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摘要：近些年来，高层建筑防火设计已成为高层建筑设计的一项重要内容，国家相继订了有关设计规范，严格了管理体制，强化了监督审查技能，但防火设计仍是薄弱环节。本文将结合笔者工作经验，从建筑设计的角度对防火设计中经常遇到的问题进行初步的探讨
关键词：高层；建筑防；火设计分析
1高层建筑的火灾特点
1.1高层建筑火灾蔓延速度快且途径多
高层建筑内一旦发生火灾，建筑内的各种楼梯间、电缆井、排风道、管道井等这些功能必要的内部通道会在火灾时形成若干个竖向火洞，火灾时烟气像高耸的烟囱一样向上升腾，烟囱效应非常强烈。火势沿外墙窗口向上卷曲、升腾，甚至跳跃式向上层建筑蔓延。高层建筑中竖向火的蔓延比横向要快的多。建筑物建的越高，火灾扩散蔓延速度就越快。邻近建筑物也会在外部风力作用下燃烧。
1.2高层建筑可燃材料量大
高层建筑标准较高、自动化、电气化程度也高，各种电器设备很多，漏电短路极有可能发生，且极易引起火灾。高层建筑火灾发生与蔓延和建筑材料的关系密切，特别是矿棉挤、塑聚苯板等常用隔热保温材料都是燃点较低的。目前的建筑材料保温和防火的功能有一定矛盾，保温性好的材料一般也是可燃性高的材料，这是无法绕开的事实。
1.3火险隐惠多，消防设施不完备，
一些综合性的高层建筑，功能复杂，可燃物较多，消防安全管理不严，火灾隐患较多，一旦发生火灾容易造成大面积火灾。如某些建筑物未增设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的情况下，违章堆放大量杂物在疏散通道，致使火灾一旦发生火势就迅速蔓延。
2现代高层建筑的防火设计思考
（一）从材料上提升建筑设计结构的耐火性能
针对高层建筑内部钢结构与钢筋混凝土结构容易在火灾中受到损伤与破坏的问题，可以尝试在建筑材料的搭配使用上解决。
就钢结构来说，要提升其在火灾中的耐火性可以使用以下几种方法：一是在钢结构的表面使用防火涂料，防火涂料作用于钢结构本身，使其耐火性能得到提升并发挥至最大，从而延缓楼层发生结构变化速度，从而为扑救争取时间；二是将钢结构与发泡防火漆的使用相结合。发泡防火漆在常温下与其它油漆并无二致，但是它不易燃烧，在有火情发生的时候能够有效阻止可燃物被迅速点燃从而在一定程度上达到遏制火势的效果。
而对于钢筋混凝土而言，要提高其耐火性能，首先要解决其强度问题。为此，一来可以在混凝土中加入诸如泵送剂、耐热煤粉等原料以增加钢筋与混凝土之间的摩擦力，从而达到增加强度的目前。二来也可以选择加厚保护增或者在混凝土楼板下使用涂料的方法来提高其耐热性。
（二）科学设定防火间距和防火分区
科学设定高层建筑防火间距，合理安排防火分区是高层建筑设计时的一个重要工作。
2.1防火间距：为防止火势通过辐射热等方式蔓延，建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米，它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难，云梯车需要较大工作半径，所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米，同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多，防火间距应加大。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房，应远离建筑物。
2.2防火分区：建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区，即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙，分区的最大允许面积为2500米2；三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200米2和60米、600米2。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内，地下室则控制在500米2内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体，上面如有洞口应装设甲级防火门窗，各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘，用水幕保护。
2.3安全疏散通道出口：为减少火灾伤亡，建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个，影剧院、体育馆等观众密集的场所，要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯，开敞的楼梯间易导致烟火蔓延，妨碍疏散，封闭的楼梯间能阻挡烟气，利于疏散。防烟楼梯间因设有前室，更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间，楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层，还可设屋顶直升飞机场，从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。
（三）合理布置安全通道、消防电梯
