柴慧超

摘要：民用建筑設(shè)計(jì)中防火相關(guān)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，從防火等級(jí)確定、建筑防火結(jié)構(gòu)規(guī)劃、防火分割設(shè)計(jì)、消防基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)、防火材料選擇這5個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出發(fā)，對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開探究，以期在防火設(shè)計(jì)中貫徹落實(shí)因地制宜原則，對(duì)民用建筑防火設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，從而形成科學(xué)依據(jù)，從多角度提高民用建筑防火效果，指導(dǎo)各項(xiàng)防火施工有序落實(shí)，在保證建筑實(shí)用性基礎(chǔ)上，有效提高防火性能。

關(guān)鍵詞：民用建筑；建筑設(shè)計(jì)；建筑防火

民用建筑防火設(shè)計(jì)是降低火災(zāi)險(xiǎn)情對(duì)建筑安全、民眾生命財(cái)產(chǎn)威脅性的重要措施。目前民用建筑設(shè)計(jì)中防火設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜、要求較多，如何合理布控防火設(shè)施、合理選擇防火措施，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)有效阻隔火勢(shì)蔓延、控制火災(zāi)發(fā)展，降低對(duì)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的威脅值得深入研究。因此，在要求設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確掌握消防設(shè)計(jì)規(guī)范基礎(chǔ)上，還需進(jìn)一步探究民用建筑防火設(shè)計(jì)，為居民打造安全、舒適居住條件。

1 民用建筑防火等級(jí)確定

民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)不同類型民用建筑的防火等級(jí)進(jìn)行了明確劃分，在防火設(shè)計(jì)中，確定防火等級(jí)為第一步，后續(xù)各項(xiàng)內(nèi)容均需要圍繞防火等級(jí)要求展開設(shè)計(jì)。

1.1? 民用建筑分類

根據(jù)民用建筑的高度與層數(shù)將其分為3種類型，即單層民用建筑、多層民用建筑、高層民用建筑，按照功能分為2種類型，即住宅建筑、公共建筑；而高層建筑根據(jù)高度、樓層建筑面積、功能也分為一類建筑與二類建筑。

1.2? 耐火等級(jí)劃分

民用建筑防火分為4個(gè)等級(jí)，每個(gè)級(jí)別對(duì)建筑構(gòu)件燃燒性能與耐火極限均有著不同要求。具體來講：

耐火等級(jí)為一級(jí)時(shí)，要求設(shè)計(jì)不燃性防火墻、承重墻、柱，耐火極限均為3h；設(shè)計(jì)不燃性的樓梯間和前室墻、電梯井墻、住宅建筑單元間的墻與分戶墻、梁，耐火極限均為2h；設(shè)計(jì)不燃性的樓板、屋頂承重構(gòu)件、疏散樓梯，耐火極限均為1.5h；設(shè)計(jì)不燃性的非承重外墻、疏散走道兩側(cè)隔墻、耐火極限均為1h；設(shè)計(jì)不燃性的房間隔墻，耐火極限為0.75h；設(shè)計(jì)不燃性吊頂及吊頂格柵，耐火極限為0.25h。

耐火等級(jí)為二級(jí)時(shí)，要求設(shè)計(jì)不燃性的防火墻，耐火極限為3h；不燃性的承重墻、柱，耐火極限為2.5h；設(shè)計(jì)不燃性的樓梯間和前室墻、電梯井墻、住宅建筑單元間的墻與分戶墻，耐火極限為2h；設(shè)計(jì)不燃性的梁，耐火極限為1.5h；設(shè)計(jì)不燃性的非承重外墻、疏散走道兩側(cè)隔墻、樓板、屋頂承重構(gòu)件、疏散樓梯，耐火極限均為1h；設(shè)計(jì)不燃性的房間隔墻，耐火極限為0.5h；設(shè)計(jì)不燃性的吊頂及吊頂格柵，耐火極限為0.25h。

耐火等級(jí)為三級(jí)時(shí)，要求設(shè)計(jì)不燃性的防火墻，耐火極限為3h；設(shè)計(jì)不燃性的承重墻、柱，耐火極限為2h；設(shè)計(jì)不燃性的樓梯間和前室墻、電梯井墻、住宅建筑單元間的墻與分戶墻，耐火極限為1.5h；設(shè)計(jì)不燃性的梁，耐火極限為1h；設(shè)計(jì)不燃性的非承重外墻、疏散走道兩側(cè)隔墻、樓板，耐火極限均為0.5h；設(shè)計(jì)難燃性房間隔墻，耐火極限為0.5h；設(shè)計(jì)難燃性吊頂及吊頂格柵，耐火極限為0.15h、設(shè)計(jì)可燃性屋頂承重構(gòu)件，耐火極限為0.5h。

