王丰
新疆现代城镇建筑设计研究院有限责任公司北屯分公司 新疆第十师北屯市 836000
摘要：在社会经济发展速度逐渐加快的形势下，各种商业项目、高层建筑的开发与建设使得商业发展呈现出了展新的面貌。针对高层住宅的施工建设，由于后期的陈列物品较多，人流量较大，所以必须要针对防火设计和安全疏散等予以高度的重视。基于此，本文重点针对高层建筑综合防火设计方法进行了详细的分析，以供参考。
关键词：高层住宅； 防火设计
引言
高层建筑钢结构在建筑设计中起到重要的作用，当前我国经济不断发展，城市化水平持续提升，在高层建筑以及超高层建筑中，钢结构起到重要的作用，占据的比例也比较多。由于钢结构的强度高，整体刚性好，因此利用几率高。在本次研究中以高层建筑钢结构的防火设计现状为基础，结合实际情况，对具体的优化设计方式分析。在城市化发展的背景下，建筑行业成为我国重要的支柱产业，当前高层建筑，尤其是超高层建筑中，钢结构的比例逐渐增多。
1防火设计
控制防火分区面积——设置立体防火单元，防火分区的目的是将火势控制在限制的区域内并保持一定时间，避免火势扩散至其余空间。防火分区的设计包括水平防火分区和垂直防火分区设计，水平防火分区是指采用具有一定耐火能力的防火构件，按规定的防火分区面积标准，将建筑平面分成若干防火单元；垂直防火分区是以耐火楼板、防火挑檐、窗槛墙等对建筑空间进行竖向分隔，使建筑在竖向上形成防火分隔。每一个自然层通常是 1个防火分区，当建筑内设置中庭，敞开楼梯等上下层相连通的开口时，其防火分区面积应按上下层相连通的建筑面积叠加计算。某项目为一级多层公共建筑，防火分区允许的最大面积为 2500m2，由于设置了自动灭火系统，允许的最大面积可扩大 1 倍，即 5000m2。项目东区分为 A 和 B 两个区域，每层用防火卷帘将两个区分隔开。A 区，B 区各设置 1 个中庭，中庭连通 1 ～ 5 层，但每层中庭位置并不相同，中庭随着立体楼梯的流线呈螺旋式排布，因此无法将中庭设置为独立的防火单元[1]。
2建筑消防设计要点
2.1高层住宅的防火分区和层数
民用建筑中单或多层一、二级耐火极限的防火分区允许面积为 2500m2，高层民用建筑的防火分区最大允许面积为 1500m2。应用在工业建筑的数据机房应按丙类厂房一、二级要求：单层厂房建筑的防火分区不限，多层厂房建筑每个防火分区的最大允许面积为 6000m2（一级耐火等级）或 4000m2（二级耐火等级），高层厂房每个防火分区的最大允许面积为 3000m2。当建筑内设置自动灭火系统时，均可按规定值增加 1 倍面积，局部设置时，防火分区的增加面积可按局部面积增加 1 倍计算。因此，在考虑高层住宅平面规模时应考虑防火分区因素，以尽量接近防火分区的规范值为优。电信南方基地 A3 栋通信机楼总高度为 60m，属于一类高层建筑，建筑内全部增设自动灭火系统，项目单层面积为 2927m2，按 1 个防火分区计算，其优点是平面内不需要增加防火墙、安全出口，也不需要增设灭火设备系统等[2]。
2.2高层住宅的安全疏散
根据《防火规范》要求，建筑内每个防火分区或 1 个防火分区的每个楼层，其安全出口的数量应经过计算确定，且不应少于 2 个。
每个安全出口都有规定的距离，对于民用建筑和高层工业建筑，布置在两个安全出口之间的房间门距离安全出口的直线距离不应大于 40m；对于单层工业建筑，该距离不应大于 80m；对于多层工业建筑，该距离不应大于60m。从房间内部任一点到房间门口的疏散距离应该等于袋形走道的疏散距离，而且只要建筑内部全部设置自动喷淋系统，则该距离应增加25%，相当于从房间内到房间门再到疏散楼梯的距离，单、多层民用高层住宅的该疏散距离不应超过67.5m，高层民用高层住宅的该疏散距离不应超过65m。当数据机房内设置高灵敏度的吸气式烟雾探测火灾报警系统时，该机房内任一点到最近安全出口的直线距离可增加50%，因此一个经济的平面布置首先要满足消防要求，其次要节省交通面积[3]。
3高层建筑的防火设计措施
3.1性能要求
高层建筑结构的部分构件必须具有承载力。整体建筑结构在出现火灾后，也要具备承载力，便于消防员对火势进行控制。结构的某些部位的构件或者子结构等，如果超过了一定的期限值，会导致损失增加，因此减少残余变形现象[4]。
3.2确定火灾场景和设计火灾
火灾场景是对整个火灾发展过程的一个描述，需要明确火灾的位置、原因等。如果火灾在场景描述的时候，出现了影响因素，则会导致火势发展迅速。因此在火灾现场选择的阶段，要选择可能出现的火灾区域进行演示，如果选择的建筑物安全系数比较高，不容易出现火灾，则演示的效果不佳。在选择的过程中，设计火灾同时也是对火灾场景的定量描述，常用的参数主要是火源热释放速率HRR（Heat ReleaseRate） 等。设计火灾也是以大量的数据参数作为背景的，可通过数值模拟确定。火灾场景指的是火灾的一个全过程定性描述，要识别火灾特性，和其他可能的火灾区分开，可结合火灾场景设计对一个特定的火灾场景进行分析。
3.3提出可行性方案
防火设计方案的安全评估是结构优化设计的核心所在，在整个阶段，应用到多种火灾分析模型、温度传导分析模型和结构分析模型等。设计方案经过不断的完善后改进，最终形成了特有的设计方案，达到既定的性能设计目标，进而实现总体管控。在报告编制中也要以优化作为基础，及时得到可行性的报告，数据报告要通过批准。在报告中进行数据的分析和设计，实现全过程监督，明确评估的范围，提前设定消防安全的目标，对设定的场所进行多方调查，保证防火设计的真实性。加强所采用的分析模型和工具以及参数等分析，提出切实可行的方案。
结束语
本文从建筑设计出发，探讨了发生火灾的危险性，并结合项目，从防火分区面积、安全疏散距离、防火分隔方式以及中庭排烟系统四方面进行了防火设计分析，并提出策略和方法。随着建筑业新材料、新技术的发展，中庭空间会越来越复杂，中庭存在的防火问题也会越来越受到重视，从而逐渐提高高层空间的安全性[5]。
参考文献：
[1]阳向杰.高层建筑钢结构性能化防火设计方法与运用[J].中华建设,2021(05):130-131.
[2]高捷.商业建筑综合防火设计方案探讨[J].消防界(电子版),2021,7(08):77+79.
[3]李洁.建筑中庭防火设计探析——以清德实业产业孵化园项目为例[J].住宅与房地产,2021(12):112-114.
[4]陈碧云,冯智彬.高层住宅的防火设计分析——以电信南方基地通信机楼土建项目为例[J].工程技术研究,2021,6(07):233-234.
[5].做好建筑高度大于250米民用建筑防火设计研究论证[J].低温建筑技术,2021,43(03):159.