民用建筑设计中建筑防火技术研究

傅天哲 施春晓

摘要：随着城市化进程的逐步推进，我国民用建筑的数量开始急剧增多，同时因建筑功能的复杂需求，电气系统、供暖设备、给排水管道等均对防火设计工作提出了较高要求。文章从民用建筑火灾形成的原因及特征出发，综合分析防火技术在装修材料、防火结构、平面布局、安全疏散、防火防烟分区与建筑功能分区等方面的应用措施，以期为相关设计提供参考。

关键词：民用建筑;建筑设计;建筑防火技术

民用建筑火灾一经发生必会给人民群众的生命财产安全造成巨大损失，因此，民用建筑设计过程中，防火技术一直是关键环节。作为建筑安全技术手段的核心部分，建筑防火技术一方面能排除火灾隐患、保证建筑完整性;另一方面便于疏散与救援活动的开展，降低火灾破坏性，具有极为现实的应用价值。

一、民用建筑火灾形成的原因及特征

现阶段，民用建筑为满足越加多样的功能性需求，内部结构往往较为复杂。电气系统、供暖设备、燃气管道、给排水管道等在建筑内的设计相互覆盖交错，缺乏成体系的设计标准，这无疑带来了一定的火灾安全隐患。同时，因人们物质水平的提高，对民用建筑美观性的需求也在提高，在装修过程中常使用多种材料，并更改建筑结构，使得同一建筑内的建筑材料存在较大差异性，这会导致火灾一旦发生，蔓延速度极快、建筑物会大面积焚毁，为火灾发生后的后续救援与疏散工作带来了一定难度[1]。

综合具体案例与相关信息，不难分析出民用建筑火灾具有以下特征：

第一，相较于其他建筑，民用建筑内人员密度较高，一旦发生火灾，若建筑结构设计不合理，救援人员很难在短时间内对人员进行疏散，同时，因相关科普教育不足，恐慌情绪易蔓延，进一步增加了疏散难度。

第二，民用建筑中大部分建筑为高层建筑，一旦火灾蔓延，受灾面积较广。一方面，高层建筑内部人员在察觉火灾发生后，需要较长的时间，才能借助消防通道或防火楼梯间到达地面;另一方面，消防人员在扑灭救援活动中使用的水枪、水炮与消防云梯等工具受到了极大的限制。同时，裙房周边停放的车辆进一步干扰了登高、供水等作业，导致火灾进一步蔓延，从多个角度增加了火灾的扑灭难度与人员的救援难度。

第三，民用建筑内部电气系统、供暖设备、燃气管道、给排水管道等结构复杂;电器、家具等易起火设施多，火灾发生后蔓延速度快、蔓延途径多、波及面积广。同时，因建筑过程中使用的外墙保温材料的助燃性能较强，一旦不能及时扑灭就会导致火势上下串联，急速蔓延。

第四，民用建筑内部装修存在差异性，装修材料防火性能往往较差，火灾发生后难以控制，无法在短时间内扑灭，对人民群众造成了极大的生命财产安全威胁。

二、建筑防火技术在民用建筑设计中的应用措施

（一）建筑装修材料设计

据相关调查数据显示，我国每年因装修材料导致的民用建筑火灾事故在整体火灾事故中占极大比例。一方面，市面上常见的装修材料往往燃点过低，防火性能不达标，带来了一定的安全隐患;另一方面，部分装修材料在火灾事故中导致火灾蔓延迅速，并产生有害物质，为救援与扑灭活动带来了一定难度。综合以上因素，在民用建筑设计中应用防火技术时，首要任务是对民用建筑使用的装修材料进行控制与设计，在进行相关设计时，通常需要注意以下两点：

第一，对装修材料进行综合评估。在对装修材料进行评估时，不仅要注意燃点与防火性能，更要考虑在火灾事故发生时其燃烧产生烟雾的毒性指标，避免其对救援与疏散活动造成恶劣影响。

第二，综合考虑成本与应用问题。部分设计人员在建筑防火设计的过程中过度重视经济效益，从而忽略了对防火性能相关指标的确认，导致施工过程中或投入使用后民用建筑存在火灾隐患。因此，设计人员应综合考虑实用性、经济性与安全性，从装修材料设计的角度减少火灾隐患，保障建筑安全。

（二）建筑防火结构设计

建筑防火结构的设计是民用建筑防火设计中的基础，对保障建筑质量、减少火灾隐患、控制灾害损失有着重要的应用价值。具体应用包括以下四点：

第一，防火墙的设置。防火墙指用于规划防火分区、防止火灾蔓延的不可燃性墙体，其设置是否合理直接影响民用建筑的整体防火性能。在对防火墙进行设置时，需要避免应用于L型与U型拐角处，若有转角处必须设置防火墙的，则需要保证内转角两侧墙上门窗预留孔洞的最近水平距离大于4米;同时，需注意防火墙上一般不安装门窗，必须设置时，多使用固定或火灾时可自动关闭的甲级防火门窗。

第二，管道井的设置。管道井指用于安置竖向设备管线的竖向井道，其设置能极大程度上提升建筑的综合防火性能。因民用建筑功能的复杂性，需每隔二至三层安装一个管道井，并使用不可燃性材料作为防火分隔，其耐火性能应与楼板相一致;需注意当建筑高度超过100米后，应每隔一层安装一个防火分隔，并确保用于故障排查的检查门防火等级为丙级（耐火极限为0.6小时）或以上。

