传统防火分区划分方案存在的不足及改进方案探讨

传统防火分区划分方案存在的不足及改进方案探讨作者：山东消防总队省日照市消防支队防火分区是指在建筑物内部采取防火墙及其它防火分隔措施分隔，能在一定时间内防止火灾向同一建筑物的其余部分蔓延的局部空间。它是控制建筑物火灾的基本空间单元，各类消防技术规范均对防火分区划分做了严格规定。一传统防火分区划分方案就建筑物而言，当其中某一空间发生火灾，火便因燃烧过程中的热辐射、对流和传导，或通过楼板、墙壁内部的烧损处或门窗洞口向其他空间蔓延，最后发展成为整座建筑物的火灾。因此，在一定时间内把建筑物的火势控制在一定区域内，防止在水平或垂直方向蔓延，是非常重要的。现行消防技术规范防火分区划分，主要分为水平防火分区划分和竖向防火分区划分两种方式。1水平防火分区划分主要依托楼板或地面，在建筑的某一范围内竖向设置防火墙分隔，预防火灾向同一楼层的其它部位蔓延。在采用防火墙确有困难的情况下，可用特级防火卷帘、普通防火卷帘加冷却水幕或单独设置防火分隔水幕进行分隔，防火墙必须同其它部位相通时须设甲级防火门、窗或相当于防火墙耐火极限的防火卷帘。在一些小规模的开口部位可以设置流量不小于2L/s。m的防火分隔水幕分隔、防火分隔水幕等设施替代。2竖向防火分区划分如果在建筑物内设置上下层连通的中庭、敞开楼梯、自动扶梯、走马廊等开口部位，在不采取防火分隔措施的情况下，应将上下连通层作为一个防火分区，成为一个竖向的防火分区。水平和竖向防火分区划分方法是相互联系的，如竖向防火分区划分面积叠加很容易造成防火分区超过国家规范允许的最大建筑面积，须在开口部位设置相当于防火墙耐火极限的防火卷帘或水幕分隔，管道井用不燃烧体封隔，这样将竖向防火分区变为某一楼层的水平防火分区。二传统防火分区划分中几个值得商榷的地方1对建筑物的防火分区划分面积控制指标规定过于简单为了阻止火灾蔓延，现行消防技术规范对防火分区的最大允许建筑面积做了规定，如耐火等级一、二等级的民用建筑防火分区间每层最大允许建筑面积为2500m2，一类高层民用建筑每层最大允许建筑面积为1000m2，设有自动灭火系统面积可扩大一倍等。该规定仅从建筑物的使用性质、高度、耐火等级等几个简单的方面对建筑物进行分类后确定防火分区最大允许建筑面积，未考虑内部装修、可燃物的多少、建筑功能、建筑使用人员等方面因素，这方面在民用建筑表现特别突出。如宾馆、饭店、娱乐场所等人员密集场所同办公等人员稀少、人员熟悉本工程情况的建筑物混为一谈，装修复杂、可燃物较多的宾馆、商场等建筑同未设可燃物装修的建筑一个标准，这显然是不合实际的。如某二层大学食堂，建筑面积约7000m2，厨房部分面积1500m2，与学生就餐、售餐部分采用完全的防火分隔隔开，学生就餐部分仅有难燃的塑料座椅，但上下层通过敞开楼梯连接，面积约5000m2，大大超过国家规范最大允许建筑面积。该建筑不可能造成火灾蔓延，虽然后期加设了自动喷水灭火系统，但显然是一种浪费。2对竖向防火分区划分方法限制不足防火分区的划分只做出简单的面积界定，对划分方法未做相应限制规定。如某商场设有自动喷水灭火系统，紧靠自动扶梯西侧每层安装了贯穿商场南北的特级防火卷帘，每层一个防火分区，东侧通过自动扶梯开口部位上下三层贯通，面积不超过5000m2，竖向划分一个防火分区，从现行消防技术规范来讲无任何问题。但从防止火灾蔓延方面来讲，这种做法值得商榷。发生火灾时，烟气的水平流动速度为0。3-0。8m/s，而由于烟囱效应，垂直方向蔓延速度为3-4m/s，只需1min就可扩散至几十层高的大楼，大大超过疏散允许时间5min。