防火设计在建筑设计中的具体应用

温 玉 中土大地国际建筑设计有限公司

1 前言

火灾会造成巨大的经济损失和人员伤亡。人们在选择房屋时，非常重视建筑自身的消防能力，防火设计在建筑设计中起着主导作用。一个有效的防火设计，可以有效地预防火灾，即使发生火灾，也可以控制火势蔓延趋势，减少火灾造成的财产损失，防止人员伤亡。

2 建筑火灾设计的必要性

由于建筑在使用过程中存在诸多火灾隐患，因此，应在建设初期进行防火设计。本节简述了建筑防火设计的必要性。（1）现代建筑火灾的原因有很多，现代建筑为了满足人们的需求，格局复杂，接口、线缆、光纤很多，布局也非常复杂。许多房屋内有大量生活用品和易燃易爆物品，是火灾的隐患因素。（2）火势难以控制。防火设计是为了有效预防和制止火灾的发生，但现阶段由于建筑高度高、内部结构复杂、消防设备不完善等原因，一旦发生火灾，很难控制。控制火源需要大量的人力和财力，因此，在前期进行防火设计尤为重要。（3）一旦建筑发生火灾，很难疏散和救援。在现阶段建筑设计中，经常使用横向组合，干扰了人们的逃生和救援。此外，我国人口众多，建筑容量日益增加，火灾后的救援或二次伤亡事故时有发生。现阶段建筑中的许多材料都具有一定的可燃性，会增加火灾发生的概率。因此，建筑的防火设计尤为关键。

3 建筑火灾特点

建筑物在日常使用中有特殊的建筑要求和设计标准。通过对建筑火灾类型的分析可以看出，目前建筑火灾类型复杂多样。（1）当建筑物着火时，第一个表现就是火势会迅速蔓延。目前施工楼层的设计高度多为高层建筑，楼层数越高，越容易受到风速和风压的影响。即当发生火灾时，火灾问题会随着建筑内的垂直管道蔓延，在短时间内引发较大火灾。同时，受外界风速影响，整体火灾后果将更加严重。（2）在建筑的建造过程中，使用了大量的室内装饰材料。然而，建筑装饰材料往往是易燃的。火灾发生时，建筑内的装饰材料会直接加速火势蔓延，扩大火势，使整个火灾更加严重。（3）在建筑使用中，电梯和管道的存在使得火灾容易产生烟囱效应。在易燃材料和电梯井的影响下，火势将继续扩大。叠加效应将进一步加速气流，火灾问题将更加严重，火力范围不断扩大。（4）目前，高层建筑中的主要交通工具是电梯。但在实际火灾问题，当建筑发生火灾时，会影响电梯的运行。高层建筑的楼梯已经成为火灾唯一的疏散通道，走楼梯会增加楼梯间人员密度，同时也会增加消防员疏散的难度。发生火灾时楼梯间人员过于拥挤，容易造成人员伤亡，威胁居民人身安全，增加火灾处理难度。

4 建筑防火设计在建筑设计中的具体应用要点

4.1 设计流程

在防火设计中，尤其是高层建筑的防火设计系统而复杂，设计方案必须满足既有建筑的要求，才能充分发挥其消防功能。在提高系统实用性的同时，也尽可能达到预期的消防目标。

4.2 设计方法

4.2.1 设计方法

一是及时掌握设计方案的重点和难点，根据建筑的特点和总体目标进行有效设计。二是在充分掌握建筑类型、功能分区、面积等其他细节后，规划设计方案和防火措施。

4.2.2 明确防火安全目标

①总目标。总体目标包括很多内容，要综合考虑建筑结构、电力系统等。发生火灾时，应考虑人员安全和逃生畅通，专业规划和保护建筑内外环境，控制火灾影响程度和范围。②功能目标。主要功能是分解总体目标，针对不同的保护目标采取不同的防火措施和方法，需要专业的设计人员展开针对性规划。③性能目标与相关指标。主要是指功能设计，通过相应的方法达到整体功能的目的。其本质是对消防方案进行有效评估，进而检验其预期目标的科学性和适用性，以及设计方案与实际实施措施是否存在较大误差。④明确易发火灾场景。一些功能分区很容易导致火灾，因此，在防火设计中，应尽可能准确地设计这些位置，并及时评估设计的消防方案的适用性。适用性评价和科学设计需要专业的设计人员和预判方案，只有这样，这些精心设计的防火设计，才能在发生火灾时发挥作用。应积极科学的设计参数，尽可能预测火灾的特点和发展趋势，为现场人员争取逃生时间。

