建筑防火设计在工业建筑中的运用分析

田野

（赤水市宏杰建筑规划设计有限公司，贵州赤水 564700）

0 引言

对于任何类型的建筑而言，防火设计都是重中之重。科学合理的防火设计可以提高建筑物的火灾预防和控制能力，这对保证建筑使用安全、建筑寿命具有重要的意义，同时也可以在很大程度上降低因火灾带来的生命财产损失。工业建筑是建筑类型中常见的一种，相比民用建筑，工业建筑的结构更为复杂，且由于生产需求，所以也存在较多的安全隐患，一旦发生火灾，将会带来严重的后果。因此，在工业行业快速发展背景下，对工业建筑的安全设计也提出了更高的要求。在工业建筑安全设计中，为了有效保证工业建筑安全，预防各种风险的发生，做好建筑防火设计十分重要。建筑防火设计具有一定的复杂性、技术性、专业性，为了保证建筑防火设计的水平，就必须掌握建筑防火设计的要点和技术。基于此，探究建筑防火设计在工业建筑中的运用就显得十分重要。

1 工业建筑火灾危险性分析

服务于人民从事各种生产及活动的建筑物即工业建筑。近年来，随着我国工业行业的迅猛发展，工业建筑、工业园区也随之增加，在此背景下，工业建筑火灾发生率也在不断提高。2015年2月5日广东惠州市义乌小商品批发城4楼仓库突发火灾，造成17人死亡。2020年3月8日上海市宝山区宝钢股份宝山基地四高炉3号热风炉发生火灾，导致生产停止，未造成人员伤亡[1]。基于此，为保证工业建筑安全，在工业建筑设计中，就需要做好防火设计。工业建筑火灾危险性相比普通建筑更高，所以对工业建筑防火设计的要求也更高。首先，工业建筑的火灾危险性高来源于其火灾诱因较多，这与工业建筑的使用性质有关。在工业建筑生产过程中，会使用到各种机械设备，且很多工业生产中可能涉及较多易燃易爆危险物品，很多操作会产生直接明火、烟雾，这些都是诱发火灾的因素，若没有得到有效控制和防护，很容易导致火灾的发生。而一旦发生火灾，可能会导致爆炸危险的发生。其次，工业建筑的火灾危险性高来源于其火势蔓延速度快。工业建筑具有占地面积大、层数少、单层高度高，一旦发生火灾，工业建筑的这些特点都会成为火势迅速蔓延的途经。以工业建筑单层高度高为例，局测算，在40m长的走廊，烟雾只需10s左右即可充满走廊区域。基于工业建筑较高的火灾危险性，做好建筑防火设计也显得十分重要。

2 工业建筑防火设计现状

一直以来，在工业建筑安全设计中，防火设计都是重中之重。防火设计直接关系到工业生产的安全及质量。目前，虽然我国针对工业建筑的防火设计制定了相应的标准和规范，但是仍然有很多工业建筑在防火设计方面存在不科学、不严谨、不专业的问题。比如有些工业建筑在防火设计方面就存在不符合实际的问题，具体体现在防火设计照搬普通民用建筑标准进行设计、防火设计未按照工业建筑规模与结构进行设计等方面。这些防火设计问题就会直接影响到工业建筑的防火水平。还有一些工业建筑在防火设计方面存在偷工减料的问题，具体体现在使用不达标的防火材料、一味追求低成本防火材料等方面。这些问题也会影响到工业建筑自身的防火性能，一旦发生火灾，所应用的防火材料、防火设备都无法发挥其作用。另外，还有些工业建筑在防火设计方面存在防火设计缺乏前瞻性的问题[2]。很多工业建筑在防火设计过程中往往将重点放在控制火灾方面，而没有采取有效的防火设计来预防、预警火灾的发生。这种事后防火设计并不能最大程度降低火灾带来的影响和危害。只有从各个方面加强防火，才可以从多方面减少火灾危险和损失。

3 工业建筑中防火设计的应用

3.1 标准层防火设计

建筑防火设计中，标准层防火设计是核心内容，也是基础内容。标准层防火设计包括防火分区分隔设计、安全疏散通道设计两个方面，做好这两点防火设计，对提高工业建筑防火能力具有重要的意义。

