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四川省巴中市建筑勘测设计院有限公司 636000
摘要：随着最近几年高层建筑频发火灾，使得高层建筑消防的安全与火灾发生之下的安全疏散受到越来越多业内人士的关注。本文首先说明了高层建筑火灾的特点，然后详细阐述了高层建筑防火设计的要点。
关键词：高层建筑；防火设计；防火分区；疏散；防排烟
一、高层建筑的火灾特点
在防火条件基木相同的大背景下，相比单层或者是多层建筑物，高层建筑物本身的火灾危害性更大，并且其危害性与危险性在随着高度增加的同时，也会加重火灾事故的影响。
（一）火灾蔓延速度快
在发生火灾的时候，沿着通风井、电梯井、管道井等，火势会迅速地蔓延，从而形成烟囱效应，这样就会导致火灾蔓延。就试验数据表明，火灾在最初期阶段的扩散速度为0.3m/s，在燃烧迅猛阶段，其水平的烟气扩散速度为0.5-3m/s；沿养竖向管井扩散速度为3-4m/s，并且，随着风速与气压的影响，其内部的空气流动速度还会增快，这样，也会加快火灾的蔓延速度。
（二）火灾扑救难度大
在发生火灾后，消防车很难达到高层建筑的扑救高度，这样也使得从室外进行火灾扑救显得异常困难，一般情况下，都需要进行自救处理，也就是通过室内的消防设施扑救。如果在初期阶段无法控制好火灾蔓延趋势，等待消防人员赶到之后，不仅需要耗费大量的体力登上高楼，并且，在高热、浓烟的环境下，也会加大消防队员的扑救难度。
（三）人员疏散困难
考虑到高层建筑本身的垂直高度较大，人员需要耗费大量的时间才能够撤离出建筑物，再加上火灾发生时容易出现恐慌、混乱局面，也会增大疏散的困难度。就加拿大研究委员会提供的数据表明，从50层楼开始，每一层拥有240人，通过1.1m宽度的楼梯疏散，需要花费2小时11分钟才能够撤离出建筑物。就相关的资料表明，在集中疏散的时候，人员的行进速度为22m/min。在发生火灾的情沉下，高层建筑的安全疏散主要是依靠楼梯，如果楼梯内部流入烟气，就很可能对人员疏散产生影响。
（四）可燃易燃材料多，火灾荷载大
在设计施工当中，高层建筑物为了减轻建筑物木身的自重，增加内部装饰美观度和扩大建筑空间，就会使用大量易燃的建筑材料，一旦发生火灾，就容易产生大量的有毒有害烟气，很容易让人员中毒伤亡。
二、高层建筑防火设计要点
（一）确定建筑类别和耐火等级和耐火极限
根据建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度、建筑高度、建筑层数、单层建筑面积等要素，准确表达建筑的分类、耐火等级、建筑构件耐火极限及设计依据。
（二）总平面布置
工程选址应符合城乡回话和城乡消防规划的要求，结合周围环境、地理条件、主导风向等因素合理划分功能分区、确定建筑位置，设置必要的防火间距，同时满足消防扑救的基本条件。
平面布置还要对特殊的场所和重要的设备用房在建筑中进行合理的布置，达到减少火灾危害的目的。
（三）合理设计防火间距和分区
在高层建筑防火设计中，防火分区和防火间距是必须考虑的问题，合理的防火分区可有效地把火势控制在一定范围内，阻止火势蔓延，减少火灾损失，并为火灾发生时的人员逃生、消防扑救提供时间。防火分区分垂直分区和水平分区，水平防火分区采用防火墙、防火卷帘和混凝土楼板来实现。垂直防火分区应采用较高耐火极限的楼板或窗槛墙，对贯穿部分，比如楼梯、电梯等，设置相应耐火分隔措施。
（四）设必要的安全的疏散通道和避难层
消防安全的重中之重是人身安全，所以安全疏散设计就成为建筑防火设计中最根本、最关键的技术，安全疏散设计的目标就是要保证建筑内人员疏散完毕的时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。安全疏散设计的重点是安全出口、疏散出口、安全疏散通道的数量、宽度、位置和疏散距离，每个防火分区必须设置两个安全出口，两个安全出口不得紧邻设置，其间距应满足规范规定；疏散路线必须满足室内最远点到房门，房门到最近楼梯间的行走距离限值；疏散出口应分散设置，选用合适的疏散楼梯形式，地上与地下不共用楼梯间，疏散方向应尽量为双向疏散；疏散宽度足够。设计中设置防烟楼梯间和封闭楼梯间，应急照明和疏散指示标志等为人员疏散提供条件。
