建筑防火设计在建筑设计中的实践探究

关键词:防火设计;建筑设计;消防安全;

随着社会的快速发展，城市化进程持续加深，我国建筑工程行业发展迅速。在城市中，各类高楼大厦拔地而起，成为人们工作、生活的重要场所，也给人们带来了舒适、安全的环境体验。但是，无论是普通建筑，还是一些超高层、超大体量的建筑，在设计环节，都需要重视防火设计。消防安全与人民的生命财产安全及社会的稳定繁荣息息相关，而建筑作为人员密集、使用功能复杂、用火用电频率高的场所，存在较多的消防安全隐患。所以，有必要将现代建筑防火设计理念和方法全面应用到建筑设计中，进一步提高建筑系统的防火能力。

1.1 防火设计规范理解问题

随着社会的不断发展，我国制定了一系列建筑防火安全管理制度，出台了完善的标准文件，其中很多标准对建筑开发企业来说，都需要花费时间和成本去达标。而部分企业在建筑设计中，忽略了相关防火设计规范，导致设计方案无法达到消防安全要求。

1.2 疏散设计考虑不周

建筑防火设计中，安全出口的设计是非常关键的环节，但是部分设计人员存在考虑不周的情况[1]。尤其是在一些功能比较复杂的超高层建筑中，如何按照规范要求配置避难层，并合理通过通道与之连接，成为设计人员需要思考的问题。然而，由于受到工程复杂性及自身专业水平的影响，一些设计方案存在漏洞。比如，没有严格保证超高层建筑的避难层和灭火救援场地之间高度距离在50 m内，或是同一栋超高层建筑的两个避难层之间高度距离超过50 m。另外，一些建筑疏散楼梯和避难层、安全出口的连接存在不合理的情况，影响火灾时疏散逃生[2]。

1.3 烟火蔓延问题

在现代建筑的结构中，电梯井、管道井、通风井等是不可或缺的，这些通道贯穿建筑的各个楼层并在建筑的多处设置。如果发生火灾，浓烟很容易通过这些通道在建筑内蔓延，同时火灾也很容易蔓延至建筑其他位置。如果在建筑防火设计时，没有充分考虑到这一点，采取针对性的设计防范，将无法达到安全的设计要求[3]。

1.4 防火材料选用不当

在建筑防火设计中，防火材料的选择尤为重要，关系到整个建筑的消防安全。而当今很多建筑企业为了满足人们多元化的需求，采用了大量不同类型的材料，而实际上这些材料本身的防火性很差，容易在发生火灾时造成火灾迅速蔓延。尤其是一些住宅建筑，人们在自行装修的过程中，无视防火安全，大量采用木材作为装饰材料，导致建筑内消防安全隐患大量增加。而我国《建筑设计防火规范》GB 50016—2014(2018年版）和《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222—2017中关于建筑、装修材料的耐火等级及使用范围都做出了具体要求，但是设计人员往往会忽略这些情况，导致建筑内的部分构件防火、耐火能力不足。

2.1 总平面布局

任何建筑设计工作中，总体布局都是关键性环节之一。在该环节，设计人员需要严格遵循“预防为主，防消结合”的理念，通过优化建筑整体布局、结构设计来减少建筑内的消防安全隐患。首先，应当在响应城市规划的同时，让消防车道和登高操作场地靠近城市主干道，便于火灾疏散和消防救援[4]。其次，在建筑布局设计方面，应按各建筑的使用性质、火灾危险等级和耐火等级合理设置防火间距，这样可以避免火灾在建筑之间相互蔓延。

2.2 防火分区和防火分隔

在单体建筑设计中，划分好防火分区，使用防火墙及防火门窗结合建筑特点将其合理分隔为多个封闭区域。以民用建筑为例，要严格按照建筑防火设计规范，对防火分区的面积进行控制。针对防火墙的设计，严禁可燃气体和甲乙丙类液体管道穿过，其余管道穿过时的缝隙应采用防火材料进行封堵。如果因某些原因无法设置防火墙，则需要使用防火卷帘代替。另外，针对高层建筑裙房的设计，位于消防救援登高操作场地的裙房进深不应大于4.00 m，并且要设置直通室外的楼梯或出口[5]。

2.3 消防给水系统设计

在建筑防火设计中，消防给水系统是在火灾发生后及时扑救、降低损失的关键。建筑消火栓给水系统主要由消防供水设备、水箱、水泵、管网、终端灭火设备及供水水源等构成，通常情况下，消防给水系统需要和建筑民用给水系统分开进行独立设计。其中，水泵的配置应当严格根据建筑高度选用合适的型号，确保水泵供水压力能够满足最高楼层的消防栓的用水需求。终端灭火设备的配置数量、位置应当符合要求，及任何消火栓在建筑室内中的保护半径应当控制在25 m左右。在现代建筑的消防供水水源设计中，应当按照规范要求，配置容量足够大的消防水池和高位水箱，以满足各种情况下的火灾扑救用水需求。