人员的生命安全是火灾事故中的首要保护对象，面对火情，重中之重的是要做好人员疏散工作。对于高层建筑而言，其在设计之初首先要充分考虑的也应当是火情出现时人员逃生的便利情况，并设法为其提供便利。为此，高层建筑的在设计时应当尤为注意对安全通道的安排。设计者应当根据建筑的人员容纳量设置好数量足够、位置合理、宽度合适的安全通道。此外，为了不影响人员疏散而又方便消防人员展开灭火和搜救工作，可以在高层建筑内设置若干数量的消防专用电梯。
（四）强化报警系统和灭火装置，设置自动报警装置和自动灭火装置。
前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型；后者主要为自动喷水设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心，对报警、疏散、灭火紧急照明等进行控制和指挥。
（1）室内消火栓的设置范围：（a）高层建筑的主体及裙房内；（b）消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内，方便消防队员尽快利用消火栓向火灾发起进攻和开辟通道；（c）避难层内设置用于人员自救保护；（d）屋顶或直升飞机停机坪处，用于检查消火栓压力和防止火灾蔓延至顶层及保护人员的作用；（e）室内消火栓箱内应设消防卷盘，用于非消防专业人员扑救初起火灾。
（2）室内消火栓设置的技术要求：（a）消火栓充实水柱需经水力计算，且不小于13m，以避免浓烟高热对灭火工作的影响，又能保证消防队员正常使用；（b）消火栓间距在高层内不大于30m，在裙房内不大于50m，保证两股充实水柱同时到达同层内任何部位；（c）采用分区给水系统，有串联供水和并联供水两种方式，当消火栓栓口处的出水压力大于0.5Mpa时，应设减压装置；（d）屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求，超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa不能满足时，应设气压水罐或稳压泵等增压设施。如是并联给水方式，其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同，发生火灾时，消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱，而串联给水方式中是允许的；（e）水泵接合器。在消防车供水压力范围内的各个分区均需分别设置水泵接合器。也就是说，根据现有或将有的消防车供水能力，确定各个分区是否应设水泵接合器；（f）消防管网采取防超压措施。常用的方法是采用流量扬程曲线平缓的消防水泵，设置安全阀、泄水阀门等，避免超高压造成给水系统的破坏。
3结语
总之，高层民用建筑防火设计中要妥善处理好“使用功能”和“防火疏散”之间的矛盾，通过认真分析调整，做出科学可行的方案，以避免在工程设计中走进误区，留下防火疏散隐患。保障居民的生命安全和财产损失。
参考文献：
[1]高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95，2005年版）
[2]杨琦.高层建筑结构特点及其体系[J].沿海企业与科技，2007（1）.
关键词：高层；建筑防；火设计分析
1高层建筑的火灾特点
1.1高层建筑火灾蔓延速度快且途径多
高层建筑内一旦发生火灾，建筑内的各种楼梯间、电缆井、排风道、管道井等这些功能必要的内部通道会在火灾时形成若干个竖向火洞，火灾时烟气像高耸的烟囱一样向上升腾，烟囱效应非常强烈。火势沿外墙窗口向上卷曲、升腾，甚至跳跃式向上层建筑蔓延。高层建筑中竖向火的蔓延比横向要快的多。建筑物建的越高，火灾扩散蔓延速度就越快。邻近建筑物也会在外部风力作用下燃烧。
1.2高层建筑可燃材料量大
高层建筑标准较高、自动化、电气化程度也高，各种电器设备很多，漏电短路极有可能发生，且极易引起火灾。高层建筑火灾发生与蔓延和建筑材料的关系密切，特别是矿棉挤、塑聚苯板等常用隔热保温材料都是燃点较低的。目前的建筑材料保温和防火的功能有一定矛盾，保温性好的材料一般也是可燃性高的材料，这是无法绕开的事实。
1.3火险隐惠多，消防设施不完备，
一些综合性的高层建筑，功能复杂，可燃物较多，消防安全管理不严，火灾隐患较多，一旦发生火灾容易造成大面积火灾。如某些建筑物未增设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的情况下，违章堆放大量杂物在疏散通道，致使火灾一旦发生火势就迅速蔓延。
2现代高层建筑的防火设计思考
（一）从材料上提升建筑设计结构的耐火性能
针对高层建筑内部钢结构与钢筋混凝土结构容易在火灾中受到损伤与破坏的问题，可以尝试在建筑材料的搭配使用上解决。
就钢结构来说，要提升其在火灾中的耐火性可以使用以下几种方法：一是在钢结构的表面使用防火涂料，防火涂料作用于钢结构本身，使其耐火性能得到提升并发挥至最大，从而延缓楼层发生结构变化速度，从而为扑救争取时间；二是将钢结构与发泡防火漆的使用相结合。发泡防火漆在常温下与其它油漆并无二致，但是它不易燃烧，在有火情发生的时候能够有效阻止可燃物被迅速点燃从而在一定程度上达到遏制火势的效果。
而对于钢筋混凝土而言，要提高其耐火性能，首先要解决其强度问题。为此，一来可以在混凝土中加入诸如泵送剂、耐热煤粉等原料以增加钢筋与混凝土之间的摩擦力，从而达到增加强度的目前。二来也可以选择加厚保护增或者在混凝土楼板下使用涂料的方法来提高其耐热性。
（二）科学设定防火间距和防火分区
科学设定高层建筑防火间距，合理安排防火分区是高层建筑设计时的一个重要工作。