（四）做好给排水消防设计
1、自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统对高层建筑的排水消防起着重要的作用。设计人员应根据建筑的使用性质、建筑类别和火灾危险性等确定自动灭火方式，本文主要介绍自动喷水灭火系统的以下几个方面：
（1）喷头布置
为了及时对火灾点进行灭火，设计人员应按照相关规定对喷头的设置数量、位置、间距及选型等进行合理化设计。此外，在布置管线的设计上，设计人员还应考虑到暖气管道和电力设备等障碍物的实际问题。
（2）配水管入口的减压设备
设计人员在针对高层建筑的自动喷水灭火系统的配水管入口进行减压设计时，应考虑到两个方面的问题。首先，要充分考虑到高层建筑的高度和水力在运行过程中所产生的损失。其次，设计人员及时针对水泵的扬程情况进行相应的计算，以能够准确的掌握配水管入口处的压力，以设计出相应配水方式及必要的减压方案。
（3）試水装置
试水装置存在于自动喷水灭火系统的末端。设计人员要依据试水出水口的相关流量系数和末端水压等相关要求设置出相匹配的试水装置。然后，设计人员在根据相应的试水装置，设计出间接排放的排水管，以防止漏水情况的发生。
（4）压力开关
报警阀开启后，报警管道充水，压力开关受到水压的作用后接通电触点，输出报警阀开启及供水信号，报警阀关闭时电触点断开。
压力开关安装在延迟器出口后的报警管道上，自动喷水灭火系统采用压力开关控制稳压泵，并应能调节启停稳压泵的压力。 （5）增压泵
增压泵能够对高层建筑给排水消防提供足够的排水压力，以保证水源的正常供水。相关人员在设置增压泵时应对增压泵的出水量进行要求，使其能够满足对一股水柱的增压。与此同时，相关人员还可以通过添加增压设施或者将水箱的位置抬高等办法严格控制增压泵的扬程。
（6）报警阀组
报警阀组应与自动喷水系统进行有效连接，以实现消防系统自动喷水的同时，报警阀能够及时响应。报警阀组宜设在安全且易于操作、检修的地点，环境温度不低于4℃且不高于70℃，距地1.2m，水力警铃应设置在有人值班的地点附近，其与报警阀连接的管道应为20mm，总长度不大于20m；水力警铃的工作压力不应大于0.05MPa，音量不小于70dB。
2、消火栓
设计人员要依据高层建筑物的所需用水量和建筑物的自身情况在高层建筑的相应位置安放相应数量的消火栓。消火栓应设置在走走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，同时，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。此外，相关人员还要根据消火栓压力要求配备相应的减压装置，以避免消火栓压力太大或者损坏的情况发生。
（五）防排烟方面
火灾中的烟气具有极大的威胁性。据统计，建筑火灾死亡人数中，约有60%系被烟熏死。故在火灾时，有效地控制建筑物内部烟气的流动，是减少和避免人员伤亡的一个重要措施。排烟分自然排烟和机械排烟两种排烟方式。走道或楼梯间靠外墙时可通过窗户或阳台进行自然排烟；主要考虑自然排烟口的面积要符合规定。设于内部时，应采取机械排烟或设竖井自然排烟，其排烟量应经过计算确定。楼梯间的墙和门都要求具有良好的密闭性，防止烟气在不同防烟分区之间互串。
结语
高层建筑火灾隐患的出现有着多方面、深层次的社会、经济方面的原因，对防火设计应该引起高度的重视，采取有力的措施减少乃至消灭意外火灾给人民带来的生命伤亡、财产损失。避免灾难，保障社会稳定，推动国民经济建设持续发展。
参考文献：
[1]《GB50045-95高層民用建筑设计防火规范》（2005年版）[S].中国建筑工业出版社，2005.
[2]丁承.《高层建筑防火设计浅析》[J].价值工程，2011.21
[3]范恩强，张自军，化明明.《谈建筑防火设计方法的发展趋势》[J].安防科技，2006.4.
