建筑防火设计在建筑设计中的应用研究

杜 宇

南京兴华建筑设计研究院股份有限公司 江苏 南京 210000

随着我国经济的提升，如今建筑行业也取得了巨大的发展空间，得到了稳定的发展。但如今在建筑行业建设过程之中，仍旧存在许多问题急需解决，对建筑的最终质量有所影响。建筑行业虽然已对建筑防火设计较为重视，但在部分对规范并没有充分理解的环节之中依然会放松自身警惕，从而会对建筑居住人民的生命安全带来威胁，阻碍建筑行业的发展。因此，有关人员必须深入掌握国家规范，保证防火设计具有良好的效果，保护人民群众的生命财产安全，为消防营救争取宝贵时间。

1 在建筑工程中火灾具有的特征

1.1 蔓延速度极快

通过对有关资料与数据进行深入分析，可以发现建筑工程内部发生火灾具有蔓延形势严峻、蔓延速度极快等特征。建筑自身越高，就会受到风速以及压力的影响越深[1]。一旦建筑内部具有过快的气体流动时，仅仅一个微小的火花，就可能引起一场巨大的火灾。而现如今，在建筑物内部会涉及众多垂直管道，像电梯井以及排气管等等。哪怕建筑内部出现一点点火情，其都会迅速地沿着垂直管道向上进行蔓延，甚至当人们还没有来得及做出反应时，火势就可以蔓延出几层楼的高度。有相关数据表明，仅仅在30秒的时间内，烟气就可以从楼层底部沿着垂直管道迅速蔓延出近百米的高度。同时沿着垂直管道，火势的蔓延也会为扑火工作带来极大的阻碍，如若同时遇上大风天气，那么将会为居民群众带来巨大的安全威胁。而消防部门受到自身设备以及楼层高度的影响，在较高的楼层外部很难以开展火灾扑救工作。同时，由于火势蔓延较快，烟火阻隔，内部救火工作也将会面临极其严重的阻碍。面对如此巨大的火灾时，消防供水量与需求量将会出现无法匹配的情况，消防部门必须采用接力供水措施来保证出水量。但接力供水措施的应用，会对供水高度以及水袋的耐压强度带来影响，无法保证救火效果。因此，当建筑物火灾刚刚出现时，是最好的扑救时机，随着火势的快速蔓延，扑救难度也将随之加大。

1.2 建筑物内部具有严重的安全隐患

随着建筑行业的快速发展，高层建筑物的数量也随之增多。建筑物内部会有众多文件资料、杂乱物品堆积，此类用品不仅可以快速燃烧，还具有极大的火灾荷载[2]，一旦发生火灾现象，在短时间之内将很难对其进行有效控制。同时，很多居民为了保证居住环境的舒适程度，会选用大量易燃材质进行装修，部分材料甚至还会在燃烧的过程之中释放有毒物体，不仅会加大消防部门扑救难度，还会威胁居住者的生命安全。

1.3 疏散困难

如今在建筑内部人们主要依靠电梯进行通行，因此，人们会对楼梯位置的合理性以及排烟防烟的重要性进行忽视，但火灾发生时，电梯无法使用，楼梯就成为整体建筑之中唯一逃离的安全通道。根据数据调查可知，两个小时才可以将50层楼高建筑内部的居民全部疏散开，由于疏散时间较长，疏散过程过于困难，在建筑内部极易出现人员伤亡现象，无法对居民的人身安全进行有效保障。

2 建筑防火设计过程中常见问题

2.1 疏散距离及宽度的计算

楼梯是建筑疏散过程中十分关键的组成成分，疏散的首要目的是为了确保居民的生命安全，其次才是避免火势的蔓延。但如今很多建筑设计人员往往忽视了防火门自身的门框宽度，极易导致最终疏散通道门净宽度严重不足，严重阻碍火灾诞生时的疏散速度。同时，部分设计人员会依照最近点拉直线的方式计算疏散距离，完全忽视了火灾发生时的实际情况，此种计算方式不具备合理性与科学性，会对火灾发生时逃生与扑救工作的开展带来阻碍，极易为人民安全与财产带来损失。