4.3 设计要点

4.3.1 标准层防火设计

（1）防火分区

建筑防火分区设计的核心是防止火灾蔓延到防火分区以外的区域。防火分区有两种：竖向防火分区与水平防火分区。

在防火功能方面，防火分区越小越有效。但是防火分区不能无限缩小，会影响建筑物的使用功能。因此，在确定防火分区的大小时，可以根据建筑物的使用性质、重要性和火灾危险性进行有针对性的规划。

（2）安全疏散通道

安全疏散通道也是建筑消防通道的重要组成部分。在设计时，必须详细了解建筑的整体和细节，然后严格按照具体的规范进行设计。出口应设置在显眼且易于逃生的位置，同时，根据实际情况，出口数量应计划满足居民数量。准确、科学地确定逃生出口的位置和数量，将有助于疏散人员尽快脱离火场，最大限度地减少人员伤亡。一般来说，两侧或是环形通道是常见且合理的疏散通道。

4.3.2 避难空间防火设计

（1）根据实际情况科学设置空间，既要考虑位置的灵活性，又要保证第一避难楼层与消防登高设备的高度相匹配。（2）楼层间隔一般在15层左右，高度不宜超过50m。

5 建筑防火设计在建筑设计中的具体应用

5.1 防火墙的设计

建筑防火墙直接关系到人们的人身和财产安全，科学合理的防火墙设计是其防火设计的必然要求。它可以在发生火灾时为人们提供有效的逃生条件，对顺利救援具有重要意义。防火墙可以有效控制火灾的快速蔓延，是建筑防火设计中控制火灾的重要手段。因此，要注意防火墙的设计，保证消防功能的充分发挥。

设计防火墙的关键是材料和厚度，它们直接影响防火墙的防火性能。就材料而言，关键在于是否具有很强的耐火性。为了保证防火墙具有较强的防火性能，在保证防火墙能够满足建筑结构要求的同时，还应具有较强的防火性能。需要注意的是，为了保证防火墙的防火效果，在建筑设计中应避免防火墙的开口，以免限制防火墙的防火性能，增加人们的安全隐患和安全风险。

5.2 楼梯板和楼板的设计

需要了解的是，当建筑物发生火灾时，楼板和楼梯板是人们安全逃生的主要途径，可以为人们安全逃生提供一定的帮助。因此，在建筑防火设计过程中，有必要根据建筑工程的相关规定和要求，对楼梯板和楼层进行防火设计，为人们的安全逃生提供更好的帮助，楼梯板和楼层对人们的安全逃生起到极其重要的作用。

楼梯板表面应喷涂一层耐火材料，形成具有防火功能的防火涂料，可增强楼梯板的防火性能。同时，分层隔离可以进一步提高楼梯板和楼板的防火效果，满足建筑防火规范的耐火要求，争取更多人安全逃生。

5.3 门窗的设计

一旦发生火灾，楼梯板、地板、门窗都是人们安全逃生的重要途径。因此，有必要设计防火门窗，为人们安全逃生提供更多帮助。目前，通过观察可以看出，很多建筑缺少逃生门窗，难以满足人们对建筑设计的安全要求。

因此，在建筑设计中，应重视门窗的防火设计，充分考虑其防火要求。特别要注意防火玻璃的耐火性，在建筑内部合理设置相应的通风窗，实现火灾中有害气体和烟雾的有效排放，为人们安全逃生争取更多的时间。

5.4 疏散出口及消防电梯

消防通道在室内人群火灾疏散过程中起着至关重要的作用，设计师要充分重视室内楼梯、电梯自然通风排烟系统的实际效果。疏散出口的高宽比能够满足自然通风系统设计的基本要求，每五层的可开启窗户的面积应不小于1/2。设计标准不符合要求的，消防救援窗口应当设置机械设备和加压排气装置。为保证人员安全行车，疏散出口总宽度需要超过1100mm，室内楼梯消防疏散平台需要超过1300mm。

