大空間防火隔離帶設(shè)計(jì)技術(shù)研究

劉剛

（武漢市消防救援支隊(duì)，湖北武漢 430000）

0.引言

防火帶是指在建筑中為了防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火勢(shì)迅速向其他部位蔓延而設(shè)置的一種防火區(qū)域。耐火隔斷帶是建筑外墻外保溫體系的重要組成部分，一個(gè)完整的體系由內(nèi)至外一般由墻面、基層、錨栓、黏合劑、耐火隔斷帶、玻纖網(wǎng)格布、飾面層7個(gè)部分構(gòu)成，在這種體系中，一般要求耐火隔斷帶與墻體保溫隔熱板材必須厚薄一致，進(jìn)行全面積的黏結(jié)，而錨栓則需要壓住底層的網(wǎng)格布。目前用于建筑物上的耐火隔斷帶主要分為DY無(wú)機(jī)化學(xué)保溫混凝土砂漿建筑材料、發(fā)泡玻璃、巖棉、發(fā)泡陶瓷、發(fā)泡水泥，以及一些A類的耐火建筑材料制成。在建筑的時(shí)候預(yù)留了消防帶，既能夠在大火出現(xiàn)時(shí)候，抑制大火快速蔓延到建筑物的其他部位，起到快速遏制大火的目的，降低大火所造成的損失，又可以為消防人員的救護(hù)工作提供了巨大的方便。

1.大空間防火隔離帶設(shè)計(jì)技術(shù)中出現(xiàn)的問(wèn)題

1.1 審批出現(xiàn)問(wèn)題

近年來(lái)國(guó)家對(duì)建設(shè)領(lǐng)域的監(jiān)管力度下調(diào)，一些大規(guī)模建設(shè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。建筑人員對(duì)這些建筑物進(jìn)行防火設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于防火分區(qū)的設(shè)計(jì)往往和建筑物本身的功能產(chǎn)生了矛盾，所以一旦要設(shè)定防火分區(qū)，則那些建筑物的功能將無(wú)法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，而這樣也就在審核上產(chǎn)生了問(wèn)題，而建設(shè)方也往往會(huì)選擇規(guī)避審批的辦法。防火隔離帶的設(shè)計(jì)是建筑工程中必須具備的部分，這是關(guān)系到民生底線的問(wèn)題，即便存在一些審批上的問(wèn)題，也需要及時(shí)溝通解決，建立安全的防火隔離帶設(shè)施。

1.2 設(shè)計(jì)模式陳舊

由于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在的消防工作要求。所以目前的消防設(shè)計(jì)規(guī)范重點(diǎn)還是對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的控制。而工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員往往在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，忽略了自身實(shí)際狀況的特點(diǎn)，完全依據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。盡管這樣可以保障建筑物具有必要的防火能力，但在特殊的情形下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)國(guó)家規(guī)定的目的。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果建筑設(shè)計(jì)人員受限于國(guó)家有關(guān)的法律規(guī)定，或者僅僅根據(jù)國(guó)家有關(guān)法規(guī)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，就缺乏了自主發(fā)展的空間。同時(shí)建筑設(shè)計(jì)人員也沒(méi)有明確的設(shè)計(jì)參數(shù)值，導(dǎo)致一些建筑設(shè)計(jì)會(huì)變得有點(diǎn)多余，或者白白地耗費(fèi)了金錢卻沒(méi)有想要的經(jīng)濟(jì)效益。防火隔離帶的設(shè)計(jì)技術(shù)需要在陳舊的觀念和理念中不斷創(chuàng)新，破除陳舊的技術(shù)思維，不斷地探索創(chuàng)新，展現(xiàn)設(shè)計(jì)技術(shù)人員的實(shí)力和能力，在國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以此保障建筑物防火隔離帶的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.大空間防火隔離帶設(shè)計(jì)

