高层建筑防火设计范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇高层建筑防火设计范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

中图分类号：TU208文献标识码： A

一、高层建筑火灾的危险性和防火的重要性分析

（一）建筑高度高、建筑结构复杂、逃生困难

高层建筑顾名思义，就是建筑的层数多、高度高，也就是垂直的疏散距离较长，高层在火灾发生时最大的影响和限制就是由于其垂直高度高，再加上电梯在火灾发生时不可以使用，所以高层的住户疏散到地面所需的时间较长，大大增加了火灾逃生的困难度，也就是大大增加了火灾的危险性。

（二）可燃物较多、防火器材不足

高层建筑除了用作住宅外，另一个十分广泛的用途就是用作办公写字楼，在一些中大型城市，在城市分区上往往写字楼都较为集中。写字楼内的文件、电脑、打印机等电子设备较多，很多写字楼往往选择木质办公设备以及塑料组合材料等耐火性能较差的办公设备，总而言之，高层办公楼内往往可燃物较多，在火灾发生时，可燃物的充分燃烧往往就增加了火势的蔓延，再加上可燃物的分布较为广泛，很大程度上也阻碍了人们的逃生空间。

（三）人员较密集、安全有序疏散困难

不管是作为住宅使用的高层建筑，还是作为办公写字楼的高层建筑，楼层的办公人员和住户的分布都较为密集。人员的密集分布不但增加了高层的火灾发生的几率，更大大增加了逃生的困难度，火灾发生时，人们杂乱无章的逃窜和过分的拥挤都会影响人们对于火灾正确逃生路线的判断，阻挡逃生的出口，往往不利于高层建筑内人们安全有序的疏散。

（四）发生火灾几率大、火灾救援工作困难

由于高层建筑的垂直高度较高，在火灾发生时，消防队员所使用的灭火设备往往不易达到建筑的高度，这就给室外的消防灭火工作带来了极大的困难。室外灭火工作开展困难，就主要靠高层建筑内的室内消防灭火设施。但是，往往高层建筑的室内防火设施会受到各种条件的限制，影响最大的一点就是，当建筑内火势扩大时，室内的灭火设施往往水流小，不足以达到灭火的功能和效果，另一方面，由于是建筑内的灭火系统，其储水量往往有限，就需要利用消防车从建筑外进行补给，但是在建筑火势较大的情况下，消防车很难快速的从室外进行水量的输送和补给，再加上消防水袋的耐压能力和耐热能力往往不能适应进入建筑内部进行补给的要求，这就给救援灭火工作带来了极大的难度。

二、高层建筑防火设计的基本要求

从调查资料来看建筑消防设计基本要求主要表现在：

首先，在设计过程中必须认真遵循《高层民用建筑防火设计规范》《建筑设计防火设计规范》《火灾自动报警系统设计规范》等相关规范，用科学的理论基础确保设计过程。

其次，在建筑消防设计中，必须和其他部门及时沟通联系，在保障各项工作顺利进行的同时，避免一切不必要的麻烦。

再次，由于建筑消防由多种联动方式构成，在建筑消防设计中，必须根据实际情况选用科学的联动控制方式，在建筑消防设计中联动控制方式主要包括：灭火器、应急照明工具、或者自动报警装置、自动喷水、疏散指标以及防火卷帘等。

最后，火灾自动报警的双电源，也就是直流备用电源与主电源，其中直流备用电源应该尽量使用火灾报警控制器的专用蓄电池，主电源一般使用专用消防电源，对于消防系统的用电设施必须根据负荷等级要求进行处理。在电源设计中，也可以使用双回路的供电形式，避免主电源突然断电或者发生故障后，对消防设施造成的影响；而双电路设计可以在主电源出现故障后，在无法正常供电的情况下，自行使用备用电源。

三、高层建筑防火设计的要点

（一）积极预防系统 ―― 耐火构造设计

我国《高层民用建筑防火规范》将高层建筑分为两大类，并对建筑物各个部位的耐火性能及耐火极限作了明确规定。一类包括性质重要的高级旅馆、医院，建筑高度超过50m或24m以上部分的任一楼的建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼等；建筑高度超过50m或24m以上部分的任一楼层的建筑面积超过1500m2的商住楼、建筑高度超过50m的教学楼、普通旅馆、办公楼、科研楼以及十九层及十九层以上的住宅等为一级，并规定墙柱耐火极限和燃烧性能为3h，粱板分别为2h和1.5h；二类包括10～18层住宅，高度24～50m的办公楼，教学楼，旅馆等，它的耐火等级为二级，规定墙柱须耐火2.5h，梁板分别为1.5h和1h。