耐火等級(jí)為四級(jí)時(shí)，非承重外墻、樓板、屋頂承重構(gòu)件、疏散樓梯、吊頂?shù)染O(shè)計(jì)為可燃性；防火墻為不燃性，耐火極限為3h；承重墻、梯間和前室墻、電梯井墻、住宅建筑單元間的墻與分戶墻、梁為難燃性，耐火極限為0.5h；疏散走道兩側(cè)隔墻、房間隔墻為難燃性，耐火極限為0.25h。

2 民用建筑防火結(jié)構(gòu)規(guī)劃

防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是民用建筑設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)防火結(jié)構(gòu)的科學(xué)規(guī)劃可以有效防止火勢(shì)向內(nèi)蔓延，以民用建筑建設(shè)為例，對(duì)防火結(jié)構(gòu)規(guī)劃展開具體分析，關(guān)鍵要點(diǎn)如下：

2.1? 合理設(shè)計(jì)防火墻結(jié)構(gòu)

結(jié)合防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求與以往經(jīng)驗(yàn)，在民用建筑的拐角位置設(shè)計(jì)防火墻時(shí)不應(yīng)選擇U形或L形，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)防火墻的性能容易受到影響；且相鄰位置上如果設(shè)計(jì)等級(jí)不同的防火墻，對(duì)具體設(shè)計(jì)位置未作出特殊規(guī)定，但要求兩道防火墻邊緣之間應(yīng)相隔2m以上距離，可以保障防火墻使用性能不受影響。

2.2? 合理設(shè)計(jì)管道井結(jié)構(gòu)

以復(fù)合型建筑為例，同一棟建筑內(nèi)有多種功能用室，考慮到防火需求，在100m以下高度，應(yīng)間隔2～3層設(shè)計(jì)管道井，且管道井周圍應(yīng)使用不易燃材料；在高度超過100m部分或35層以上建筑，間隔1層設(shè)置管道井，并應(yīng)設(shè)計(jì)防火門，使建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)防火性能大幅提升[1]。

2.3? 合理設(shè)計(jì)鋼筋保護(hù)層

鋼筋是民用建筑建設(shè)中常用的重要建筑材料，主要發(fā)揮提高建筑主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承載力的作用，但在高溫的作用下，鋼筋剛性、強(qiáng)度均會(huì)受到不同程度的影響，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)整體承載能力下降，從而誘發(fā)結(jié)構(gòu)坍塌、結(jié)構(gòu)變形等次生災(zāi)害，增加火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)度，也為救援帶來新的阻礙。因此，設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)建筑的高度情況，合理地為鋼筋增加保護(hù)層并提高保護(hù)層厚度，使鋼筋耐火性能大幅提升；還需要做好鋼筋的防腐工作，使保護(hù)層具有良好密封性，阻斷鋼筋與外部環(huán)境直接接觸，也能夠降低火災(zāi)對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的威脅。

2.4? 合理控制防火間距

耐火等級(jí)設(shè)計(jì)為一、二級(jí)的普通民用建筑應(yīng)控制防火間距在6m以上，耐火等級(jí)設(shè)計(jì)為三、四級(jí)的民用建筑防火間距分別為7m、9m；若為高層建筑，主體之間的距離應(yīng)控制在13m以上，且裙房與建筑主體之間的防火間距應(yīng)控制在9m以上，相鄰裙房之間的防火間距應(yīng)控制在6m以上；相鄰建筑若較低面為防火墻，且消防設(shè)計(jì)中要求建筑屋頂承重結(jié)構(gòu)耐火極限＞60min，但并未設(shè)計(jì)天窗時(shí)，應(yīng)控制防火間距在3.5m以上，高層建筑則應(yīng)控制在4m以上；數(shù)座總層數(shù)≤6層的住宅建筑且建筑總占地面積不足2500m2時(shí)，建筑之間的距離應(yīng)控制在4m以上[2]。

3 民用建筑防火分割設(shè)計(jì)

