论文部分内容阅读
【摘要】近几年来，我国严格控制城市建筑用地，建筑企业正在面临建筑用地日益减少的压力。为了有效推动建筑行业的顺利发展，高层住宅顺应而生。高层住宅是缓解城市用地紧张的一种高层建筑，高层建筑施工难度较大，对消防设计要求也更高。对于高层住宅来说，若某楼层产生火灾很可能产生难以弥补且不可估量的损失。所以，高层住宅在施工阶段就需要相应的工程设计师进行消防设计，减少后续高层住宅使用时的安全隐患。本文主要是研究高层住宅消防设计，研究过程中首先分析了高层住宅火灾发生的特点和高层住宅容易引发事故的安全隐患，而后简单概述了消防系统各项作用，再而对高层住宅消防设计存在的问题进行了简单的概述，最终给出了高层住宅消防设计问题的解决方式。
【关键词】高层住宅;消防设计;问题研究
随着国民物质生活水平的提高，人们开始将注意力聚焦至住宅质量上，这种情况在某种意义上来说促进了建筑行业的和谐发展和质量提升。虽然目前建筑领域大量的高层住宅拔地而起，这对于居民来说能够满足其居住要求且也能够缓解建筑用地紧缺的压力，但是高层住宅本身会给消防设计带来压力，所以高层住宅建设过程中建筑企业必须重视消防设计，尽最大努力消除安全隐患。
1、高层住宅火灾特征和安全隐患
高层住宅与一般的住宅性质不同，同样这也决定了高层住宅在发生火灾时与一般住宅特征不同。高层住宅产生火灾主要具备下列五点特征：第一，高层住宅一旦发生火灾不易熄灭，且影响的居民较多。除此之外，由于高层住宅内置设备多为高分子复合材料，极其易燃。这不仅为高层住宅埋下了巨大的安全隐患，且在发生火灾时会燃烧生成大量的有害物质，直接影响整栋楼居民的身体。第二，高层住宅楼层高，每一个楼层的用户使用电器，这容易导致用电负荷较大，最终导致火灾。第三，由于高层住宅产生火灾时会产生较多的有害物质，所以会影响居民的身体健康。同时，高层住宅的竖向管井包括管道井、电缆井等若不做好防火、防火分隔便很有可能让烟气顺势而上影响各层居民的人身安全。第四，高层住宅在产生火灾时难以快速疏散。众所周知，火灾发生后，不能够乘坐电梯，只能通过消防通道疏散居民。由于高层住宅层数多加大了人员疏散的时间，容易导致被困人员产生恐惧心理，情况严重时容易在疏散过程中产生踩踏拥挤等事件。所以，高层住宅一直面临着安全疏散问题。第五，高层住宅由于其本身特点需要安装等级较高的灭火设备。一般情况下，可选择室内消防栓系统、自动喷水灭火系统和室内消防系统。
2、高层住宅消防设备使用
2.1自动喷水灭火系统
报警阀组、水流报警装置以及洒水喷头是自动喷水灭火系统的主要构件。除此之外还包括管道、供水设备等。自动喷水灭火系统能够在产生火灾时及时喷水。火灾产生时，火灾产生地点周边环境的温度会快速提高，当上升到某一特定值时自动喷水灭火系统便会开始工作。自动喷水灭火系统使用较为简单，利于工作人員前期施工，也利于后期维修，具有较强的灭火效率，经济成本较低，在高层住宅中较为常见。
2.2室外消防栓系统
室外消防栓是个在建筑物中最为常见的一种灭火设备，一般是供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火，还能够连接水带水枪等进行灭火。室外消防栓系统的优点在于水量充足，灭火效率更高。高层住宅若安装室外消防栓系统必须按照施工标准在合适的位置安装。需要注意的是，室外消防栓系统只能用于灭火，无防火功能。因此，要想火灾不发生还需要进行防火工作，不能过于依靠消防栓。
2.3室内消防系统
室内消防系统各个高层住宅中也是十分常见，该系统主要用于扑灭小型着火。若室内产生较大的火，还是需要消防栓进行。对于高层住宅来说，消防车救火十分不易。所以，室内消防系统不仅要具有扑灭大火的能力还需要具有扑灭大火的能力。室内消防系统配有水枪水带，能够很好地控制初期火灾，是高层住宅中不可或缺的一部分，能够有效地减少火灾隐患。
3、高层住宅消防设计存在的问题
