4建筑防火分隔要点.docx
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4建筑防火分隔要点
中国地质大学
消防工程技术
课程安排表
章次
教学日历
课程名称
课时
备注
建筑防火基础
1
9-19(三)
火灾防护与对策
2
观看火灾录像
2
9-26(三)
消防规划与法规
2
3
10-10(三)
建筑耐火与阻燃
2
建筑防火防爆技术
4
10-17(三)
建筑防火分隔
2
作业1(防火分隔设计)
5
10-24(三)
建筑安全疏散
2
6
10-31(三)
建筑防烟排烟
2
7
11-7(三)
建筑防爆泄压
2
建筑灭火技术
8
11-14(三)
建筑灭火器配置
2
作业2(灭火器配置设计)
9
11-21(三)
建筑消防给水
2
10
11-28(三)
建筑灭火设施
2
11
12-5(三)
火灾报警联动
2
消防实习(参观)
实习复习考试
12
12-12(三)
复习(考试)
2
讲课学时
24
实验实习
8
总课时
32
4.建筑防火分隔
目录
4.1建筑火灾蔓延途径
建筑内部火灾蔓延途径
建筑外部火灾蔓延途径
4.2建筑防火分区
建筑防火分区及类型
建筑防火分区确定
4.3建筑防火分隔设施
防火墙分隔
防火门分隔
防火卷帘分隔
防火阀分隔
4.4建筑构造防火分隔
楼层竖井防火分隔
楼层前室防火分隔
建筑中庭防火分隔
4.5建筑防火间距
防火间距及类型
防火间距的确定
4.建筑防火分隔
4.1建筑火灾蔓延途径
建筑物发生火灾时,燃烧产生的火焰及大量烟毒气体,会通过各种途径向建筑物其它部位迅速蔓延,造成火势扩大和发展。
大体可分为:
建筑内部火灾蔓延途径和建筑外部火灾蔓延途径两个方面。
(现在建筑火灾不完全是建筑本身在燃烧,建筑火灾的燃烧程度大小取决建筑内部火灾荷载密度)
4.1.1建筑物内部火灾蔓延途径
可分为:
水平方向蔓延、竖直方向蔓延和墙体穿透蔓延等。
(1)水平方向蔓延。
如内墙上的门窗、孔洞。
当这些部位没有采取火灾防护措施时,烟火会通过内墙上的门窗、孔洞流窜到相邻房间;或通过内墙上的门窗、孔洞经走廊,进入附近敞开的门、窗的房间,以至形成大面积火灾蔓延。
据测定:
水平方向火灾蔓延速度一般可达到0.5-0.8米/秒。
在水平方向还有一种火灾蔓延途经,就是通过建筑物的闷顶或吊顶蔓延。
在闷顶与屋盖之间或吊顶与楼板之间的空间,会使烟火从这些部位向其它部位蔓延。
对于一些空心结构建筑材料,如板条抹灰空间、木楼板阁栅空间、屋盖空气保暖层等。
当这种结构的建筑物起火,烟火就会很快地从这些空间蔓延。
(2)竖直方向蔓延。
如建筑中各种管井,包括:
楼梯、电梯井、通风管道、排气管、电缆管(井)、垃圾道等。
起火时,会随着这些管道(井)蔓延。
据测定,竖直方向火灾蔓延速度最快,如烟囱一样(烟囱效应),由于拔火抽烟作用,其火灾蔓延速度可达到3-4米/秒。
在竖直方向还有一种蔓延途径,就是通过建筑物楼板上的孔洞、缝隙蔓延。
由于烟火容易向上升腾,烟火会从这些孔洞或缝隙迅速蔓延。
(3)燃烧热透过墙体蔓延。
火焰及烟火通过热传导、热辐射作用,通过建筑的墙体或楼板,尤其是那些厚度不够的墙体或楼板,燃烧热透过墙体或楼板使相邻可燃物受热自燃起火。
4.1.2建筑物外部火灾蔓延途径
可分为:
烟火由窗口向上蔓延、烟火向相邻建筑蔓延、飞火蔓延。
(1)烟火由墙外侧门或窗口向上蔓延。
尤其是下窗与上窗之间墙短的建筑物(窗肚墙)则向上蔓延的危险性更大。
(2)烟火向相邻建筑物蔓延。
当防火间距不足时,烟火会通过辐射热方式向相邻建筑物蔓延。
(3)飞火蔓延。
在热对流的作用下,有些尚未燃尽的燃烧产物会借着热对流产生的动力抛向空中,形成飞火。
飞火可达数十米、数百米、甚至更远。
当飞火落到可燃建筑的屋顶上或邻近建筑物的可燃物上,就会形成新的起火点,造成更大面积的火灾蔓延。
(例如:
木材堆场所形成的多处起火就是由于飞火蔓延的结果)
对于建筑火灾蔓延一是通过建筑本身控制火灾蔓延;二是采取火灾报警和自动喷水等消防设施控制火灾蔓延。
通过建筑本身控制火灾蔓延,可采取建筑防火分区(防烟分区)、建筑防火分隔设施、建筑构造防火分隔、建筑之间防火间距等。
4.2建筑防火分区
4.2.1防火分区及类型
防火分区是指采用防火分隔措施划分出的,能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域。
可分为:
水平防火分区和竖向防火分区。
(1)水平防火分区。
是指用防火墙或其他防火分隔设施,将面积大的建筑物在水平方向分隔成两个或两个以上的防火分区。
(2)竖向防火分区。
是指上下楼层分别用耐火极限不低于1.50小时的楼板进行防火分隔。
并要求对各种孔洞缝隙用不燃烧料进行填塞封堵。
竖向防火分区就是利用建筑楼层的自然分隔,每一层视为一个防火分区。
如果该层面积较大时,再按水平防火分区要求进行分隔。
(3)空间防火分隔。
对于多层或高层建筑,一般要求上下层窗户之间的窗肚墙高度不宜小于1.2米(原来规定1.5m)。
这样,可以防止火舌从底层窗户向上一层窗户的蔓延。
4.2.2建筑防火分区确定
(1)厂房防火分区确定
厂房耐火等级。
层数和占地面积(防火分区)
生产
类别
耐火等级
最多允许
层数
防火分区最大允许占地面积(m2)
单层
多层
高层
地下
甲
一级
二级
宜单层
4000
3000
3000
2000
乙
一级
二级
不限
6
5000
4000
4000
3000
2000
1500
丙
一级
二级
三级
不限
不限
2
不限
8000
3000
6000
4000
2000
3000
2000
500
500
丁
一、二级
三级
四级
不限
3
1
不限
4000
1000
不限
2000
4000
1000
戊
一、二级
三级
四级
不限
3
1
不限
5000
1500
不限
3000
6000
1000
(2)库房防火分区确定
库房耐火等级、层数和建筑面积(防火分区)
储存类别
耐火等级
最多
允许
层数
最大允许建筑面积(m2)
单层
多层
高层
地下
单库
防火间
单库
防火间
单库
防火间
单库
防火间
甲
3、4
1、2、5、6
一
一、二
1
1
180
750
60
250
--
--
--
--
--
--
乙
1、3、4
一、二
三
3
1
2000
500
500
250
900
300
--
--
--
2、5、6
一、二
三
5
1
2800
900
700
300
1500
500
--
--
--
丙
1
一、二
三
5
1
4000
1200
1000
400
2800
700
--
--
150
2
一、二
三
不限
3
6000
2100
1500
700
4800
1200
1200
400
4000
1000
300
丁
一、二
三
四
不限
3
1
不限
3000
2100
3000
1000
700
不限
1500
1500
500
4800
1200
500
戊
一、二
三
四
不限
3
1
不限
3000
2100
不限
1000
700
不限
2100
2000
700
6000
1500
1000
(3)民用建筑分区确定
民用建筑耐火等级、层数、长度和占地面积(防火分区)
耐火等级
最多允许层数
防火分区间
备注
最大允许长度
(m)
最大允许面积
(m2)
一、二级
《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
1.0.2t条
150
2500
1.体育馆、剧院、展览建筑等的观众厅、展览厅的长度和面积可根据需要确定;
2.托儿所、幼儿园的儿童用房及儿童游乐厅等活动场所不应设置在四层及以上或地下、半地下建筑内。
三级
5层
100
1200