（二）火灾发生后的防火设计系统

1、总体规划布局系统

（1）选址应在交通便捷处

根据城市规划确定的高层建筑位置应有方便的道路通过，要求既宜靠近主干道，便于高层建筑中大量人流的集散，又便于消防时的交通组织与疏散。

（2）保持建筑间的防火间距

为了保证登高消防车灭火操作的要求，及防止火势飞扬蔓延，高层建筑总体设计应保持建筑间的防火间距，另外，带有危险性质的设备用房应远离并分区设置。

（3）对裙房附体的限制

我国《高规》对裙房作了明确的规定：高层建筑的底边至少有一边或周边长度的1/4，且不小于一个长边的长度，不应布置高度大于5m、深度大于4m的裙房，且在此范围内，必须设有直通室外的楼梯，或直通楼梯间的出口。

（4）消防车道的要求

规范要求高层建筑周围应设宽度大于4m的环行车道，或设不小于15m×15m的尽端式回车场。如果建筑物总长度大于220m或临街长度大于150m则应设置净高、净宽大于4m的穿过建筑的消防车道。

（5）材料选择

设计阶段中应严格保证建筑物主体的耐火稳定性，以便获得充足的疏散时间，且在火灾过后，建筑物容易修复。如一级耐火等级的承重墙、柱必须为耐火极限3h的不燃烧体，梁必须为耐火极限2h的不燃烧体，钢筋保护层厚度≥30 mm。室内装修和陈设家具宜避免使用易燃材料，如采用经过防火处理的吊顶，可有效控制火势的蔓延和减少火灾的发生。

2、设必要的安全的疏散通道和避难层

消防安全的重中之重是人身安全，所以安全疏散设计就成为建筑防火设计中最根本、最关键的技术，安全疏散设计的目标就是要保证建筑内人员疏散完毕的

时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。安全疏散设计的重点是安全出口、疏散出口、安全疏散通道的数量、宽度、位置和疏散距离，每个防火分区必须设置

两个安全出口；疏散路线必须满足室内最远点到房门，房门到最近楼梯间的行走距离限值；疏散出口应分散设置，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。设计中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人员疏散提供条件。

3、设置合理的防排烟系统

高层建筑火灾中烟气是隐形杀手，所以在建筑内设置防排烟系统非常重要。各种竖向管井成为高层建筑火灾垂直方向蔓延的途径。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难场所，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，保证人员的扑救安全，高层建筑应在这些地方设置机械加压送风系统，与此同时，高层建筑封闭避难层内也应设置机械加压送风设施，能为躲避在避难层里的人们提供新鲜空气，并保证空气的正压力防止烟气进入。

4、合理的设置消防设施

（1）高层建筑报警系统主要包括人工报警和自动报警系统2种，前者以电话、报警按钮为主要设施，简便经济但不准确及时。后者主要包括探测器、区域报警器及集中报警器3个部分，其中探测器又主要包括感温探测器和感烟探测器。感温探测器主要用于地下车库等火灾发生后产生烟少的部分，感烟探测器则反之。另外消防中心作为整个火灾过程中的指挥、控制中心，管理着高层建筑内分散各处的警报装置、灭火装置、防火门、排烟机等设备，宜尽量布置在首层且与室外联系方便，接近消防车道之处，该中心应以耐火的墙体及防火门围护。

（2）高层建筑灭火系统。高层建筑火灾必须立足于自救，因此灭火设备极其重要。初期灭火主要采用自动喷水(气、泡沫)灭火设备和手动灭火设施，前者包括闭式和开式两种给水方式，具体选择根据地区气候特点及建筑功能部分的性质决定。

5、设置屋顶直升飞机停机坪

目前世界上登高消防车最大工作高度是60米,直接吸水扑救火灾的最大供水高度是24米。高层建筑发生火灾,特别在有风天气,风势多变,仅凭常规消防器械很难接近火灾现场。尤其是建筑高度超过100米,且标准层建筑面积超过1000平方米的超高层。同时,从火灾现场看,人员的疏散不是向上就是向下,而火势常将人逼向屋顶。因而可以考虑在高层建筑顶部设计直升飞机停机坪,用直升飞机疏散受困人员,减少人员伤亡。直升飞机还可以运送消防器械,必要时载水灭火。

