為更好地服務于廣東省一流課程公共建筑安全與防災設計，本教材聚焦其主要教學內容，根據教學大綱和授課模式，重構教材內容與框架，形成理論專題和實踐實驗教學兩部分主要內容。其中，理論專題包括公共建筑火災發(fā)展機理、控制火災荷載、防止火災蔓延、人員安全疏散、消防救援等內容，通過大量的實際案例輔助建筑學等專業(yè)學生較好地理解建筑火災相關原理性問題；實踐實驗教學包括公共建筑火災危險性調研與評估、公共建筑火災安全疏散實景實驗、公共建筑火災安全疏散虛擬仿真實驗等內容，通過記錄往屆學生實踐實驗的全過程實例，方便學生快速理解該環(huán)節(jié)的教學目的及操作要點。本書主要用于建筑學、城鄉(xiāng)規(guī)劃、消防工程等專業(yè)的本科教材，也可供職業(yè)院校相關專業(yè)作為教材參考，還可作為建筑師、城鄉(xiāng)規(guī)劃師、消防工程師、備考注冊消防工程師人員，以及相關執(zhí)業(yè)人員的學習手冊。
城市高密度發(fā)展下的各類公共建筑空間系統緊密聯系，復雜銜接，對傳統規(guī)劃及建筑設計體系的觀念與技術提出挑戰(zhàn)，其安全防災問題已成為國際性難題。長久以來，建筑安全設計因其關乎人員生命安全底線，成為公共建筑設計（尤其是超大復雜公共建筑設計） 的核心議題，其防火技術更是推動近年來高密度城市建筑發(fā)展的主因之一。在此背景下，建筑防災減災領域的研究成為現階段建筑學研究的新興領域，備受關注。
建筑安全與建筑空間、功能、形態(tài)等一系列設計要素一樣，需在方案設計之初就被充分考量。國內亟需培養(yǎng)具備安全設計視角的建筑學人才，從建筑學語境出發(fā)，綜合分析、設計、審驗并優(yōu)化建筑工程設計資料。建筑安全與防災類課程的建設對培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞姆罏臏p災綜合型建筑學人才至關重要。
以建筑防火設計為主導的超大復雜公共建筑的更新與設計需同時兼顧造型審美、空間形態(tài)、場地活化和消防安全等要素之間的現實需求，然而，通行設計流程卻呈現出一種方案先行，消防后期論證的做法，這會因專業(yè)壁壘而導致空間設計和消防設計之間的割裂，消防設計方案無法從建筑學層面主動回應公共建筑復雜的災害場景，不利于從根本上解決高密度城市公共建筑的安全問題。
這種現象對建筑學專業(yè)人才培養(yǎng)也造成了深遠的影響，建筑安全與防災類課程雖作為建筑學專業(yè)重要課程之一，卻因教學內容枯燥復雜，且與主干設計課相脫節(jié)，而成為建筑學課程群中不被重視的一部分。傳統的建筑安全與防災類課程教學以理論結合案例的講授方式為主，此種教學方法常采用案例來幫助學生理解，然而往往學生對相關知識的掌握依舊有限，且學習興趣難以被激發(fā)。單純的案例教學無法提取出災害機理及規(guī)律，基礎理論與案例無法相互支撐，同時多數學生未經歷過災害環(huán)境，并不能對其關鍵問題有真實體會，導致其對于安全設計的理解依舊只能依賴對規(guī)范條款的死記硬背，對規(guī)范背后的逃生機制及其設計原理缺乏認知。
針對此問題，近年部分同類課程嘗試引入實踐教學環(huán)節(jié)，通過參觀真實建筑項目的方式幫助學生認識建筑防災設計策略，還有些同類課程將教學目標聚焦到建筑災害場景的認知上，采用虛擬仿真技術輔助學生體驗真實災害環(huán)境，這些實踐實驗活動的置入在一定程度上提升了學生的認知，打通了實踐和理論的壁壘。隨著高校虛擬仿真平臺的廣泛建設, 多樣化的實踐實驗類教學活動對傳統教學方式的優(yōu)化，一定程度上改變了現有困境，成為此類課程發(fā)展的新趨勢。
深圳大學公共建筑安全與防災設計課程也對其教學體系進行了改革，不再按照規(guī)范章節(jié)逐一進行知識要點的講授，而是采用原理專題技術內容前沿拓展的方式重構課程內容，提出從原理看規(guī)范，從實踐看設計，強調為什么設計，而不是怎么設計。同時，將實驗實踐教學融入全過程理論教學中，增設調研實踐、現場場景實驗、虛擬仿真實驗等一系列教學活動，弱化防火規(guī)范的絕對權威性，強調以研究為導向，學生自己探尋生活中的建筑火災隱患，積極討論，應對難點問題。
