防火安全设计与材料在高层建筑中的应用.pdf

智能技术与设计中国厨卫防火安全设计与材料在高层建筑中的应用陈家松（安徽天成建设有限公司，安徽六安2 3 7 0 0 0）摘要：高层建筑作为现代城市的标志性建筑，在塑造城市风貌的同时也增加了火灾安全风险。为了应对高层建筑火灾风险，防火安全设计与材料的应用成为了保障人员生命安全和财产安全的关键要素。文章对高层建筑的火灾风险与防火安全需求进行了论述，在此基础上，进一步探讨了高层建筑的防火安全设计，并分析了高层建筑中的防火材料选用，进而为高层建筑的防火设计提供一定的参考。关键词：防火；设计；材料；高层建筑中图分类号：TU972Fire Safety Design and the Application of Materials in High-rise BuildingsCHEN Jiasong(Anhui Tiancheng Construction Co.,Ltd.,Luan 237000,China)Abstract:High-rise buildings,as the landmark of modern cities,not only shape the city style,but also increase the firesafety risk.In order to deal with the fire risk of high-rise buildings,fire safety design and the application of materials havebecome the key elements to ensure the safety of personnel and property.This paper discusses the fire risk and fire safetyrequirements of high-rise buildings.On this basis,it further discusses the fire safety design of high-rise buildings,and an-alyzes the selection of fire protection materials in high-rise buildings,so as to provide some reference for the fire protectiondesign of high-rise buildings.Key words:fire safety;design;materials;high-rise buildings1引言近年来,城市化进程加快，高层建筑在城市中迅速崛起,成为了城市景观的一部分。然而,高层建筑的火灾风险也随之增加。一旦发生火灾,由于人员众多、疏散困难等因素,其火灾造成的损失可能更加严重。因此,高层建筑的防火安全设计与材料应用显得尤为重要。2高层建筑的火灾风险与防火安全需求2.1高层建筑的特点与火灾风险高层建筑由于其特殊的构造和高度，存在着与普通建筑不同的火灾风险。首先,高层建筑的垂直高度加大了火灾扩散的可能性，火势往往可以迅速蔓延至多个楼层，使火灾扑灭变得更加困难。其次,高层建筑通常拥有复杂的内部布局，包括大量的电气设备、管道系统等，这增加了火灾发生的概率,同时也增加了火灾蔓延的速度。最后,高层建筑中大量的人员集聚，火灾发生时疏散变得尤为紧迫，一旦发生火灾，可能造成严重的人员伤亡和财产损失。作者简介：陈家松（19 7 5 一），中级工程师，研究方向为项目施工管理。2.2高层建筑防火安全的重要性首先，高层建筑通常是人们生活和工作的场所，一旦发生火灾，可能造成大量人员伤亡，对社会稳定和人们的生活造成严重影响。