建筑防火技术在高层建筑设计中的应用研究

摘要：高层建筑发生火灾事故的救援十分困难，所以，需采取切实可行的防范对策，减少火灾的发生，其中，建筑消防技术的运用对高层建筑设计具有关键作用。通过对高层建筑火灾特征的归纳和总结，分析了在高层建筑设计中运用消防技术的步骤与方法，并从不同的视角对其进行了探讨，探究了建筑防火技术在高层建筑设计中运用的实际重点，以期达到最优的高层建筑防火效果，保证人们的生命和财产安全。

关键词：建筑防火技术高层建筑建筑设计消防安全

ResearchontheApplicationofBuildingFireProtectionTechnologyinHigh-RiseBuildingDesign

MAWenmin

LanzhouZhongleiFireEngineeringCo.，Ltd.，LanzhouCity，GansuProvince，730000China

Abstract：Therescueoffireaccidentinhigh-risebuildingsisverydifficult，soitisnecessarytotakepracticalpreventivemeasurestoreducetheoccurrenceoffire，amongwhich，theapplicationofbuildingfireprotectiontechnologyplaysakeyroleinhigh-risebuildingdesign.Throughtheinductionandsummaryofthecharacteristicsofhig2WZy8dRDGaQuXflDwFSw/A==h-risebuildingfires，thispaperanalyzesthestepsandmethodsofapplyingfireprotectiontechnologyinhigh-risebuildingdesign，discussesitfromdifferentperspectives，andprobesintothepracticalkeypointsofapplyingbuildingfireprotectiontechnologyinhigh-risebuildingdesign，inordertoachievethebestfireprotectioneffectofhigh-risebuildingsandensurethesafetyofpeople'slivesandproperty.

KeyWords：Buildingfireprotectiontechnology;High-risebuildings;Buildingdesign;Firesafety

与一般的建筑物相比，高层建筑因其层数多，其火灾的扑救难度更大，而且火灾蔓延速度快、形式多样，因此，如何有效地控制和防护高层建筑的火灾已成为工程界的关键研究课题。因此，在高层建筑设计过程中，有效地运用建筑防火技术，在设计时期就能有效地执行防火对策，真正做到从根源上杜绝火灾，保障人民群众的生命和财产安全。

1高层建筑火灾特点

1.1对救援装备要求较高，救援难度大

相较于传统建筑，高层建筑在火灾救援方面通常面临更高的挑战。目前，在建筑行业中，当展开高层建筑的施工时，一般会选择使用玻璃幕墙作为外墙材料。但在救援团队从外部对建筑内部人员进行救援时，如果玻璃幕墙出现破损，不仅会造成更大的伤害，还可能威胁到救援人员的安全，从而增加救援的危险性。在救援高层建筑火灾的过程中，外部喷水是一类常见的救援方式。然而，因为高层建筑原本的高度就高，消防救援过程运用的多种消防设施和工具可能不能达到高层建筑的救援需要，这可能会导致救援过程中遇到很多困难，消防车辆所储存的水量和输水管道的长度可能不足以实现高层建筑的灭火需求，从而会增加具体灭火的难度。

目前，我国运用的消防车主炮的喷射距离大约是150m，而消防救援的最大高度可以达到100m，所以，若是建筑物的高度大于150m，救援行动可能会受到阻碍。另外，在我国的众多城市中，消防团队还没有配备专门的消防直升飞机，这使得为高楼的火灾救援提供有利环境变得困难。除此之外，在某些高层建筑中，消防用品的放置部位和数目往往与国家发布的相关规定不一致，在这样的环境下，如果发生火灾，建筑内的工作人员很容易缺乏有效的自救机制，从而很有可能导致重大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