（1）就工业建筑防火分区分隔设计而言，其目就在于将工业建筑整体结构从防火层面进行区域划分和隔离，旨在隔断火灾，最大程度减低火灾的危害。在工业建筑防火分区分隔设计方面，需要设计人员结合工业建筑的实际结构特点和生产情况制定设计方案，而不能盲目套用固定的设计方案。在分区分隔设计实践中，主要是利用防火墙将火灾危险性较大或需要重点保护的部分进行划分，这样每一个划分好的防火单元都具备良好的防火能力。而为了不影响分区分隔防火中每个单元之间的防火协作能力，还需要做好防火门设计，一旦发生火灾可以阻断火势，但不影响火灾现场的疏散和救助。在划分防护单元时，会遇到各类管道，对此，就需要在设计工作中注意使用防火封堵材料对管道进行封堵。无窗间墙和窗槛墙的建筑幕墙，应在每层楼板外沿处设置耐火极限不低于1h、高度不低于0.8m的不燃烧实体裙墙。

（2）就工业建筑安全疏散及逃生通道设计而言，其目的就在于最大程度保证人民的生命财产安全。工业建筑内一旦发生火灾，如何疏散人群、获得逃生是需要重点考虑的问题。这就需要依赖于安全疏散及逃生通道设计。作为防火设计人员，在安全疏散及逃生通道设计中，需要结合工业建筑规模大小、结构、生产特点来确定安全出口的数量、安全疏散的距离、安全出口的宽度。所有安全疏散及逃生通道设计必须符合《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）中的要求。以厂房为例，一般每个防火分区或一个防火分区的每个楼层应设置1个安全出口，其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5m。厂房内疏散楼梯、走道、门的各自总净宽度，应根据疏散人数按每100人的最小疏散净宽度进行设计，如表1所示。

表1 厂房内疏散楼梯、走道、门最小疏散净宽度标准

3.2 中庭防火设计

中庭即指工业建筑内部的庭院空间。工业建筑的中庭一般比较宽阔、高大，一旦发生火灾，火灾蔓延速度非常快，所以为了保证工业建筑消防设计水平，还需要加强对中庭的防火设计。中庭防火设计过程中需要注意结合工业建筑内部的实际情况进行设计，比如要结合中庭的高度、宽度等计算中庭空间内的扩散速度，然后利用火灾烟气排除设计最大程度提高中庭火灾烟气扩散能力，避免发生火灾时由于烟气影响人体健康。中庭烟气排除设计具体包括机械排放、自动排放、混合排放，其中混合排烟法可以满足中庭防火需求。中庭防火设计中需要注意，与中庭空间相连接的门、窗、房间，都应该设置自行关闭的防火门、防火窗，与中庭空间相通的通道应设置防火卷帘分隔，其耐火极限应该大于3.00H[3]。中庭每层回廊需设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统，旨在对火灾的及时预警和控制。

3.3 避难空间防火设计

工业建筑一旦发生火灾其具有蔓延速度快、疏散困难的特点，所以在防火设计过程中，还需要考虑到无法疏散的情况下如何保证人们的生命财产安全。对此，就需要在防火设计中加强避难空间防火设计。在避难空间防火设计中，作为设计人员应该结合工业建筑整体设计要素、防火设计标准等进行设计，保证避难空间可以满足相关需求。若为高层工业建筑，则需要合理控制防火层和避难层的设置数量。避难空间防火设计中需要注意，疏散走道、避难走道应该设置较短距离，如在工业建筑中人员到达避难空间的时间不应该超过3min，保证人员能够在短时间内到达避难空间。避免空间应该设置实体防火墙，其中还需要设置防烟装置，保证避难空间安全。

4 提升工业建筑中防火设计的运用策略

4.1 明确防火设计基本要素与范围

随着我国建筑行业的迅猛发展，现代工业建筑规模和数量均有了显著的提升，从而对工业建筑中的防火设计也提出了更高的要求，为提升工业建筑中防火设计质量，就需要设计人员在设计前明确防火设计基本要素与范围。设计基本要素可从两个方面进行考虑。