2.2 消防报警系统尚不完善

在建筑物内部很多防火系统自身都是单独存在的，设计人员仅仅会在楼道内部安装灭烟装置或者火灾报警器[3]。此种报警形式主要依靠机器进行检测，甚至是人为发现手动操作才可以触发机器的报警装置。现如今我国建筑内部都会配备大量消防器材以及设备，并进行联网处理，消防与公安部门会通过网络第一时间确定火灾发生地点，并及时采取营救措施。但防火设备与器材需要定期进行检测，确保其在有效期内质量符合国家标准，但如今我国对消防与防火设备的巡查力度较弱，并没有对此方面投入过多地关注，常常出现消防器材过期或无法使用的现象。

2.3 供水不足

在如今防火设计过程之中供水压力不足也是最常出现的问题，水是人们灭火的最重要工具，一旦建筑内部发生火灾，人们必须运用大量的水资源对火势进行扑救。但如今在建筑内部为了提高居民的建筑面积，设计人员往往会将蓄水量设计过小，从而导致供水压力不足，无法对火势及时进行扑灭。

3 建筑设计中防火设计的重要性

随着现代科技的提升，人们可使用的装修材料也越发丰富，棉与木材不仅仅是室内建筑之中最常见的可燃物，像塑胶、纤维制品等高分子聚合物具有更为严重的燃烧危害。研究实验曾证明，三分钟之内，沙发上一个小小的烟头，就可以迅速蔓延成一场壮大的火灾[4]。在燃烧的过程中，各个装修材质还会引发浓烟与有毒气体的生成。同时建筑内部设置排气道、楼梯井等各个垂直管道，火灾一旦形成，就会迅速蔓延且极难扑灭。如今建筑内部人口极为密集，在短时间内仅仅通过楼梯疏散所有人员几乎是不可能的。而消防部门的到来需要一定时间，且如今大部分消防部门自身云梯高度不够，无法充分发挥疏散的功效。因此面对火灾时，防范大于治理，只有建筑设计人员在设计过程之中保证防火设计的合理性与科学性，才能最大程度避免火灾的诞生。

建筑内部防火设计的应用可以避免火势流窜，将火势牢牢控制在起火点附近，有效的防火装置对火势的控制起着关键性作用，最大程度降低火灾引发的经济损失，降低扑救工作难度。同时，浓烟是火灾之中最可怕的因素，而新版防排烟规范的更新对建筑内部的防排烟有了更加严格的要求与规定，可以有效降低建筑内部的烟尘浓度及扩散速度，保证人员在火灾过程中可以维持清醒的意识，利于人员的疏散与救助。

4 建筑设计中防火设计的应用

4.1 建设避难层

在建筑内部如若居民居住的楼层过高，一旦发生火灾，其不能在短时间之内快速撤离现场。因此有关人员应在建筑防火设计之中，在建筑内部设置避难层，对未能及时逃出火灾现场的人民群众进行有效保护，最大程度避免人员伤亡。在建筑之中，避难层应设置在明显地点，且建筑内部应有明确通往避难层的指示图，帮助建筑内部居民快速找到避难场所。整体避难层应选用防火墙打造封闭式环境，最大程度避免火势蔓延[5]。一般情况下要求避难层耐火极限应为3小时以上，同时，建筑层应与消防通道进行连接，利于消防部门对围困人员进行施救。在避难层内部应有排风装置，避免火灾发生时浓烟流入避难层内部，且应具有简易防火工具、湿毛巾等设备，安装救援电话，保证避难层内部的人员可以与外界随时保持沟通，有效保证人员的人身安全。

4.2 设置合理的防火间距

建筑内部材料的使用应满足各类区域对材料耐火等级的要求，利于居民或消防部门对火灾进行有效扑救，阻止火情蔓延。设计人员在对建筑进行设计时，应严格遵从防火规范，保证建筑内部的质量以及防火性，最大程度降低火灾发生时的损失与火灾发生几率。在火灾诞生的十分钟之内，建筑内部的温度最高可达700℃。因此设计人员必须应用耐火性能良好的建筑材料，同时在对建筑内部的功能进行规划时，要在保证消防部队可以快速扑灭火情的前提下，最大程度地节约建筑面积，设置合理的消防救援场地，利于消防车在火灾时的停用，证消防部队可以及时抵达火灾现场。消防车自身体型较为庞大，通行道路具有较为严格的要求。因此，建筑设计人员必须保证道路转弯半径不小于9m，并要根据实际情况以及防火技术等级对转弯半径有针对性地进行调整，并配合园林绿化工作，保证建筑园区的美观[6]。

