建筑防火技术在高层建筑设计中的应用探究

王雪松

摘要：高层建筑火灾事故的救援难度较大，因此，需要借助可行的预防性手段，降低火灾发生概率，而建筑防火技术在高层建筑设计环节中的应用可以发挥重要效能。在概述高层建筑火灾特点的基础上，对高层建筑设计中建筑防火技术应用的流程和方法进行了分析，并从多个角度出发，研究了建筑防火技术在高层建筑设计中应用的具体要点，旨在优化高层建筑的防火性能，保障人员生命财产安全。

关键词：建筑防火技术；高层建筑；设计；具体应用

相较于普通建筑而言，高层建筑由于层数更高，一旦发生火灾，救援工作将会面临较大的难度，且高层建筑的火灾还呈现出蔓延速度快、方式多的特点，针对高层建筑的火灾防控一直是建筑领域研究的重点内容。为此，在高层建筑设计期间，可以将建筑防火技术加以有效应用，从设计阶段即将防火措施进行有效的贯彻落实，从而切实达成从源头上避免火灾发生的目的，维护民众的生命财产安全。

1 高层建筑火灾特点

高层建筑中发生的火灾事故通常会造成较大的损害，这一类火灾的特点主要表现在：

1.1  对救援装备要求较高，扑救难度大

与常规的建筑进行比较可以发现，高层建筑火灾的救援难度往往更大。当前，建筑领域在实际进行高层建筑的建设时，建筑的外墙通常会采用玻璃幕墙的形式，当救援人员选择从外部救援建筑内部人员时，一旦出现玻璃幕墙破碎的情况，将会带来更加严重的损害，同时还可能对人员的安全造成威胁，加大救援难度。在对高层建筑火灾进行救援时，在外部喷水是一种较为普遍的救援形式，但是由于高层建筑本身的高度较高，消防救援期间所使用的各类消防设备和工具可能难以满足高层的救援需求，使得救援过程中需要面临较多的困难。消防车辆中储存的水量以及输水管道的长度可能也难以满足高层建筑的灭火需求，从而加大实际的扑救难度。

现阶段，我国所使用消防车主炮喷射射程基本为150m，消防救援的最大高度为100m，因此，如果建筑本身的高度超出150m，将会使得救援工作无法顺利开展。此外，我国许多城市的消防队伍之中尚未配备专用的消防直升机，难以为高层建筑的火灾救援创造有利条件。不仅如此，一些高层建筑之中消防物品的摆放位置和数量均与国家所出台的有关标准不相符，在这种情况下，一旦出现火灾，建筑内部的人员缺乏良好的自救条件，极易产生较为严重的人员伤亡和财产损失[1]。

1.2  火灾蔓延速度较快，蔓延方式多

常规情况下，高层建筑尤其是高层住宅建筑出现火灾事故，想要实现有效控制火情并非易事，且火灾发生之后，其本身的蔓延速度也相对较快。这是因为：一方面，高层建筑中存在较多的竖向通道，如电缆井、电梯井以及楼梯间等，如果建筑内部所采用的防火分隔方式不够合理，甚至根本没有设置相应的防火分隔，火灾事故发生时，极易造成火情快速蔓延，扩大火势。另一方面，出于保障高层建筑自身坚固性和可靠性的目的，高层建筑的地基面积通常较大，且随着建筑本身高度的增长，建筑的地基面积也会扩大，如此一来，高层建筑之中将会存在较多的出口、通道以及走廊等，而这些设施均可以作为高层建筑内部火灾蔓延的途径。

1.3  建筑内部人员集中，疏散难度大

在高层建筑之中往往聚集着许多民众，当火灾事故发生之后，能够供民众逃离建筑物的途径并不多。具体而言，在高层建筑之中，电梯是一种十分常用的特种设备，负责人们日常的上下楼通行，而出现火灾事故时，电梯设备将无法正常运行，此时，楼梯将成为最为主要的逃生通道，建筑中的人们均会选择从楼梯逃生，从而造成人员拥堵、密集的情况。随着撤离时间的延迟，所造成的人员伤亡也会更加严重。除此之外，在高层建筑实际建设期间，出于扩大室内可用面积的目的，通常不会预留出过多的公共面积，这种情况进一步加大了逃生时出现拥堵情况的可能性。同时，高层建筑通常也不会定期开展消防逃生演练，当真正出现火灾事故时，易发生踩踏和拥挤的情况，这对于高层建筑人员疏散而言是十分不利的。