第三，防烟楼梯间的设置。通过在楼梯间入口处设置防烟前室等设施，并安装防火门、防烟楼梯间能有效防止火灾产生的烟雾与热气涌入楼梯间，从而为人群疏散与火灾扑灭争取到宝贵时间。在进行防烟楼梯间的设置时，需确保其前室与封闭楼梯间的内墙上不得开设任何门窗，部分安设有消防电梯的民用建筑，则需要保证消防电梯按层停靠，并将其前室设置在与室外直接相连的出口，从而减少救援难度。

第四，钢筋保护层的设置。现阶段，我国建筑设计标准中，钢筋保护层的功能主要体现在防止钢筋腐蚀方面，并没有考虑到其在火灾情况下对钢筋承载能力与混凝土黏结能力的保护作用，因此，通常厚度较薄，无法满足火灾发生时的防火需求。在火灾发生时，高温会损害钢筋的内部结构，使建筑结构变形、混凝土黏性降低，甚至导致建筑物坍塌。设计人员在开展设计工作时，应认识到钢筋保护层在民用建筑防火设计上的作用，通过增加其厚度，提高建筑的耐火极限与火灾发生时的结构强度，进而保護人民群众的生命财产安全。需注意，预制钢筋混凝土构件的钢筋保护层相较于普通构件的钢筋保护层更薄，耐火性能更差，需要在进行结构设计与物料分配时进行额外关注。

（三）建筑平面布局设计

民用建筑因其功能不同，在进行设计时需要针对其具体应用考虑平面布局角度的防火设计。合理的平面布局设计能丰富建筑的防火功能，有效提高火灾发生时疏散与救援工作的推进效率，并降低甚至避免火灾带来的生命财产安全威胁。因此，在进行相关设计时，应严格按照国家标准与各类建筑的防火要求，结合以往设计经验，在满足建筑功能的基础上制定并完善防火方案，让平面布局设计为建筑防火功能的实现做出贡献[2]。

（四）建筑安全疏散设计

民用建筑防火设计的关键环节就是处理火灾发生时人员的安全疏散问题。在进行疏散通道的设计时，一方面应保证建筑内有针对疏散通道的指示信息，并保证通道内没有门槛等凸出物体;另一方面则应确保墙体与地面材料的防火性能与结构强度。考虑到电梯为封闭空间，且其供能系统易受火灾影响，因此，通常将楼梯选择为疏散通道，疏散楼梯间的设计应满足安全疏散距离的要求，并按照建筑人数限定楼梯的逃生宽度;安全出口则应至少设置两处，并将两出口间距离控制在500米以上，从而确保人群分流，避免拥挤踩踏事故的发生。

（五）防火分区与防烟分区

防火分区与防烟分区的设计应该严格按照相关标准进行，并在此基础上结合建筑功能与建筑结构进行一定调整。防火分区的设计应灵活利用建筑内部的楼板、防火墙、防火门与防火卷帘，并结合防烟分区的分隔问题进行区域面积最大限定值的设计。依相关标准，在高度低于6米并设置有排烟设施的走道，可安装挡烟垂壁设置防烟分区，并将单个分区面积控制在500平方米左右，用以控制烟气的流动，避免其扩散对救援疏散工作造成影响;对于设置有排烟设施的地下车库，则应通过安装挡烟垂壁将单个防烟分区面积控制在2000平方米以内，并确保防烟分区的设置未横跨防火分区。

（六）消防安全通道设计

消防安全通道多用于火灾发生后的人员疏散与救援，是建筑消防安全设计中的关键环节。但大量民用建筑出于经营与防盗考虑，在日常活动中常将安全通道的疏散用门封闭上锁，这就直接导致火灾发生后建筑内部人员无法及时疏散，而建筑外部的消防队伍无法及时开展救援，对人民群众的生命财产安全造成了极大威胁。从建筑设计角度看待这个问题，一方面应重视建筑内部消防通道及其配套设备的设计工作，确保指示标语、防火隔烟措施、应急电源等设备的全面性;另一方面则应综合建筑整体架构与体量，根据各层级容纳的人数对建筑外部疏散通道的宽度进行调整，避免与建筑内疏散通道不匹配，进而保障火灾发生时建筑内外疏散通道的全面應用。

（七）建筑功能分区设计

民用建筑功能上的多样化，也在一定程度上增加了建筑的火灾隐患。因此，在进行建筑防火相关的设计时，若同一建筑内规划有两种或以上的建筑功能场所时，应将不同功能的场所利用防火墙、防火门等进行防火分隔。这一过程中设计人员应参考现有技术及以往经验，综合周边生产发展环境与人民物质生活状况，根据分层与功能的不同采取差异化设计，一方面重视各分区的功能实现，确保建筑功能性;另一方面则确保防火设计切实有效，保障消防安全。

三、结语

在民用建筑的使用过程中，引发火灾的原因具有多元化特点，因此设计人员需从整体上把控相关进程，综合防火设计应用成本与建筑工程标准要求，针对可能引发火灾的环节应用建筑防火技术，从而根除民用建筑的火灾隐患。从材料、结构、布局与灾后救援等角度有效预防控制民用建筑火灾的发生，以此保证人民群众生命财产安全不受侵害。

参考文献：

[1]方芳.建筑防火设计常见问题分析及案例研究[J].山西建筑，2020，46（21）：199-201.

[2]白佳程，尚琳.关于高层民用建筑防火设计的问题分析与对策[J].建筑与文化，2020（05）：212-213.

作者简介：

傅天哲（1986.10—），男，浙江杭州人，本科学历，初级专业技术职务，研究方向：消防监督管理和消防灭火救援。

施春晓（1987.03—），男，浙江永康人，本科学历，初级专业技术职务，研究方向：灭火救援。