篇2

Abstract: In the past two decades, with the rapid economic development and the considerable progress of science and technology, high-rise residential is becoming one of the architectural forms of our cities. The development of high-rise residential buildings, to building fire safety design and fire extinguishing work has brought many difficulties, and also a huge challenge to the existing building fire safety design specification. Therefore, to carry out the performance of the fire, is to ensure that the general trend of building fire safety.Keywords: Fire; performance-based fire design; safe evacuation of personnel; high-rise buildings

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1. 现行住宅设计中防火规范存在的主要问题

(1).《高规》中将住宅建筑划分为了一类高层和二类高层这两类，一类高层指的是十九层及十九层以上的普通住宅; 二类高层为十层至十八层的普通住宅。规范对住宅类别的划分，只是根据层数来决定，但在高度方面却没有作任何规定。在这两类住宅的防火要求上存在着指标不统一、规定不明确的问题，没有给出一个完整的防火设计体系;另外，按《高规》中要求，住宅按照不同的组合方式，可分为塔式住宅、单元式住宅、通廊式住宅和跃廊式住宅等，不同类型对应着不同的消防技术规定，但是《高规》对这些不同类型的住宅并没有进行定量、准确的规定，组合方式不同就会产生不同形式的建筑类型，这样容易使设计者产生误解，影响建筑的防火安全性。

(2).安全疏散出口宽度和距离的要求比较粗糙、简单，不符合实际需要。一些规定在具体实行时与实际情况相冲突，比如设置连通阳台的通道问题等。此外，在现在的设计中关于逃生设施的一些问题根本没有加以考虑。

(3).对于住宅楼结构构件的耐火等级需达到的极限值，缺乏合理性，没有很好地根据住宅建筑的特征提出，且宽严度掌握得不好。另外，根据对传统建筑材料和构件组合进行试验得出的数据，己无法适应目前新型的建筑材料和构件形式的变化，严重制约了现代住宅建筑形式的发展。

(4).出于造价的考虑，目前我国只对超过loom的高层住宅楼和属高层建筑的高级住宅，规定安装自动报警和自动灭火系统。但是实际上，这种形式的住宅建筑在我国很少见，而绝大多数的住宅楼内又均没有设置这两种系统，假如住宅楼失火，只能依靠外部救援来进行安全逃生。

(5).现行处方式规范对各种住宅的内部装修材料应达到的耐火等级均作了规定要求，但对单个家庭内进行的家装实际上并没有真正的限制，因此必然会存在有火灾隐患。

作为建筑的一种类型，高层住宅楼除了具有建筑的一切共性外，还具有其自身的结构形式和特征。高层住宅楼防火设计是建筑防火设计体系中较为薄弱的部分，由于高度大、居民相对较为集中、以及环境的特殊性等，决定了其一旦发生火灾，将会带来巨大损失，后果惨重。因此，为了保护居民的人身、财产安全，必须高度重视高层住宅楼的防火安全问题。高层住宅楼的防火设计己成为建筑防火设计体系中一个相当重要的组成部分。

2. 高层建筑防火设计的步骤

目前，高层建筑设计过程一般以美国防火工程学会(SFPE)“建筑物性能式防火分析与设计工程指南”为参考，分为7个步骤。其中各步骤之间紧密联系，最终形成一个完整的整体。

(1).确定工程参数

性能化防火设计的第一步就是要确认工程的建筑概况及有关的各项参数。首先要对建筑物各方面的信息有所了解，比如建筑的结构、形式及使用功能等，这些一般都是量化的指标，是进行建筑物防火设计的前提和基础。另外，对特殊的建筑物以及建筑的工艺特征等都要格外关注，使用功能不同的建筑，其使用者的特征和要求也不同。

(2).确定防火安全的目标和相关指标

性能化防火设计的安全目标是根据不同建筑物的社会目标、功能目标和社会大众对建筑物不同的安全期望，来制订的性能要求。建筑必须满足性能水平的要求，从而达到消防的安全目标和功能目标。这些参数一般也都能够被量化，还能加以计量。一旦确定了工程的参数，下一步就是要确定防火安全的总目标，这个总体目标应该是保证人员的生命财产、建筑的使用功能以及环境等都不致受到火灾的危害。

(3).确定火灾场景和设计火灾

建立火灾场景和设计火灾是性能化防火设计的重点，在这一部分中，不仅工作量大而繁重，而且对数据的要求较高，必须真实可靠。

火灾场景是对所设定火灾从开始引燃到火灾发展到最高峰，以及火灾由此对建筑物所造成的破坏的描述。建立火灾场景需要考虑火灾发生的概率因素和确定性因素，换句话说，该火灾发生的可能性有多大，假如真的发生了，火灾又是如何发生发展、蔓延和增长到最高峰的。

