大空间建筑防火分区划分新思路

段毅军

（临汾市公安消防支队，山西临汾 041000）

随着我国社会经济的发展，大空间建筑具有规模巨大、空间跨度大、人流量大的特点，一旦发生火灾事故，将会造成群死群伤的恶性事故.有必要在现行消防设计技术规范的基础上，针对大空间的特点有所突破，不但要满足其功能的需要，还要满足视觉上通透性的要求，本文拟对大空间建筑消防设计略陈管见.

1 大空间建筑的特点

大空间建筑，无论是各类展馆，还是商场、超市、娱乐场所，一般而言，都具有这样一些特点：（1）层数普遍不高,但体量巨大，其占地面积常多达几万平方米.（2）功能繁多,疏散路线导向性差.一些大型商业场所建造时，由于业主往往看重的是卖场和商品功能，因而路线设计曲折，人们不易找到安全出口.（3）多数采用轻钢结构，耐火性能较差，且空间跨度大，防火防烟分区不宜设置，消防自动设施不能有效地发挥作用.（4）无窗和固定窗结构较多.或为了便于管理，或出于造型和功能的需要，或为了实现全空气调节模式以节约能源，多数建筑外墙采用整体实墙面或固定玻璃窗，但对排烟非常不利.（5）火灾荷载较大，可燃物品多.尤其是商场、超市等大空间建筑，其货架上放置有大量商品，火灾荷载普遍较大.

2 大空间防火分区划分难点

《建筑设计防火规范》规定，耐火等级为一、二级的建筑，其防火分区的最大允许建筑面积为2500m2，加设自动灭火装置时，面积可增加一倍，扩大至5000m2；《高层民用建筑设计防火规范》规定，一类高层建筑防火分区的建筑面积不应超过1000m2，加设自动灭火系统时，可扩大到2000m2，二类高层建筑防火分区的建筑面积不应超过1500m2，加设自动灭火系统时，可扩大到3000m2；高层建筑内的商业营业厅、展览厅，当设有火灾自动报警和灭火系统时，其防火分区的建筑面积最大可扩大到4000m2.但从现已建成并投入使用的许多大空间建筑来看，防火分区面积大都超过了规范所规定的最大允许面积.由于大空间建筑要求视觉上的通透性，在一般建筑防火分区设计中常用的防火墙、防火卷帘、防火门等防火分隔物，运用到大空间建筑作防火分隔时，往往会影响到建筑的美观性、完整性.

3 大空间建筑防火分区设计新思路

大空间建筑的防火分区与现行防火分区设计规范存在较大矛盾，同时，防火墙、防火门等防火分隔物又影响到建筑的美观性、完整性.针对这种情况，就应当在现行规范的基础上，结合大空间建筑自身特点来做好大空间防火分区设计.

（1）在规定的基础上适当扩大大空间建筑防火分区的面积.随着新型消防自动设施的运用，在内部装修材料选用不燃烧材料，安全疏散距离等符合规范要求的前提下，可适当增加大空间建筑防火分区的最大允许面积，多层建筑可增至5000m2，高层民用建筑放宽到2500m2，以适应大空间建筑的发展需要.

（2）采用新技术、新方法来划分防火分区.“设计中认为设置防火分区就得采用防火墙、防火门等实物来划分，而大空间建筑和普通建筑最大的区别就是追求视觉上的通透性，如果采用防火墙、防火门等实体来划分防火分区，大空间的功能就不能满足，为此，可设置防火带和防火水幕墙来进行分隔.”[1]防火带是指在有可燃物的建筑物中划分出一段区域，在这个区域内的建筑构件及其装修均采用不燃材料，且该区域内不能放置任何可燃物，同时采取有效的防烟措施，阻挡防火带一侧的火势和烟气向另一侧蔓延.在设置防火带时，最重要的是把握好防火带的宽度：如果过窄，就起不到防火的作用；如果过宽，可能会破坏大空间建筑的空间效果，浪费建筑面积.因此在设计具体防火带宽度时，需要以阻止火灾蔓延为目的，针对不同的大空间建筑，运用现代火灾模拟技术，根据火灾荷载、空气气流、消防设施设置情况及控火成功率等进行模拟计算以确定具体数值，不能千篇一律.防火水幕墙装置是能喷出幕状水流的管网设备.用防火水幕墙划分防火分区的好处是不会影响大空间建筑的视觉通透性和建筑功能的使用.采用水幕进行防火分隔时喷头布置应为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/s·m，喷水延续时间不应小于3 h，水幕上部不应有可燃构件和可燃物，水幕上部有较大空间时，水幕应同时向上部喷，防止烟火从水幕上部蔓延.但是防火水幕墙也面临许多问题：首先，大空间建筑净空高的特征影响了防火水幕墙的效能，因此防火水幕划分分区一般不宜用于宽度大于15m、高度大于8m的开口部位.其次，如果采用防火水幕，必须考虑到消防用水量.防火水幕需要很大的消防用水量，这将给室内消防用水带来负担，水幕所用水不是用来主动灭火的，而是阻止火势蔓延的，所以采用水幕对扑灭初期火灾并不是最佳方案.因此，对于大空间建筑，采用防火带比采用防火水幕要好些.

（3）结合建筑实际情况，采用防火卷帘划分防火分区.防火卷帘在较高的大空间建筑使用时，很容易使它的面积过大，大面积防火卷帘在使用中经常出现许多其他问题，如卷帘箱的缝隙、导轨及卷帘下部常常因受热而变形，导致卷帘无法落下；防火卷帘受火焰作用时，向受火面一侧凸起，出现较大的缝隙，失去作用；此外，大面积防火卷帘的自重过大，悬挂在高空存在有安全隐患.但防火卷帘具有成本低、技术成熟的优势，结合建筑实际情况，在建筑高度较低时，可采用防火卷帘来划分防火分区.当采用包括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；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，其卷帘两侧应设独立的闭式自动喷水系统保护，系统喷水延续时间不应小于3 h，喷水强度不应小于0.5 L/s·m，以保证在火灾情况下能正常工作.

（4）设置大空间智能型喷水灭火系统.该系统采用了红外传感技术、中央电脑控制技术和机电一体化技术，可自动探测火源、启动系统、定位主动喷水灭火.与传统的采用感温元件控制的闭式自动喷水灭火设施相比，该系统采用了人工智能技术，具有以下优点：可对火源位置进行定位；可主动开启系统定点喷水灭火；可持续喷水、主动停止喷水并可多次重复启闭；适用空间高度范围广（灭火装置安装高度最高可达25 m）；安装方式灵活，不需贴顶安装，不需集热装置.系统的设置可以对火灾做到早发现、早扑灭，提高火灾早期控制率，有效减少成灾面积，可以增大防火分区面积.

总之，大空间建筑消防设计的关键是防火分区的划分.大空间建筑消防设计是一个系统工程，要解决经济成本高、实际运用性不强等问题，就要加强消防应用技术和高新技术的开发研究，不断制定完善的消防设计规范和技术标准，达到防火性能的目的.

［1］李永强.大空间建筑消防设计［J］.科技信息，2012（5）：571～572.