新的教學體系的解決思路為：①通過公共建筑火災危險性調研與評估認知生活場景中的火災隱患；②通過真實環(huán)境下公共建筑火災安全疏散實景實驗體驗建筑空間尺度與疏散行為的關系；③通過公共建筑火災安全疏散虛擬仿真實驗感受建筑火災環(huán)境下人員逃生的心理狀態(tài)和路徑選擇，反觀自己設計作品中存在的不足，加深對建筑火災的感知與防火設計敏感度。本課程的理論學習與實踐實驗學習活動相輔相成，始終沿著從基礎逐步深入至高階的學習軌跡前進，整個教學過程從學生的視角和思路出發(fā)，在學習的不同階段，逐步推進各項教學活動，確保每一環(huán)節(jié)都具備適當的挑戰(zhàn)性，形成了如下圖所示的導學、助學、促學的教學體系。
本教材正是基于此教學改革過程及成果進行編撰，旨在引導建筑學等專業(yè)學生真正理解：掌握建筑防火規(guī)范的關鍵在于對規(guī)范背后邏輯的洞察，深入探索防火設計的核心原理和策略，而非對規(guī)范字面要求與數值的簡單記憶。與消防員的職責不同，建筑師在防火設計中扮演著規(guī)則制定者的角色，其任務是理解規(guī)范背后的科學原理，從而在設計中預見潛在的火災風險，并制定出有效的預防和保護措施。消防員所關注的是火災發(fā)生后的應急響應和執(zhí)行既定的消防規(guī)程，而建筑師則需要在火災發(fā)生前，通過設計來預防火災或減少火災可能造成的損害。這種預防性的思維方式，要求建筑師不僅要了解建筑的物理特性，還要理解火災發(fā)生和發(fā)展的機理，以及人員在緊急情況下的行為模式。在建筑學的視野下，公共建筑防火設計關注的是公共建筑火災發(fā)展及人員疏散的基本原理和空間設計策略，包括公共建筑火災發(fā)展機理，控制火災荷載、防止火災蔓延、人員安全疏散、消防救援等設計內容，這些設計內容也共同構成了建筑安全的核心議題。此外，教材還將教學過程中的三次實踐、實驗教學活動的教學過程和教學成果分別編寫為三個章節(jié)，為教學設計提供指引。
書中如有不妥之處，敬請讀者批評指正。
編者
2025年7月
張彤彤博士、深圳大學長聘副教授、特聘研究員、碩士生導師，中國建筑學會建筑防火綜合技術分會理事，中國城市科學研究會韌性城市專業(yè)委員會委員，高等學校建筑學專業(yè)教學指導分委會建筑技術教學工作委員會青年委員，深圳南山區(qū)領航人才（B類）。深圳大學建筑與城市規(guī)劃學院院長助理，深圳大學空間認知與設計虛擬仿真實驗室主任，亞熱帶建筑與城市科學全國重點實驗室和深圳市建筑環(huán)境優(yōu)化設計重點實驗室固定成員。主要研究方向為建筑安全與防災設計，主講廣東省一流課程公共建筑安全與防災設計，主持國家自然科學基金及國家重點實驗室項目，參與中國工程院戰(zhàn)略研究與咨詢交辦項目課題安全韌性城市規(guī)劃與設計、中國工程院重點項目課題超大城市立體空間韌性規(guī)劃設計戰(zhàn)略路徑研究、十二五國家科技支撐計劃項目重要大型公共建筑抗爆防火關鍵技術研究等，主持并參與省部級課題十余項。獨立論著《超高層綜合體防火性能化設計》、主編《老舊小區(qū)應急疏散與標識》、參編《建筑設計資料集第5分冊 休閑娛樂·餐飲·旅游·商業(yè)》、參編教材《變革中的規(guī)劃設計教學探索》，發(fā)明標識專利一項，發(fā)表包括《建筑學報》在內的國內外核心期刊論文30余篇。
第1章 概述 1
1.1 基本概念及辨析 2
1.2 建筑火災及其危害 3
1.3 建筑火災案例及其特點 6
1.4 建筑防火設計主要內容 13
課后思考題 14
第2章 公共建筑火災發(fā)展機理 15
2.1 火災發(fā)展過程 16
2.1.1 火災增長模型 16
2.1.2 火災發(fā)展類型 18
2.1.3 熱釋放速率 21
2.1.4 火災荷載 22
2.2 建筑火災蔓延 26
2.2.1 火焰蔓延 26
2.2.2 煙氣蔓延 27
2.3 火源煙流模型 28
2.4 火災煙氣的危險性 29
課后思考題 32
第3章 控制火災荷載 33
3.1 火災荷載的現存問題 34
3.1.1 火災荷載超標 34
3.1.2 火災荷載分布不均勻 36
3.1.3 火災荷載的使用場景不明確 37
3.2 火災荷載控制 39
3.2.1 固定火災荷載的控制 40
3.2.2 活動式火災荷載及臨時性火災荷載的控制 47
課后思考題 52
第4章 防止火災蔓延 53
4.1 防止火焰蔓延 56
4.1.1 防火間距 56