从这方面看，应尽量避免采用竖向防火分区划分方法，防止造成火灾的迅速蔓延。3防火分区划分措施造成设计和使用之间的矛盾目前，防火分区划分局限于采用防火墙和防火卷帘分隔，水幕系统仅局限于舞台口等小规模的开口部位，且从用水量来说，也很难使建设单位接受。防火墙的分隔造成两个完全不通的部分，一些工艺设备连续性强的工业建筑很难使用，开口部位设防火卷帘又不能下降到底；大空间防火卷帘自重大，对建筑物的承重要求高，很难安装，且大面积防火卷帘能否正常动作也是未知数，也影响了建筑物的美观。三几种新型防火分区划分方案探讨随着影剧院、展览馆、体育馆、候机厅、大商场等各类大空间民用建筑和工艺设备要求严格的厂房、库房等建筑物不断出现，传统的封闭式防火分区划分方法很难满足形势发展的要求，笔者就该类建筑防火分区划分谈一下自己的看法，供参考。1在建筑内设置特殊主动、被动防火措施的阻火带划分防火分区的主要目的是阻止火灾向同一建筑物的其余部分蔓延，对此，只要在建筑物内某段采取特殊的主动和被动防火措施，使烟火难以通过该地段，则应视为达到防火分隔的目的。一些大空间民用建筑和工艺设备连续性要求高的工业建筑，可考虑在建筑的某一段设置灭火效能强的喷淋系统，加大流量，喷头采用大水滴喷头或快速响应早期抑制喷头，保护时间3h，保护宽度不小于6m（相当于防火间距），设置单独的水泵供水，形成主动防火地段；在该段区域内，装修全部采用不燃烧材料，形成不燃烧区域，火灾难以通过该区域蔓延；在顶棚下方加设机械排烟设施，烟气有秩序的排到室外，形成禁烟区，采取以上措施，每段阻火带两侧的区域建筑面积不超过国家规范最大允许建筑面积，应视为达到防火分隔的目的。2设置内院或天井在一些大规模的建筑内部，为了美观或考虑采光效果，多采用中庭，设置网架玻璃屋盖采光。由于设置了封闭屋盖，这种采光方式容易造成烟气向不同楼层的其他部位蔓延，上下层防火分区面积需叠加计算，很容易超过国家规范最大允许建筑面积，若采取规范规定的其他措施，投资又很大。笔者认为，中庭可将封闭屋盖去掉，成为内天井或内院，自然排烟，这样面积可不叠加计算，为了挡雨雪，可以设伞状雨棚，四周洞口敞开，总开口面积不小于天井（内院）底面面积，这样也可作为天井（内院）考虑。需要注意的是，建筑应设连通街道和内院的人行通道，若天井（内院）短边长度超过24m，宜设进入天井（内院）的消防车道，方便疏散和火灾扑救。3引入性能化设计传统的“指令性（prescritive-based）”规范是建立在部分火灾案例和局部小比例模拟实验的基础上的规范，采用确定的方法解决工程的防火问题，适用于一些普通建筑，对一些特殊功能、大空间建筑则很难设计，以前多采取专家论证的方式解决实际遇到的问题，但专家论证方案往往基于专家的理论、经验，缺少实际验证。性能化（performance-based）设计不以一成不变的模式进行设计，而是运用消防安全工程学的原理和方法，首先制定整个防火系统应该达到的性能标准，针对各类建筑物的实际状态，应用所有的方法去对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量预测和评估，以期达到最佳的防火设计方案和最好的防火保护，并对设计结果运用科学的数学模型进行理论验证。性能化设计在英国、美国、日本、澳大利亚等国家得到很好的发展，在中国处于起步阶段。国家应该制定相应的规范，形成指令性规范为基础，性能化设计为补充的规范体系，这才是解决一些特殊建筑防火分区划分困难的根本途径。