中庭建筑的防火设计注意事项探讨

李海铭

甘肃建筑职业技术学院，甘肃兰州 730000

1 中庭的定义以及建筑特征分析

1.1 中庭的定义

中庭从定义上来说指的是一个具有顶盖的室内的半公共的空间，通俗地被人们称之为共享空间。从目前我国建筑学的研究领域来看，我国现行的消防规范中并没有对中庭这一概念进行详细的概述，一般来说，业内人士一般把短边长度不小于6m，横截面积不小于100m2，而且其共享空间不低于三层的带有顶盖的室内庭院定义为中庭建筑。

1.2 中庭建筑的分类

从中庭建筑的定义来看，这种建筑形式主要是将建筑物内部的各种空间连接起来，从而能够起到增加建筑物内部各个区域的沟通和交互功效，使得建筑物内容整体看起来通透、大气、自然。从目前防火设计上的特点来看，可以将中庭建筑大致分为四类。

第一，长廊式的中庭建筑。长廊式的中庭建筑在我国的建筑物设计中是非常常见的，其实以平常的眼光来看待，这种长廊式的建筑实际上是一种加了盖的街道，在我国的很多商业街就是遵循了这样的设计原则，而且一些长度比较长的长廊式中庭建筑在一定距离内还会设置进出口，也就是说长廊式中庭建筑的内部空间是具有对流的自然风的，这种中庭结构是具有半室外化的特点。

第二，封闭式中庭。这种中庭建筑结构的主要特点是建筑主体的其他楼层是和中庭有着外墙进行分隔的，从整体外观来看，这类中庭式建筑不过是依附于主体建筑物的室内化的门厅或花园，和建筑室内房间的联系和其他类型的中庭相比相对较少，可以起到良好的观赏作用。

第三，回廊式中庭。回廊式中庭在现代的酒店设计中是非常常见的，它主要是通过层层的回廊立体与其周围的房间发生空间上的联系，在办公楼、公寓、酒店中的应用是非常广泛的。

第四，互通式中庭。一般而言，互通式的中庭主要应用于规模较大的建筑物中，可以将若干层的空间设计成敞开式的，然后环绕设计出一个顶部采光的内庭，使得整个建筑物有一个空间的内部体量，楼层空间和其共享的竖直空间直接发生联系。建筑物的一统性是这类中庭的主要特点，在现代化的商业建筑中是非常普遍的。

2 目前我国中庭建筑火灾危害性

2.1 中庭建筑不易进行防火防烟的分隔

从中庭建筑的结构特点来看，中庭建筑往往是上下空间连为一体的，而且空间面积是非常大的，一旦发生火情，那么火势和烟气是非常难以控制的，极易扩散；在国家的规定中，高层建筑的水平防火分区面积一般是不应大于1500m2的，但是按照中庭建筑的特点，其面积是远远大于这一数值的，所以火情非常不易控制。

2.2 功能复杂、人员相对比较集中

在建筑物中，中庭建筑是连接建筑物各个空间的建筑，也是人们聚集的场所，所以一旦发生火情，需要紧急疏散的人员数量是比较大的，而且一般的中庭建筑都有着相当的高度，电梯则是其主要的传递工具，当发生火情时，电梯不能正常使用，人们只能依靠步梯进行逃生，而建筑物中的人员往往对于中庭的步梯是不熟悉的，再加上人多混乱，极易造成死伤的局面。

2.3 普通探测器无法及时探测火灾

从目前我国的消防的特点来看，普通的探测器只能够探测到高度20m以下的火情，而很多中庭结构往往是30m以上的，不仅如此，火灾的烟气密度较小，因此中庭的顶棚往往是烟气聚集的场所，一般的火情报警器也是设置在中庭的顶棚的，当烟气逐渐聚集在顶棚诱发报警器报警时，火灾已经发生了很长时间了，其报警作用也没有起到相应的效果。

2.4 救援、灭火工作困难

中庭建筑一般在高层建筑中，一旦发生火情，消防员需要在多个楼层同时展开灭火行动，因此所需要的救援力量是比较巨大的。中庭建筑结构的特点是容易造成火灾迅速蔓延并形成空间立体火灾，给消防人员的判断造成困扰，而且中庭结构空间很大，很难在短时间内寻找和营救受灾的人员。