通常，高层建筑特别是高层住宅楼一旦发生火灾，就很难对其进行有效的控制，并且只要出现火灾，火势会迅速蔓延。首先，在高层建筑中，有很多竖向通道，如电缆井、电梯井、楼梯间等，若是建筑物内使用的防火分隔方法不科学，或者完全没有设置对应的防火隔离，那么，在发生火灾时，很容易导致火灾迅速扩散，使火势变得更大。其次，为了保证高层建筑的牢固度和可靠度，高层建筑的基础面积一般都比较大，并且加上建筑物的高度的增加，其地基面积也会随之增大，因此，在高层建筑中就会有更多的出口、通道、走道等，而这些设施都能够成为高层建筑内的火灾拓展通道。

1.3建筑内部人员集中，疏散难度大

高楼大厦之间一般都是居民集中的地方，一旦发生火灾，没有太多的退路。特别是在高楼里，电梯是一种非常普遍的装置，它负责着人们每天的进出。但当发生火灾时，电梯装置就不能正常工作了，这时，楼梯就成了最大的安全出口，大楼里的人都会选择从楼梯上逃走，造成了人员的拥挤和集中，撤退的时间拖得越久，那么危险性就会越高。另外，在高层的具体施工过程中，为了增加室内可利用空间，一般不会预留太多的公用区域，从而使疏散过程中发生拥挤状况的概率进一步增加。并且，由于高层建筑缺乏常规的防火疏散演习，在实际发生火灾时，容易导致人群聚集、踩踏等现象，严重影响了高层建筑的人员安全疏散[2]。

2建筑防火技术应用的流程与方法

2.1建筑防火技术应用的具体流程

在高层建筑的设计中，建筑防火技术展现出了其独特的复杂性。因此，设计团队在展开防火设计时，必须根据高层建筑的实际功能和用途来制定策略，以保障消防设计更有针对性。目前，在进行建筑防火性能的规划过程中，许多高层建筑的设计和建设企业往往会把以往的经验用作施工图纸设计阶段的主要参考，这样就忽视了实地考察和勘测高层建筑建造场内这一关键环节，或是在勘察时期未完成系统化和全面化及不够严谨和定量的建筑物研究和评估。在这样的背景下，最后形成的建筑防火设计规划很难达到高层建筑自身的运用标准，以及国家和领域内部的规定和标准。为了预防这种情况的出现，在高层建筑的设计过程中使用建筑防火技术时，必须确定高层建筑的功能和用处，同时，对高层建筑的实施场地展开全面的考察，完整了解实际的建设状况，然后，根据研究和评估的结果，设计出符合相关标准和规范的设计规划，保证设计方案是科学的和有效的[3]。

2.2建筑防火技术在高层建筑设计中应用方法

在高层建筑设计过程中，如果要使建筑防火技术的运用成效达到最优、将其自身的作用最大化呈现，就必须采用合理的设计方案对其进行实际的消防设计。

一方面，要根据建筑物自身的防火安全目的来协商并决定。一是总体的目的。高层建筑消防设计的总体目标是尽可能地将损失降到最低，其根本目标是保证建筑内工作人员的生命与财产安全，并保护建筑本身的环境与构造，最大限度地减少火灾事故造成的经济损失。二是功能定位。高层建筑的功能目标是与总体目标相对应的。例如，为了保证建筑内的工作人员的人身和财产的安全，其目的应该是在发生火灾时迅速将人员疏散至安全区域。在对功能目标进行更深层次细化的同时，也要设定绩效目标和相关指标，这是为了保证在高层建筑设计规划中运用建筑防火技术时能够以量化的数据和参数的方式将防火对策的运用表现出来，如在一定范围内提前留下一定的公共空间供人们撤离等。另外，绩效指数可以用来评估高层建筑的防火设计规划是否科学，以此来调整和完善消防设计规划中的缺陷，提高设计的成效。

另一方面，必须在特定的范围内进行全面的界定。在设计过程中，有关设计者应该全面地考虑到高层建筑自身的特点、使用、性质等方面的因素，从而达到建筑内部各区域的划分及构造的科学配置。特别是对于建筑内空间中的火灾重点和难点，有必要制定更有针对性的消防设计规划，以满足建筑的各个有关参与主体的需求，保证消防设计的合理性[4]。