防火分割設(shè)計(jì)效果可以直接反映民用建筑防火設(shè)計(jì)水平，其是指以防火分隔設(shè)備為物質(zhì)基礎(chǔ)在一定時(shí)間內(nèi)有效阻止火勢(shì)蔓延至其他建筑部分的空間單元或局部區(qū)域。從方向上劃分防火分割有2種形態(tài)，即水平與豎向。防火墻、防火卷簾、防火門等均屬于常見的防火分割，發(fā)生火災(zāi)事故后，防火分隔可以將煙氣、火勢(shì)阻隔，防止其傳播與蔓延，降低火災(zāi)對(duì)居民生命安全的危害，減少諸多為救援帶來不便的因素。但民用建筑設(shè)計(jì)過程中必須保證以設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，合理進(jìn)行防火分割設(shè)置。

通常情況下，根據(jù)規(guī)范要求應(yīng)以民用建筑的高度、層數(shù)以及防火分割所在位置、耐火等級(jí)要求等確定分割區(qū)域最大允許面積，其中高層民用建筑且耐火等級(jí)設(shè)計(jì)為一、二級(jí)時(shí)要求防火分割區(qū)域最大允許面積為1500m2；而耐火等級(jí)相同的多層或單層民用建筑，要求防火分割區(qū)域最大允許面積為2500m2。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還要結(jié)合防火分割的具體位置、所屬區(qū)域的功能、樓層考慮，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：防火分割區(qū)域內(nèi)隔墻、玻璃墻的耐火極限均應(yīng)超過60min，若設(shè)置防火卷簾應(yīng)保證耐火極限超過180min，若設(shè)置非隔熱性防火玻璃墻應(yīng)聯(lián)合自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)用；在井道、出口等重點(diǎn)位置必須選擇性能達(dá)標(biāo)的防火門。此外，防火分割區(qū)域設(shè)計(jì)中盡量選擇防火卷簾或防火隔墻，減少防火玻璃隔墻的使用[3]。

4 民用建筑消防基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)

4.1? 疏散通道設(shè)計(jì)

民用建筑具有人流密集、疏散難度大的特征，火災(zāi)發(fā)生后為快速疏散被困人群逃離危險(xiǎn)環(huán)境，應(yīng)在建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)合理的疏散通道，發(fā)生火災(zāi)時(shí)由通道疏散人員，提高逃生效率。疏散通道設(shè)計(jì)具有以下3點(diǎn)要求：一是疏散通道內(nèi)必須始終保持通暢，不得設(shè)置凸出性物體，設(shè)計(jì)中禁止出現(xiàn)門檻、裝飾墻體材料等，避免居民逃生過程中遭受二次傷害。二是選擇防火性能達(dá)標(biāo)的鋪設(shè)材料，且合理設(shè)計(jì)窗戶，保證通道內(nèi)通風(fēng)良好，每5層疏散通道內(nèi)窗戶可打開面積應(yīng)控制在2m2以上；疏散通道內(nèi)應(yīng)安裝緊急廣播，用于指導(dǎo)居民有序逃生，提高逃生效率。三是疏散通風(fēng)應(yīng)設(shè)計(jì)至少2個(gè)安全出口，出口之間的距離必須超過500m，避免逃生過程中人員集中在出入口位置，降低逃生速度；并要求疏散通道內(nèi)樓梯寬度＞110cm、疏散平臺(tái)寬度＞130cm。

同時(shí)，對(duì)不同類型建筑也有特殊要求，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，在高層建筑內(nèi)，安全疏散通道的門與鄰近出口之間距離應(yīng)控制在20m以下，若疏散通道內(nèi)裝配自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，可以將門與鄰近出口間距設(shè)計(jì)為25m，門與相距最遠(yuǎn)窗戶之間的距離也應(yīng)控制在20m內(nèi)。此外，建筑每層單元總面積＜650m2、建筑總高度為27m時(shí)，住戶門與安全出口最遠(yuǎn)距離應(yīng)在15m以上；建筑總高度介于27～54m之間，但建筑每層單元總面積仍為650m2內(nèi)時(shí)，住戶門與安全出口最遠(yuǎn)距離應(yīng)在10m以上；建筑總高度＞54m時(shí)，疏散通道內(nèi)必須選擇剪刀樓梯且安全出口數(shù)量大于2個(gè)[4]。