2.1 大空間防火隔離帶技術(shù)設(shè)計(jì)要求

（1）對(duì)于大空間建筑物，每個(gè)耐火劃分的面積不應(yīng)超過(guò)1500m2，對(duì)于單、多層次大空間建筑物，每個(gè)耐火劃分的面積不應(yīng)超過(guò)2500m2，對(duì)于地下室、半地下大空間建筑物，每個(gè)耐火劃分的面積不應(yīng)超過(guò)500m2，在建筑物內(nèi)部設(shè)有自動(dòng)消防系統(tǒng)時(shí)耐火劃分的最高容許面積可擴(kuò)大一倍，在局部區(qū)域設(shè)有時(shí)也可按該局部區(qū)域面積擴(kuò)大一倍。（2）對(duì)于體育館、劇院等的觀眾廳，其耐火劃分的最高容許面積也可按上述的規(guī)定相應(yīng)擴(kuò)大。（3）一、二類耐火設(shè)計(jì)等級(jí)建筑物內(nèi)的商場(chǎng)營(yíng)業(yè)廳、展覽廳，在設(shè)有自動(dòng)消防系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)，且使用不燃或容易爆炸的裝修建筑材料時(shí)，如果商場(chǎng)營(yíng)業(yè)廳、展覽廳在多層建筑的首層或上面樓面內(nèi)同樣設(shè)有裝則，每個(gè)耐火劃分的總面積則宜限制在5000m2。（4）在實(shí)施大空間建筑物的防火分區(qū)建筑設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有明確規(guī)定并且按照標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計(jì)并能符合功能需要的建筑物宜根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的耐火劃分要求來(lái)建筑設(shè)計(jì)[1]。

2.2 大空間防火隔離帶技術(shù)設(shè)計(jì)方法

（1）高層建筑空心房宜設(shè)為一個(gè)耐火分區(qū)，建筑物須按連通的面積進(jìn)行計(jì)算，為達(dá)到法律規(guī)定所容許的最高面積，應(yīng)在開(kāi)放部份設(shè)定相當(dāng)于防火墻耐火限度的消防卷簾及水幕隔斷，管井用不燃體封隔等安全措施。臥室與頂層中庭回廊相連的大門，應(yīng)能自行關(guān)閉的乙層防火窗，與空心房相連的過(guò)廳、通道應(yīng)裝有防火窗以及消防卷簾，而空心房的各個(gè)樓層回廊則應(yīng)裝有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水控制系統(tǒng)。（2）利用增設(shè)火災(zāi)事故手動(dòng)應(yīng)急報(bào)警系統(tǒng)和手動(dòng)噴射消防系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)將消防分區(qū)增加一倍建筑面積的目的。通常在大空間建筑物中應(yīng)使用非接觸式建筑物火災(zāi)檢測(cè)器，一般為光束對(duì)射型或圖像式檢測(cè)器，自動(dòng)噴射消防系統(tǒng)的噴頭則使用了大水滴快速反應(yīng)噴嘴及中遠(yuǎn)程數(shù)控水槍。（3）應(yīng)用優(yōu)化的防火設(shè)計(jì)的方法。首先，針對(duì)各個(gè)地區(qū)的火災(zāi)事故類型構(gòu)建了火災(zāi)場(chǎng)景模式。著火荷載的規(guī)模、可燃物的化學(xué)特性、以及通風(fēng)條件，是判斷火災(zāi)事故嚴(yán)重性的3個(gè)關(guān)鍵因素。其次經(jīng)過(guò)對(duì)火災(zāi)過(guò)程的模擬，即對(duì)放熱量程度和時(shí)間的判斷，才能確定對(duì)整個(gè)建筑物各個(gè)部分構(gòu)件防火性能、耐火分區(qū)、防排煙、安全疏散等各方面的要求。對(duì)防火性能、耐火分區(qū)、防排煙、安全疏散等各方面都進(jìn)行了安全檢測(cè)。（4）在模擬計(jì)算與量化分析的基礎(chǔ)上，大空間展示建筑物其內(nèi)部防火分區(qū)既可按一個(gè)展示廳劃定，而展覽廳內(nèi)又可通過(guò)消防隔離帶的方式劃定動(dòng)態(tài)的消防隔離區(qū)或防火分區(qū)。（5）高大空間中在設(shè)置防火分區(qū)時(shí)，如果水平與垂直高度均超過(guò)了規(guī)定的要求，而防火墻或者防火卷簾等耐火隔斷物又無(wú)法設(shè)置或起到不了相應(yīng)的隔火效果，可以考慮增加建筑的耐火等級(jí)、建筑結(jié)構(gòu)的防火極限，又或是設(shè)置多層水幕或者復(fù)合耐火卷簾等，在耐火卷簾的二端都需要設(shè)置自動(dòng)噴淋排水系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的耐火安全系數(shù)[2]。