建立火灾场景时，需要我们考虑的影响因素有许多，例如:建筑物的周边环境、建筑的平面布局、结构和造型、室内火灾荷载大小及其分布状况、火源可能发生的位置、室内人员的数量及分布状态、消防设施的工作情况等等，一般情况下我们只考虑重要的、能够预测到的因素的影响，这主要包括:

．火灾发生前的状况:建筑概况、内部分隔、状态;

．点火源:能量、温度、时间以及火源与燃料的接触情况;(3)初始燃料:状态、表面积与质量比、热释放率;

．可能被引燃的燃料:周围的燃料、数量、质量、材质、分布;

．蔓延潜在性:超出室内、设施、面积大小(假设是在外面);

．目标位置:在火灾可能蔓延的途径上标明损失目标相关的物体及其体量;

．建筑使用者的特征及状态:清醒、睡着、残疾、年龄、有无经验等;

．其他一些关键因素:是否通风、灭火设施运行等。设计火灾是对某种特定的火灾场景进行的描述，可以用一些火灾参数来表现其发生、发展的特征，如热释放速率、火灾增长速率、燃烧产物等。一般采用火灾增长曲线来概括设计火灾的特征，每个火灾场景都应该具有其自身的火灾增长曲线。

(4).进行计算分析

对火灾的发生发展进行计算分析，不仅包括运用经验公式或其他的计算方法，也包括对火灾建立的物理模型和进行的模拟，根据上述设定的火灾场景，并利用相关理论，计算和分析火灾在特定条件下发展的态势和蔓延的途径。通过运用计算机软件进行模拟，可以形象的动态模拟出火灾的发展和蔓延过程、烟气的产生与扩散、消防设备的运作情况以及人员的反应和疏散过程等，并可以定量的计算出火场的温度、烟气的浓度和密度等重要参数，利用这些参数分析各种因素的影响，推断出火灾对建筑使用者生命财产造成的危害度，进而对建筑物的防火安全度作出评价。

(5).设计方案的确定

方案的确定可参考现有的“处方式”规范中的各种常用的技术手段，也可运用一些工程实践的总结和专家论证，确保设计人员采用的设计方法满足建筑防火安全的要求，并能被人们接受。

(6).提出和评估方案

在对火灾进行评估时，首先应提出多个防火安全设计方案，并确定出最佳的防火设计方案。对火灾进行评估是一个不断循序反复的过程，在此过程中，主要要求能够证明所采用的防火方案是合理有效的，并能够达到一定的安全等级。在这一部分中，需要强调建筑防火安全的整体性，由于在工程设计的过程中，可能会出现不同技术工种对建筑性能要求相冲突的情况，因此对建筑物的整体防火安全性进行评估是必须的，比如对建筑内的火灾发生发展、防排烟系统、人员安全疏散以及火灾报警、扑救等方面。

(7).方案优化选择，确定最终设计方案所制定的防火设计方案能否被批准，关键要看设计和分析报告是否合理。该报告一般要包括概括分析和设计过程中的全部步骤，并且报告分析和设计结果要尽可能满足各方的要求。

5.参考文献

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[2]刘洋，刘爱英.推行建筑性能化防火设计势在必行[J1.安全，2006，5:8一10·

[3]王军，赵成泉.现代城市高层建筑防火设计的思考[J].城市管理与科技，2001，3(3):37一39.

[4]包东华，刘建新，刘铁峰.论高层住宅防火设计[J].中国住宅设施，2003，08:32一33.

篇3

Key words: high-rise building; fire protection; measures

中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：

1高层建筑发生火灾的特征

1.1引发火灾的因素多元化

由于高层建筑自身的建筑面积比较大，居住的人口十分密集，室内装修易燃物品比较多，建筑所承担的功能繁杂等因素的存在，使得高层建筑发生火灾的几率较低层建筑更高。

1.2发生火灾时蔓延速度很快

由于高层建筑结构内部的楼梯间、电梯井、管道井以及排气管道等大多都是竖向设计的，当发生火灾时，都会为火势的快速蔓延提供便利，在一些防火分隔设计不好的高层建筑内更加明显。尤其是在酒店、综合写字楼以及科研机构办公楼等高层建筑内，由于室内的易燃物质比较多，火势的蔓延就会更加迅速。