[4]GB 50084-2001 《自动喷水灭火系统设计规范》（2005年版）中华人民共和国建设部2001.7.1
[5]陈伟民 杨建民《消防安全技术实务》 机械工业出版社（2014）第045475号
[6]陈伟民 杨建民《消防安全案例分析》 机械工业出版社（2014）第045477号
摘要：随着最近几年高层建筑频发火灾，使得高层建筑消防的安全与火灾发生之下的安全疏散受到越来越多业内人士的关注。本文首先说明了高层建筑火灾的特点，然后详细阐述了高层建筑防火设计的要点。
关键词：高层建筑；防火设计；防火分区；疏散；防排烟
一、高层建筑的火灾特点
在防火条件基木相同的大背景下，相比单层或者是多层建筑物，高层建筑物本身的火灾危害性更大，并且其危害性与危险性在随着高度增加的同时，也会加重火灾事故的影响。
（一）火灾蔓延速度快
在发生火灾的时候，沿着通风井、电梯井、管道井等，火势会迅速地蔓延，从而形成烟囱效应，这样就会导致火灾蔓延。就试验数据表明，火灾在最初期阶段的扩散速度为0.3m/s，在燃烧迅猛阶段，其水平的烟气扩散速度为0.5-3m/s；沿养竖向管井扩散速度为3-4m/s，并且，随着风速与气压的影响，其内部的空气流动速度还会增快，这样，也会加快火灾的蔓延速度。
（二）火灾扑救难度大
在发生火灾后，消防车很难达到高层建筑的扑救高度，这样也使得从室外进行火灾扑救显得异常困难，一般情况下，都需要进行自救处理，也就是通过室内的消防设施扑救。如果在初期阶段无法控制好火灾蔓延趋势，等待消防人员赶到之后，不仅需要耗费大量的体力登上高楼，并且，在高热、浓烟的环境下，也会加大消防队员的扑救难度。
（三）人员疏散困难
考虑到高层建筑本身的垂直高度较大，人员需要耗费大量的时间才能够撤离出建筑物，再加上火灾发生时容易出现恐慌、混乱局面，也会增大疏散的困难度。就加拿大研究委员会提供的数据表明，从50层楼开始，每一层拥有240人，通过1.1m宽度的楼梯疏散，需要花费2小时11分钟才能够撤离出建筑物。就相关的资料表明，在集中疏散的时候，人员的行进速度为22m/min。在发生火灾的情沉下，高层建筑的安全疏散主要是依靠楼梯，如果楼梯内部流入烟气，就很可能对人员疏散产生影响。
（四）可燃易燃材料多，火灾荷载大
在设计施工当中，高层建筑物为了减轻建筑物木身的自重，增加内部装饰美观度和扩大建筑空间，就会使用大量易燃的建筑材料，一旦发生火灾，就容易产生大量的有毒有害烟气，很容易让人员中毒伤亡。
二、高层建筑防火设计要点
（一）确定建筑类别和耐火等级和耐火极限
根据建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度、建筑高度、建筑层数、单层建筑面积等要素，准确表达建筑的分类、耐火等级、建筑构件耐火极限及设计依据。
（二）总平面布置
工程选址应符合城乡回话和城乡消防规划的要求，结合周围环境、地理条件、主导风向等因素合理划分功能分区、确定建筑位置，设置必要的防火间距，同时满足消防扑救的基本条件。
平面布置还要对特殊的场所和重要的设备用房在建筑中进行合理的布置，达到减少火灾危害的目的。
（三）合理设计防火间距和分区
在高层建筑防火设计中，防火分区和防火间距是必须考虑的问题，合理的防火分区可有效地把火势控制在一定范围内，阻止火势蔓延，减少火灾损失，并为火灾发生时的人员逃生、消防扑救提供时间。防火分区分垂直分区和水平分区，水平防火分区采用防火墙、防火卷帘和混凝土楼板来实现。垂直防火分区应采用较高耐火极限的楼板或窗槛墙，对贯穿部分，比如楼梯、电梯等，设置相应耐火分隔措施。
（四）设必要的安全的疏散通道和避难层
消防安全的重中之重是人身安全，所以安全疏散设计就成为建筑防火设计中最根本、最关键的技术，安全疏散设计的目标就是要保证建筑内人员疏散完毕的时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。安全疏散设计的重点是安全出口、疏散出口、安全疏散通道的数量、宽度、位置和疏散距离，每个防火分区必须设置两个安全出口，两个安全出口不得紧邻设置，其间距应满足规范规定；疏散路线必须满足室内最远点到房门，房门到最近楼梯间的行走距离限值；疏散出口应分散设置，选用合适的疏散楼梯形式，地上与地下不共用楼梯间，疏散方向应尽量为双向疏散；疏散宽度足够。设计中设置防烟楼梯间和封闭楼梯间，应急照明和疏散指示标志等为人员疏散提供条件。
