高层建筑防火设计

高层建筑防火设计

【摘要】发展高层和超高层建筑已经成为一种趋势，其防火设计正成为设计师面临的新课题。文章从分析引起建筑火灾的原因入手，探讨建筑耐火、安全疏散和火灾自动报警系统等方面的高层建筑防火设计。

【关键词】高层；防火设计；建筑耐火；安全疏散；自动报警系统

一前言

随着我国人口不断增加，特别是大城市，人口越来越多，导致规划用地紧张，土地费用比较昂贵。为充分利用空间，全国各地区已经大力发展高层和超高层住宅建筑。然而高层具有层数多，裙房体积大、人口密度大、用途功能广、沿街铺设面长等特点，这增加了火灾扑救和人员疏散的难度，给防火设计工作带来比较多的问题，值得进行深入探讨。

二建筑火灾原因

造成建筑火灾的原因有很多，分析建筑起火的原因可以有针对性地采取防火技术措施，避免火灾的发生和减少火灾的损失。高层建筑火灾起火的原因主要有下几个方面。

（一）生活用火不慎

高层建筑火灾多数是由生活用火不慎引起的。如在供电发生故障，修理路线，或有婚事和喜事时，需要用蜡烛照明，如果蜡烛放置的位置不恰当，容易引起火灾事故。又如饮食行业、旅游宾馆和

居民家庭等涉及炊事用火。在使用炉灶过程中违反防火安全要求或出现异常事故等都可能引起火灾。

（二）吸烟不慎

点烟后未熄火的火柴和烟头虽是个不大的火源，但它能引起许多可燃物质燃烧。在生活用火引起的火灾中，吸烟不慎引起的火灾次数占很大比例。我国是有数亿烟民的吸烟大国，吸烟防火可不容缓。

（三）电气设备设计、安装、使用及维护不当

电气设备引起的原因，主要有电气线路接头接触不良、电气设备超负荷、电气线路短路；在易燃易爆的车间内使用非防爆型的开关、灯具、电动机等；照明灯具设置使用不当，如在纸质、灯罩等可燃物附近安装功率较大的灯泡。

三建筑耐火设计

（一）隔墙的耐火构造

为减轻建筑物的自重荷载，有利于防火，高层建筑中的隔墙必须采用高耐火能力的不燃烧轻质板材。一、二级耐火等级的疏散走道两侧隔墙应为耐火极限1h的不燃烧体。对于高度、规模不大的非重要建筑物，不燃烧体隔墙难以做到时，二级耐火等级的房间隔墙还要考虑采用难燃烧体制作，但必须满足耐火极限。

（二）玻璃幕墙防火设计

玻璃幕墙在受热或火烧时，玻璃容易破碎，甚至造成大面积的破碎事故，引起火势迅速蔓延，出现“引火风道”，酿成大灾，危

害生命财产安全。为阻止火灾时幕墙与隔墙、楼板之间的洞隙蔓延火灾，幕墙与隔墙处的垂直缝隙和楼板交界处的水平缝隙，需要用不燃烧材料严密填实。窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料，以阻止火灾通过幕墙与墙体之间的空隙蔓延。

（三）预应力钢筋混凝土楼板耐火构造

预应力混凝土楼板在火灾温度作用下，钢筋很快松弛，预应力迅速消失。当钢筋温度超过300℃后，预应力很快损失，板中挠度迅速增加，板下产生裂缝，使钢筋局部受热加剧，导致楼板失去支撑能力而坍塌。因此，在实际工程中要重视提高预应力钢筋混凝土楼板耐火极限。

1使用预应力混凝土楼板防火涂料

国内使用比较广泛的防火涂料有106和ta两种。106预应力混凝土楼板的防火隔热涂料以无机、有机复合物体粘结剂，配以珍珠岩、硅酸铝纤维等绝热、吸热、膨胀和增强材料，用水作溶剂，经混合搅拌而成。在预应力混凝土楼板的下表面喷涂5mm涂料，楼板的耐火极限由0.5h提高到1.8h以上，可满足一级耐火等级的要求。ta预应力楼板防火隔热涂料用32.5强度等级以上普通硅酸盐水泥或矿渣水泥为粘结材料，以膨胀珍珠岩等材料为骨料配制而成，该涂料原料丰富，价格低，施工方便，防火隔热性能好。

2增加预应力楼板保护层的厚度

适当提高预应力钢筋混凝土楼板钢筋的保护层厚度，可以提高其耐火极限。当保护层厚度达到30mm时，耐火极限可达50min。但

是，较大地增加保护层厚度是不经济的，而应进行底板抹灰。

（四）吊顶的耐火构造

吊顶是建筑室内重要的装饰性构件。吊顶空间内往往密布电线或通风、采暖、空调设备管道，起火因素较多。吊顶及其内部空间，常常成为火灾蔓延的途径，严重影响人员的安全疏散。同时，多数吊顶构造采用可燃的木板条或木搁栅，当其受高温作用时就逐渐碳化起火。

要使吊顶达到难燃化效果，一方面，可以采用耐火、轻质、易于加工的材料；另一方面，发展新型防火涂料，采用经防火处理过的木质吊顶，使之满足二级耐火等级的要求。

四安全疏散设计

（一）疏散安全分区

当建筑物内某一房间发生火灾，并达到轰然时，沿走廊的门窗被破坏，导致浓烟涌向走廊。如果走廊里没有有效的阻烟、排烟设施，则烟气就会继续向前蔓延。同时，人员疏散行动路线和烟气的流动路线大致相同。因此，烟气的蔓延扩散，将对火灾层人员疏散形成很大的威胁。为保障人员疏散安全，需要把疏散路线上的各个空间划分为不同的区间，同时在走廊的吊顶上和墙壁上设置与感烟探测器联动的防排烟设施，并且设防烟楼梯间。

(二）允许疏散时间

影响允许疏散时间的因素主要有两方面。一方面是建筑物的耐火性能及疏散设计情况、疏散设施可否正常使用，另一方面是火灾

产生的烟气对人的威胁。在建筑设计时，建筑材料的耐火极限要比出现高温、有毒烟气或严重缺氧的时间晚。所以，在确定允许疏散时间时，应优先考虑失火建筑烟气中毒问题，将允许疏散时间控制在轰燃之前。

（三）消防电梯

高层建筑在发生火灾时，要求消防队员快速到达高层部分。从楼梯而上进行援救遇险人员和灭火容易受疏散人流的阻挡，同时通过楼梯登顶会消耗消防人员的体能，使消防援救工作难以有效进行。因此，高层建筑应重视消防电梯的设计。

1消防电梯前室

在设计过程中应考虑设置必要的灭火器材，并提供一个安全的场所，使消防人员到达起火层后能够方便的进行火灾扑救。为使消防电梯能够有效发挥防火、防烟功能，消防电梯要设置前室。当前室因条件限制，不能采用自然排烟时，应采用机械防烟。

2消防电源及附设操作装置

消防电梯不仅要有正常的供电线路，而且应设置事故备用电源，使之在出现停电时能正常进行灭火工作。在消防电梯的首层操作按钮处或防灾中心要设置专用操作装置。当消防队员操作此电梯时，消防电梯回到指定楼层，事故电源启动，排烟风机开启。

3消防电梯轿厢的装修

消防电梯轿厢在火灾时应停留或穿行火灾层，采用不燃烧材料对消防电梯的轿厢进行装修，有利于提高自身的安全性。在实际工