2.1防火间距：为防止火势通过辐射热等方式蔓延，建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米，它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难，云梯车需要较大工作半径，所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米，同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多，防火间距应加大。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房，应远离建筑物。
2.2防火分区：建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区，即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙，分区的最大允许面积为2500米2；三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200米2和60米、600米2。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内，地下室则控制在500米2内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体，上面如有洞口应装设甲级防火门窗，各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘，用水幕保护。
2.3安全疏散通道出口：为减少火灾伤亡，建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个，影剧院、体育馆等观众密集的场所，要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯，开敞的楼梯间易导致烟火蔓延，妨碍疏散，封闭的楼梯间能阻挡烟气，利于疏散。防烟楼梯间因设有前室，更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间，楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层，还可设屋顶直升飞机场，从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。
（三）合理布置安全通道、消防电梯
人员的生命安全是火灾事故中的首要保护对象，面对火情，重中之重的是要做好人员疏散工作。对于高层建筑而言，其在设计之初首先要充分考虑的也应当是火情出现时人员逃生的便利情况，并设法为其提供便利。为此，高层建筑的在设计时应当尤为注意对安全通道的安排。设计者应当根据建筑的人员容纳量设置好数量足够、位置合理、宽度合适的安全通道。此外，为了不影响人员疏散而又方便消防人员展开灭火和搜救工作，可以在高层建筑内设置若干数量的消防专用电梯。
（四）强化报警系统和灭火装置，设置自动报警装置和自动灭火装置。
前者的探测器有感温、感烟和感光等多种类型；后者主要为自动喷水设备。设有自动报警装置和自动灭火装置的建筑应设消防控制中心，对报警、疏散、灭火紧急照明等进行控制和指挥。
（1）室内消火栓的设置范围：（a）高层建筑的主体及裙房内；（b）消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内，方便消防队员尽快利用消火栓向火灾发起进攻和开辟通道；（c）避难层内设置用于人员自救保护；（d）屋顶或直升飞机停机坪处，用于检查消火栓压力和防止火灾蔓延至顶层及保护人员的作用；（e）室内消火栓箱内应设消防卷盘，用于非消防专业人员扑救初起火灾。
（2）室内消火栓设置的技术要求：（a）消火栓充实水柱需经水力计算，且不小于13m，以避免浓烟高热对灭火工作的影响，又能保证消防队员正常使用；（b）消火栓间距在高层内不大于30m，在裙房内不大于50m，保证两股充实水柱同时到达同层内任何部位；（c）采用分区给水系统，有串联供水和并联供水两种方式，当消火栓栓口处的出水压力大于0.5Mpa时，应设减压装置；（d）屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求，超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa不能满足时，应设气压水罐或稳压泵等增压设施。如是并联给水方式，其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同，发生火灾时，消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱，而串联给水方式中是允许的；（e）水泵接合器。在消防车供水压力范围内的各个分区均需分别设置水泵接合器。也就是说，根据现有或将有的消防车供水能力，确定各个分区是否应设水泵接合器；（f）消防管网采取防超压措施。常用的方法是采用流量扬程曲线平缓的消防水泵，设置安全阀、泄水阀门等，避免超高压造成给水系统的破坏。
3结语
总之，高层民用建筑防火设计中要妥善处理好“使用功能”和“防火疏散”之间的矛盾，通过认真分析调整，做出科学可行的方案，以避免在工程设计中走进误区，留下防火疏散隐患。保障居民的生命安全和财产损失。
参考文献：
[1]高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95，2005年版）
[2]杨琦.高层建筑结构特点及其体系[J].沿海企业与科技，2007（1）.