1.托儿所、幼儿园的儿童用房及儿童游乐厅等活动场所和医院、疗养院的医院部分不应设置在三层及以上或地下、半地下建筑内。
2.商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过二层。
四级
2层
60
600
学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、医院等不应超过一层。
(4)高层建筑防火分区确定
根据《高层民用建筑防火设计规范》(GB50045-95)规定:
每层每个防火分区最大允许面积
建 筑 类 型
防火分区(m2)
一类建筑
1000
二类建筑
1500
附属地下建筑
500
4.3建筑防火分隔设施
4.3.1防火墙分隔
防火墙,是指直接砌在基础上,其厚度不小于240mm厚的砖墙,其耐火极限不小于3.00h的无孔洞不燃实体墙。
防火墙一般可分为:
横向防火墙、纵向防火墙、内防火墙、外楼防火墙和独立防火墙等。
对防火墙主要防火要求如下:
(1)应直接砌在基础上或框架结构的框架上。
当防火墙一侧的屋架、梁和楼板被烧毁或受到严重破坏时,防火墙本身仍应不致受到影响而倒塌。
(2)在防火墙上不应开设门窗孔洞,如必须开设时,应用防火门、窗。
防火墙上的孔洞缝隙应用不燃材料进行封堵填塞。
(3)防火墙用于截断燃烧体和难燃烧体的建筑时,如屋面的面层为不燃烧体时,防火墙应高出屋面不小于400mm;如为燃烧体时,则应高出屋面不小于500mm。
4.3.2防火门分隔
防火门,是指在规定时间内,连同框架能满足耐火稳定性、完整性和隔热性要求的门。
防火门一般设置在:
防火分区间、疏散楼梯间、消防电梯间、垂直竖井间等部位。
防火门按耐火极限可分为三个等级:
(1)甲级防火门,耐火极限不低于1.2h的门;
(2)乙级防火门,耐火极限不低于0.9h的门;
(3)丙级防火门,耐火极限不低于0.6h的门;
日本对防火门规定比较严格,将防火门分为甲、乙两类,甲种防火门耐火极限为1.50-2.00h;乙种防火门耐火极限为0.50-1.50h。
防火门设有电动或机械控制装置,火灾时,能自动关闭,以阻止火灾蔓延。
防火窗与防火门要求基本上相同。
为了充分发挥防火门的阻火防烟作用,还明确规定了防火门的开启方向(应向疏散方向开启),设置自动关闭装置,如:
闭门器;双扇或多扇防火门还应设顺门器;常开防火门应设释放器和信号反馈等装置。
考虑到高层主体建筑与配楼之间,一般留有变形缝(沉降缝、抗震缝。
伸缩缝),若将防火门设置在变形缝中间,由于防火分区之间温度、地基等原因,发生火灾时,烟火易扩散蔓延成灾,因此,规定防火门应设在楼层较多一侧,且向楼层较多的一侧开启,以防止火焰通过变形缝蔓延造成严重后果。
4.3.3防火卷帘分隔
防火卷帘,是指在规定时间内,连同框架能满足耐火稳定性和完整性要求的卷帘。
根据国家标准GB7633规定,防火卷帘耐火极限不应低于3h。
防火卷帘一般设置在:
消防电梯前室、自动扶梯周围、中庭周围等。
对于设置防火墙或防火门有困难的场所,可采用防火卷帘作防火分区分隔。
(在防火卷帘一侧或两侧宜设置疏散防火门)
为了提高防火卷帘的隔热性要求,可在防火卷帘部位,加水幕进行保护,其喷水延续时间不低于3.00h,喷头的喷水强度不低于0.5L/s.m,喷头间距应为2.00m-2.50m,喷头距防火卷帘的距离宜为0.5m。
火灾时,防火卷帘能自动关闭,以阻止火灾蔓延。
考虑到发生火灾时,往往会造成人员惊慌失措,一旦疏散通道被堵,会更增加恐慌程度,不利于安全疏散,因此,对于用于疏散通道上的防火卷帘,应分为两步落地,同时两侧设有启闭装置,并设有自动、手动、机械控制功能。
采用防火卷帘应注意的问题,一是不能形成用防火卷帘代替防火墙的误解;二是在只有一个疏散通道出口处,如设置防火卷帘,还应增设防火门。
4.3.4防火阀分隔
防火阀,是指在规定时间内,能满足耐火稳定性和耐火完整性要求的阀。