通过深入研究发现，我国高层住宅中消防设计存在着较多的问题，这会严重影响高层住宅居民的人身安全。因此，工作人员需要积极的找到消防设计存在的不足之处，并给出合理的应对方式来减少安全隐患。现阶段，高层住宅中消防问题主要有：
3.1高层住宅内消防设施管理力度不足
消防设施对于高层住宅来说是十分关键的，是着火时最重要的应急处理方式，当高层住宅起火时消防设施能够有效的遏制火势蔓延。因此，我国会要求高层住宅的消防设计十分严格，在某些地区政府还会干预消防设计，保障消防设计的合理性和科学性。但是，多数开发商和建筑企业不重视高层住宅的消防设计，国家管控很严格的消防设计在其眼中只是应付突击检查的一个任务，更别说后期的消防设施管理。高层住宅消防设施在长期缺乏管理的情况下，若是产生较为严重的火灾便很难发挥消防设施的作用。
3.2消防救援场地不科学
高层住宅居民较为集中，且建筑物也比较集中。在十分密集的格局中，一旦产生火灾便可能顺势蔓延，进一步形成更为严重的火灾。现阶段，高层住宅已经逐渐成为了建筑领域中的潮流，但是高层住宅缺点较多，一旦发生任何事故便会导致消防通道拥堵和人口密集，这种情况是十分危险的。为了有效地弥补该缺点，高层建筑会在内部进行消防设计。虽然安装了消防设施，但是较大的火势还是无法控制。由此可见，内部消防不容易达到预期效果，也难以发挥出其价值。在这种情况下，若是事先并没有留有充足的空间展开消防处理，会导致消防人员难以进入火灾现场进行消防。所以，高层住宅中消防救援场地不科学会严重影响消防人员控制火势。
3.3消防水池的数量和质量不达标
上文中提到，高层住宅十分重视消防设计，且消防设计的难度也较其他建筑物而言更高。通常情况下，每个高层住宅都有相应的消防设施，同时里面拥有充足的水源。但是，高层住宅施工时，施工企业并未重视水池设计，最终导致水池数量和质量不合格。这种情况不仅会限制消防栓和灭火器的作用，还会致使消防效果较差。 各大建筑企业不重视水池设计是因为水池设计较为特殊，施工难度极大，所需投入的经济成本也较高，很多企业为了减少企业的成本支出，会选择减少水池建设的资本，最终导致水池建设无法达标，后续的消防工作难以进行。
4、高层住宅消防设计问题解决方式
4.1高层建筑的总平面防火设计
为了有效的减少高层住宅安全隐患做好防火设计，工程师需要在施工前进行总平面防火设计，包含防火间距和消防通道设计。其中，防火间距指的是临近两栋高层住宅间的间距，这個间距一定要符合要求，能够在发生火灾时让人员能够安全疏通，能够减少火灾时热辐射的必要间距。合理设计防火间距，主要是为了保障一栋楼发生建筑时，不影响其他建筑。一般情况下，两栋高层住宅建筑间的距离应该大于13米，高层住宅与裙楼间的防火间距应大于九米。除此之外，高层住宅周边还应该规划环形消防车道，若小区无法满足环形车道设计可以选择沿高层住宅两个场边建筑消防车道，若高层建筑沿街长度超过150米或总长度超过220米，可以在中间规划消防车道，车道宽度应大于四米，距建筑物应大于五米，另外还要保障消防车道上方四米范围内不存在任何物体。
4.2科学规划避难层
由于高层住宅楼层多、居民较为密集，一旦发生火灾很难在短时间内保障所有的居民全部安全离开现场。所以，为了保护各层居民的安全可以在相应的楼层中设置临时避难的安全区，即避难层。避难层能够快速的疏散各楼层的居民，让其能够在发生火灾时快速撤离。高层住宅设置避难层应该保持两个原则：第一，两避难层间不能超过15层。第二，避难层设计应该与消防设备的实际水准相配合，最好安装在消防登高车能够展开救援的高度。
4.3科学设计高层住宅防排烟系统
