建筑设计中的防火设计应用研究

摘要：本文重点针对防火设计在建筑设计中的具体应用开展研究，深入分析建筑防火设计的核心目标，详细探讨其在建筑设计各方面的应用重点，内容涵盖安全疏散体系设计、防火分区与防火隔离、消防设施系统配置、建筑材料与结构耐火设计以及特殊场景防火设计等，同时，强调遵循法规与实施全周期管理的重要性，通过综合运用多维度技术手段，构建“预防-控制-救援”一体化防火体系，旨在为相关设计人员提供参考。

关键词：建筑消防；防火设计；防火体系；全周期管理

建筑作为人类生活和工作的重要场所，其安全性至关重要，火灾是常见且极具破坏力的灾害，对建筑内人员的生命安全和财产构成巨大威胁，因此，防火设计在建筑设计中占据举足轻重的地位，合理有效的防火设计能够在火灾发生时，最大程度保障人员安全疏散，控制火势蔓延，减少财产损失。随着建筑行业的不断发展，建筑的规模、功能和结构日益复杂，这对防火设计提出了更高要求，本文将全面深入分析防火设计在建筑设计中的具体应用，以期为建筑防火设计提供科学的理论依据和实践指导。

1建筑防火设计的核心目标

预防建筑火灾，减少火灾危害，保护人身和财产安全

建筑防火设计是在建筑设计时根据相关规范、标准要求，结合建筑功能和建筑的火灾危险性大小来确定消防安全布局、灭火救援、结构耐火、安全疏散、消防设施设置等设防标准。核心目标有以下三个方面：一、保证建筑内的人员在遭遇火灾时能够安全疏散出建筑物，火灾不会引燃邻近建筑物；二、保证建筑结构在火灾中的安全，使其受到火灾或高温热作用后不会发生破坏，防止因建筑结构的垮塌而危及救援人员的人身安全；三、保证重要公用设施的正常运行 、工业的正常生产或 商业经营活动等不会因火灾而出现中断、停产或造成重大不良影响或巨大经济损失。

保障人员生命安全是建筑防火设计的重要目标，火灾发生时要确保建筑内人员迅速、安全地疏散到安全区域是关键，这需要设计合理的疏散体系，其主要技术指标包括安全疏散出口的位置及数量、疏散距离和疏散宽度。以高层建筑为例，其人员众多、疏散距离长，为保障人员快速疏散，设计对疏散通道宽度、疏散楼梯数量和形式有严格要求。火灾不仅威胁人员生命安全，还会导致巨大财产损失，良好的防火设计可以将火灾规模控制在一定范围以内，减少火灾对财产的破坏，选用耐火性能良好的建筑材料和结构，能在一定时间内保持结构稳定，防止建筑坍塌，配置完善的消防设施系统，如自动喷淋系统、火灾报警系统等，可及时发现和扑灭火灾，降低损失。最后，控制火势蔓延是减少火灾损失的重要手段，通过合理的防火、防烟分区与防火隔离设计，如采用防火墙、防火隔墙、防火卷帘、防火门等分隔设施，将建筑划分为多个相对独立的防火单元，限制火势和烟雾的扩散范围，避免火灾大面积蔓延，可有效阻止火势横向蔓延，对电梯井、管道井、中庭等部位进行防火隔离设计，能防止烟囱效应加速火势竖向蔓延。

1.2符合国家及地方消防法规要求

建设工程的消防设计，必须符合国家工程建设消防技术标准。国家及地方制定的消防法律法规、部门规章、政策文件中的技术性规定，是建筑防火设计的基本准则，是消防设计的技术支撑和底线要求，必须严格执行，这些消防技术标准涵盖建筑各方面，包括建筑总平面布局及消防救援、建筑平面布置及防火分隔、建筑的安全疏散及避难、建筑结构的耐火构造及装修、消防设施配置等，为建筑防火设计提供明确标准和规范。

2防火设计在建筑设计中的具体应用重点

设计

2.1安全疏散体系设计

民用建筑应综合考虑建筑高度、规模、使用功能及耐火等级等因素，合理设置安全疏散体系。安全疏散体系主要包括疏散门、疏散走道、安全出口（或疏散楼梯，包括室外楼梯）、疏散指示标志、应急照明，必要时还需配备疏散诱导广播等设施（如图1）。

在消防设计环节，疏散门设计需着重关注两个关键方面。其一，疏散门的开启方向，原则上应朝向疏散方向开启；其二，疏散门宽度必须满足设计疏散人数的要求，净宽度不得小于 0.80m；而在人员密集的公共场所，净宽度则不得小于 1.40 m。

疏散走道作为人员疏散的关键通道，其设计需综合考量建筑使用性质、人员密度等因素，确保人员能够迅速、顺畅地疏散。依据消防设计规范，疏散走道的最小宽度不得小于 1.1m，高度不得低于2.2 m。此外，疏散走道严禁堆放可燃物，两侧隔墙的耐火极限不应低于 1.0h。