防火阀安装在通风、空调系统的送、回风管上,平时处于开启状态,火灾时,当管道内气体温度达到70℃时,可自动关闭,起到隔烟阻火作用。
防火阀可手动或自动关闭,也可与火灾报警控制系统联动使用。
4.4建筑构造防火分隔
主要有:
楼层竖井防火分隔、楼层前室防火分隔和建筑中庭防火分隔。
4.4.1楼层竖井防火分隔
楼层竖井主要指电梯井、电缆井、管道井、排烟道、排气道、垃圾道等。
由于楼层竖井上下贯通整个楼层,一旦发生火灾,是火灾蔓延的主要途径,尤其是竖井具有拔烟火的作用,若防火分隔不当或未作防火处理,不仅会助长火势,造成扑救困难,严重危及人身安全,还会使财产受到严重损失。
例如:
日本东京国际观光旅馆(1976年4月),因旅客将未熄灭的烟头扔进垃圾道,底层垃圾着火,火焰由垃圾道蔓延,从上层垃圾门窜出,烧毁7-10层客房。
对于楼层竖井防火要求,主要有:
1.电梯井内不能敷设燃气管道,不能敷设与电梯井无关的电缆、电线等,电梯井应独立设置,由于电梯井容易成为拔烟火通道,所以电梯井除可设电梯门和底部及顶部通气孔外,不应开设其他洞口。
2.电缆井、管道井、排烟井、排气井、垃圾道等应单独设置,不应混设。
管井壁采用不燃材料制作,其耐火极限不应小于1.0h,所有井壁检查门应采用丙级防火门。
3.建筑高度不超过100m的高层建筑,其电缆井、管道井、应每隔2-3层在楼板处用相当于楼板耐火的不燃烧体作防火分隔;建筑高度超过100m的高层建筑,应在每层楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体做防火分隔。
4.电缆井、管道井、走道等相连通的空洞,其空隙应采用不燃烧材料填塞密实。
5.垃圾道应靠外墙设置,不应设在楼梯间内。
4.4.2楼层前室防火分隔
楼层前室不仅起防烟作用,而且能使疏散人员有暂避和停留作用。
可分为:
楼梯前室、电梯前室、防烟前室等。
一般公共建筑、工业建筑前室面积为6m2,一般按每平方米容纳5人计算,可同时容纳30人,即:
一般塔式住宅每层8户,按每户4.5人计算,加上楼梯间面积,基本可以容纳疏散人员的暂避和停留。
由于要求前室面积6m2有一定难度,民用建筑前室为4.5m2,考虑到疏散逃生不可能同时都到达前室,所以前室面积缩小并不会造成疏散拥挤。
一般规定,进入前室的门和前室到疏散楼梯间的门,采用乙级防火门(耐火极限0.9h),是为了确保前室和楼梯间抵御火灾的能力,以保障人员疏散的安全可靠性。
4.4.3建筑中庭防火分隔
建筑中庭的概念,起源于希腊露天庭院(天井),后经罗马人加以改进,在天井上盖上屋顶,便形成了中庭概念。
今天的“中庭”还没有确切的定义,也有称“四季庭”或“共享空间”的。
中庭的高度不等,有的与建筑物同高,有的则只是在建筑上层或下部几层。
例如:
美国1975年亚特兰大的七十层桃树中心广场旅馆,中庭布置在底部六层,周围环境采取天窗采光,底层大厅有30米长的瀑布、花坛、盆景等,这些景物与建筑物交映生辉,形成一道亮丽的风景线。
进入本世纪90年代以来,我国各地不少高层建筑效仿国外中庭的设计,而中庭建筑消防上的最大问题就是防火分区被上下贯通的大空间(共享空间)所破坏,给中庭防火设计带来了一大难题,而中庭防火设计的不合理,其火灾危害性极大,如何解决中庭防火设计上出现的新问题,已成为全世界范围面临的新课题。
例如:
1973年3月2日,美国芝加哥海厄特里金西奥黑尔旅馆夜总会中庭发生火灾,造成30多万美元损失。
1977年5月13日,美国华盛顿国际货币基金组织大厦火灾是由办公室烧到中庭的,造成30多万美元损失。
1967年5月22日,比利时布鲁塞尔伊诺巴施格百货大楼发生火灾,由于中庭与其他楼层未进行防火分隔,致使二层起火后,很快蔓延到中庭,中庭玻璃屋顶倒塌,造成325人死亡,损失惨重。
国内外设有中庭的高层建筑举例
序号
建筑名称
层数
中庭设置
消防设施设置
1
北京京广中心