高层住宅设计防排烟系统时应该满足以下几点：第一，根据住宅的实际布局按照相关的要求设计，为防烟楼梯间及消防电梯设置独立前室或合用前室。设计完成后，可以隔离开前室和楼梯间电梯井以及走道前室，这样能够有效地降低火灾发生时楼梯间的烟雾能够有效的控制火势蔓延。第二，按照我国已有的安装规定，安装防排烟设施。通过深入研究发现，高层住宅产生火灾烟气水平流动速度为0.3到0.8米每秒，垂直方向为3到4米每秒。也就是说，当周围无障碍物时烟气在一分钟之内就能够遍布整个高层住宅，这与人员的疏散速度相差太大。所以，高层住宅设计时，必须重视防排烟系统，为人员的疏散争取时间。
4.4科学设置消防设施
上文中已经简单提到高层住宅中的各类消防系统。消防系统设置与高层住宅中是为了火灾初起时业主能够自救。通常情况下，室外消防栓系统中的水枪应该使用大口径，同时还需要保障水源充足。高层住宅起火时容易产生较大的辐射热，且烟雾较大。这时整个楼层的能见度会受到严重影响，因此水枪的最小充实水柱应大于十米，也就是说消防设施应保障两只消防水枪的充实水柱能够覆盖整个室内。
4.5建筑外墙保温层防火
为了加强高层住宅防火能力，前期设计时施工企业应该设置保温层防火。需要注意的是，幕墙保温系统和外墙保温材料应该控制应用一着即燃的保温板材料，包括挤塑聚苯乙烯板温板和模塑聚苯乙烯保温板。除此之外，保温层设计时应该根据《高层民用建筑设计防火规范》的具体细则应用相应的防火封堵材料。高层住宅建设过程中施工人员还需在各层窗户下方保温材料表面安装薄抹灰防护层，包括外墙保温材料表面，这样能够减少产生室内火灾概率同时也能够避免建筑外墙大面积起火。
结语：
综上所述，高层住宅消防设计是一项十分重要的工作，需要得到施工单位施工企业的重视。近几年来，建筑市场竞争日趋激烈，为了加强高层住宅建筑质量为居民提供更好的生活居所，合理的高层住宅消防设计已经成为趋势。所以，建筑企业要想在激烈的竞争市场中站稳脚跟，必须重视高层住宅消防设计，用有效的措施改善当前高层住宅消防设计中存在的问题。
参考文献：
[1]冯青，王瑜.超高层住宅建筑消防系统设计探讨[J].建筑技术开发，2019（16）：9～10.
[2]倪兴林.浅谈现代高层建筑火灾的特点及预防扑救措施[J].江苏消防。
[3]吴涛.关于高层建筑电气消防设计问题的研究[J].中国住宅设施，2019（6）：58～59.
[4]柴相文.高层建筑防火中性能化设计方法的应用分析[J].价值工程，2019（13）：170～173.
作者简介：
赵元鹏（1991.01-），男，汉族，河北石家庄，本科，助理工程师，研究方向：建筑施工技术与管理。
【关键词】高层住宅;消防设计;问题研究
随着国民物质生活水平的提高，人们开始将注意力聚焦至住宅质量上，这种情况在某种意义上来说促进了建筑行业的和谐发展和质量提升。虽然目前建筑领域大量的高层住宅拔地而起，这对于居民来说能够满足其居住要求且也能够缓解建筑用地紧缺的压力，但是高层住宅本身会给消防设计带来压力，所以高层住宅建设过程中建筑企业必须重视消防设计，尽最大努力消除安全隐患。
1、高层住宅火灾特征和安全隐患
高层住宅与一般的住宅性质不同，同样这也决定了高层住宅在发生火灾时与一般住宅特征不同。高层住宅产生火灾主要具备下列五点特征：第一，高层住宅一旦发生火灾不易熄灭，且影响的居民较多。除此之外，由于高层住宅内置设备多为高分子复合材料，极其易燃。这不仅为高层住宅埋下了巨大的安全隐患，且在发生火灾时会燃烧生成大量的有害物质，直接影响整栋楼居民的身体。第二，高层住宅楼层高，每一个楼层的用户使用电器，这容易导致用电负荷较大，最终导致火灾。第三，由于高层住宅产生火灾时会产生较多的有害物质，所以会影响居民的身体健康。同时，高层住宅的竖向管井包括管道井、电缆井等若不做好防火、防火分隔便很有可能让烟气顺势而上影响各层居民的人身安全。第四，高层住宅在产生火灾时难以快速疏散。众所周知，火灾发生后，不能够乘坐电梯，只能通过消防通道疏散居民。由于高层住宅层数多加大了人员疏散的时间，容易导致被困人员产生恐惧心理，情况严重时容易在疏散过程中产生踩踏拥挤等事件。所以，高层住宅一直面临着安全疏散问题。第五，高层住宅由于其本身特点需要安装等级较高的灭火设备。一般情况下，可选择室内消防栓系统、自动喷水灭火系统和室内消防系统。