1.3被困人员解救难度大

高层建筑内部被困人员解救难度大，主要有以下几个方面的因素：第一，由于高层建筑楼层很多，距离地面有相当大的高度，解决被困人员到地面安全地带所需要的时间比较长；第二，由于火灾发生会导致停电，因此高层建筑内的电梯通常都不能正常运转，而往往依靠人行楼梯进行解救工作，但是如果有烟气进入楼梯间内部，那么就会给整个解救工作带来极大的困难；第三，由于高层建筑内部人员密集，加之面对火灾时所产生的极度恐慌心理以及强烈的逃生欲望的存在，使得狭窄的楼梯间内急速涌进大量人员，造成堵塞，也会导致解救难度的增加。

2高层建筑防火设计应把握的几个要点

2.1安全出口

高层建筑物内发生火灾时，为了减少损失，需要把建筑物内的人员和物资尽快撤到安全区域，这就是火灾时的安全疏散，凡是符合安全疏散要求的门、楼梯、走道等都称为安全出口。如建筑物的外门；着火楼层梯间的门；防火墙上所设的防火门；经过走道或楼梯能通向室外的门等，都是安全出口。 直通室外的安全出口的上方，应设宽度不小于1m的防护挑檐。

2.1.1安全出口布置的原则 布置安全出口要遵照“双向疏散”的原则，即建筑物内常有人员停留在任意地点，均宜保持有两个方向的疏散路线，使疏散的安全性得到充分的保证。

2.1.2安全出口的数量 安全出口数量的多少，对保证人身安全和物资疏散极为重要。但是，从经济角度出发，也不是设得越多越好。一般来说，每个防火分区安全出口的数量不得少于两个。不过于人员较少或面积较小的防火分区，以及消防队能从外部进行扑救的范围，由于其失火率相对较低，疏散与扑救较为便利，因此也可以适当放宽，不完全强调设两个安全出口。九层及九层以下的塔式住宅，每层不超过6户，建筑面积不超过400 m2者；十层至十八层，每层不超过8户，建筑面积不超过500 m2，且设有一座防烟楼梯和消防电梯的。

2.2火灾事故照明和疏散指示标志

建筑物发生火灾时，正常电源往往被切断，为了便于人员在夜间或浓烟中疏散，需要在建筑物中安装事故照明和疏散指示标志。

2.2.1 事故照明和疏散指示标志的安装部位 1）封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，消防电梯及其前室；2）消防控制室、配电室、消防水泵室、自备发电机房；3）观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、商场营业厅、地下室等人员密集的场所。

2.2.2 事故照明和疏散指示标志的安装要求 1）安装在疏散走道、疏散门、太平门和居住建筑内长度超过20m的内走道的墙面上 顶棚上、门顶部、转角处；2）安装高度距本楼层地面1.5～1.8m处；3）安装在非燃烧材料或难燃烧材料上，并应有玻璃或其它非燃症材料制成的透明保护罩；4）事故照明和疏散指示标志应有备用电源，并有一定的光照度。

2.3消防电梯

高层建筑发生火灾时，要求消防队员迅速到达起火部位，扑灭火灾和救援遇难人员，如果消防队员从楼梯登高体力消耗很大，难以有效地进行灭火战斗，而且还要受到疏散人流的冲击，因此设置消防电梯，在利于队员迅速登高，而且消防电梯前室还是消防队员进行灭火战斗的立足点，和救治遇难人员的临时场所。

2.3.1 消防电梯的应用场合 下列建筑物应设消防电梯：1）建筑高度超过32m的高层厂房和仓库；2）一类公共建筑；3）塔式住宅；4）12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅；5）高度超过32m的其它二类公共建筑。

2.3.2 消防电梯的技术要求 1）消防电梯必须设置前室。前室的面积居住建筑不应小于4．5 m2，公共建筑不应小于6 m2。前室与走道之间应设乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘，还应设有消防专用电话、专用操纵按钮和事故照明。在前室门外走道上应该设置消火栓和紧急用插座；2）消防电梯间前室宜靠外墙设置，在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道向室外；3）消防电梯的井壁、机房隔墙的耐火极限应不低于2h，井道顶部要有排烟措施；4）消防电梯应有备用电源，使之不受火灾时断电的影响；5）消防电梯前室门口宜设挡水设施，井底应有排除积水的设施；6）由于火灾并非经常发生，所以平时应将消防电梯与服务电梯兼用，但必须满足消防电梯的要求。另外，在控制系统中要设置转换装置，以便在发生火灾时能迅速改变使用条件。

2.4火灾事故广播

在安装有事故照明和疏散指示标志的场所，应同时安装事故广播系统。以便在紧急情况下同时有声光效应，使人员尽快有秩序地疏散。 事故广播系统可与火灾报警系统联动，并按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定设置。