2 建筑防火技术在高层建筑设计中应用的具体流程与方法

长期以来，火灾事故的防控均是高层建筑设计和施工期间的重点内容，为此，有必要针对建筑防火技术在高层建筑设计中的具体应用展开探讨。

2.1  建筑防火技术在高层建筑设计中应用的具体流程

建筑防火技术在高层建筑设计中的应用呈现出较为明显的复杂化特征，设计人员在进行防火设计期间，需要以高层建筑本身的功能和实际用途为依据，确保消防设计更具针对性。当前，一些高层建筑的设计单位和施工建设单位在针对建筑防火性能开展设计时，一般还会将过去的建造经验作为施工图纸设计期间的重要参考，从而忽略了实地考察、勘测高层建筑建造现场这一重要环节，或者是在勘察期間没有做到系统化与全方位化，缺乏严谨、定量的建筑物分析与评估。这种情况下，最终所生成的建筑防火设计方案难以满足高层建筑本身的使用要求、国家层面和行业内部的规范标准要求。为了避免此类现象的产生，在高层建筑设计中应用建筑防火技术时，应当充分明确高层建筑本身的功能和用途，并对高层建筑的施工现场进行充分考察，对具体的建设情况做到全方位了解，进而结合分析与评估结果，制定出与相关要求和规范相符的设计方案，确保设计方案足够合理、足够科学[2]。

2.2  建筑防火技术在高层建筑设计中应用的方法

在高层建筑设计期间，若想实现建筑防火技术应用效果的优化，最大限度发挥技术本身的效能，在具体开展高层建筑防火设计时，需要使用正确的设计方法。

第一，应当针对建筑本身的消防安全目标进行商议和确定。一是整体目标。最大限度降低损失是高层建筑防火设计的整体目标，其最终目的在于为建筑物内部人员的生命财产安全提供保障，同时对建筑物自身的环境和结构予以保护，尽可能地降低火灾事故所引发的财产损失。二是功能目标。高层建筑功能目标的确立是相对于整体目标而言的。举例来说，对建筑物内部人员的生命财产安全进行保障，目标应为火灾事故出现时，人员能够在短时间内转移到安全地带。进一步细化功能目标时，还需要进行绩效目标及有关指标的设立，即确保建筑防火技术应用到高层建筑设计方案中时，可以以数据和参数的定量形式，切实体现出防火措施的应用，例如预留出具体面积的公共区域用于人员疏散等。除此之外，绩效指标还能够对高层建筑消防设计方案的合理程度进行评价，从而基于这一前提，对消防设计方案中存在的不足之处进行改进和优化，提升设计效果。

第二，需要對具体的设计范围做到充分明确。在设计期间，设计人员应当对高层建筑本身的特点、用途以及性质等多项相关内容进行全方位考虑，进而实现建筑物中各个区域划分和结构设置足够合理的目标。尤其是建筑物内部空间存在的消防重难点区域，需要建立起更具针对性的防火设计方案，并以建筑物相关的多方主体所提出的要求作为依据，确保消防设计的科学化[3]。

3 高层建筑设计中建筑防火技术的应用要点

建筑防火技术在高层建筑设计中的应用能够为建筑物安全性能的提升创设良好环境，有效防止火灾事故的产生。从本质上来说，在高层建筑设计中融入防火技术属于一种预防性措施，这项工作的落实需要注重多方面要点。

3.1  防火间距与防火分区的设计要点

在高层建筑中，出于有效控制火灾蔓延的目的，应当在设计方案之中融入防火分区的设计。在对防火分区进行设计时，需要能够充分发挥防火分区抑制火灾蔓延的作用，为建筑物内部人员争取更多的逃生时间。此外，在将建筑防火技术应用到高层建筑设计中时，还应当进行防火间距的设计。科学的防火间距可以在控制火情火势之中发挥关键效能。常规情况下，高层民用建筑之间的防火间距不应小于13m，高层建筑与相邻高层建筑裙房的防火间距不应小于9m。