3.大空間防火隔離帶設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)踐對(duì)策

3.1 轟然技術(shù)

一般情況下建筑物內(nèi)著火的主要產(chǎn)生因素是：可燃性的固體陰火，在達(dá)到規(guī)定工作溫度后變?yōu)槊骰鹱鳂I(yè)，然后在周圍有害物的影響下迅速提高引燃速率，并在動(dòng)火上空產(chǎn)生煙羽流，在升騰過(guò)程中迅速吸入周圍空氣，最后迅速蔓延至整個(gè)空間。在現(xiàn)階段室內(nèi)所產(chǎn)生的轟燃與周圍地面可燃性物質(zhì)在零點(diǎn)零kW/m之間密切相關(guān)，同時(shí)，還與地面可燃物特性、向燃區(qū)內(nèi)供給的大量空氣等因素有關(guān)。此外，在部分空間面積相對(duì)較大的建筑物內(nèi)，其所供給的空氣又相對(duì)較多，且室內(nèi)氣溫上升速度較慢，熱能散失迅速，因而很不易轟燃;部分建筑內(nèi)在地減溫效應(yīng)的影響下，也很不易產(chǎn)生轟然。為了更好防止火勢(shì)的蔓延，符合消防要求，先需設(shè)定好消防分區(qū)，而后再控制可燃物量，并控制空氣的供應(yīng)量，以防止火勢(shì)更大范圍的擴(kuò)散。當(dāng)然，這些舉措的執(zhí)行都需要全面、科學(xué)地分析建筑工程，并執(zhí)行相關(guān)的規(guī)范、管理與制度，從而達(dá)到最終的控制火勢(shì)蔓延目標(biāo)。防火隔離帶的設(shè)計(jì)要充分保證在科學(xué)合理的條件內(nèi)實(shí)施，以此更好地保證防火隔離的效果，控制空氣的供應(yīng)量，從設(shè)計(jì)上著手，保障防火隔離帶設(shè)計(jì)符合消防規(guī)范的要求[3]。

3.2 實(shí)施動(dòng)態(tài)特性消防帶

以往人們對(duì)耐火劃分的普遍認(rèn)識(shí)是利用消防窗、防火墻等基礎(chǔ)設(shè)施隔斷建筑物空間，以便將火勢(shì)范圍限制在合理區(qū)域內(nèi)。它強(qiáng)調(diào)的是對(duì)火勢(shì)范圍的限制，是一種靜止性的手段。但同時(shí)耐火劃分又具有另外的含義，無(wú)需隔斷建筑物空間，通過(guò)有效的水噴淋實(shí)驗(yàn)設(shè)施，將火勢(shì)范圍限制在相對(duì)較小的區(qū)域內(nèi)。該措施強(qiáng)調(diào)的是對(duì)起火點(diǎn)的管理，是一個(gè)動(dòng)態(tài)性的手段，它可以把火勢(shì)范圍限制在整個(gè)耐火劃分中。同時(shí)，在對(duì)實(shí)施動(dòng)態(tài)特性的消防分區(qū)加以確定時(shí)，還必須綜合考慮建筑特性、功能要求，并按照建筑空間、環(huán)境、物流條件等要求的差異，以及根據(jù)建筑的其他特性考慮消防分區(qū)的總體設(shè)計(jì)方法，并經(jīng)過(guò)對(duì)各種措施的綜合性分析，選定了比較適宜的消防措施、消防分區(qū)總體設(shè)計(jì)方法。雖然現(xiàn)階段，在我國(guó)沒(méi)有比較權(quán)威的消防分區(qū)總體設(shè)計(jì)方法，但從實(shí)踐狀況分析，在建筑內(nèi)形成靈敏性的消防裝置、起動(dòng)火災(zāi)得到有效抑制，建立了科學(xué)、合理的疏散系統(tǒng)，同時(shí)在具有比較健全的消防資源、管理機(jī)構(gòu)時(shí)，還需要采用實(shí)施動(dòng)態(tài)特性的消防分區(qū)方式。采用新型的防火隔離帶的設(shè)計(jì)措施，從空間、整體布局以及環(huán)境設(shè)計(jì)方面進(jìn)行深入的思考和設(shè)計(jì)，防火隔離帶的設(shè)計(jì)技術(shù)在實(shí)踐中能夠達(dá)到充足的使用率，以便于火災(zāi)等能夠在有效范圍內(nèi)得到控制[4]。