2、高层住宅消防设备使用
2.1自动喷水灭火系统
报警阀组、水流报警装置以及洒水喷头是自动喷水灭火系统的主要构件。除此之外还包括管道、供水设备等。自动喷水灭火系统能够在产生火灾时及时喷水。火灾产生时，火灾产生地点周边环境的温度会快速提高，当上升到某一特定值时自动喷水灭火系统便会开始工作。自动喷水灭火系统使用较为简单，利于工作人員前期施工，也利于后期维修，具有较强的灭火效率，经济成本较低，在高层住宅中较为常见。
2.2室外消防栓系统
室外消防栓是个在建筑物中最为常见的一种灭火设备，一般是供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火，还能够连接水带水枪等进行灭火。室外消防栓系统的优点在于水量充足，灭火效率更高。高层住宅若安装室外消防栓系统必须按照施工标准在合适的位置安装。需要注意的是，室外消防栓系统只能用于灭火，无防火功能。因此，要想火灾不发生还需要进行防火工作，不能过于依靠消防栓。
2.3室内消防系统
室内消防系统各个高层住宅中也是十分常见，该系统主要用于扑灭小型着火。若室内产生较大的火，还是需要消防栓进行。对于高层住宅来说，消防车救火十分不易。所以，室内消防系统不仅要具有扑灭大火的能力还需要具有扑灭大火的能力。室内消防系统配有水枪水带，能够很好地控制初期火灾，是高层住宅中不可或缺的一部分，能够有效地减少火灾隐患。
3、高层住宅消防设计存在的问题
通过深入研究发现，我国高层住宅中消防设计存在着较多的问题，这会严重影响高层住宅居民的人身安全。因此，工作人员需要积极的找到消防设计存在的不足之处，并给出合理的应对方式来减少安全隐患。现阶段，高层住宅中消防问题主要有：
3.1高层住宅内消防设施管理力度不足
消防设施对于高层住宅来说是十分关键的，是着火时最重要的应急处理方式，当高层住宅起火时消防设施能够有效的遏制火势蔓延。因此，我国会要求高层住宅的消防设计十分严格，在某些地区政府还会干预消防设计，保障消防设计的合理性和科学性。但是，多数开发商和建筑企业不重视高层住宅的消防设计，国家管控很严格的消防设计在其眼中只是应付突击检查的一个任务，更别说后期的消防设施管理。高层住宅消防设施在长期缺乏管理的情况下，若是产生较为严重的火灾便很难发挥消防设施的作用。
3.2消防救援场地不科学
高层住宅居民较为集中，且建筑物也比较集中。在十分密集的格局中，一旦产生火灾便可能顺势蔓延，进一步形成更为严重的火灾。现阶段，高层住宅已经逐渐成为了建筑领域中的潮流，但是高层住宅缺点较多，一旦发生任何事故便会导致消防通道拥堵和人口密集，这种情况是十分危险的。为了有效地弥补该缺点，高层建筑会在内部进行消防设计。虽然安装了消防设施，但是较大的火势还是无法控制。由此可见，内部消防不容易达到预期效果，也难以发挥出其价值。在这种情况下，若是事先并没有留有充足的空间展开消防处理，会导致消防人员难以进入火灾现场进行消防。所以，高层住宅中消防救援场地不科学会严重影响消防人员控制火势。
3.3消防水池的数量和质量不达标
上文中提到，高层住宅十分重视消防设计，且消防设计的难度也较其他建筑物而言更高。通常情况下，每个高层住宅都有相应的消防设施，同时里面拥有充足的水源。但是，高层住宅施工时，施工企业并未重视水池设计，最终导致水池数量和质量不合格。这种情况不仅会限制消防栓和灭火器的作用，还会致使消防效果较差。 各大建筑企业不重视水池设计是因为水池设计较为特殊，施工难度极大，所需投入的经济成本也较高，很多企业为了减少企业的成本支出，会选择减少水池建设的资本，最终导致水池建设无法达标，后续的消防工作难以进行。
4、高层住宅消防设计问题解决方式
4.1高层建筑的总平面防火设计
