既有建筑改造消防设计的问题及技术路径探究

1 既有建筑改造消防设计存在的问题

1.1 建筑竖向防火系统设计与原有结构构件不相适应

既有建筑的竖向防火系统设计多与建筑原有的结构构件不相匹配。老旧建筑普遍存在楼梯间、电梯井等竖向交通空间防火分隔不到位的问题。诸如缺乏防火门、防火卷帘等有效的分隔措施，或封闭不严、损坏失修等，导致竖向阻火能力严重不足。一旦发生火灾，竖向井道便成为烟火蔓延的通道，使得火势迅速向上下楼层扩散。同时，管道井、风道等薄弱部位的防护措施缺失，也为火灾在建筑内部的垂直蔓延创造了条件。加之老旧建筑本身承重结构的耐火等级偏低，再加上年久失修，部分结构老化、局部破坏，容易在火灾高温作用下发生坍塌，进一步削弱建筑的竖向防火能力。

1.2 建筑重建的难度大

原建筑的损坏程度不断加深，建筑的重建难度也会越来越大，尤其是结构性破坏。对于这个部分，修复难度大，比如高温烘烤对建筑结构造成的损伤；其次，即便在表面没有问题，预制构件也需要进行全方面细致的检查，这增加了施工难度。最后，民用建筑一旦发生重大事故，需进行全面重建，修复困难的同时施工周期也无限延长。总之，建筑物本身就复杂，修复困难，新时期的修复也对安全提出更高要求，这一背景下，给建筑重建带来很高的技术难度，只有进行精细化的操作，才可以最大程度降低重建的难度。

1.3 消防设施更新改造难题

（1）消防给水系统改造困难。既有建筑的消防给水系统可能存在供水能力不足、管网老化锈蚀等问题。在改造过程中，要满足现行规范对消防用水量、水压的要求，往往需要对供水设施和管网进行大规模改造。但部分既有建筑受空间限制，难以增设消防水池、消防水泵等设备。如某老旧高层住宅，其地下室空间狭小，无法按照现行标准扩建消防水池，且室外市政供水管网管径较小，难以满足消防用水的加压需求，使得消防给水系统的改造举步维艰。（2）火灾自动报警与灭火系统升级复杂。既有建筑原有的火灾自动报警系统和灭火系统可能因技术落后、设备老化而无法有效发挥作用。在改造时，需对这些系统进行升级换代。然而，拆除原有系统可能对建筑装修造成较大破坏，且新系统的布线、安装需要考虑与既有建筑结构和装修的兼容性。例如，某既有办公楼在改造时，原火灾自动报警系统的探测器灵敏度低、误报率高，需更换为新型智能探测器。但由于建筑内部装修已完成，重新布线会破坏大量吊顶和墙面，增加了改造的难度和成本。

2 既有建筑改造消防设计的优化策略

2.1 合理选择消防技术标准

（1）差异化标准应用。对于既有建筑改造，应根据建筑的具体情况，采用差异化的消防技术标准应用策略。对于一般性的既有建筑改造项目，在条件允许的情况下，尽量执行现行消防技术标准，以提升建筑的消防安全水平。但对于因结构、空间等客观条件限制，无法完全执行现行标准的项目，可参考建筑原建造时的标准，并结合现行标准的部分要求，通过采取针对性的加强措施，确保建筑消防安全不低于原水平且满足基本的安全需求。例如，对于某建于 20世纪 80 年代的砖混结构办公楼改造项目，由于建筑结构限制，无法按照现行标准扩大防火分区面积，但通过加强防火分隔措施，如采用更高耐火极限的防火卷帘、防火墙等，同时增加火灾自动报警和灭火设施的配置，有效弥补了防火分区方面的不足。（2）性能化设计方法运用。针对特殊建筑类型，如历史建筑、结构复杂的工业建筑等，当缺乏适用的消防技术标准时，可引入性能化设计方法。性能化设计是基于消防安全工程学原理，通过对建筑火灾风险的量化分析，确定具体的消防安全目标，并采取合理的消防措施来实现这些目标。在某历史建筑改造为艺术展览中心的项目中，设计团队运用性能化设计方法，通过建立火灾模型，模拟火灾发生时的烟气蔓延、人员疏散等情况，在不破坏建筑历史风貌的前提下，确定了合理的消防设施设置方案和疏散策略，如采用隐蔽式的火灾自动报警设备、设置临时避难区域等，满足了建筑的消防安全需求。

2.2 灵活应用消防性能化设计

消防性能化设计要根据建筑实际情况，通过分级与评估来制定消防解决方案，这适合应用于那些标准规范难以直接适用的复杂改造项目。在项目中，通过模拟火灾场景，评估烟气控制和疏散路径的有效性，评估消防系统的能力，以确保整体消防水平不低于传统的设计标准。灵活应用场景有：（1）性能化设计适用于标准规范难以覆盖的复杂场景，比如历史建筑、功能混合性改造建筑中。设定流程包含：火灾场景设定→疏散时间计算→烟气控制分析→专家论证→实施补偿措施（如增设排烟口或防火隔离带）；（2）特殊需求处理，功能场景的变更，如厂房改商业的建筑格局，需重新划分防火分区、增设独立的疏楼梯。如某旅馆的改造中，通过调整平面布局，让仓储区符合人员密集场所疏散的要求。防火间距不足的时候，用防火墙 + 甲级防火门窗组合；部分也可以利用相邻建筑外墙耐火极限补偿提升建筑的防火性能。

2.3 优化消防设施改造方案

（1）消防给水系统改造策略。在消防给水系统改造方面，应充分评估既有建筑的供水条件和用水需求。对于供水能力不足的情况，可通过与市政供水部门协调，增大市政供水管网管径或增设加压设备来提高供水压力。在空间受限无法扩建消防水池时，可采用新型的消防水箱或采用消防水炮等用水量相对较小的灭火设备，以减少对消防水池容积的需求。例如，某高层酒店改造项目，通过与市政部门沟通，将市政供水管网管径从 DN100 增大至 DN150，并在屋顶增设了一套增压稳压装置，同时在部分公共区域采用大空间智能型主动喷水灭火系统（水炮系统），有效解决了消防用水问题，且减少了对建筑空间的占用。（2）火灾自动报警与灭火系统升级策略。在升级火灾自动报警与灭火系统时，应尽量减少对既有建筑结构和装修的破坏。对于火灾自动报警系统，可采用无线传输技术的探测器和报警设备，减少布线工作量。同时，利用既有建筑的线槽、桥架等进行线路敷设，降低对装修的影响。在灭火系统方面，对于一些不宜采用传统喷水灭火系统的场所，如存放珍贵文物或电子设备的房间，可选用气体灭火系统或细水雾灭火系统。

结语

综上所述，建筑工程消防安全是保障人民财产和生命安全的重要因素，与每一位公民紧密相关。既有建筑改造的消防设计需要充分考虑技术、法规、经济以及文化等多个因素，通过创新设计和合理规划，解决新旧标准之间的差异，实现消防设施的顺利升级，在设计中妥善处理历史建筑的保护和现代规范之间的矛盾，严格遵守技术规范以及标准，更好预防火灾事故的发生。

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