4.2? 自動(dòng)報(bào)警裝置設(shè)計(jì)

自動(dòng)報(bào)警裝置有助于加速逃生，在現(xiàn)代智慧消防背景下，應(yīng)在民用建筑設(shè)計(jì)中考慮配備自動(dòng)報(bào)警裝置，火災(zāi)發(fā)生后通過煙感等傳感器快速識(shí)別火情，并自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警裝置，通知建筑內(nèi)部人員逃離；且裝置與所屬轄區(qū)內(nèi)消防中心關(guān)聯(lián)，立即向消防中心發(fā)送火災(zāi)警情，以便縮短救援人員到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間，以高效的救援提高居民的生還概率。同時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)報(bào)警裝置同建筑內(nèi)部火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高的電氣設(shè)備關(guān)聯(lián)，利用計(jì)算機(jī)程序?qū)⒀b置與電氣設(shè)備以串聯(lián)的方式聯(lián)系在一起，可以對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)展開全天候監(jiān)測(cè)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行處理，一旦因電氣設(shè)備引發(fā)火災(zāi)，裝置會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

4.3? 消防電梯設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，高層民用建筑數(shù)量越來越多，發(fā)生火災(zāi)后，高層居民逃生難度大，加之缺少消防常識(shí)，有人在慌亂中為了快速逃出建筑選擇乘坐電梯，而在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)密閉的電梯在高溫作用下將會(huì)成為加速死亡的空間。因此，在民用建筑設(shè)計(jì)中也需要從消防角度考慮電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為了杜絕火災(zāi)發(fā)生后有人乘坐電梯，應(yīng)裝配自動(dòng)斷電裝置，火災(zāi)發(fā)生后立即切斷電梯電源，使電梯無法使用；而電梯電路中所用裝置、設(shè)施、線路均應(yīng)具備一定的防火與防水能力，避免火災(zāi)與營(yíng)救對(duì)電梯電路系統(tǒng)造成破壞。同時(shí)，可以直接安裝消防電梯，消防電梯速度快、承重能力強(qiáng)，通常情況下從一層至頂層的時(shí)間需要設(shè)定在1min以內(nèi)，承重至少在1t，消防電梯制造中使用的所有材料均為高級(jí)別防火材料，且具有良好的抗壓性，發(fā)生火災(zāi)后消防電梯可以用于逃生，消防人員也可以乘坐電梯快速達(dá)到火災(zāi)樓層。

4.4? 電氣防火設(shè)計(jì)

現(xiàn)代民用建筑當(dāng)中機(jī)電設(shè)備數(shù)量多，電氣著火概率高，對(duì)建筑的各項(xiàng)功能存在直接影響。因此，電氣防火也是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。為了提高電氣防火效能，應(yīng)基于PLC技術(shù)針對(duì)電氣設(shè)施展開自動(dòng)化控制，電氣設(shè)施的所有明敷線纜均應(yīng)使用具有低煙、低毒性特性的阻燃型線纜，并為每條線纜配備傳感器，監(jiān)測(cè)其安全狀態(tài)。但不同類型的建筑對(duì)電氣防火也有著特殊要求，建筑總高度超過100m或總層數(shù)超過35層時(shí)，要求為消防設(shè)施供電的干線必須選擇礦物絕緣線纜，且100m線纜內(nèi)應(yīng)安裝3～5組傳感器；建筑總高度介于50～100m之間、總層數(shù)介于19～34層之間，防火等級(jí)設(shè)計(jì)為一級(jí)的一類高層建筑，要求為消防設(shè)施供電的干線必須選擇阻燃耐火線纜，且100m線纜內(nèi)應(yīng)安裝1～3組傳感器；而建筑總層數(shù)介于10～18層之間，防火等級(jí)設(shè)計(jì)為一、二級(jí)的二類高層住宅，要求為消防設(shè)施供電的干線必須選擇阻燃耐火線纜，且需要在線路中裝配傳感器。而以上線纜中所裝配的傳感器均應(yīng)處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，自己為單獨(dú)的運(yùn)行單元，由其所在模塊完成傳感器參數(shù)采集，傳回系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行分析與處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，提高電氣防火有效性與可靠性。

4.5? 防火避難層設(shè)計(jì)