（四）做好给排水消防设计
1、自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统对高层建筑的排水消防起着重要的作用。设计人员应根据建筑的使用性质、建筑类别和火灾危险性等确定自动灭火方式，本文主要介绍自动喷水灭火系统的以下几个方面：
（1）喷头布置
为了及时对火灾点进行灭火，设计人员应按照相关规定对喷头的设置数量、位置、间距及选型等进行合理化设计。此外，在布置管线的设计上，设计人员还应考虑到暖气管道和电力设备等障碍物的实际问题。
（2）配水管入口的减压设备
设计人员在针对高层建筑的自动喷水灭火系统的配水管入口进行减压设计时，应考虑到两个方面的问题。首先，要充分考虑到高层建筑的高度和水力在运行过程中所产生的损失。其次，设计人员及时针对水泵的扬程情况进行相应的计算，以能够准确的掌握配水管入口处的压力，以设计出相应配水方式及必要的减压方案。
（3）試水装置
试水装置存在于自动喷水灭火系统的末端。设计人员要依据试水出水口的相关流量系数和末端水压等相关要求设置出相匹配的试水装置。然后，设计人员在根据相应的试水装置，设计出间接排放的排水管，以防止漏水情况的发生。
（4）压力开关
报警阀开启后，报警管道充水，压力开关受到水压的作用后接通电触点，输出报警阀开启及供水信号，报警阀关闭时电触点断开。
压力开关安装在延迟器出口后的报警管道上，自动喷水灭火系统采用压力开关控制稳压泵，并应能调节启停稳压泵的压力。 （5）增压泵
增压泵能够对高层建筑给排水消防提供足够的排水压力，以保证水源的正常供水。相关人员在设置增压泵时应对增压泵的出水量进行要求，使其能够满足对一股水柱的增压。与此同时，相关人员还可以通过添加增压设施或者将水箱的位置抬高等办法严格控制增压泵的扬程。
（6）报警阀组
报警阀组应与自动喷水系统进行有效连接，以实现消防系统自动喷水的同时，报警阀能够及时响应。报警阀组宜设在安全且易于操作、检修的地点，环境温度不低于4℃且不高于70℃，距地1.2m，水力警铃应设置在有人值班的地点附近，其与报警阀连接的管道应为20mm，总长度不大于20m；水力警铃的工作压力不应大于0.05MPa，音量不小于70dB。
2、消火栓
设计人员要依据高层建筑物的所需用水量和建筑物的自身情况在高层建筑的相应位置安放相应数量的消火栓。消火栓应设置在走走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，同时，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。此外，相关人员还要根据消火栓压力要求配备相应的减压装置，以避免消火栓压力太大或者损坏的情况发生。
（五）防排烟方面
火灾中的烟气具有极大的威胁性。据统计，建筑火灾死亡人数中，约有60%系被烟熏死。故在火灾时，有效地控制建筑物内部烟气的流动，是减少和避免人员伤亡的一个重要措施。排烟分自然排烟和机械排烟两种排烟方式。走道或楼梯间靠外墙时可通过窗户或阳台进行自然排烟；主要考虑自然排烟口的面积要符合规定。设于内部时，应采取机械排烟或设竖井自然排烟，其排烟量应经过计算确定。楼梯间的墙和门都要求具有良好的密闭性，防止烟气在不同防烟分区之间互串。
结语
高层建筑火灾隐患的出现有着多方面、深层次的社会、经济方面的原因，对防火设计应该引起高度的重视，采取有力的措施减少乃至消灭意外火灾给人民带来的生命伤亡、财产损失。避免灾难，保障社会稳定，推动国民经济建设持续发展。
参考文献：
[1]《GB50045-95高層民用建筑设计防火规范》（2005年版）[S].中国建筑工业出版社，2005.
[2]丁承.《高层建筑防火设计浅析》[J].价值工程，2011.21
[3]范恩强，张自军，化明明.《谈建筑防火设计方法的发展趋势》[J].安防科技，2006.4.
[4]GB 50084-2001 《自动喷水灭火系统设计规范》（2005年版）中华人民共和国建设部2001.7.1
[5]陈伟民 杨建民《消防安全技术实务》 机械工业出版社（2014）第045475号
[6]陈伟民 杨建民《消防安全案例分析》 机械工业出版社（2014）第045477号