4.1.2 防火分區(qū) 60
4.1.3 防火分隔 67
4.2 防止煙氣蔓延 73
4.2.1 防煙分區(qū) 73
4.2.2 防煙分隔 73
課后思考題 74
第5章 人員安全疏散 75
5.1 基本概念及辨析 76
5.2 安全疏散的設計原則 89
5.2.1 疏散路徑 89
5.2.2 安全疏散距離 89
5.2.3 安全疏散時間 90
5.2.4 安全出口 91
5.2.5 消防設施 91
5.3 安全疏散設計內容及步驟 93
5.3.1 總疏散寬度的計算 94
5.3.2 疏散門數量的計算 96
5.3.3 疏散門與安全出口的布置 97
課后思考題 98
第6章 消防救援 99
6.1 消防救援設施與建筑發(fā)展 100
6.2 消防車道 103
6.2.1 消防車道的設置方式 104
6.2.2 消防車道的設計要求 104
6.3 消防救援場地 107
6.3.1 消防車登高操作場地 107
6.3.2 消防車登高面 108
6.4 消防電梯 109
6.5 救援停機坪 110
6.6 消防安全實訓實例 111
課后思考題 115
第7章 公共建筑火災危險性調研與評估 116
7.1 科研辦公樓火災危險性調研與評估 117
7.1.1 建筑消防設備 117
7.1.2 建筑平面防火設計 119
7.1.3 建筑安全疏散設計 120
7.1.4 危險性評估 121
7.2 圖書館火災危險性調研與評估 122
7.2.1 建筑總平面設計 123
7.2.2 建筑消防設備 123
7.2.3 建筑平面防火設計 126
7.2.4 建筑安全疏散設計 127
7.2.5 危險性評估 128
7.3 學生宿舍火災危險性調研與評估 130
7.3.1 建筑消防設備 130
7.3.2 建筑平面防火設計 132
7.3.3 建筑安全疏散設計 133
7.3.4 危險性評估 133
7.4 地下車庫火災危險性調研與評估 135
7.4.1 建筑總平面設計 135
7.4.2 建筑平面防火設計 137
7.4.3 安全疏散設計 138
7.4.4 危險性評估 138
課后思考題 139
第8章 公共建筑火災安全疏散實景實驗 140
8.1 科研辦公樓火災安全疏散實驗 141
8.1.1 實驗場地概況 141
8.1.2 實驗策劃 141
8.1.3 實驗結果分析 144
8.2 圖書館火災安全疏散實驗 145
8.2.1 實驗場地概況 145
8.2.2 實驗策劃 145
8.2.3 實驗結果分析 147
8.3 學生宿舍火災安全疏散實驗 151
8.3.1 實驗場地概況 151
8.3.2 實驗策劃 152
8.3.3 實驗結果分析 153
8.4 商業(yè)綜合體火災安全疏散實驗 154
8.4.1 實驗場地概況 154
8.4.2 實驗策劃 155
8.4.3 實驗結果分析 158
課后思考題 160
第9章 公共建筑火災安全疏散虛擬仿真實驗 161
9.1 劇院火災安全疏散虛擬仿真實驗 162
9.1.1 劇院建筑疏散問題 162
9.1.2 實驗方案 162
9.1.3 實驗過程及方法 163
9.1.4 實驗結果分析及設計優(yōu)化 164
9.2 體育館火災安全疏散虛擬仿真實驗 170
9.2.1 體育館建筑疏散問題 170
9.2.2 實驗方案 171
9.2.3 實驗過程及方法 171
9.2.4 實驗結果分析及設計優(yōu)化 173
9.3 超高層綜合體火災安全疏散虛擬仿真實驗 183
9.3.1 超高層綜合體建筑疏散問題 183
9.3.2 實驗方案 184
9.3.3 實驗過程及方法 184
9.3.4 實驗結果分析及設計優(yōu)化 188
9.4 書店火災安全疏散虛擬仿真實驗 192
9.4.1 建筑疏散問題 192
9.4.2 實驗方案 193
9.4.3 實驗過程及方法 193
9.4.4 實驗結果分析及優(yōu)化 196
9.5 學生活動中心火災安全疏散虛擬仿真實驗 200
9.5.1 學生活動中心建筑疏散問題 200
9.5.2 實驗方案 200
9.5.3 實驗過程及方法 200
9.5.4 實驗結果分析及設計優(yōu)化 202
課后思考題 205
參考文獻 206
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