起窒息。众所周知，火灾发生时浓烟滚滚，人们很容易在逃生的过程中吸入过多烟雾而晕倒。因此，建筑中排烟系统的设计也是控制火灾的重要措施。根据研究，烟雾的竖向流动速度是3.4m/s，在没有障碍的情况下几分钟就可以渗透到整栋建筑中，其中，竖向管道是烟雾传播的重要途径。而安全通道、疏散楼梯是住户逃生以及消防人员开展救援行动的重要通道，所以，防止烟雾进入这些区域至关重要。随着消防系统的不断发展和完善，我国在防火分隔领域也形成了成熟的标准，例如避难间的建造、机械排烟系统的设计等。

5  结语

高层住宅建筑的防火设计工作是保障建筑安全的重要环节，关系到千家万户的生命财产安全，相关工作人员必须带着强烈的责任感来完成工作。本文对高层住宅建筑的火灾特点以及设计方面的不足进行分析，并提出了一些优化的措施，希望给相关工作人员提供参考。

参考文献：

[1]杨艳玲.探析高层住宅建筑消防设计中的存在问题[J].建材与装饰，2020（6）：98-99.

[2]蔡坚幸.高层住宅建筑防火设计探究[J].住宅与房地产，2017（6）：132.

[3]颜道鑫，封明娜，周清.一类高层住宅建筑“交通核”设计——基于《建筑设计防火规范》修订的探讨[J].重庆建筑，2019，18（8）：51-54.

[4]赵亚楠.高层住宅建筑防火设计探讨[J].城市周刊，2019（3）：1.

[5]张俏梅.高层住宅防火、节能、舒适度建筑设计要点探讨[J].四川建筑，2011，31（5）：71-72.

Analysis on key points of fire protection

design of high-rise residential buildings

Yu Zhang

（Wuhan Municipal Fire and Rescue Brigade，Hubei  Wuhan  430000）

Abstract：With the continuous deepening of urbanization in our country， more and more people are pouring into cities， and urban space is becoming increasingly tight， which promotes the development of high-rise residential buildings to a certain extent. At the same time， the problem of facility construction and safety guarantee of high-rise residential buildings has become increasingly prominent， and the construction units and residents are most concerned about the fire prevention of buildings. This paper analyzes the characteristics of past fire accidents and the problems existing in the design of high-rise residential buildings. On this basis， suggestions for improving the fire protection facilities of high-rise residential buildings are put forward， hoping to provide references for relevant departments.

Keywords：high-rise residential building; safety guarantee; fire protection design