大空间公共建筑防火分区及隔离带设计分析

达明晋

摘要：火灾一直是潜伏在人们身边隐形的杀手，稍不留神，便会威胁到人们的生命安全，同时还会带来严重的经济损失。传统的防火分区和隔离带已经很难满足现在建筑消防需求，本文就对大空间公共建筑的防火分区及隔离带设计进行分析。

关键词：大空间；公共建筑；防火分区；隔离带；

中图分类号：TU998 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（a）-0000-00

防火分区是指在建筑中为了防止发生火灾时火势迅速向其他部位蔓延而设置的一种防火区域。在建筑设计的时候预留防火分区，可以在火灾发生时，阻止火势迅速蔓延到建筑的其他部位，达到迅速控制火势的目的，减少火灾带来的经济损失，也能给消防人员的救援工作带来大量的便利。我国的大空间公共建筑的面积大小不一，大的可以达到几十万平方米，而我国规定，消防分区的最大面积为四千平方米。如果在大空间公共建筑中使用消防分区，还会将公共建筑分割成几块区域，严重影响建筑的美观。

一、大空间公共建筑防火分区和隔离带设计中存在的问题

目前，我国的建筑设计人员在进行大空间公共建筑防火分区及隔离带的时候，会出现下面这些问题。

1.审批发生矛盾。近年来我国对建筑领域的管控力度下调，一些大型建筑如雨后春笋般出现。建筑设计人员在进行这些建筑的防火设计的时候，防火分区的设计常常与建筑自身的作用产生矛盾，如果要设置防火分区，那么建筑的作用不能得到发挥，这就在审批上产生了问题，建筑方常常会采取逃避审核的方法。如果对这些建筑进行严格的审核，那么会影响企业的经济效益，同时造成恶劣的社会影响，还会影响到地方经济的建设。

2.传统的设计模式已经不能满足现在的消防需求。我国的消防设计规范主要是对各项设计参数的管控。设计人员在进行设计的时候，忽略自身实际情况的特殊性，完全按照相关标准进行设计。虽然这样确实能保证建筑有一定的防火能力，但是在特定的情况下，可能无法达到规定的目的。在进行设计的时候，设计人员受限于国家的要求，只能按照国家规定进行设计，没有自我发挥的空间。而且设计人员不能确定可以称之为明确的参数值。这样也会造成有些设计会显得有些多余，白白花费了钱财而得不到想要的效果。

二、传统的防火分区中存在的问题

目前我国在建筑中应用较多的防火设施有，防火墙、防火门、防火卷帘。这些防火设施在平时处于开启状态，人们可以自由出入，在发生火灾的时候，将这些防火设施关闭，以达到阻止火势蔓延的目的。除了这些之外，还有水幕分隔等等。这些方法在普通建筑中能够发挥很好的作用，但是应用于大空间公共建筑时，效果却不好，这主要是因为大空间公共建筑需要交通方便，所以在进行防火设计的时候，防火墙、防火门、防火卷帘不能大量的应用。应用效果也不好。

1.大面积的防火卷帘在应用时，很容易受热变形，降低卷帘的防火能力，另外，有些大型商场和仓库为了节省空间，常常在防火卷帘下堆放大量的货物，这就导致在发生火灾时，防火卷帘不能及时的落下。而且，大面積的防火卷帘在受到火焰的影响后，很容易产生裂缝，降低防火效能。大面积的防火卷帘的下落情况也比较复杂，很容易出现下落情况不一致的状况。这些都严重降低了防火卷帘的防火能力。

2.长距离的水幕防火则严重受到供水状况的制约。我国规定，用于防火的水幕宽度不能少于6米，所以在应用水幕来进行防火时，会消耗大量的水，当前很多的大型建筑往往是采用水幕来代替防火墙，而防火分区的长度一般在几十米有的甚至达到上百米，这在实际应用中根本不能实现，十几米的水幕会消耗巨大的水，在实际的应用中，根本不可能成功应用。就算有这么多的水可以使用，在使用之后这些水的排放也是一个巨大的问题。

三、防火隔离带的设计计算

在设计防火隔离带的时候，要考虑到建筑内空间条件、火灾载荷、人员疏散能力、消防设施设置状况等，然后进行严格的数学计算得出防火隔离带的宽度。只有这样，才能够确保消防隔离带的实用性。防火隔离带设计的最基本要求是，隔离带一侧的可燃物燃烧之后不会引燃隔离带另一侧的可燃物。在计算的时候，应主要计算火源热辐射作用和热烟气层热辐射两个重要参数。

1.热辐射作用

火源的热辐射随着距离的增加而不断减少，在防火隔离带一侧着火之后，另外一侧受到的热辐射作用的计算公式为：

其中公式中的Q指的是火源的热释放速率，单位是千瓦。指的是另一侧可燃物受到火源热辐射作用受到的热流量，单位是千瓦每平方米。L指的是防火隔离带的宽度。D指的是火源的直径。通过这个公式，就可以计算出热辐射作用的效率。常见的一些可燃物的值是有一个确切的值的，这些值可以通过查表获得。比如，纸类的为10千瓦每平方米。装修材料的为20千瓦每平方米。设计人员在设计的时候，可以以此为依据进行防火隔离带设计。

2.热烟气层的热辐射

热烟气层的热辐射计算公式是

其中， 指的是辐射率，是一个大于0小于1的固定的常数。 是斯特藩常数，取值 。 是热烟气层绝对温度。 是热烟气层到下放的可燃物的辐射角系数。 为可燃物受到热烟气层辐射作用受到的热流量。在计算了这两个参数之后，设计人员就可以依据其他公式确定防火隔离层的宽度。

下面我就对某具体案例进行具体说明，某高层展览中心，两层、每层高约10米，包含了多个小型的宴会厅、展览厅、会议室。第二层因为屋面的形式不同高度也不同，最低位置的高度为8米，设置有四个大型的展览厅，该会展中心最小的展览厅面积为6000平方米，按照国家的规定，该展览中心的单个防火分区面积不应超过4000平方米，所以设计人员在展览中心二层的每个展览厅都设置了防火隔离带，划出了防火区域，从而保持了展览厅的整体通透。由于该展览中心属于无喷淋的公共场所，设计人员参考了一些数据表格，将火源的热释放速率估算为10MW，将可燃的展位当作可燃物来处理，可燃展位的规格为3_0.2_3，单位为米，火源直径的大小为5米。经过计算发现，在展览中心发生热释放速率为10MW的火灾时，展位上方的温度将达到500K，这时就不能忽略烟气层的热辐射。计算得出，防火隔离层的宽度应该为4米。这就表明，发生10WM的火灾之后，距离火源4米的可燃物受到的热辐射量为10千瓦每平方米。在4米之外的可燃物受到的热辐射量不足以燃烧该处的可燃物。为了保险起见，应该将防火隔离层的宽度设置为6米以上，确保不会发生连锁起火。

四、结语

大空间公共建筑的防火分区设计在目前来说还是一个难以解决的问题，要兼顾建筑功能和防火性能的完整。由于大空间公共建筑本身的特点，所以在进行防火分区设计的时候，要合理的选择宽度，不能因为防火分区而影响了建筑本身的功能，也不能忽略了防火分区的重要性。本文提出了一些关于防火分区设计的思路和计算方法，设计人员在进行设计的时候，可以进行一些参考。除此之外，还可以在进行防火设计的时候，增加自动化灭火系统的使用。

参考文献

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