为了有效的减少高层住宅安全隐患做好防火设计，工程师需要在施工前进行总平面防火设计，包含防火间距和消防通道设计。其中，防火间距指的是临近两栋高层住宅间的间距，这個间距一定要符合要求，能够在发生火灾时让人员能够安全疏通，能够减少火灾时热辐射的必要间距。合理设计防火间距，主要是为了保障一栋楼发生建筑时，不影响其他建筑。一般情况下，两栋高层住宅建筑间的距离应该大于13米，高层住宅与裙楼间的防火间距应大于九米。除此之外，高层住宅周边还应该规划环形消防车道，若小区无法满足环形车道设计可以选择沿高层住宅两个场边建筑消防车道，若高层建筑沿街长度超过150米或总长度超过220米，可以在中间规划消防车道，车道宽度应大于四米，距建筑物应大于五米，另外还要保障消防车道上方四米范围内不存在任何物体。
4.2科学规划避难层
由于高层住宅楼层多、居民较为密集，一旦发生火灾很难在短时间内保障所有的居民全部安全离开现场。所以，为了保护各层居民的安全可以在相应的楼层中设置临时避难的安全区，即避难层。避难层能够快速的疏散各楼层的居民，让其能够在发生火灾时快速撤离。高层住宅设置避难层应该保持两个原则：第一，两避难层间不能超过15层。第二，避难层设计应该与消防设备的实际水准相配合，最好安装在消防登高车能够展开救援的高度。
4.3科学设计高层住宅防排烟系统
高层住宅设计防排烟系统时应该满足以下几点：第一，根据住宅的实际布局按照相关的要求设计，为防烟楼梯间及消防电梯设置独立前室或合用前室。设计完成后，可以隔离开前室和楼梯间电梯井以及走道前室，这样能够有效地降低火灾发生时楼梯间的烟雾能够有效的控制火势蔓延。第二，按照我国已有的安装规定，安装防排烟设施。通过深入研究发现，高层住宅产生火灾烟气水平流动速度为0.3到0.8米每秒，垂直方向为3到4米每秒。也就是说，当周围无障碍物时烟气在一分钟之内就能够遍布整个高层住宅，这与人员的疏散速度相差太大。所以，高层住宅设计时，必须重视防排烟系统，为人员的疏散争取时间。
4.4科学设置消防设施
上文中已经简单提到高层住宅中的各类消防系统。消防系统设置与高层住宅中是为了火灾初起时业主能够自救。通常情况下，室外消防栓系统中的水枪应该使用大口径，同时还需要保障水源充足。高层住宅起火时容易产生较大的辐射热，且烟雾较大。这时整个楼层的能见度会受到严重影响，因此水枪的最小充实水柱应大于十米，也就是说消防设施应保障两只消防水枪的充实水柱能够覆盖整个室内。
4.5建筑外墙保温层防火
为了加强高层住宅防火能力，前期设计时施工企业应该设置保温层防火。需要注意的是，幕墙保温系统和外墙保温材料应该控制应用一着即燃的保温板材料，包括挤塑聚苯乙烯板温板和模塑聚苯乙烯保温板。除此之外，保温层设计时应该根据《高层民用建筑设计防火规范》的具体细则应用相应的防火封堵材料。高层住宅建设过程中施工人员还需在各层窗户下方保温材料表面安装薄抹灰防护层，包括外墙保温材料表面，这样能够减少产生室内火灾概率同时也能够避免建筑外墙大面积起火。
结语：
综上所述，高层住宅消防设计是一项十分重要的工作，需要得到施工单位施工企业的重视。近几年来，建筑市场竞争日趋激烈，为了加强高层住宅建筑质量为居民提供更好的生活居所，合理的高层住宅消防设计已经成为趋势。所以，建筑企业要想在激烈的竞争市场中站稳脚跟，必须重视高层住宅消防设计，用有效的措施改善当前高层住宅消防设计中存在的问题。
参考文献：
[1]冯青，王瑜.超高层住宅建筑消防系统设计探讨[J].建筑技术开发，2019（16）：9～10.
[2]倪兴林.浅谈现代高层建筑火灾的特点及预防扑救措施[J].江苏消防。
[3]吴涛.关于高层建筑电气消防设计问题的研究[J].中国住宅设施，2019（6）：58～59.
[4]柴相文.高层建筑防火中性能化设计方法的应用分析[J].价值工程，2019（13）：170～173.
作者简介：
赵元鹏（1991.01-），男，汉族，河北石家庄，本科，助理工程师，研究方向：建筑施工技术与管理。