（1）需对工业建筑的用途、基本功能、火灾危险性等进行全面分析，然后，根据工业建筑的具体情况科学进行防火设计，才能确保设计出的防火方案能为工业建筑提供全面的防火保护。

（2）需严格遵循国家有关方针政策及现行有关防火规范要求进行工业建筑中防火设计，才能保障或提升防火设计的科学性。另外，设计人员还需明确防火设计范围，可根据工业建筑建设地的地质和水文条件、建筑结构、用途等对防火范围进行合理地布局。在设计防火范围过程中，设计人员还需正确定位防火设计的重难点，注重建筑设计的细节，并根据甲方要求进行合理的平面设计布局。

4.2 明确防火安全设计目标

工业建筑防火安全设计目标主要包含三个方面的目标。

（1）总体目标，工业建筑防火安全设计总体目标是最大限度地防范建筑火灾事故的发生和最大程度的降低火灾造成的损失，以免火灾给建筑结构和建筑内的人身财产安全构成严重威胁，为达到这一设计目标，就需要设计人员根据工业建筑结构和提前预测的入驻人员数量等合理进行防火设计。

（2）功能目标，确保设计出的防火方案能实际落实总体目标，在建筑内发生火灾时，能为建筑内人员转移至安全区域提供更多的时间和机会，从而有效保障建筑内人员生命和财产安全。

（3）性能目标，性能目标属于功能指标的细化指标，该目标能否实现直接影响工业建筑防火功能的发挥，因此，就需要设计人员合理评判性能目标及有关指标的科学性、适用性等，在完成防火安全设计后，根据性能目标对防火设计方案进行全面和深入地分析，若发现防火设计方案中相关部件性能存在问题，需第一时间修正相关问题。

4.3 充分运用科学高效的设计方法进行防火设计

为提升工业建筑防火设计质量和效率，设计人员需充分运用先进的防火设计理念、科学高效的设计手段和方法进行防火设计，才能确保设计出的工业建筑防火、防灾性能良好，从而才能达到工业建筑防火安全设计目标要求。其次，在设计过程中，还需要根据工业建筑的生产和加工需要等，制定具有针对性和建设性的防火设施设计方案，同时在设计过程中，还需对工业建筑中可能存在的安全隐患进行全面排查，并根据排查结果采取有效措施消除安全隐患问题，才能保障防火设施设计方案的合理性与安全性。由于工业建筑防火设计是一项复杂且系统的工程，在设计过程中，设计人员可邀请防火设计专家共同参与设计，并适当听从专家的意见或建议设计防火设施设计方案，这样能有效提升设计方案的消防性能。另外，在工业建筑防火设计中，为保障火灾发生时，能快速和安全地进行人员疏散，设计人员需全面做好各种应急逃生出口和应急指示灯、紧急报警铃、自动感应灭火器、灭火栓、排烟装置等防火设施设计。并且还需要根据工业建筑的整体设计方案对防烟分区、防火区域等进行划分，以达到良好的防烟、防效果，为减轻火灾发生的危险程度，还需尽可能选择质的防火材料和耐热材料。另外，设计人员还可以从多角度进行防火设计，例如，在总图设计中，既可以设计出合理的消防救援窗口、消防扑救面、救援场地等便于消防车辆开展灭火活动和救援活动，也可以设计环形路线为消防车辆提供救援路线和通道。

5 结语

工业建筑因其特殊性质，所以也面临着较大的火灾风险。对于工业建筑而言，一旦发生火灾，其带来的影响是方方面面的，包括人员伤亡、财产损失、生产停止等。所以，对于工业建筑的防火设计必须提高重视，切实通过科学合理的防火设计来保证工业建筑的安全水平。在建筑防火设计中，为了提高防火设计水平，设计人员必须严格按照规范及标准，结合工业建筑的结构特点、规模、生产性质等进行设计，保证防火设计符合工业建筑安全需求和要求。只有保证了工业建筑的安全水平，才可以促进工业行业的健康稳定发展。