2.5屋顶直升飞机停机坪

建筑高度超过l00m，且标准层建筑面积超过1000 m2的公共建筑。宜设置屋顶直升飞机停机坪或直升飞机救助的设施，并应符合下列规定：1）起降区的大小，主要取决于可能接受的最大机种的全长。为了保证直升飞机的安全起降，起降区的长、宽应为最大机种全长的 1．5～2．0倍。在此范围内，不得设有高出屋顶的塔楼、烟囱、金属天线、航标灯杆等障碍物；2）屋顶停机坪要有明显标志，其四周要设边界标志，还需设有灯光标志；3）屋顶直升飞机停机坪要设置等待区，等待区要能容纳一定数量的避难人员，在其周围设安全围栏，等待区与疏散楼梯间顶层有直接联系，出人口不少于2个，以利于人员集结；4）直升飞机停机坪须配备灭火抢险的工具和固定灭火设施。

3防火设计的方法措施

3.1科学设计高层建筑的防火间距以及防火分区

高层建筑的防火间距以及防火分区设计，是提高高层建筑防火性能首先应当考虑的方面。科学的防火间距与防火分区能够在高层火灾发生时使火势能够被有效的控制在较小的空间内，有效制止火势的快速蔓延，不仅能够降低火灾给人民生命财产带来的损失，而且还能够为消防人员的扑救工作以及建筑内人员的疏散逃生提供宝贵的时间。高层建筑防火设计中的防火分区是由垂直分区以及水平分区两部分组成的，水平分区通常依靠防火墙、防火卷帘以及混凝土楼板来实施；而垂直分区往往依靠具有较强耐火性的楼板以及窗槛墙来实现。

3.2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。

3.3设置合理的防排烟系统

高层建筑火灾发生时，烟雾可以说是一个无形的杀手，因此，在建筑内设置防排烟系统是十分重要的。各种竖向管井成为高层建筑火灾垂直方向蔓延的途径。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难场所，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，保证人员的扑救安全，高层建筑应在这些地方设置机械加压送风系统。除此之外，高层建筑封闭避难层内还需要设置机械加压送风设施，能为躲避在避难层内部的人员提供新鲜空气，并保证空气的正压力防止烟雾的进入

4结语

总之,社会要繁荣,消防工作也要同步发展。通过上述设计理念和具体措施，提高高层建筑的防火能力，能遏制重特大火灾事故的发生，避免和减轻高层建筑火灾对人民生命财产造成的危害。

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中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

一.前言

建筑物的防火安全设计是一门综合性科学，是由多专业( 建筑、结构、空调、电气、给排水) 共同采取安全措施的综合体现，高层建筑在消防系统设计上应优先保证人员在火灾中的安全，同时考虑如何减少火灾的发生和火灾的损失防止火灾大面积蔓延，最大限度地降低火灾对人们生命和财产的破坏，利用性能化设计合理划分防火分区、组织人员安全疏散达到高层建筑防火性能总目标的实现，最大限度地保障人民生命财产安全。

二.高层建筑火灾危险性分析

2.1可燃物较多，火势蔓延较为迅速

在高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井、风道、电缆井、排风道等竖向井道部位，如果防火分隔或防火处理不好，一旦发生火灾就好像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的途径。高级旅馆、图书馆、档案楼、科研楼、办公楼等高层建筑，一般室内装修家具等可燃物较多，一旦起火，发烟量大，燃烧猛烈，火灾容易蔓延。据测定，在火灾初起阶段，因空气对流在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s；在燃烧猛烈阶段，由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5～0.8m/s，烟气沿楼梯间或竖向管井扩散速度为3～4m/s。如一座高100m 的高层建筑，在无阻挡的情况下，烟气能在半分钟内达到顶层。日本在一个医院里做过燃烧试验， 证明在几分钟内就能把每层3500m2 的二十三层大楼都充满烟气。建筑物越高，风速越大。风速增大，火势的蔓延扩大速度也相应增加。据测定:距地面高度10m 处风速为5m/s；30m 处风速为8.7m/s；60m 处风速为12.3m/s；90m 处风速为15m/s。

2.2建筑高度较高，平面结构复杂，安全疏散困难

高层建筑的特点，一是层数多，垂直疏散距离长，疏散到地面需要较长的时间；二是人员集中，疏散时容易出现拥挤情况；三是发生火灾时烟气和火势向上蔓延快、且易窜入楼梯间，而火灾发生时人们大量涌向楼梯，增加了疏散难度(平时使用的普通电梯，在火灾时必须切断电源，停止使用，因此，高层建筑的安全疏散主要靠楼梯)。火灾案例分析表明，被烟薰死的(包括被烟薰倒后烧死的)，占火灾死亡人数的一半以上。

