建筑防火设计中存在的问题及应对策略

　　摘要：文章分析了建筑防火防火设计中的常见问题，如消防车道和登高救援场地的设置、建筑高度和建筑层数的计算等，并结合实际项目展开探讨，供建筑防火设计人员参考。

　　1　设计基本流程

　　随着我国城市的不断发展与进步，城市中的建筑数量和规模逐年增加，建筑设计更加复杂，而进行建筑防火设计时需要细致、全面地考量各方面因素，从而有效保护建筑和相关人员。首先，设计人员应当明确建筑的基本功能，根据其类别专门设计，如商业建筑、民用住宅建筑、公共建筑等。另外，设计时还应当严格遵守行业标准、法律法规等，保证科学性和安全性。

　　2　建筑防火设计常见问题

　　2.1　消防车道和登高救援场地的设置分析

　　（1）在城市规划、建筑设计时往往会忽视消防车道的布置。消防车道的重要性在近些年愈发显现，是挽救生命财产的急救通道，因此需要引起设计者的重视。注意，要确保在建筑物旁设置的消防车道中心线的距离＜160m；若某建筑物是大型商业综合体，那么其外围的消防车道应设置为环形，若因场地限制不能实现，则也必须在其外围设置两个长边形的消防通道。

　　（2）并不是所有的建筑均需设置消防车道。只有满足占地面积超过3000m2或者火灾危险性较大的场所才需要设置，便于消防验收顺利通过。

　　（3）在设计消防车道时，要考虑到建筑物和取水点之间的距离，甚至是其自身硬度、宽度和转弯半径以及坡度等各项参数。

　　（4）设计消防救援场地时常忽略安全出入的问题，这就需要在消防车灯操作场地设置直通室外的楼梯或者直通楼梯间的出口，便于在最短的时间内到达指定位置。

　　2.2　建筑高度和建筑层数的计算分析

　　（1）建筑高度是影响消防设计的关键因素。在计算建筑高度时需注意以下3点：①建筑高度一般是指消防车到屋面面层的最大距离，在计算时还应考虑达到最不利点的情况；②在不同地面、屋面计算建筑高度得到不同结果时，将最大值作为建筑高度；③计算时应区分建筑的性质，住宅建筑与其他民用建筑的计算方式存在一定差异。

　　（2）通常根据建筑的自然层数确认建筑层数。根据《住宅建筑规范》（GB 50368-2005）第9.1.6条，有两种特殊情况：①若某一建筑物既具有住宅功能，又具有其他功能时，要将其各自的层数进行叠加作为该建筑物的总层数；②若建筑物每层的高度均高于3m，则该建筑物的层数应该是总层高与3的比值，当余数＞1.5m时可按1层计算。

　　2.3　疏散楼梯的消防设计分析

　　安全疏散设计也是在进行建筑物消防设计时要考虑的因素。通常情况下，纵向以疏散楼梯为主。但由于空间和结构的限制，在设计疏散楼梯时容易出现以下一些问题。

　　（1）若建筑楼内具有不同功能的楼层区域，则疏散楼梯的数目也不同，某些区域甚至需要设置独立楼梯。根据相关规范标准，需要单独设置疏散楼梯的情况有：①商业住宅楼，其住宅区域与商业部分应该分开，对其设置各自独立的疏散通道；②民用建筑内同时具有剧场和电影院以及礼堂等娱乐区时，应当至少设置1个独立的疏散楼梯；③若在某高层建筑内发现有专门可供老人和儿童进行活动的区域，应在其中设计独立的疏散楼梯；④综合大楼办公区应具有独立的疏散楼梯，并与大楼外部的商场和营业厅等场所合并使用。

　　（2）对于二类高层建筑，即27m <高度≤ 54m 的住宅，可以设置一个疏散楼梯的必备条件是：①只有一个单元；②任一层面积≤650m2；③确保所有门户距离与自己最近的安全出口至多为10m；④所有住户必须安装等级为乙级的防火门；⑤用于疏散人群的楼梯要连接到屋面处。

　　（3）对于共用地层的商业住宅楼，若休息区域被设计在中间楼层的位置，可以在各居住楼与该休息区域之间架设一个疏散楼梯，将人们统一疏散至该休息区域后再由该休息区连接至外疏散楼梯到达室外区域。

　　2.4　中庭的防火设计分析

　　（1）中庭是建筑物通过围合再加之顶面共同构成的，具有面积广、空间大的特点，光通常从顶部和四周照射进来完成采光。天井是由相邻位置上的建筑与建筑/墙体进行围合而成的，没有顶、面积相对狭小。顶的存在是中庭区别于天井的一项重要标志。

　　（2）若出现中庭连接区域的面积超出规范标准所要求的防火分区面积的情况，则需要进行更严格的防火。如利用防火玻璃墙或者卷帘在该区域的两侧部位将其隔开；安装等级为甲级且具有可在火灾发生时进行自动关闭功能的门窗与中庭连接。

　　2.5　楼梯前室的消防设计分析

　　（1）若要在建筑内设计剪刀式楼梯，则楼梯间必须独立，以确保在危急情况下可以实现前室共用。通常所说的“三合一前室”指的是把共用前室和消防电梯前室合并使用的情况，应满足的条件是合用前室的面积≥12m2，且最短边至少为2.4m。