房间的安全出口指的是房间通向疏散走道的疏散门。通常情况下，公共建筑内每个房间需设置至少2个疏散门，且相邻两个疏散门最近边缘之间的水平距离不得小于5m。疏散距离指的是房间疏散门至最近安全出口的直线距离，或房间内任一点至房间直通疏散走道的疏散门的直线距离。在建筑设计过程中，合理规划房间布局与安全出口位置，尽可能缩短疏散距离至关重要，对于商场、体育馆等大空间建筑，需设置多个安全出口，并规划合理的疏散路线，以保障人员快速疏散。

楼梯是人员竖向疏散的重要通道，也是消防员进入建筑进行灭火救援的主要路径，因此，疏散楼梯间应具备天然采光和自然通风条件，并宜靠外墙设置。根据封闭情况与防烟性能，疏散楼梯间可分为敞开楼梯间、封闭楼梯间和防烟楼梯间。疏散楼梯间是建筑在火灾时的重要竖向疏散通道，其重要性与避难间、避难走道相当，因为一旦人员进入疏散楼梯间，即视为通过了安全出口，进入了相对安全的区域。因此，疏散楼梯间应具备较高的防火、防烟性能，避免存在引发火灾的危险或被火灾、烟气侵入的隐患。即使有烟气侵入，也应能保证进入楼梯间的人员能够安全疏散，在设计时需根据建筑的高度和具体用途，确定相应的疏散楼梯间形式及其防火性能。

疏散指示标志用于指示疏散方向和位置，引导人员疏散，通常由疏散通道方向标志、疏散出口标志组成，此类标志能帮助人员在火灾发生后，迅速找到最近的疏散路线和疏散出口，对于安全疏散具有重要作用。疏散照明则是在火灾发生、正常照明中断的情况下，为人员疏散提供应急照明，火灾发生时建筑正常供电往往会中断，此时疏散照明装置可为人员疏散提供必要的照明支持，引导人员有序疏散，而且疏散照明的地面照度越高，越有助于提升人员疏散速度，缩短疏散时间。

2.2防火分区与防火隔离设计

防火分区是在建筑内部采用防火墙、楼板及其他防火分隔设施（防火卷帘、防火门）分隔而成，能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部空间，各防火分区内部消防设计自成体系，其消防疏散出口、疏散距离、疏散宽度、排烟设计、消防设施配置等均可独立运行，可以防止火灾蔓延，减小火灾损失。防火分区的大小跟建筑的高度和层数、建筑功能、火灾危险性类别、耐火等级相关。不同耐火等级的建筑，每个防火分区最大允许建筑面积应符合《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 （2018年版）3.3节、5.3节相关要求。

自身火灾危险性高的房间应做防火隔离设计，如厂房内有明火和高温的部位、厨房、附设在住宅建筑内的机动车库等；自身功能重要，发生火灾时不能停止工作，对相邻部位火灾敏感的房间也应做防火隔离设计，如消防控制室、消防水泵房、医疗建筑中的手术室或手术部、产房、重症监护室、贵重精密医疗装备用房、储藏间、实验室、胶片室等。防火隔离是为了防止自身火灾蔓延至相邻空间，在建筑内部采用防火隔墙、防火门及楼板分隔而成。

在防火分区和防火隔离设计中，防火门和防火卷帘是较常采用的防火构件。需注意的是防火门需加闭门器，应具有自行关闭功能，双扇防火门应具有按顺序自行关闭的功能，用于防火分区的采用甲级防火门，用于防火分隔的采用不低于乙级的防火门。防火卷帘适用于平时需要贯通，或需灵活分隔的场所，如地下车库防火墙处需贯通的车道、商场中庭等，设置时要确保其在火灾发生时能及时下降关闭，起到防火分隔作用（如图2）。

2.3消防设施系统配置

自动喷淋系统覆盖易燃区域，如商业综合体、地下车库等，该系统能在火灾初期及时喷水灭火，有效控制火势蔓延，商业综合体人员密集、货物众多，火灾危险性大，自动喷淋系统设置尤为重要（如图3）。火灾报警系统需采用感温、感烟探测器组合，洁净厂房需优化探测器位置以避免气流干扰，感温探测器能感知环境温度变化，及时发出报警信号；感烟探测器可检测空气中烟雾浓度，在火灾初期发现火灾，洁净厂房内部气流复杂，探测器位置需优化，确保准确检测火灾。消火栓系统按“双栓双保护”原则布置，确保任意一点在2个消火栓保护范围内，消火栓系统是常见消防设施，能为灭火提供水源，“双栓双保护”原则可保证火灾时有足够消防用水，防排烟系统需划分防烟分区，采用挡烟垂壁和机械排烟装置，该系统能有效排除火灾产生的烟雾，为人员疏散和灭火救援创造良好条件，挡烟垂壁可分隔防烟分区，防止烟雾扩散，机械排烟装置可将烟雾排出室外。