2.3火灾扑救难度较大

高层建筑发生火灾时，消防队员使用的灭火救护设施往往不易达到建筑高度，因此，扑救高层建筑火灾主要立足于室内消防给水设施。由于受到各种条件的限制，扑救的难度很大。火灾现场热辐射强、烟雾浓、火势向上蔓延的速度快和途径多，消防队员难以堵截；当火势扩大，形成大面积火灾时，室内消防水量显然不足，需要利用消防车从室外进行补给，但消防水带耐压能力常常不能适应需要。此外，建筑物如果没有安装消防电梯，消防队员则需要“全副武装”的通过楼梯冲上高层，不仅体力消耗大、速度慢，还会与向下疏散的人流发生对撞而延误时间，不能及时到达着火层进行扑救，消防器材也不能随时得到补充，均将严重影响扑救。

三.设计中所要注意问题

3.1保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

目前国内外高楼多依赖钢结构，虽然它的整体性和稳定性都很好，但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降，通常在摄氏450～650度就会失去承载能力，发生变形，钢柱、钢梁弯曲，不能继续使用。一般情况下，不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此，建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。

（一）耐火等级和材料选择。中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级（高层建筑必须为一或二级）。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能，在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起，到被破坏（如失去支承能力等）为止的这段时间（按小时计）。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体（如木材等）、难燃烧体（如沥青混凝土、刨花板）和非燃烧体（如砖、石、金属等）之分。

（二）建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体（如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱），梁须为耐火极限2小时的非燃烧体，其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性，以赢得足够的疏散时间，并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能，内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料，如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等，以减少火灾发生和控制火势蔓延

3.2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、0.8m/s，垂直方向扩散速度为3.4m/s，当烟气无阻拦时，只需1min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，超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，从投资方面又低于机械排烟系统，是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa，前室、合用前室、封闭避难层25Pa，既能方便疏散安全门的开启，又能保证安全地带的压力，对烟气起到排斥作用。同时，超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施，除满足避难层内一定的正压值，防止烟气入侵，也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。

（一）防火间距：为防止火势通过辐射热等方式蔓延，建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米，它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难，云梯车需要较大工作半径，所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米，同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多，防火间距应加大，如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米，三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房，应远离建筑物。

（二）防火分区：建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区，即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙，分区的最大允许面积为2500米2；三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200米2和60米、600米2.一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内，地下室则控制在500米以内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体，上面如有洞口应装设甲级防火门窗，各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘，用水幕保护。

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1.高层建筑的消防特点

1.1火势蔓延快

如果防火分隔存在问题，高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道在发生火灾时将像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的重要途径。据实验资料证明，在火灾初起阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s；烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3～4m/s。如一座高座100m的高层建筑，在无阻挡的情况下，半分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。重庆中天大酒店火灾起因就是因为防火分隔不严，变形缝封堵不严，致使纵向楼层相互串通，造成火势蔓延成灾。

1.2疏散困难

高层建筑的特点：1）层数多、垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间会相对延长；2）人员集中；3）发生火灾时由于各种竖井拔气气力大，火势和烟雾向上蔓延快，增加了疏散的困难。普通电梯在火灾时由于切断电源等因素，多数建筑的安全疏散主要还是依靠疏散楼梯，而楼梯一旦窜入烟气，就会严重影响人员疏散。

1.3火险隐患多，消防设施不完备

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。如某酒店在未增设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的情况下，违章在变形缝位置设置办公室，并堆放大量杂物，致使火势迅速蔓延。同时，大楼内消防电梯未设置挡水设施，造成火灾发生后期，消防电梯控制线路短路，电梯无法正常使用，延误了火灾扑救时间。

2.高层建筑防火设计应把握的几个要点

2.1安全出口

高层建筑物内发生火灾时，为了减少损失，需要把建筑物内的人员和物资尽快撤到安全区域，这就是火灾时的安全疏散，凡是符合安全疏散要求的门、楼梯、走道等都称为安全出口。如建筑物的外门；着火楼层梯间的门；防火墙上所设的防火门；经过走道或楼梯能通向室外的门等，都是安全出口。 直通室外的安全出口的上方，应设宽度不小于1m的防护挑檐。

2.1.1 安全出口布置的原则 布置安全出口要遵照“双向疏散”的原则，即建筑物内常有人员停留在任意地点，均宜保持有两个方向的疏散路线，使疏散的安全性得到充分的保证。