　　（2）通过防烟楼梯间的前室距离，可以得出建筑的最大安全疏散距离，因此，不用以楼梯间出入口的距离为标准。

　　（3）建筑高度≤50m的公共建筑或者高度≤100m的住宅建筑，当前室设置有凹廊、开敞的阳台或者前室中门窗洞口的面积满足相关标准时，可以不设置防烟系统。

　　3　采用“消防性能化设计”模式案例

　　某商业性广场位于路中心，其基地在东西方向和南北方向的长度分别约229m和237m，用地面积54129m2，建筑物在东西和南北方向上的占地长度分别为202m和184m，建筑面积约295950m2，建筑总高度约4366m。从建筑楼层上来看，该建筑在地面以上有七层半高，地面以下有两层半高。从内部来看，其核心是一个七层通高的中庭，各个出入口的位置正好对应中庭，由于在每个方向上都有出入口，能够起到很好的导向作用，所以该建筑可以说是四通八达。

　　该工程选用的设计方案是“消防性能化”，由此，在中庭的回廊上建造一个“亚安全区”的想法应运而生。因为回廊区域具有公共性的特点，人们活动较为频繁，所以此处要杜绝可能发生火灾的任何可燃物的存在。同时，在装修时要严控装修材料等级是否达到标准。利用防火分隔和消防管理的方式将该区域设计为无固定火灾荷载区。其控制原理是：排查火灾发生可能性最大的区域，避免在发生火灾时烟气无法到达回廊中，并保证回廊的绝对安全。若要确保“亚安全区”的设计不出现任何错误，需要采取以下措施：

　　（1）为了避免在发生火灾时店铺火灾影响到中庭回廊，在租户区和回廊区之间设置具有3h的耐火构造，从而把这两个区域隔离开，还要确保租户无法接触到超过该分隔材料的耐火等级的产品。

　　（2）通过防火墙使每个店铺自身成为一个独立的防火分隔区间，当店铺发生火灾时，火势和烟气将会被灭火系统和排烟设备抑制在该店铺区内，对其相邻店铺以及中庭回廊不会有影响。

　　（3）为了保证回廊和中庭的绝对安全，避免火势蔓延，最好在回廊和中庭之间安装一个挡烟垂壁。该挡烟锤壁要设置在离防烟分区顶板至少50cm处的地方，沿着中庭边缘布置即可。

　　（4）为了避免出现由于烟气泄露而使烟气从店铺蔓延至中庭，进而威胁到人群疏散的情况发生，回廊中的防烟分区设置要符合标准。此外，在设计平面疏散方式时，要把消防安全走道放在首位，该消防安全走道的数量不可过少，且具有与疏散楼梯间和室外安全区径直相连的特点，这样不仅能保证在短时间内疏散更多的人，也可以规范完成消防疏散。

　　采用“分阶段疏散”理念。一般而言，针对火灾采用的人员疏散方式是：在设计安全通道时楼梯应具有足够的宽度，在应对火灾时，使临近每个出口处的人员都能进入疏散楼梯，完成撤离。在大型购物中心利用该疏散方式可分阶段对人流进行疏散，由于其能够快速完成疏散工作，减少火灾造成的损伤，因此在国际上已得到多个国家的认可。但若要实行该疏散方式，必须要建立“亚安全区”和“安全走道”。具体疏散程序为：着火房间→中庭回廊/安全走道→防烟楼梯→首层安全走道→首层中庭回廊（亚安全区）→首层门厅→室外。

　　烟设计也是消防性能化设计中的核心技术。在每500m2的回廊防烟分区处设计独立的排烟系统，在每一个防烟分区处设置高度至少为50cm的挡烟垂壁将其分隔。在防烟分区处安装方向竖直的排烟风井，排烟开口处联结火灾自动报警系统，使其能够及时发出火灾警报。相比较而言，中庭体积大、容量多，因此，在火灾发生时能够进行蓄烟，所以此处选用自然排烟方式。根据《建筑设计防火规范（2018年版）》（GB 50016-2014）中对自然排烟所提出的规范标准可知，排烟窗的面积必须至少是需要排烟的建筑投影总面积的2%，为了确保达到要求，可在中庭顶部安装一个联动的排烟排热天幕侧窗，不仅可排烟，还可用来换气。

　　4　结语

　　我国城市建筑不断增加，规模不断扩大，建筑防火设计可以有效保障人民的生命和财产安全。防火设计时常遇到的消防应急车道、建筑高度计算、疏散楼梯、中庭、电梯前室、设备用房等设计，应严格遵守相关规范中的要求，结合实际案例更加明确在防火设计时应注意的因素，如耐火极限、门窗洞口、安全距离等因素，确保各项防火措施可以发挥其最大的功能，为人们提供更加安全可靠的场所。

　　作者简介：杜志坤（1980-），男，广东广州人，世源科技工程有限公司广州分公司工程师，研究方向：建筑设计。

　　参考文献

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　　[3]赵丽.关于地下商业防火设计的一点思考——西宁市中心广场北广场地下空间项目[J].工程建设与设计，2020（10）：14-15.

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　　（责任编辑：张闪）