【摘 要】針對(duì)高層建筑物起火因素多、火勢(shì)蔓延快、疏散困難等特點(diǎn)，闡述了防火設(shè)計(jì)中遇到的一些問題，分析火災(zāi)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而對(duì)高層建筑的防火設(shè)計(jì)措施的相關(guān)問題進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；防火；設(shè)計(jì)措施

近些年來，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，建筑工程項(xiàng)目正在逐步增多，各種工程、住宅、開發(fā)區(qū)及工業(yè)園區(qū)等工程項(xiàng)目建設(shè)隨處可見。并且成為當(dāng)代都市建筑主流。雖然為城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)帶來生機(jī)，但是也增加了城市消防安全的困難和負(fù)擔(dān)。由于高層建筑的建筑容積率增大，容納人數(shù)多，縱向交通容量有限，且外部開放空間面積較少，因此，在發(fā)生地震，火災(zāi)等突發(fā)災(zāi)害時(shí)，避難和消防難度較大，特別是高層建筑中各種原因引起的火災(zāi)造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。所以現(xiàn)在高層建筑的火災(zāi)問題及其防治措施越來越受人們矚目。

一、高層火災(zāi)特點(diǎn)

（一）起火因素多。高層建筑本身建筑面積大，功能復(fù)雜，使用單位多，人員集中，內(nèi)部裝修易燃材料多等這些都成為火災(zāi)的隱患。

（二）火勢(shì)蔓延速度快。高層建筑火災(zāi)蔓延速度快高層建筑內(nèi)井道多，如樓梯間，電梯間，電纜井，管道井等，易形成豎向的“煙囪效應(yīng)”，造成火勢(shì)蔓延途徑多、速度快。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，這些井道就像一座座高聳的煙囪，使火勢(shì)迅速波及到較高樓層。

（三）救助困難。高層建筑火災(zāi)撲救困難大現(xiàn)代城市高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間體積大，給消防滅火帶來特殊困難。當(dāng)火沿著建筑內(nèi)空間發(fā)展時(shí)，消防人員會(huì)因煙霧阻礙和垂直攀登距離過長(zhǎng)而延誤戰(zhàn)機(jī)；當(dāng)火沿建筑外墻向上蔓延時(shí)，消防人員往往會(huì)因消防云梯高度不夠和供水不足而無法撲滅升騰的火焰；火災(zāi)危害面大現(xiàn)代城市規(guī)模日益擴(kuò)大，人口眾多，建筑物密集。新建建筑物與其他建筑之間應(yīng)有一定的合理距離即防火間距，否則一旦發(fā)生火災(zāi)容易造成“火燒連營(yíng)”的惡果。

（四）火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)隨著溫度的升高，鋼材的屈服強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)性能都迅速下降，并在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)達(dá)到極限狀態(tài)甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。無防護(hù)措施的鋼結(jié)構(gòu)耐火極限僅有15分鐘左右，當(dāng)溫度大于200℃時(shí)，鋼材出現(xiàn)藍(lán)脆和徐變現(xiàn)象；在300-400℃時(shí)，鋼材強(qiáng)度開始迅速下降，當(dāng)溫度達(dá)到400℃時(shí)，鋼材的屈服強(qiáng)度將降至室溫下強(qiáng)度的一半；當(dāng)溫度達(dá)到600℃時(shí)，鋼材基本喪失全部強(qiáng)度和剛度?；馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)的溫度一般都會(huì)達(dá)到800-1000℃，這時(shí)候鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度將快速下降，并出現(xiàn)塑性變形，發(fā)生局部破壞，最終鋼結(jié)構(gòu)建筑物會(huì)整體倒塌。

二、高層建筑防火安全對(duì)策

（一）嚴(yán)把消防設(shè)計(jì)關(guān)

設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)，設(shè)計(jì)師進(jìn)行防火設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照《高規(guī)》的要求。做好防火分析，結(jié)合建筑的使用性質(zhì)做好各種功能要求，認(rèn)真考慮防火安全。對(duì)高層設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收單位的負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)工程的防火設(shè)計(jì)要求負(fù)責(zé)，對(duì)對(duì)違反高規(guī)、不符合防火規(guī)范要求的不得審批驗(yàn)收并交付使用。高層建筑進(jìn)行防火設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)著重考慮以下幾方面：

（1）總體布局合理，設(shè)計(jì)理念要清晰；

（2）合理劃分疏散樓梯間和防火分區(qū)；

（3）高層建筑各構(gòu)件要有足夠的耐火極限；

（4）安全疏散通道要設(shè)計(jì)合理；

（5）安裝自動(dòng)報(bào)警和滅火系統(tǒng)時(shí)選用聯(lián)動(dòng)效果好安全穩(wěn)定的系統(tǒng)：

（6）做好高層建筑消防用水設(shè)計(jì)，保障發(fā)生火災(zāi)時(shí)有足夠的蓄水量，起到出不阻燃火勢(shì)的作用。

（7）室內(nèi)裝修盡量采用不燃或難燃材料，減少可燃物的數(shù)量，提高安全指數(shù)。

（二）具體防范措施

1、合理設(shè)計(jì)高層建筑的防火間距：為了有效防止火災(zāi)蔓延，并為消防撲救創(chuàng)造條件，在設(shè)計(jì)之初必須確定合理的防火間距。防火間距應(yīng)保證在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其相鄰建筑在輻射熱的作用下，不加任何保護(hù)而又不被火侵入，同時(shí)又滿足消防撲救需要。

