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摘要：随着经济的发展以及人们生活水平的不断提高，人们对于高层建筑的功能有了更高的要求，尤其是高层建筑人员比较密集，一旦发生火灾将会造成巨大的损失，所以高层建筑防火设计成为其关键组成部分。本文主要就高层建筑防火设计进行了分析研究。
关键词：高层建筑；防火设计；措施
中图分类号： TU208 文献标识码： A
引言
高层建筑火灾隐患多，扑救难度大，火灾后果严重。防火安全的任务也将越来越繁重，设计人员要在图纸上消除隐患，根据建筑物的使用性质、火灾危险性、地形、地勢和风向等因素，进行合理布局，避免建筑物相互之间构成火灾威胁和发生火灾爆炸后可能造成严重后果。预先设计，防患于未然。
一、高层建筑的火灾特点
1、高层建筑火灾蔓延速度快且途径多
高层建筑内一旦发生火灾，建筑内的各种楼梯间、电缆井、排风道、管道井等这些功能必要的内部通道会在火灾时形成若干个竖向火洞，火灾时烟气像高耸的烟囱一样向上升腾，烟囱效应非常强烈。火势沿外墙窗口向上卷曲、升腾，甚至跳跃式向上层建筑蔓延。高层建筑中竖向火的蔓延比横向要快的多。建筑物建的越高，火灾扩散蔓延速度就越快。邻近建筑物也会在外部风力作用下燃烧。
2、火险隐患多
一些综合性的高层建筑，功能复杂，可燃物较多，消防安全管理不严，火灾隐患较多，一旦发生火灾容易造成大面积火灾。如某些建筑物未增设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的情况下，违章堆放大量杂物在疏散通道，致使火灾一旦发生火势就迅速蔓延。
3、高层建筑可燃材料量大
高层建筑标准较高、自动化、电气化程度也高，各种电器设备很多，漏电短路极有可能发生，且极易引起火灾。高层建筑火灾发生与蔓延和建筑材料的关系密切，特别是矿棉挤、塑聚苯板等常用隔热保温材料都是燃点较低的。目前的建筑材料保温和防火的功能有一定矛盾，保温性好的材料一般也是可燃性高的材料，这是无法绕开的事实。
二、高层建筑防火设计的具体内容
1、消防给排水设计
在高层住宅消防设计上，应立足于以室内消防给水系统自救为主要灭火方式，所以在高层住宅建筑群应采用区域集中或临时高压消防给水系统。高层住宅设置的消防水箱，应满足室内最不利点灭火时的水压与水量需要，否则应设高气压给水，稳压泵等增压设施，其水箱容量应根据建筑平面类型（通廊式、塔式、单元式）层数和建筑面积而合理确定；高层住宅的室外消防给水管网应布置成环状，其消火栓尽量露明便于消防车取水，设置数量应符合规定，给水压力不应低于0.1MPa。高层住宅的室内消防给水系统宜与生活给水系统分开设置，室内消防给水管道也应布置成环状，其中进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根。消防水泵是消防给水系统的心脏，其工作性能、数量、安装及开启方式必须保证消防泵及时、可靠地运行，在同一小区内，消防水池和消防水泵房可以共用，室内消火栓给水系统和高级住宅的自动喷水灭火系统还应设置水泵接合器，其设置数量与水流量必须符合规定，其距室外消火栓或消防水池的距离宜为15~40米，至于室内消火栓，要设置在住宅走道、楼梯间、消防电梯间前室等明显部位，以方便取用和保证两股有效水柱的同时到达。
2、防烟和排烟设计
为了有效控制火灾烟气的流动蔓延，减少扑救工作难度，应合理设计高层建筑的防排烟系统。设计时应首先划分防烟分区，防烟分区不应跨越防火分区，每个防烟分区的面积不应超过500m2，当用隔墙或档烟垂壁划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设置排烟口，排烟口应尽量设在防烟分区的中心部位，至该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m，同一分区内设置数个排烟口时，要求所有排烟口能同时开启，排烟量等于各排烟口烟量的总。
防排烟系统的另一方面是设计排烟风道，排烟风道也不能穿越防火分区，而且，必须用耐火材料制做，要求安装牢固。并具有良好的气密性，厚度按排烟风道不同风速选定，竖直穿越各层的竖风道宜设在管道井内或采用混凝土风道。防排烟方式常用的有自然排烟、加压送风排烟和机械排烟，在不具备自然排烟条件的楼梯间、前室设置独立的机械防烟系统，分别给防烟楼梯间及其前室、消防电梯井及其前室或合用前室加压送凤，以造成一个压力差，防止烟气侵入这些通道，以保证火灾时这些安全疏散设施的安全。
3、消防器材设计
高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。对于高层建筑来说，应周密的考虑消防给水设计，以保证其火灾时的灭火需要。在高层建筑内配设足够的灭火器等消防器材，火灾发生后建筑内人员可以进行有效自救，控制甚至扑灭火灾。
三、高层建筑防火设计措施
1、做好防火分隔与安全通道设计