2.1.2 安全出口的数量 安全出口数量的多少，对保证人身安全和物资疏散极为重要。但是，从经济角度出发，也不是设得越多越好。一般来说，每个防火分区安全出口的数量不得少于两个。不过于人员较少或面积较小的防火分区，以及消防队能从外部进行扑救的范围，由于其失火率相对较低，疏散与扑救较为便利，因此也可以适当放宽，不完全强调设两个安全出口。九层及九层以下的塔式住宅，每层不超过6户，建筑面积不超过400 m2者；十层至十八层，每层不超过8户，建筑面积不超过500 m2，且设有一座防烟楼梯和消防电梯的。

2.2火灾事故照明和疏散指示标志

建筑物发生火灾时，正常电源往往被切断，为了便于人员在夜间或浓烟中疏散，需要在建筑物中安装事故照明和疏散指示标志。

2.2.1 事故照明和疏散指示标志的安装部位 1）封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，消防电梯及其前室；2）消防控制室、配电室、消防水泵室、自备发电机房；3）观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、商场营业厅、地下室等人员密集的场所。

2.2.2 事故照明和疏散指示标志的安装要求 1）安装在疏散走道、疏散门、太平门和居住建筑内长度超过20m的内走道的墙面上 顶棚上、门顶部、转角处；2）安装高度距本楼层地面1.5～1.8m处；3）安装在非燃烧材料或难燃烧材料上，并应有玻璃或其它非燃症材料制成的透明保护罩；4）事故照明和疏散指示标志应有备用电源，并有一定的光照度。

2.3消防电梯

高层建筑发生火灾时，要求消防队员迅速到达起火部位，扑灭火灾和救援遇难人员，如果消防队员从楼梯登高体力消耗很大，难以有效地进行灭火战斗，而且还要受到疏散人流的冲击，因此设置消防电梯，在利于队员迅速登高，而且消防电梯前室还是消防队员进行灭火战斗的立足点，和救治遇难人员的临时场所。

2.3.1 消防电梯的应用场合 下列建筑物应设消防电梯：1）建筑高度超过32m的高层厂房和仓库；2）一类公共建筑；3）塔式住宅；4）12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅；5）高度超过32m的其它二类公共建筑。

2.3.2 消防电梯的技术要求 1）消防电梯必须设置前室。前室的面积居住建筑不应小于4．5 m2，公共建筑不应小于6 m2。前室与走道之间应设乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘，还应设有消防专用电话、专用操纵按钮和事故照明。在前室门外走道上应该设置消火栓和紧急用插座；2）消防电梯间前室宜靠外墙设置，在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道向室外；3）消防电梯的井壁、机房隔墙的耐火极限应不低于2h，井道顶部要有排烟措施；4）消防电梯应有备用电源，使之不受火灾时断电的影响；5）消防电梯前室门口宜设挡水设施，井底应有排除积水的设施；6）由于火灾并非经常发生，所以平时应将消防电梯与服务电梯兼用，但必须满足消防电梯的要求。另外，在控制系统中要设置转换装置，以便在发生火灾时能迅速改变使用条件。

2.4火灾事故广播

在安装有事故照明和疏散指示标志的场所，应同时安装事故广播系统。以便在紧急情况下同时有声光效应，使人员尽快有秩序地疏散。 事故广播系统可与火灾报警系统联动，并按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定设置。

2.5屋顶直升飞机停机坪

建筑高度超过l00m，且标准层建筑面积超过1000 m2的公共建筑。宜设置屋顶直升飞机停机坪或直升飞机救助的设施，并应符合下列规定：1）起降区的大小，主要取决于可能接受的最大机种的全长。为了保证直升飞机的安全起降，起降区的长、宽应为最大机种全长的 1．5～2．0倍。在此范围内，不得设有高出屋顶的塔楼、烟囱、金属天线、航标灯杆等障碍物；2）屋顶停机坪要有明显标志，其四周要设边界标志，还需设有灯光标志；3）屋顶直升飞机停机坪要设置等待区，等待区要能容纳一定数量的避难人员，在其周围设安全围栏，等待区与疏散楼梯间顶层有直接联系，出人口不少于2个，以利于人员集结；4）直升飞机停机坪须配备灭火抢险的工具和固定灭火设施。

3.结语

总之，高层建筑的防火设计，应随着社会的不断发展，技术的不断进步，不断加以总结和提高。作为建筑设计人员，要不断学习先进的设计方法，严格按照国家的有关规范及规定执行，认真负责地作好每一项设计任务。满足建筑物“实用经济、安全、美观”的设计标准。

参考文献