4.3 完善疏散通道

建筑内部具有科学完善的安全疏散通道，可以对居民进行有效疏散，减少人员伤亡。设计人员在设计疏散通道时，应在防火分区的两侧同时设置疏散通道，可以让居民双向进行逃生，在最短的时间内保证更多的居民逃出火灾现场。与此同时，疏散通道应具有良好的排烟系统，避免烟尘侵袭，设计人员对通道的台阶及坡道的设置要满足规范要求，不得应用扇形踏步，避免建筑内部居民由于过于慌乱而滑倒，引起踩踏事件[7]。安全出口处应能同时容纳3～5人出行，并满足疏散宽度的要求。疏散通道的设计应直接简明，不得存在往返转折现象，出口处不得设有门栏、挡板等装置。疏散通道出口需要独立设置，并在通入地下时有防火隔墙与防火门分割，设置明显标志，避免人员在慌乱过程之中误跑入地下建筑内部，从而出现危险状况。每一栋建筑之中，应最少设置距离大于5m的两个安全出口，由于建筑内部的疏散通道是火灾发生时居民的必经之路，设计人员必须保证其顶棚、地面以及墙面皆具备良好防火性能，最大程度地保护人员人身安全。

4.4 打造防烟、防火区

很多设计人员在对建筑进行防火设计时，往往会对防烟区进行忽视，仅仅只将其布置在地下车库之中，这将为火灾的救援带来极大程度的阻碍。因此，在建筑设计环节，设计人员必须对防烟区防火区建设产生一定程度的重视，在防火规范之中规定，6m以下净高的房间内部需要设置挡烟垂壁，并划分防烟分区，每个防烟分区的面积应不大于500㎡。与此同时，设计人员不可以混淆防烟与防火区的概念，需要根据建筑内部实际情况，设置机械排烟系统。对于地下公共场所、高层无窗或固定窗扇房间而言，设计人员需要严格遵从防火规范，设计合理的防烟区与防火区，有针对性的提高建筑内部的防火能力。防烟楼梯间前室形式如图1所示。

图1 防烟楼梯间前室形式

4.5 确保消防设备有良好性能

建筑内部每一层通道之中都应按要求设置消防设施，例如灭火器以及消火栓等。一旦发生火灾情况附近人员可以立即使用消防设施，对其进行扑灭。同时，设计人员可以在建筑物内部设置减压阀给水系统，保证供水的稳定性，利于消防人员可以对火势进行有效控制，为营救赢取宝贵时间。很多建筑由于长年未发生火灾，有关人员自身防范意识薄弱，管理过程较为松懈，很多消防设备只有在真正需要时才发现无法投入使用，为国家与个人带来巨大经济损失。因此，有关人员必须提高安全防范意识，对建筑内部杂物及时进行清理，保证疏散通道的通畅，一旦发现在消防入口有车辆停留，应立即告知车主离开，保证消防部门车辆的顺畅通行。

4.6 对储水系统进行设计

建筑设计人员必须针对建筑内部储水量不足的情况有针对性地开展储水设计，可以在建筑内部设置自动喷水灭火以及消火栓系统，并合理对蓄水量进行提高，保证防火设计的效果。一旦建筑内部出现火灾，消防人员可以及时从建筑蓄水装置之中抽取大量水，对火势进行扑灭。因此，设计人员必须保证建筑内部的蓄水系统必须满足应急灭火的需求。

5 结语

在我国科技经济快速发展的社会背景之下，建筑行业的地位也水涨船高，可以有效提高我国的综合国力与国家经济。建筑行业与人们的日常生活具有极为紧密地联系。因此，在建筑施工过程之中，有关人员必须对防火设计产生充足的重视，保证防火设计的科学有效性，避免出现不可挽回的后果。设计人员必须对建筑内部的火灾风险进行深入探析，并有针对性地进行防范，保护建筑内部居民的人身安全，降低国家经济损失，推动建筑行业健康发展。