高层建筑中因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右，烟气是火灾中的隐形杀手。所以，要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3～0.8 m/s，垂直方向扩散速度为3.4 m/s，当烟气无阻拦时，只需1 min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径，易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所，消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气，保证人员安全疏散和扑救。因此，高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统，能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的。
2、设计合理的安全疏散通道以及避难场所
面对火灾的发生，最为重要的就是广大人民群众的人身安全。因此，加强高层建筑的火灾安全疏散通道设计就成为当前提升高层建筑防火设计水平的最重要的因素。安全疏散通道设计的关键环节在于安全出口、疏散通道的数量、位置、宽度等方面。高层建筑内的每一个防火分区都至少应当设计两个安全出口，安全出口的位置应当分散开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。除此之外，在高层建筑的防火设计中，还应当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被困人员的快速疏散提供有利条件。
3、提升建筑设计结构的耐火性能
针对高层建筑内部钢结构与钢筋混凝土结构容易在火灾中受到损伤与破坏的问题，可以尝试在建筑材料的搭配使用上解决。
就钢结构来说，要提升其在火灾中的耐火性可以使用以下几种方法：一是在钢结构的表面使用防火涂料，防火涂料作用于钢结构本身，使其耐火性能得到提升并发挥至最大，从而延缓楼层发生结构变化速度，从而为扑救争取时间；二是将钢结构与发泡防火漆的使用相结合。发泡防火漆在常温下与其它油漆并无二致，但是它不易燃烧，在有火情发生的时候能够有效阻止可燃物被迅速点燃从而在一定程度上达到遏制火势的效果。
而对于钢筋混凝土而言，要提高其耐火性能，首先要解决其强度问题。为此，一来可以在混凝土中加入诸如泵送剂、耐热煤粉等原料以增加钢筋与混凝土之间的摩擦力，从而达到增加强度的目前。二来也可以选择加厚保护增或者在混凝土楼板下使用涂料的方法来提高其耐热性。
结束语
高层建筑的火灾危险性是显而易见的，设计人员应参考高层建筑防火设计在满足规范要求的前提条件下，更应该根据高层建筑的实际情况和当地消防实际水平在人员施救、防火分区、安全疏散等方面进行合理的个性化设计。
参考文献
[1]张树平.建筑防火设计[M].中国建筑工业出版社.
[2]王学谦.建筑防火[M].中国建筑工业出版社.
[3]李引擎.建筑防火性能化设计[M].化学工业出版社.
[4]王伟轩.对现代建筑防火设计发展动态的几点思考[J].安全，2011，（06）.
关键词：高层建筑；防火设计；措施
中图分类号： TU208 文献标识码： A
引言
高层建筑火灾隐患多，扑救难度大，火灾后果严重。防火安全的任务也将越来越繁重，设计人员要在图纸上消除隐患，根据建筑物的使用性质、火灾危险性、地形、地勢和风向等因素，进行合理布局，避免建筑物相互之间构成火灾威胁和发生火灾爆炸后可能造成严重后果。预先设计，防患于未然。
一、高层建筑的火灾特点
1、高层建筑火灾蔓延速度快且途径多
高层建筑内一旦发生火灾，建筑内的各种楼梯间、电缆井、排风道、管道井等这些功能必要的内部通道会在火灾时形成若干个竖向火洞，火灾时烟气像高耸的烟囱一样向上升腾，烟囱效应非常强烈。火势沿外墙窗口向上卷曲、升腾，甚至跳跃式向上层建筑蔓延。高层建筑中竖向火的蔓延比横向要快的多。建筑物建的越高，火灾扩散蔓延速度就越快。邻近建筑物也会在外部风力作用下燃烧。
2、火险隐患多
一些综合性的高层建筑，功能复杂，可燃物较多，消防安全管理不严，火灾隐患较多，一旦发生火灾容易造成大面积火灾。如某些建筑物未增设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的情况下，违章堆放大量杂物在疏散通道，致使火灾一旦发生火势就迅速蔓延。
3、高层建筑可燃材料量大
高层建筑标准较高、自动化、电气化程度也高，各种电器设备很多，漏电短路极有可能发生，且极易引起火灾。高层建筑火灾发生与蔓延和建筑材料的关系密切，特别是矿棉挤、塑聚苯板等常用隔热保温材料都是燃点较低的。目前的建筑材料保温和防火的功能有一定矛盾，保温性好的材料一般也是可燃性高的材料，这是无法绕开的事实。
二、高层建筑防火设计的具体内容
1、消防给排水设计
在高层住宅消防设计上，应立足于以室内消防给水系统自救为主要灭火方式，所以在高层住宅建筑群应采用区域集中或临时高压消防给水系统。高层住宅设置的消防水箱，应满足室内最不利点灭火时的水压与水量需要，否则应设高气压给水，稳压泵等增压设施，其水箱容量应根据建筑平面类型（通廊式、塔式、单元式）层数和建筑面积而合理确定；高层住宅的室外消防给水管网应布置成环状，其消火栓尽量露明便于消防车取水，设置数量应符合规定，给水压力不应低于0.1MPa。高层住宅的室内消防给水系统宜与生活给水系统分开设置，室内消防给水管道也应布置成环状，其中进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根。消防水泵是消防给水系统的心脏，其工作性能、数量、安装及开启方式必须保证消防泵及时、可靠地运行，在同一小区内，消防水池和消防水泵房可以共用，室内消火栓给水系统和高级住宅的自动喷水灭火系统还应设置水泵接合器，其设置数量与水流量必须符合规定，其距室外消火栓或消防水池的距离宜为15~40米，至于室内消火栓，要设置在住宅走道、楼梯间、消防电梯间前室等明显部位，以方便取用和保证两股有效水柱的同时到达。