3.2  安全疏散系统的设计要点

高层建筑发生火灾事故之后，需要及时进行人员疏散，为此，当建筑防火技术应用到高层建筑设计之中时，还应当对安全疏散系统进行优化设计。

第一，垂直方向安全疏散系统的设计。这一方向的安全疏散系统是建筑物中人员逃生的主要路线，一般由消防电梯、避难层（间）和楼梯等设施构成[4]。首先，依据《建筑设计防火规范》的有关规定，建筑高度大于33m的住宅建筑、一类高层公共建筑和建筑高度大于32m的二类高层公共建筑、设置消防电梯的建筑的地下或半地下室、埋深大于10m且总建筑面积大于3000m?的其他地下或半地下建筑（室），均应当设置消防电梯。与楼梯相比，电梯系统本身的运行速度更快，当高层建筑发生火灾事故时，消防电梯可以发挥作用，大幅缩短人员疏散时间，更好地保障人身安全。其次，为保障受困人员的人身安全，有效避免火情的进一步蔓延，应当在高层建筑内部进行避难层（间）的设计。在设计避难层（间）时，第一个避难层（间）的楼地面至灭火救援场地地面的高度不应大于50m，两个避难层（间）之间的高度不宜大于50m。且避难层（间）的净面积应能满足设计避难人数避难的要求，并宜按5.0人/m?计算，同时，其内部需要设置防烟、照明、报警以及灭火等一系列设施。最后，一类高层公共建筑和建筑高度大于32m的二类高层公共建筑，其疏散楼梯应采用防烟楼梯间。裙房和建筑高度不大于32m的二类高层公共建筑，其疏散楼梯应采用封闭楼梯间。另外，在高层建筑主楼和裙房之中应当独立设置楼梯间，以免人员疏散时双方人员相互影响，降低疏散效率。

第二，水平方向安全疏散系统的设计。在这一方向的安全疏散系统之中，走道是最为重要的设施之一，其不仅是疏散通道，还需要具备照明、指示正确逃生方向、灭火排烟等多种功能。在实际设计时，首先，需要对疏散距离进行考虑，具体内容应当包含疏散时间与通道宽度[5]。其次，还应当针对楼梯配置进行有效设计。通常情况下，对于不同的防火分区，在设计时应当进行2个或2个以上安全出口的设计，这可以有效避免安全出口堵塞无法逃生情况的出现。最后，还需要对高层建筑的走道形式进行设计。常规情况下，环形走道是高层建筑中走道的常见形式，如果实际条件有限，可以进行袋形走道的设计，设计时需要对袋形走道的长度进行科学控制。此外，为了为人员疏散提供便利，还可以设置垂直避难口或缓降器。

4 结语

相较于一般的建筑而言，高层建筑自身的高度较高，其内部的火灾防控形势也更加严峻，一旦发生火灾事故，将会引发较为严重的财产损失与人员伤亡。因此，为了有效避免火灾的出现和蔓延，需要在高层建筑设计中融入建筑防火技术，以期最大限度降低高层建筑火灾事故发生概率。在设计期间，应当从关键区域和场所入手，落实“预防为主、防消结合”的基本原则，切实优化防火设计质量。

参考文献：

[1]吕细林.性能化设计方法在高层建筑防火设计中的应用[J].消防界（电子版），2022，8（9）：93-94.

[2]张平贵.防火分隔技术在建筑消防中的应用研究[J].今日消防，2023，8（1）：85-87.

[3]王国祥.BIM技术在高层建筑防火监督中的应用研究[J].工程建设与设计，2022（22）：99-101.

[4]王富强.试论超高层民用建筑防火措施与灭火救援技术[J].建筑安全，2021，36（4）：30-32.

[5]柏励.研究防火分隔技术在建筑防火中的运用策略[J].中国住宅设施，2022（6）：63-65.

Research on the application of building fire protection technology in high-rise building design

Wang Xuesong

（Zheng'an County Fire and Rescue Section of Zunyi， Guizhou Zunyi 563000）

Abstract： It is difficult to rescue fire accidents in high-rise buildings. Therefore， feasible preventive measures are needed to reduce the probability of fire occurrence. The application of building fire prevention technology in the design of high-rise buildings can play an important role. On the basis of summarizing the fire characteristics of high-rise buildings， the process and method of building fire protection technology application in high-rise building design are analyzed. And from multiple perspectives， the specific points of the application of building fire protection technology in high-rise building design are studied， aiming to optimize the fire protection performance of high-rise buildings and ensure the safety of people's lives and property.

Keywords： building fire protection technology; high-rise building; design; specific application