3高层建筑设计中建筑防火技术的应用要点

3.1防火间距与防火分区的设计要点

在高层建筑中，为了更好地控制火势的进一步发展，需要将防火分区的设计纳入到设计规划中。在实施防火分区设计的过程中，应彻底利用防火分区来控制火势的扩展，从而为建筑内的人员赢得逃生的机会。另外，在高层建筑中采用消防技术时，也要注意防火间隔的确定，合理的防火间隔对火灾的控制起着至关重要的作用。一般高层住宅的防火间隔不得少于13m，而高层住宅与其邻近的裙房则不宜少于9m。

3.2安全疏散系统的设计要点

高层建筑在发生火灾后，应快速地展开疏散，因此，在将消防技术运用于高层建筑时，也要对其实施完善。

3.2.1垂直方向安全疏散系统的设计

竖向疏散通道是建筑内人员疏散的主通道线路，通常由消防电梯、避难楼层（室）、楼梯等组成。

第一，按照《建筑设计防火规范》的相关标准，高度为33m以上的住宅建筑、一级住宅建筑、高度32m以上的二类高层公共建筑、设有消防电梯的建筑的地下或半地下室，以及埋深超过10m、建筑面积超过3000m2的其它地下或半地下建筑（室）都要设置消防电梯。

第二，为了保证被困人员的生命安全，并能有效地防止火灾的继续扩散，就需要在高层建筑中设置避难层（室）。在设计避难层（室）的过程中，首个避难层（室）楼层与火灾救援现场地面的距离不得超过50m，两个避难层（室）间距不能超过50m。其中，避难所（室）的净面积应该可以达到避难人员的相应需求，要达到5.0人/m2的标准，并且要在建筑内设置防烟、照明、报警、灭火等相应的设施。

第三，对于一类高层公用建筑及高度32m以上的第二类高层公用建筑，疏散楼梯宜设置防烟楼梯。对裙房和建筑高度不超过32m的二类高层公用建筑的疏散楼梯，宜设封闭式楼梯间。除此之外，为了避免在人员撤离过程中两个楼层之间的人员互相影响，从而影响到疏散的效率，所以，应该在高层建筑的主楼与裙房之间单独设置一个楼梯间[5]。

3.2.2水平方向安全疏散系统的设计

在横向逃生系统中，走道是最关键的一环设施，因为它不仅是一个出口，它还需要提供照明以指示逃生方向，以及灭火和排烟等功能。在进行具体的安全疏散过程中，一是要考虑人员的疏散距离，其中，详细内容包括人员的疏散时间和路线的宽度；二是应该为阶梯的结构做好有效的设计，一般状况下，根据不一样的防火分区，设计两个或更多的安全出口，这样才能防止因火灾而造成的安全出口被堵住而无法逃生的状况；三是需要对高层建筑的通道形式展开设计规划，通常，在高层建筑中，环形步行道是一种较为普遍的通道方式，但在具体条件不允许的情况下，也能够采用袋式步行道，不过在设计时应合理地控制其长度。另外，能够在建筑物内设置竖向避难口或缓冲通道，以方便人员撤离[6]。

4结语

相比于普通的建筑物，高层建筑由于其高度的特殊性，它的内部消防安全问题也更为突出，如果发生火灾，通常会造成比较大的经济损失和人员伤亡。所以，为有效防止火灾的发生与发展，必须将建筑防火技术应用于高层建筑的设计中，从而达到减少火灾的可能性。在设计过程中，要从重点部位和场所着手，贯彻“预防为主，防消相结合”的基本准则，使消防设计的品质得到最大程度的完善。

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]罗明华.性能化防火设计在高层建筑中的应用研究[D].广州：广东工业大学，2022.

[6]张宏运.基于BIM与RFID技术的写字楼火灾疏散路线选取方法[D].西安：西安建筑科技大学，2021.