2、防烟和排烟设计
为了有效控制火灾烟气的流动蔓延，减少扑救工作难度，应合理设计高层建筑的防排烟系统。设计时应首先划分防烟分区，防烟分区不应跨越防火分区，每个防烟分区的面积不应超过500m2，当用隔墙或档烟垂壁划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设置排烟口，排烟口应尽量设在防烟分区的中心部位，至该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m，同一分区内设置数个排烟口时，要求所有排烟口能同时开启，排烟量等于各排烟口烟量的总。
防排烟系统的另一方面是设计排烟风道，排烟风道也不能穿越防火分区，而且，必须用耐火材料制做，要求安装牢固。并具有良好的气密性，厚度按排烟风道不同风速选定，竖直穿越各层的竖风道宜设在管道井内或采用混凝土风道。防排烟方式常用的有自然排烟、加压送风排烟和机械排烟，在不具备自然排烟条件的楼梯间、前室设置独立的机械防烟系统，分别给防烟楼梯间及其前室、消防电梯井及其前室或合用前室加压送凤，以造成一个压力差，防止烟气侵入这些通道，以保证火灾时这些安全疏散设施的安全。
3、消防器材设计
高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。对于高层建筑来说，应周密的考虑消防给水设计，以保证其火灾时的灭火需要。在高层建筑内配设足够的灭火器等消防器材，火灾发生后建筑内人员可以进行有效自救，控制甚至扑灭火灾。
三、高层建筑防火设计措施
1、做好防火分隔与安全通道设计
高层建筑中因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右，烟气是火灾中的隐形杀手。所以，要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3～0.8 m/s，垂直方向扩散速度为3.4 m/s，当烟气无阻拦时，只需1 min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径，易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所，消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气，保证人员安全疏散和扑救。因此，高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统，能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的。
2、设计合理的安全疏散通道以及避难场所
面对火灾的发生，最为重要的就是广大人民群众的人身安全。因此，加强高层建筑的火灾安全疏散通道设计就成为当前提升高层建筑防火设计水平的最重要的因素。安全疏散通道设计的关键环节在于安全出口、疏散通道的数量、位置、宽度等方面。高层建筑内的每一个防火分区都至少应当设计两个安全出口，安全出口的位置应当分散开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。除此之外，在高层建筑的防火设计中，还应当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被困人员的快速疏散提供有利条件。
3、提升建筑设计结构的耐火性能
针对高层建筑内部钢结构与钢筋混凝土结构容易在火灾中受到损伤与破坏的问题，可以尝试在建筑材料的搭配使用上解决。
就钢结构来说，要提升其在火灾中的耐火性可以使用以下几种方法：一是在钢结构的表面使用防火涂料，防火涂料作用于钢结构本身，使其耐火性能得到提升并发挥至最大，从而延缓楼层发生结构变化速度，从而为扑救争取时间；二是将钢结构与发泡防火漆的使用相结合。发泡防火漆在常温下与其它油漆并无二致，但是它不易燃烧，在有火情发生的时候能够有效阻止可燃物被迅速点燃从而在一定程度上达到遏制火势的效果。
而对于钢筋混凝土而言，要提高其耐火性能，首先要解决其强度问题。为此，一来可以在混凝土中加入诸如泵送剂、耐热煤粉等原料以增加钢筋与混凝土之间的摩擦力，从而达到增加强度的目前。二来也可以选择加厚保护增或者在混凝土楼板下使用涂料的方法来提高其耐热性。
结束语
高层建筑的火灾危险性是显而易见的，设计人员应参考高层建筑防火设计在满足规范要求的前提条件下，更应该根据高层建筑的实际情况和当地消防实际水平在人员施救、防火分区、安全疏散等方面进行合理的个性化设计。
参考文献
[1]张树平.建筑防火设计[M].中国建筑工业出版社.
[2]王学谦.建筑防火[M].中国建筑工业出版社.
[3]李引擎.建筑防火性能化设计[M].化学工业出版社.
[4]王伟轩.对现代建筑防火设计发展动态的几点思考[J].安全，2011，（06）.