大空间建筑防火分区设计方法

关健词：大空间建筑 防火分区 设计 

　　近几些年来，随着我国城市建设和建筑科学技术的发展，大跨度、大空间的建筑（以下简称"大空间建筑"）越来越多地涌现出来，而其中一些火灾事故教训也十分深刻。例如新疆克拉玛依市友谊馆火灾、深圳市安贸危险品储运公司清水河仓库火灾、北京市玉泉营环岛家具城火灾等。大空间建筑火灾之所以迅速发展为大火并造成巨大损失，主要原因是没有进行有效的、必要的防火分隔，因此对大空间建筑进行有效防火分区是预防火灾事故的一个重要方面。 

　　1、大空间建筑的特性 

　　由于大空间建筑在结构上的特殊性和使用方面的复杂性，防火墙等传统的分隔构件极易破坏大空间的使用效果，因此大空间建筑防火分区的划分应考虑更多因素。而大空间建筑由于净空高度过高，普通的火灾探测技术、自动喷水灭火装置的作用都会受到影响，再加上场所内人员高度集中，在较短时间内实现人员安全疏散也比较困难。因此，合理有效划分防火分区，将火灾控制在一定分区之内就显得十分重要。 

　　 2.大空间建筑防火分区基本设计方法 

　　 2.1 防火分区面积的计算 

　　中庭防火分区面积应按连通的面积叠加计算。当超过一个防火分区的面积时，房间与中庭回廊相连的门，应设能自动关闭的乙级防火门；与中庭相连的过厅、通道应设防火门或防火卷帘；中庭每层回廊应设火灾自动报警系统、自动喷水系统。 

　　可以利用增加火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，达到防火分区增加一倍面积的目的（包括局部增加自动灭火系统，防火分区增加相应一倍面积）。 

　　一般的，对于大空间建筑宜采用非接触式火灾探测器，主要是光束对射式或图像式探测器，自动喷水灭火系统喷头采用大水滴快速反应喷头或远程数控水炮。从而达到满足大空间探测和扑救火灾的需要。 

　　2.2防火分区实现方法 

　　2.2.1防火墙进行防火分隔 

　　 这是较传统并偏于安全的分隔方式。防火墙应直接设置在基础上或钢筋混凝土的框架上。防火墙应截断燃烧体或难燃烧体的屋顶结构，且应高出非燃烧体屋面不小于40cm，高出燃烧体或难燃烧屋面不小于50cm。防火墙上不得开设门窗洞口。因要保证大空间的使用效果，此种分隔方法不宜实施。 

　　 2.2.2利用防火卷帘进行防火分隔 

　　一般应满足以下要求： 

　　当采用以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时，其耐火极限不应小于3 h，如双轨、双帘无机防火卷帘和气雾式等特殊防火卷帘； 

　　当采用不以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时，其防火卷帘两侧应设独立的闭式自动喷水灭火系统保护，系统喷水持续时间不应小于3 h，喷水强度不应小于0.5L／sm，喷头间距应为2m～2.5 m，喷头距卷帘的垂直距离宜为0.5 m。 

　　2.2.3用水幕进行防火分隔 

　　应满足以下要求：喷头布置应为3排，防火水幕带的有效宽度不应小于6m。供水强度不应小于2 L／sm，喷水延续时间不应小于3 h。水幕上部空间较大时，水幕应同时喷向上部，防止烟火从水幕上部空间蔓廷。  

　　3空间建筑的性能化设计方法 

　　在大空间建筑的防火设计中应用"性能化"防火设计的方法，可以解决"处方式"设计安全性不确定的问题，使大空间建筑的消防安全性得到有效的保证。 

　　３.1对大空间建筑进行"性能化"防火设计，首先必须要设计火灾--即建立火灾场景模型。在建立火灾场景模型之前，应首先判断不同区域的火灾类型，火灾类型不同，燃烧速度、放热量及火灾的时间就不同，那么数学模型也不同。火灾荷载的大小、可燃物的性质、通风条件是决定火灾严重性的三个重要因素。 

　　 大空间建筑的火灾模型要考虑到空气供给速度及材料的分布情况。由于这种建筑的空间较大，较易获得建筑物外环境风量补偿，因此空气供给速度也较快。而材料的分布与建筑的使用功能有着直接关系。 

　　 3.2通过对火灾的模拟，即放热量大小和持续时间的确定，可以得出对整个建筑各个部分构件耐火性能、防火分区、防排烟、安全疏散等各方面的要求。 

　　 3.3对耐火性能、防火分区、防排烟、安全疏散等各方面进行安全检验，若不符合防火要求，应反复进行校对，直到满足安全性的要求为止。 

　　 从"性能化"设计的步骤可以看出："安全检验"是"性能化"设计区别于"处方式"设计的一个重要方面，因此，在大空间建筑的防火设计中应用"性能化"的设计方法，可以使建筑的消防安全性得到更有效的保证。  

　　4大空间建筑设计的复杂性  

　　4.1对于大空间建筑，由于其使用功能的复杂性和不确定性、人员密度及火灾荷载都较大的特点，所以合理进行防火分隔十分必要。在一般大空间建筑中，常规的防火分隔物还是可以适用的。但是对于一些具有特殊功能的大空间建筑，这些防火分隔还是有一些弊端，例如展览馆、体育场、大型工业建筑等。在实际工作中，还必须结合实际，根据建筑空间的特点灵活选择防火分区的划分方法。 

　　4.2由于大空间建筑与一般建筑在火灾现象方面存在较大差异，因而必须从整体分析大空间建筑发生火灾时所具有的性能特性为出发点，进而实施防火安全综合设计。虽然在大空间建筑的火灾防治方面防火分区是一个重要因素，但是要达到防火性能总目标，就必须从全局出发，通过结合火灾自动报警系统、自动灭火系统、防排烟设施及安全疏散等各种措施共同实现，并不是强调某一方面措施就可以完全做好火灾的防治工作的。这也是当前性能化设计的发展方向。 

　　 参考资料： 

　　［1］ 霍然，李元洲，李坚，火灾模型在火灾安全分析中的应用［J］，消防科学与技术，2006，19（1）：8-10 

　　［2］ 霍然，袁宏永，性能化建筑分析与设计［M］．合肥科学技术出版社 

　　［3］ GB50016－2006，建筑设计防火规范［S］