确保高层建筑的防火安全意味着保护人们的生命和财产，维护社会的和谐稳定。其次，高层建筑的火灾不仅影响本身建筑,还可能引发相邻建筑的火灾,导致火灾蔓延范围扩大，对整个城市的安全造成威胁。防火安全不仅关乎单个建筑，也涉及到整个城市的安全和发展。最后，高层建筑作为城市的标志性建筑，其防火安全直接影响城市形象。若因火灾而造成严重破坏,将影响城市形象,对城市的可持续发展产生负面影响。3高高层建筑的防火安全设计3.1火灾逃生与疏散计划(1)安全疏散通道的规划。安全疏散通道在确保人员能够快速有效地逃离火灾现场，降低人员伤亡和财产损失方面发挥着关键作用。在设计过程中，考虑到高层建筑的复杂性和特殊性,应从以下方面考虑。首先，需要合理规划安全疏散通道的位置和数量。在高层建筑中，应至少设置两个以上的安全疏散通道，以确保人员有多个选择逃离火2024年13 期12 8 5中国厨卫智能技术与设计灾方式。这些通道应尽可能地分布均匀，涵盖建筑的不同区域,以避免在火灾发生时疏散困难。其次,通道的宽度和容量需满足逃生人员的需求。通道宽度的规划应基于建筑的人员容量，确保在火灾逃生时能够容纳足够数量的人员通过。（2)火灾警报系统的设置。火灾警报在火灾发生时起到及时警示和信息传递的作用，帮助人员快速做出反应，有效逃离火灾现场。在设置火灾警报系统时，需要综合考虑以下方面。首先，火灾警报系统的覆盖范围和传播效果是设计的核心。高层建筑的楼层较多,因此需要确保火灾警报信号覆盖到各个区域，包括楼梯间、走廊、办公室等。系统应具备足够的声音强度和传播能力，以确保人员在不同位置都能听到警报。其次，火灾警报系统的多样化警示方式是重要的考虑因素。除了声音警报外，系统还可以采用视觉警示，如闪光灯或显示屏，以满足听力障碍人群或疏散过程中的视觉警示需求。多样化的警示方式能够更好地传递信息，确保人员准确理解火灾紧急情况。最后，火灾警报系统的联动与管理也是必要的。系统应与消防控制中心、楼宇管理系统等相连接，以便及时传递火灾信息并采取相应的措施 2。3.2防火分区与隔离设计（1)阻止火势蔓延的隔墙与防火门。首先，隔墙的材料和构造需要具备良好的耐火性能。隔墙通常采用耐火砖、耐火板等材料构建，能够在火灾中承受高温并防止火势蔓延。隔墙的构造也应具备隔热和隔烟功能，以阻止火灾产生的高温和有害烟雾扩散到其他区域。其次，防火门的设置需要考虑其耐火性和密封性。防火门应选用经过认证的防火材料制造，以确保在火灾中能够长时间保持耐火性能。门框和门扇之间的密封也至关重要,能够有效阻止火灾产生的烟雾和火焰进人其他区域，从而延缓火势蔓延的速度。最后，隔墙和防火门的布置需要考虑建筑的整体布局和使用功能。不同区域的隔墙和防火门设置应根据建筑内部的功能分区来进行规划,以确保在火灾发生时能够阻止分隔不同区域,降低火灾蔓延的可能性。同时,隔墙和防火门的开启方向、位置和数量也需满足人员疏散的需求，避免在火灾时造成逃生障碍。(2)垂直和水平防火分区的划分。通过将建筑内部分成不同的防火隔间，能够有效地隔离火源，减缓火势蔓延速度,为人员疏散争取宝贵时间。在设计中，需要综合考虑以下方面。首先，垂直防火分区的划分需要结合建筑的楼层和功能进行规划。高层建筑通常会划分成多个楼层，每个楼层都应被视为一个独立的防火隔间。在每个楼层内部设置防火墙，能够有效隔离不同楼层间的火势蔓延，防止火灾上下扩散。其次,水平防火分区的划分也是必要的。建筑内部的不同功能区域应被视为独立的防火隔间，通过设置耐火墙、隔墙和防火门来实现隔离。例如，商业区、办公区、住宅区等应分别设置相应的水平防火隔间，避免火灾从一个区域蔓延到另一个区域。最后，垂直和水平防火分区的286|中国厨卫设计需要与火灾逃生计划相协调。防火隔间的布置应不影响人员的疏散通道，确保人员能够快速安全地逃离火灾区域。3.3消防设备与系统（1)气体灭火系统的应用。