2、設(shè)計(jì)消防樓梯間：高層建筑的樓梯間必須設(shè)計(jì)成防煙樓梯或封閉式樓梯。這樣既能保證火災(zāi)時(shí)人員的安全疏散，又能阻止火勢(shì)蔓延。電梯間必須用非燃燒材料制作，材料耐火極限不低于3小時(shí)。電梯間內(nèi)設(shè)2部及以上電梯時(shí)應(yīng)用墻隔開，墻體采用非燃燒材料。豎向井道如管道井、電纜井等必須采取防火分隔措施，每隔2或3層用不低于樓板耐火極限的非燃燒材料密封堵塞。高度超過100m的建筑即超高層建筑的管道間應(yīng)每層進(jìn)行防火分隔。在施工過程中，一方面因管道安裝需要，只有在所有管道安裝完成后才能分隔封堵；另一方面在布滿管道的豎井內(nèi)封堵密實(shí)操作上困難較多，一些設(shè)計(jì)施工單位常常忽略此項(xiàng)內(nèi)容。

3、設(shè)計(jì)嚴(yán)密的阻隔火設(shè)施：為阻止火勢(shì)通過窗子向上蔓延，相鄰兩個(gè)樓層窗間墻高度不得小于1m。若相鄰兩樓層窗間墻高度不大于1m，墻體不起阻火作用。走廊兩側(cè)的隔墻用非燃燒材料砌筑，耐火極限大于1小時(shí)。高層建筑內(nèi)的防火墻不宜開設(shè)門窗洞口，可燃材料嚴(yán)禁穿越防火墻。

4、設(shè)計(jì)防排煙系統(tǒng)：為了有效控制火災(zāi)時(shí)煙氣流動(dòng)蔓延，給撲救工作減少難度，應(yīng)進(jìn)行防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先劃分防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)建筑面積不超過500m2，而后選擇防排煙方式。目前國(guó)內(nèi)外常用的有自然排煙、加壓送風(fēng)排煙和機(jī)械排煙，可根據(jù)具體情況選擇。

5、設(shè)置消防電梯和避難層：消防電梯在發(fā)生火災(zāi)時(shí)用來運(yùn)送消防人員、消防器材和搶救傷員。因?yàn)榘l(fā)生火災(zāi)時(shí)為保障消防人員安全，必須切斷電源，平時(shí)使用的工作電梯全部停止運(yùn)轉(zhuǎn)，只有靠消防電梯才能及時(shí)進(jìn)行撲救活動(dòng)。

（三）加強(qiáng)消防意識(shí)

1、做好消防培訓(xùn)，加強(qiáng)人員的消防意識(shí)。任何先進(jìn)的消防設(shè)施、設(shè)備都是由人來操作的，按照《中華人民共和國(guó)消防法》的規(guī)定，消防控制室的操作人員一要固定，二要經(jīng)過消防專業(yè)培訓(xùn)，并取得合格證后才能上崗；上崗人員要正確熟練地掌握消防設(shè)施設(shè)備的性能、使用方法、一般故障的排除等專業(yè)技能，并堅(jiān)持做好日常維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除影響設(shè)施設(shè)備運(yùn)行的不安全因素。

2、增強(qiáng)意識(shí)，加強(qiáng)消防宣傳，提高高層建筑內(nèi)人員應(yīng)急防滅火能力。任何好的設(shè)施都是只能是處理現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)，卻無法救援困在火場(chǎng)的人員，這時(shí)就需要建筑物內(nèi)的人員自行逃生，而逃生需要日常生活中不斷地灌輸樹立牢固的消防安全意識(shí)，不斷增強(qiáng)內(nèi)部人員自救逃生的能力，加大逃生知識(shí)普及力度，從而減少火災(zāi)發(fā)生時(shí)的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。

三、結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，土地資源的減少，城市人口的不斷增多，高層建筑的迅猛發(fā)展已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。根據(jù)高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)，綜合考慮高層防火中的問題，認(rèn)為高層建筑防火設(shè)計(jì)應(yīng)該從以下方面入手：（1）針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)應(yīng)該采取不同的相應(yīng)防火措施，盡量提高火災(zāi)時(shí)結(jié)構(gòu)的抗變形能力，為人員疏散提供足夠的時(shí)間。（2）建筑所用材料、防火間距、防火器材、人員自救能力這三個(gè)方面在防火設(shè)計(jì)中都是必不可少的影響因素。（3）在人員安全疏散方面，應(yīng)該合理設(shè)計(jì)疏散通道、避難層和防排煙系統(tǒng)，在火災(zāi)時(shí)為人員疏散提供保障。通過上述設(shè)計(jì)理念和具體措施，提高高層建筑的防火能力，能遏制重特大火災(zāi)事故的發(fā)生，避免和減輕高層建筑火災(zāi)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成的危害。