3.3 自動(dòng)掃描噴水消防技術(shù)設(shè)置

自動(dòng)掃描定向噴水消防控制系統(tǒng)是一種高度智能化的控制器，不僅具有相對(duì)大的體積，而且還要求具有相對(duì)大的保護(hù)范圍，高度一般在零點(diǎn)零米以上，以比較適合于大跨度、大空間的建筑，也更好處理較難消防技術(shù)工作問(wèn)題。該控制器主要是由泵、供應(yīng)管道、消防水泵、總線管理設(shè)備等共同構(gòu)成，運(yùn)行過(guò)程：平時(shí)將控制器設(shè)定為監(jiān)控狀態(tài)，如果出現(xiàn)火情，必須馬上進(jìn)行掃描、定向處理，然后報(bào)警、啟水泵、開(kāi)啟閘門、灑水、撲救等。待消防管理控制管理系統(tǒng)回復(fù)常規(guī)監(jiān)控狀態(tài)后，如繼續(xù)燃燒則必須立即重復(fù)以上過(guò)程，直至完全消防控制滅火工作。由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，也賦予了該控制系統(tǒng)一定的智能特性，能全面地解析環(huán)境，并利用對(duì)計(jì)算機(jī)的大數(shù)據(jù)分析、評(píng)估，進(jìn)行滅火控制管理。因此，在火情發(fā)生后必須立即探測(cè)，并精確定位著火點(diǎn)、迅速撲救。防火隔離帶的設(shè)計(jì)技術(shù)中采用智能化的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)代化的設(shè)備的使用，能夠充分滿足設(shè)計(jì)的要求，使得火災(zāi)隱患能夠得到合理的控制，并在一定范圍內(nèi)采取有效措施，利用技術(shù)設(shè)施進(jìn)行探測(cè)，使火災(zāi)能夠得到智能化的控制。

3.4 科學(xué)合理的設(shè)置控制系統(tǒng)

在大跨度、大空間的建筑物上，火災(zāi)中的濃煙往往是危及人類生活、甚至蔓延火災(zāi)的關(guān)鍵因素，防火隔離帶的設(shè)計(jì)是必備的建筑設(shè)計(jì)。通過(guò)科學(xué)合理地設(shè)置防火隔離帶進(jìn)行控制系統(tǒng)，在建筑中有一些相對(duì)比較大的空間，建筑大結(jié)構(gòu)中具有相對(duì)大的儲(chǔ)煙空間，通過(guò)科學(xué)、合理的設(shè)置控制系統(tǒng)，可以延緩濃煙的來(lái)臨速率，通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的隔斷有效分散濃煙。若該操作中要想更好地遏制火災(zāi)，須增加消防措施，保障人們不受煙塵的威脅。而從另一方面來(lái)說(shuō)，雖然在建筑內(nèi)無(wú)法通過(guò)消防隔斷措施來(lái)劃定消防分區(qū)，然若從消防隔離帶的概念上合理劃定消防單元，就可達(dá)到遏制火災(zāi)蔓延的目標(biāo)，保證居民、小區(qū)，住宅用火的安全，能夠快速有效地控制火災(zāi)等情況。

4.結(jié)語(yǔ)

因?yàn)榇罂臻g公共建筑自身的特殊性，在進(jìn)行耐火分區(qū)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要科學(xué)合理地選取寬度，既不能由于耐火分區(qū)而影響了建筑物自身的功能，也不能忽視了耐火分區(qū)的意義。針對(duì)防火隔離帶的設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)踐，還需要提供一個(gè)關(guān)于消防分區(qū)建筑設(shè)計(jì)的基本思考與計(jì)算方法，使建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候有所借鑒，以此保證防火隔離帶設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。此外，在進(jìn)行防火設(shè)計(jì)的時(shí)候，要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化消防系統(tǒng)的應(yīng)用，強(qiáng)化大空間防火隔離帶設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展，能夠在建筑工程中充分利用。