3 中庭建筑的防火设计

3.1 防排烟设计

中庭建筑作为一种共享空间的存在为消防安全工作带来了极大的挑战，尤其是烟气的危害最大，一旦产生火情，高温的有毒气体会伴随着巨大的火焰瞬间充满整个中庭，给人员带来极大的生命危害。所以设计合理的排烟装置是十分重要的。避免高层气流回流的通风方式设计图如图1所示。

图1 避免高层气流回流的通风方式设计图

人工开启外窗自然排烟。这是一种非常稳妥的排烟方式，而且在大多数中庭建筑中都是存在的。在设计中，在中庭建筑的顶部设置面积大于中庭地面面积的5%的天窗或者侧窗，但是这对于中庭有着高度限制，一般对于2～5层的中庭建筑比较有效，而当中庭的高度超过12m的时候，烟气在上升的过程中会出现层化的现象，遇冷使其密度增大。但是对于高度较高的中庭建筑，上升的烟气会因为高度的升高而逐渐冷却，最终沿着中庭的边缘下降，使得烟气无法自动通过窗口排入大气，所以在较高的建筑物中，机械的防烟装置是非常必要的。

气动式自动防排烟装置。这种排烟装置在国外的中庭建筑物中是非常常见的，这种装置是以微型的空压机作为气动控制的来源，和普通的装置相比，该装置的管线布置更加灵活而且可以隐藏，在日常的使用过程中不必担心短路现象的出现，其结构简洁、操作简单、故障发生率较低。该装置还可以和火灾报警系统联动，在发生火情时，自动打开天窗，将烟气排除室外，而且该装置一般都是采用双扇向上对开式的，开启的角度可以达到90°，避免了烟气倒灌的情况。

3.2 防火平面布局设计

在防火平面布局设计中，最主要的就是设置防烟分区，其主要目的就是将烟气控制在包括起火区的不太大的区域内。目前建筑方面的主要防火分隔措施包括了防火墙、防火门、防火玻璃等，而对于中庭建筑来说，其结构复杂，必须根据实际情况设置。

回廊的防火分隔设置。首先，应当在回廊中设置喷淋的灭火装置，建议采用能够快速反应的喷头从而提高系统的灵敏度。其次，回廊走道的隔墙也是非常有效的防火装置，其耐火的极限不应该地域高层建筑公共走道墙体的耐火极限值，并且在开口的部位上方设置喷水口，如果采用的是透明玻璃分隔，那么其耐火时间应当不小于1h，并在两侧加装喷淋系统。而且还要在回廊的外部设置高度不小于80cm的不燃烧裙墙组织火势竖向蔓延。最后，回廊上要尽可能地少放可燃材料和可燃物。

房间、过厅的防火分隔。对于房间和中庭回廊能够相通的门窗应当采用自行关闭的乙级防火门窗，而和中庭相通的过厅和通道则需要设置乙级防火门或者耐火极限不低于3h的防火卷帘。卷帘平时是可以收缩在吊顶内的，如果发生火灾可以自动或者手动下降，从而切断火焰。

3.3 安全疏散设计

在中庭建筑物的安全疏散设计中应当主要包括疏散楼梯、走道、疏散指示标志、应急照明灯、疏散阳台、救生带等。安全疏散的基本原则就是使得建筑物中的人员能够迅速地撤离建筑物，到达安全区。需要注意的是，中庭内的步梯和自动扶梯在火灾发生的初期，烟气热量不是很大的时候是可以起到一定的疏散人员作用的，但是其踏步的宽度和高度不满足消防安全的要求，尤其是在火灾的后期是不能作为疏散通道的。

疏散路线的设计可以分为三个阶段，分别是：起火房屋至起火房屋门口、起火房屋门口到楼梯口以及楼梯间的疏散。火灾中人员的行为特点是我们设计疏散通道的主要原则，总体来说必须遵循以下七个方面：其一，疏散路线要简单明了，可以在比较醒目的区域，便于人们寻找。其二，疏散路线必须要保证人员的安全性。其三，疏散路线的设计要符合人们的主要习惯，要设置好明显的标志来引导人们做好疏散工作。其四，在设计中要避免出现疏散路线和扑救路线相重合，避免在救灾和逃生的过程中产生相互干扰的现象。其五，在设计疏散通道时，不要设计为不通畅的“S”型和“U”型，逃生通道的宽度要保持恒定不变，而且走道的上方不能存放妨碍安全疏散的物品。其六，在大中型的商业建筑物内，在每一层中最好同时设置两个或者两个以上的疏散方向可以供大量的人员进行疏散和逃生。其七，其他安全疏散装置的设置应当合理和科学，尤其要做好对于构造的设计。