52
中庭12层高
回廊设有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统和水幕保护系统。
2
广州白天鹅宾馆
(霍英东投资)
31
中庭开度70m×11.5m,高10.8m
3
上海宾馆
26
中庭高13m
回廊设有自动喷水灭火系统。
4
北京长城饭店
18
中庭6层高
回廊设有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、排烟系统、防火门。
5
厦门假日酒店
6
中庭6层高
回廊设有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、排烟系统、防火门。
6
厦门海景大酒店
26
中庭6层高
回廊设有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、排烟系统、防火门。
7
西安(阿房宫)凯瑞饭店
13
中庭10层高(36.9m)
回廊设有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、防火卷帘。
8
厦门水仙大厦
18
中庭3层高
设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。
9
厦门闽南贸易大厦
33
中庭设在裙房紧靠主体建筑旁的连接处
设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。
10
深圳发展中心大厦
42
中庭设在大厦中心
回廊设有火灾自动报警系统和加密自动喷水灭火系统,房间通向走道为乙级防火门。
11
上海国际贸易中心
41
中庭设在地下,高25层(16m)
回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。
12
美国田纳西州海厄特旅馆
25
中庭25层高
回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。
13
美国旧金山海厄特摄政旅馆
22
中庭22层高,各种小空间与大空间相配合,信息交融
14
美国亚特兰大桃树广场旅馆
70
中庭6层高
回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。
15
新加坡泛太平洋酒店
37
中庭35层高
回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。
16
北京艺苑中心
10
中庭10层高
回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。
17
日本新宿NS大厦
30
中庭贯通30层
用防火门和防火卷帘分隔,3楼设有2台ITV摄像机、探测器。
目前,国内外对中庭防火设计,做出严格的防火规定,主要有:
1.房间与中庭回廊相通的门、窗应设置自动关闭的乙级防火门、窗;
2.与中庭相连的过厅、通道等相通处设乙级防火门或复合防火卷帘、主要起防火、防烟分隔作用,不论是中庭还是过厅等部位起火都能起到阻火、阻烟作用;
3.中庭每层回廊应设置自动喷水灭火系统,喷头间距不应小于2.0m,但也不应大于2.8m;
4.中庭每层回廊应设置火灾自动报警系统;
5.设有中庭的建筑应设置排烟系统。
同时,为了将烟气控制在一定范围内,设置排烟走道、挡烟垂壁等,用隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁划分防烟分区等。
4.4建筑防火间距
4.4.1防火间距及分类
建筑防火间距是指某座建筑物起火,相邻建筑物受起火建筑物辐射热的作用,(在20分钟内无扑救条件下)不会着火的距离。
建筑之间设置防火间距的作用,一是为了防止初起火灾向相邻建筑蔓延;二是可以为火灾扑救创造一定的扑救条件。