2.4 建筑消防通道设计

消防通道是人们在发生火灾时快速疏散到安全地带的生命通道，在复杂的建筑结构中，消防通道的设计需要全盘考虑。在现代高层建筑中，楼梯间是消防通道中十分关键的组成部分，而传统的楼梯间设计在防火防烟方面存在较大的问题。为此，应当积极优化设计方案，采用更为先进的防火防烟楼梯通道结构[7]。这类防火通道分为明前室和明楼梯，明前室配置有可开启窗户，在火灾发生时，可以将烟雾迅速排往室外，避免其涌入逃生楼梯间。在该环节中，为了避免因气压差出现烟雾倒灌的情况，应当对布局形式、面积进行科学设计。其中，每楼层前室面积应当超过6 m2，可开启窗面积应大于2 m2，在此基础上，还有必要为楼梯间配置自然热压或机械抽风系统，在火灾发生时，可以达到快速排烟的目的。关于高层建筑送风竖井的设计

另外，在超高层建筑的避难层设计方面，首先需要保证第一个避难层与地面，以及两个避难层之间最大高度距离均低于50 m。同时，避难层和消防楼梯间的构造设计应当符合实际，如图1所示，通往避难层的防烟楼梯应当在避难层进行错位设计，确保有双向楼梯通道可进入避难层，同时开设可以直接进入避难层的常闭防火门

2.5 主动消防安全系统的设计

在现代技术不断发展的情况下，建筑防火设计中还需要积极应用先进的技术，在防火预警、自动灭火方面提供可靠的保障。如图2所示，安全系统需要在防火分区内均匀布置、安装烟雾探测装置，在识别到烟雾或温升明显的情况时及时发出警报。另外，需要将烟雾报警、自动喷淋、消防照明系统进行统筹设计，采用中央控制系统进行联动，以便在火灾发生时能够同时进行运作，为人们的逃生及消防救援提供可靠支持

以某商业建筑防火设计为例：某大型综合性商业建筑项目位于重庆市，集合了百货、零售、餐饮、娱乐及休闲等用途，其中，室内游乐场是该建筑的核心区域。该建筑高度30 m（檐口高度），耐火等级为一级，在这类重要公共建筑中，防火设计需要从以下几个角度进行分析。

1）防火分区。商业建筑空间较大，使用功能特殊，建筑内部环境复杂。针对该类建筑的设计，需要根据《建筑设计防火规范》GB 50016—2014(2018年版）的相关规定，地上建筑防火分区最大允许面积为5 000 m2，考虑到该建筑内涉及到大型游乐设备的跨区域连续性运行需求，因此传统防火墙划分防火区的方法较难实现。为此，设计单位充分结合该建筑结构特点，在游乐建筑与步行街之间设置了超过9.0 m的防火间距，并设防火卷帘、甲级防火门。防火卷帘都配备了传感器和信号反馈功能，其控制器与烟感器、感温探测装置进行信号连接，并和消防联动控制系统相连。

2）防火分隔。在该建筑内，采用了防火隔离带，对室内空间进行划分，保证每个区域建筑面积低于5 000 m2，要求净空空间内不能放置任何可燃物。在该建筑内食品加工区域，分别设置了耐火极限低于2 h和1.5 h的防火墙、防火楼板，玻璃分隔部分，玻璃材料的耐火极限不低于1 h。并要求食品加工不得使用燃气，并对食品加工间进行了防火处理。

3）消防通道设计。如图3所示，该建筑内的娱雪乐园和步行街连接处都设置有玻璃门，室外消防通道两侧设置的是防火墙。考虑到该建筑内部空间较大，消防通道无法直接穿越整个建筑，在通道内配置了室外消火栓和消防救援场地。而电梯、疏散楼梯均靠近消防通道入口。

综上所述，现代城市化进程不断加快，人们的生产生活水平持续提高，大量高层建筑成为人们生产生活的重要场所，这些复杂的建筑在消防安全方面存在的隐患需要得到足够的重视，而建筑设计中，消防设计则是尤为重要的环节。为此，设计人员需要充分结合建筑项目开发的基本要求，严格遵循消防设计规范，在建筑整体布局、结构设计、消防通道设计、防火系统设计等方面，充分保证建筑消防设计的合理性，为火灾预防、火灾逃生及火灾止损等方面，奠定坚实的基础，充分保证人们的生命财产安全。

[1]刘明贤消防设计在建筑电气设计中的应用[J]建材发展导向(下)， 2020,18(9):178.

[2]张小亮探究建筑电气设计中消防配电设计的巧妙开展[J].中国房地产业, 2020(28):221.

[3]胡昊:消防配电设计在建筑电气设计中的应用分析[J]建筑工程技术与设计, 2020(27):3044.

[4]刘风连.谈高层建筑给排水及消防管道工程的设计构建[J].四川水泥，2020(10):295-296.

[5]邱树敏，赵晓凤，马周宏浅谈一般I业建筑中变配电室消防设计[J]建筑工程技术与设计, 2020(27):1016.

[6]范延鹏关于高层建筑给排水消防设计关键技术的分析[J]建筑工程技术与设计, 2020(27):980.

[7]惠翔.大型商业建筑消防设计中存在的问题及对策分析[J]建筑工程技术与设计, 2020(28):820.

[8]刘伟建筑室内给排水消防设计及施I质量控制措施[J]建筑工程技术与设计, 2020(26):1308.

[9]卫丹.民用建筑电气设计中智能消防应急照明系统运用分析[J]建筑工程技术与设计, 2020(27):3186.