2.4建筑材料与结构耐火设计

建筑的内、外保温系统，宜采用燃烧性能为A 级的保温材料，不宜采用B2 级保温材料，严禁采用B3 级保温材料，人员密集场所的建筑，其外墙外（内）保温材料的燃烧性能应为A 级。外墙体和屋面保温材料应采用燃烧性能为 A 级的保温材料。对于用火、燃油、燃气等具有火灾危险性的场所以及各类建筑内的疏散楼梯间、避难走道、避难间、避难层等场所或部位，应采用燃烧性能为A级的保温材料。外墙保温材料防火性能直接关系建筑消防安全，选用A级不燃标准材料可避免火灾时引发外墙火灾，导致火势迅速蔓延。室内装修材料选择也影响建筑防火性能，优先选用A级不燃材料可减少火灾时室内装修材料燃烧，降低火灾危险性。钢结构构件在高温下易失去强度和稳定性，涂抹防火涂料可在火灾时形成隔热层，减缓钢结构升温速度，保证其在一定时间内保持结构稳定，满足规范所规定的耐火极限要求。

2.5特殊场景防火设计

中庭顶部设置机械排烟系统，防火卷帘与自动喷淋联动控制火势，中庭空间高大，火灾时烟雾易积聚，机械排烟系统可及时排出烟雾，防火卷帘与自动喷淋系统联动能在火灾发生时迅速控制火势蔓延，为人员疏散和灭火救援争取时间。商业综合体需设置环形消防车道，避免尽端式道路阻碍救援，环形消防车道可确保消防车在火灾时顺利到达建筑各部位，为灭火救援提供便利。危险品仓库需独立设置，采用防爆墙和泄压屋面，危险品仓库储存易燃易爆等危险物品，火灾危险性大，独立设置可避免火灾影响其他区域，防爆墙和泄压屋面能在爆炸时减轻对建筑结构的破坏，降低事故危害程度。洁净厂房疏散通道需直通外墙，设置防烟前室和乙级防火门，洁净厂房对空气质量要求高，内部结构复杂，疏散通道直通外墙可确保人员在火灾时迅速疏散到室外，防烟前室和乙级防火门可防止烟雾进入疏散通道，保障人员疏散安全。

2.6遵循相关法规要求，做好后期维护工作

一方面是规范依据，严格遵循《建筑设计防火规范》（GB50016）、《建筑防火通用规范》GB 55037、《消防法》等法规，确保设计合规，《建筑设计防火规范》是我国建筑防火设计的重要标准，对建筑防火分区、安全疏散、消防设施配置等方面作出详细规定，《消防法》从法律层面规范消防工作，明确建筑设计、施工、使用等各环节的消防安全责任，建筑设计单位和相关人员必须深入学习掌握这些法规，确保建筑防火设计符合要求。另一方面是全周期管控，从规划阶段介入，定期进行消防检查与设施维护，结合BIM技术模拟火灾场景优化设计，规划阶段要充分考虑建筑防火需求，合理规划建筑布局、消防车道等，定期消防检查和设施维护可及时发现和排除火灾隐患，确保消防设施正常运行。BIM技术是数字化建筑信息模型技术，能集成和管理建筑各种信息，结合BIM技术模拟火灾场景，可直观了解火灾时建筑内温度、烟雾分布等情况，从而优化防火设计，提高建筑消防安全性能[5]。

3结论：

综上所述，建筑防火设计是一项系统工程，需通过分区隔离、疏散优化、设施联动、材料控制等多维度技术手段，构建“预防-控制-救援”一体化防火体系，在建筑设计过程中，要充分认识防火设计的重要性，严格遵循相关法规要求，注重全周期管理。未来，建筑防火设计应更注重智慧消防技术（如物联网火灾监测）与人性化疏散引导结合，智慧消防技术可实现对火灾的实时监测和预警，提高火灾防控效率；人性化疏散引导能更好满足人员紧急情况下的心理和行为需求，提高人员疏散安全性。

参考文献：

[1]费贇.脉冲超细干粉灭火技术在建筑防火设计中的应用[J].工程建设与设计，2024，（14）：49-51.

[2]张浩.建筑防火设计在建筑设计的实践研究[J].建材发展导向，2024，22（05）：46-48.

[3]胡洪寅骥.建筑防火设计在高层建筑设计中的应用分析[J].消防界（电子版），2024，10（03）：77-79.

[4]张帆.主动和被动消防措施在建筑防火设计中的应用[J].四川水泥，2024，（01）：30-32.

[5]刘海静.建筑防火设计在高层建筑设计中的应用研究[J].消防界（电子版），2023，9（16）：73-75.

[6] 《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 （2018年版）

[7] 《建筑防火通用规范》GB 55037-2022

作者简介：程志忠（1976.9-），男，汉族，湖南益阳，本科，高级工程师，主要从事工作方向：建筑设计（建筑学）