首先，气体灭火系统的选择应根据场所特点和灭火效果来决定。不同类型的气体具有不同的灭火特性，因此需要根据火灾风险和环境要求来选择合适的灭火气体。惰性气体适用于保护敏感设备和文物等，而化学气体则可用于保护电气设备和机房等。其次，系统的设计和计算需要确保灭火效果。气体灭火系统的设计应基于火灾区域的体积、密封性能和气体浓度等因素进行计算，确保释放的灭火气体能够达到灭火浓度,并且不影响人员逃生。最后，气体灭火系统的启动方式和监控系统也需要可靠。系统可以采用自动启动或手动启动的方式，触发机制应与火灾探测器、报警系统等相连。同时，系统应配备可靠的监控设备，以便在释放灭火气体后实时监测灭火效果和火灾情况。（2）烟雾探测器和喷淋系统。首先，烟雾探测器的布置需要充分覆盖潜在的火灾风险区域。烟雾探测器应该在易燃区域、电气设备室、厨房等可能发生火灾的区域内设置，确保能够及早检测到烟雾信号。合理的布置密度和位置有助于提高探测器的敏感性和准确性。其次，烟雾探测器的灵敏度和可靠性需要得到保证。探测器应具备足够的灵敏性,能够及早发现微小的烟雾颗粒。再次,喷淋系统的设计需要根据火灾情况来选择合适的灭火剂和喷淋模式。不同类型的火灾可能需要不同的灭火剂，例如,电气设备室可能采用无水气体灭火系统，而一般区域可能使用水雾灭火系统。喷淋系统的喷洒模式和喷淋头的数量、位置等也需要根据场所的特点和火灾风险进行调整。最后，系统的自动启动和监控是确保其有效性的关键。烟雾探测器应与喷淋系统相连接，能够在检测到火灾信号后自动触发喷淋系统。系统还应具备监控和报警功能，能够在系统故障或其他异常情况下及时通知消防人员和建筑管理人员 3 4高高层建筑中的防火材料4.1耐火建材的选择(1)耐火涂料和耐火板材。首先,耐火涂料作为一种涂覆材料，能够在火灾发生时形成一层耐高温的保护膜，阻止火焰和高温直接接触建筑表面。这种涂料含有阻燃剂和耐高温材料,能够在火灾中发挥防火作用。耐火涂料的选择应考虑其耐高温性能、附着力以及涂装的易施工性。在高层建筑内部,耐火涂料常用于钢结构、混凝土表面等,以提供额外的火灾防护。其次，耐火板材是一种更厚实的防火材料，通常由矿物质或其他复合材料制成。耐火板材在构造设计中被用于建造隔墙、防火门和火灾分隔墙等，它们能够有效隔离火源，阻止火势的扩散。耐火板材的选择应考虑其耐火等级、材料的防火性能以及与其他建材的搭配性。在高层建筑中，耐火板材的应用可以在火灾发生时提供物5结语智能技术与设计中国厨卫理隔离,降低火势蔓延的可能性。造，能够在受热后自行熄灭，减少火焰和烟雾的释放，从而(2)防火玻璃的应用。首先,防火玻璃的耐火性能是选降低火灾蔓延的风险。选择具备高阻燃等级和合格认证的择的关键因素。防火玻璃通常采用特殊的复合材料制造，电线电缆,能够确保在火灾情况下电气系统的安全性。其具备较高的耐高温性能，在火灾发生时能够有效隔离火源，次，需要考虑电线电缆的材料和绝缘层。阻燃电线电缆的防止火势蔓延。不同类型的防火玻璃具有不同的耐火等级材料应具备耐高温和耐火性能，以确保在火灾中不会迅速和时间,应根据建筑的使用需求和防火要求来选择合适的融化或燃烧。绝缘层的质量和耐火性能直接影响电线电缆类型。其次,防火玻璃的外观和透明度需要满足建筑设计的整体阻燃效果，因此需要选用合适的材料并确保其制造和功能需求。防火玻璃不仅需要具备耐火性能,还应具备质量。最后，电线电缆的安装和布线也会影响阻燃效果。良好的透明度和外观，以保持建筑内部的采光和空间感。电线电缆应根据建筑规范和安全要求进行正确的安装和布根据具体用途，可以选择透明、半透明或不透明的防火玻线，避免电缆在火灾中成为火焰传播的通道。电线电缆的璃。最后,防火玻璃的安装和密封也非常重要。防火玻璃维护和保护也需要得到重视，以保证其阻燃性能在使用过应根据制造商的要求进行正确的安装，确保与窗框、隔墙或程中的可靠性。