在高层建筑中，电梯是人们逃离火灾现场的主要方式。为了避免这种情况，安装了自动关闭系统的软件。发生火灾时，应立即关闭电梯电源，避免内部电源线引发二次火灾，以免人们惊慌失措而乘坐电梯，造成大量人员伤亡。为了确保消防人员在火灾发生后能够快速到达事故建筑，可以安装外部消防电梯。为了防止消防员在洒水灭火时损坏电梯轿厢的电源电路，必须具有良好的防潮性能。

消防电梯不同于普通生活电梯，安装消防电梯后，需要确保电梯轿厢的运行速度。消防电梯从下层到顶层需在1min内到达，荷载超过1t，防火材料为阻燃材料，消防电梯轿厢柱承载能力需要更为优异。主机房中央有高耐火服务器防火墙，可与普通电梯机房间隔使用。确保火灾发生后消防电梯能够正常运行，使消防人员及时到达火灾现场。

5.5 避难层的修建

在火灾现场，防火保护层可以维护无法及时疏散到火灾现场的被困人员的生命安全，是解决火灾、防止人员伤亡的合理途径。合理布置建筑物，在消防通道显眼区域设置避难楼层，确保疏散时人员及时找到避难场所。隐藏层封闭，周围设置高效防火墙，防止火势蔓延。

当火灾发生时，消防队员将在避难所协助居民。设置大中型室内通风系统，防止火灾烟气进入室内，并安装应急救援电话，确保室内居民及时与外界沟通，得到救援。湿巾、防尘口罩、简易诊疗专用工具等，在紧急情况下，室内寻求庇护者可以采取简单的保护措施，迅速解决问题。

5.6 建筑格局和储水设计

在防火设计时，应该注意建筑形式。设计人员应充分认识到建筑防火设计的重要性，在保证安全有效施工的同时，做好防火工作。完善建筑整体结构，重新优化建筑内部空间布局，调查记录周边地形环境，根据调查结果科学设计数据，有效预防火灾发生。即使发生火灾，建筑也可以用防火材料进行封堵，从而有效防止火势蔓延。

在建筑防火设计中，根据不同使用区域的特点，有效防止火灾蔓延和扩大，并对建筑物进行隔离，以确保发生火灾时能有效隔离建筑物，防止火灾蔓延到其他区域。设计人员应掌握防火措施，深入研究其耐热性，充分掌握建筑材料的防火性能，有效预防火灾。

加强优化建筑消防系统，提前做好预案，提高建筑整体安全性。此外，设计师还应注意储水的设计，因为充足的水将在火灾中发挥重要作用，确保火灾能够在第一时间被有效扑灭。在建筑防火设计中，设计人员首先要考虑蓄水设计和水资源的合理利用，这是保证消防工作顺利进行的根本保证。

6 建筑防火设计的管理方式

6.1 明确设计范围

对于建筑的防火设计，整个程序相当繁琐。在现阶段的建筑设计过程中，根据实际情况制定有针对性地设计方案非常必要。采用科学的设计方法，结合国家和行业管理指标，确保设计方案合理。在防火设计中，结构的合理布局和有效控制，是建筑本身的性质和实际用途的关键。应当有效识别不可控火源，完善设计。

6.2 明确现有防火设计指标

在建筑防火设计阶段，需要提前确定目标，根据总体目标展开合理设计。转移设计时，应充分考虑建筑设计的稳定性等因素，确保发生火灾时人员能够尽快转移。要设定相应的防火性能指标，及时分析解决存在的问题。

6.3 标准层设计要点

在防火设计中，标准楼层设计满足整栋建筑的要求。在建筑室内设计中，实心墙设计可以根据防火设计要求发挥分离作用。此外，对可燃材料进行分析，并设置标准层。

7 结束语

综上所述，在我国城市化进程中，人们往往只注重土地资源的节约和建筑结构的美观，而建筑的防火设计容易被设计者所忽视，给整个城市的建筑安全带来诸多隐患甚至灾难。目前，建筑消防问题已经引起了建筑行业和社会各界的关注。防火设计必须符合防火设计规范的要求，尤其是民用建筑的防火设计已成为时代的必然，必须加强对建筑防火技术的科学研究。