建筑防火间距一般分有:
建筑之间的防火间距;储罐之间的防火间距;堆场之间的防火间距;建筑设施与火源之间的防火间距等。
防火间距是以长度“米”(m)为计算单位。
根据消防技术规范规定,最小的防火间距6m,例如:
普通民用建筑一、二级耐火等级之间。
最大的防火间距可达到150m。
例如:
液化石油气储罐与重要公共建筑之间。
为满足消防车灭火操作需要,对高层民用建筑一、二级之间防火间距规定为13米,这是由于目前国内消防云梯车最大工作(回转)半径为13米。
建筑防火间距可以通过理论计算得出。
从消防燃烧理论来讲,在建筑物发生火灾时,其火焰和烟火产生的高温通过门窗、孔洞向外喷射,形成强大的辐射热,如果建筑物之间的距离不足时,就有可能把周围相邻物建筑物烤着起火。
根据辐射热有关理论计算出的建筑防火间距,可以作为确定建筑防火间距的参考依据。
由于理论计算值有一定的误差,在实际确定防火间距时,还应考虑建筑物的使用性质,生产、贮存火灾危险性类别、建筑物耐火等级、火灾扑救时消防队员承受程度以及日照采光等因素的影响。
4.4.2防火间距的确定
防火间距理论数值计算P396
在实际中对建筑防火间距的确定,可参照《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)、《人民防空工程设计防火规范》GB50098-98)等相应的消防技术规范。
影响防火间距的因素较多,条件也不同,从火灾蔓延角度看,主要有飞火、热对流、热辐射等,飞火又与风力有关,在大风情况下,从火场飞出的“火团”可达数十米、数百米,显然要考虑飞火因素,要求距离太大,难以做到。
至于热对流,主要是热气流喷出窗口后就向上升腾,对相邻建筑的火灾蔓延影响较热辐射为小,可以不考虑。
考虑防火间距的主要因素是热辐射强度。
(1)厂房之间以及甲、乙、丙、丁、戊类厂房(仓库)、民用建筑、变配电站、铁路道路之间防火间距(m)举例(GB50016-2006)
名称
甲类厂房
乙类厂房
丙、丁、戊类厂房
高层厂房
民用建筑
耐火等级
耐火等级
一、二级
三级
四级
一、二级
三级
四级
甲类厂房
12
12
12
14
16
13
25
乙类厂房
12
10
10
12
16
13
25
丙、丁类厂房
耐火等级
一、二级
12
10
10
12
14
13
10
12
14
三级
14
12
12
14
16
15
12
14
16
四级
16
14
14
16
18
17
14
16
18
戊类厂房
一、二级
12
10
10
12
14
13
6
7
9
三级
14
12
12
14
16
15
7
8
10
四级
16
14
14
16
18
17
9
10
12
高层厂房
13
13
13
14
13
13
13
15
17
室外变配电站(油量t)
≥5,≤10
25
25
12
15
20
12
15
20
25
>10≤50
15
20
25
15
20
25
30
>50
20
15
30
20
25
30
35
厂外铁路
30
厂内铁路
20
厂外道路
15
厂内主要道路
10
厂内次要道路
5
(注:
长度L—m;面积S--m2;;容量V—m3;重量W—t)
(2)甲类仓库之间及其他建筑、明火或散发火花地点、铁路等防火间距(m)举例(GB50016-2006)
名称
甲类仓库及储量(t)
甲类3、4项
甲类1、2、5、6项
≤5
>5
≤10
>10
重要公共建筑
50
甲类仓库
20
民用建筑、明火或火花地点
30
40
25
30
其他建筑
一、二级
15
20
12
15
三级
20
25
15
20
四级
25
30
20
25
室外变配电站
3
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- 关 键 词:
- 建筑 防火 分隔 要点