门框紧密贴合，防止火灾时火焰和烟雾渗透。密封材料的(2)防火通风道的设计。首先，防火通风道的材料和结选择和安装质量会影响防火玻璃的耐火性能，需要予以特构应具备良好的防火性能。通风道应选用耐高温、难燃或别关注 4。阻燃的材料制造，以确保通风道在火灾中不会燃烧或融化，4.2结构材料的防火性能保持其结构完整。通风道的连接方式和密封性也需要得到(1)防火抗震设计的结构材料。首先,耐火性能是选择关注,确保不会在火灾中成为火势传播的通道。其次,通风结构材料的重要指标之一。在防火抗震设计中,结构材料道的设计应符合建筑规范和消防法规。通风道的布置应遵应具备较高的耐火性能，能够在火灾发生时保持足够的强循消防通道的要求，确保通风道能够为人员疏散提供有效度和稳定性。例如，钢材在高温下容易失去强度，因此需要的途径。通风道的尺寸、高度和宽度也需要根据建筑的使考虑选用耐高温的钢材或其他具备良好耐火性能的材料。用情况和消防需求来确定，以确保通风道能够满足火灾情其次,材料的抗震性能也是重要的考虑因素。高层建筑常况下的疏散和救援需要。最后，通风道的防火门和防火阀处于地震风险区域,因此结构材料需要具备良好的抗震性门也是重要的设计元素。防火门和防火阀门可以在火灾情能,能够在地震情况下保持整体稳定。一些材料如混凝土况下关闭，阻止火焰和烟雾进入通风道，从而保证通风道的和钢材,具备较好的抗震性能,可以在地震时承受外力和变防火性能。这些设备的选择、安装和控制系统需要根据消形。最后,结构材料的连接方式和构造设计也影响防火抗防要求进行设计,确保其可靠性和有效性 5 震性能。连接件应具备耐火性能，以确保整个结构在火灾中不会因连接部件失效而塌陷。同时，构造设计应考虑到不同部位的受力特点，以保证在地震时能够吸收和分散外力,降低损坏和倒塌的可能性。(2)高温下的钢结构表现。首先,钢结构的耐火涂层是提升其高温防护性能的关键因素。耐火涂层是一种特殊的涂料，能够在高温下形成一层保护膜，隔离钢材和高温环境,延缓钢材的升温速度。耐火涂层的选择应考虑其耐高温性能、附着力和耐久性。通过涂覆耐火涂层,可以有效保护钢结构在火灾时的稳定性。其次，钢结构的截面设计也能影响其高温下的表现。合理的截面设计能够减缓钢材在高温环境下的升温速度，并且能够在一定程度上提升结构的耐火性能。例如,采用较大截面的钢材,可以在高温下保持较低的温度,并且延缓其失去强度的时间。最后，钢结构在高温环境下的行为还受到其材料性质的影响。不同类型的钢材在高温下的表现可能会有所不同，例如,耐高温钢材能够在更高的温度下保持强度。因此,在防火设计中,需要根据具体的钢材材料选择合适的防火涂层和设计方案。4.3电气与通风系统的防火材料（1)阻燃电线电缆的应用。首先,电线电缆的阻燃性能是选择的核心指标。阻燃电线电缆采用特殊的阻燃材料制高层建筑的防火安全设计与材料应用在保障人员生命安全和财产安全方面具有重要作用。通过科学合理的设计和选择合适的防火材料，可以有效地降低火灾风险，为高层建筑的可持续发展提供有力支持。未来，应继续加强研究和创新,进一步提升防火安全设计与材料的应用水平,为城市的火灾风险管理和人们的生活安全带来更加明确的保障。参考文献1杨洋.建筑防火技术在高层建筑设计中的应用 J.工程建设与设计,2 0 2 3(15):8 6-8 8.2李静.高层工业厂房建筑防火设计要点分析 J.工程建设与设计,2 0 2 3(12):4 6-4 8.3袁爱军.高层建筑防火与安全疏散设计探讨 J.中国住宅设施,2 0 2 3(3):7 3-7 5.4潘婷.高层建筑中消防系统的电气防火设计思考 J.中国住宅设施,2 0 2 3(3):9 1-9 3.5刘思青.超高层建筑防火设计要点与新型防火材料应用 J.山西建筑,2 0 17,4 3(6):2 9-3 0.2024年13 期12 8 7