防火避難層也是民用建筑防火的重要場(chǎng)所，在建筑總高度超過60m的民用建筑內(nèi)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置避難空間。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，以2000m2作為劃分依據(jù)，區(qū)域面積≤2000m2時(shí)每個(gè)分區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置2道消防樓梯、區(qū)域面積＞2000m2時(shí)應(yīng)設(shè)置3～4道消防樓梯；且間隔14層需要設(shè)置避難層，單層高度較高建筑，應(yīng)在54m以下設(shè)置第一個(gè)避難層，避難層內(nèi)地板、樓梯、天花板等均使用具有防火性與耐火性的特殊阻燃材料，且避難層內(nèi)需要裝配增壓設(shè)備，火災(zāi)發(fā)生后居民逃離至避難層，利用增壓設(shè)備將空氣向外排出，預(yù)防烈火與濃煙對(duì)人體造成傷害，只要樓體不出現(xiàn)倒塌，處于避難層內(nèi)的居民安全則可以得到保障。

5 民用建筑防火材料選擇

防火材料的合理選擇是提高民用建筑耐火能力的重要方法之一，對(duì)于建筑中應(yīng)用的各項(xiàng)材料除考慮質(zhì)量問題外，還需要對(duì)材料耐火性以及防火性進(jìn)行考慮。從近年來我國(guó)火災(zāi)事故調(diào)查報(bào)告了解到，民用建筑內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)且快速蔓延的重要原因之一則是建材助燃，導(dǎo)致火災(zāi)蔓延范圍過大，救援難度增加，造成嚴(yán)重的傷亡。因此，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須對(duì)材料的耐燃性、耐火性進(jìn)行明確。具體來講：

建筑保溫層應(yīng)選擇綜合性能穩(wěn)定、無毒、高溫時(shí)不可燃的JC復(fù)合板。

建筑外墻裝飾材料，燃燒性必須在B2級(jí)以上，若建筑為非幕墻形式，總高度＞100m時(shí)外墻裝飾材料燃燒性應(yīng)為A級(jí)，總高度介于60～100m時(shí)外墻裝飾材料燃燒性應(yīng)＞B2級(jí)且每層均設(shè)置防火隔離層，總高度介于24～50m時(shí)外墻裝飾材料燃燒性應(yīng)＞B2級(jí)且間隔兩層設(shè)置防火隔離層，總高度＜24m時(shí)外墻裝飾材料燃燒性應(yīng)＞B2級(jí)且間隔3層設(shè)施防火隔離層；除上述以外的其他類型民用建筑，總高度＞50m時(shí)外墻裝飾材料燃燒性應(yīng)達(dá)到A級(jí)，總高度介于24～50m時(shí)外墻裝飾材料燃燒性應(yīng)＞B1級(jí)且每層均應(yīng)設(shè)置防火隔離層，總高度＜24m時(shí)外墻裝飾材料燃燒性應(yīng)＞B2級(jí)且每層均應(yīng)設(shè)置防火隔離層。

建筑屋頂所用裝飾性材料燃燒性應(yīng)＞B2級(jí)；且若設(shè)計(jì)中規(guī)定建筑耐火極限＞60min時(shí)，屋頂所用裝飾材料燃燒性必須高于B2級(jí)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，民用建筑內(nèi)部人流量大，火災(zāi)救援難度高，容易造成重大生命財(cái)產(chǎn)損失，因此，在民用建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做好建筑本身防火、耐火設(shè)計(jì)至關(guān)重要。設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合規(guī)范要求科學(xué)合理運(yùn)用防火措施，對(duì)民用建筑防火進(jìn)行妥善安排，從而有效提高建筑防火性能，提升建筑消防安全等級(jí)，減輕火災(zāi)危害，保障居民安全。

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Application of building fire protection technology in civil building design

Chai Huichao

（Jiaxing Nanhu District Fire and Rescue Section，Zhejiang? Jiaxing? 314000）

Abstract： Civil building design fire-related design is more complex， from the fire level determination， building fire structure planning， fire protection design， fire protection infrastructure design， fire protection material selection of these five key design aspects， the design of the key points to explore， with a view to implementing the principle of local conditions in the design of fire protection， fire protection design of civil buildings optimized， so as to form the basis of science， from a variety of perspectives to improve Civil building fire prevention effect， guide the fire prevention construction in an orderly manner， in order to ensure the practicality of the building on the basis of effectively improve the fire performance.

Keywords： civil building; building design; building fire prevention