防火分隔技術在建筑消防中的應用

陳宜煒

防火分隔技術在建筑消防中的應用

陳宜煒

廈門市公安消防支隊

隨著現代化城市的迅速發展，各地建筑也向高層發展，結構復雜、功能多樣的大型商業建筑逐漸增多，對建筑的被動防火能力也有了更高的要求。防火分隔屬于被動防火的一種有效防護措施，傳統的防火分隔技術存在較多缺陷，滿足不了大型商業建筑或特殊情況下的建筑消防要求，須不斷探索新技術并積累新技術經驗。該文首先闡述建筑消防防火分隔技術的定義和分類，提出新防火分隔技術，對鋼化玻璃和窗玻璃噴頭組合在實際應用中的要點進行分析，并對防火玻璃及其自動噴水冷卻系統的實際應用進行了探討。

防火分隔 鋼化玻璃 防火玻璃 噴水冷卻

1 建筑消防防火分隔技術的定義和分類

1.1 建筑消防防火分隔技術的定義

建筑消防所采用的防火分隔技術是通過耐火建筑構件將建筑物內部空間進行分隔，在火災初起階段可將火災限制在起火區域內，并防止火災向四周蔓延，采用防火分隔措施也在一定程度上對建筑內部空間進行了防火分區的劃分。好的分隔措施在火災初起時可延緩建筑內火災的發展，為建筑內人員的安全疏散和逃離提供更多的時間，也為火災撲救提供有利條件。防火分隔具有阻止火災由初起防火區域向外區域擴散的作用。

1.2 建筑消防防火分隔措施類別

根據火勢蔓延方向可將防火分隔措施分為水平防火分隔和豎向防火分隔。水平防火分隔措施，是指在水平方向上對火災蔓延發揮阻止作用，主要用于樓層內部的防火分隔，通常是采用防火門、防火墻、防火卷簾等實現建筑內的防火分隔。豎向防火分隔措施，即在垂直方向上對火災蔓延發揮阻止作用，主要用于建筑物樓層間的防火分隔，通常會設置耐火樓板、窗間墻等，將目標樓層隔開并形成不相同高程的防火分隔帶。目前豎向防火分隔技術在建筑中的應用效果較好，國內外均有較多的成功實例。而水平方向防火分隔技術較為不足，仍需不斷探索。

2 鋼化玻璃和窗玻璃噴頭組合應用要點

建筑消防傳統的防火分隔技術尚存在較多不足之處，無法滿足目前復雜或大型建筑的防火需求。例如，耐火隔墻缺乏通透性，防火卷簾在過高溫度下易脫落，存在美觀性較差、管道內的防火排煙閥門作用后不易區分問題管道等問題。鋼化玻璃和窗玻璃噴頭組合形式是新型的防火分隔技術，已得到權威機構的認證，即：采用厚度高于6mm的鋼化玻璃，通過硅密封劑或者不燃豎框進行連接，并利用窗玻璃噴頭自動噴水降溫功能降低玻璃背面溫度，預防背面區域可燃物引燃。在實際應用中須重點考慮以下幾個方面：

在系統類型選擇上，鋼化玻璃與窗玻璃噴頭組合中采用的是獨立噴淋系統。噴頭須均勻布置于玻璃兩側，這樣的布置方式可阻止火災發生后溫度由一側向另一側發展。這種組合方式可選用雨淋系統和濕式系統，雨淋系統適宜安裝在室外，濕式系統則適宜安裝在室內。

在鋼化玻璃安裝上，安裝前不宜開啟鋼化玻璃保護，鋼化玻璃框架須選用不可燃材料，玻璃與框架之間可采用三元乙丙橡膠條密封，通過不可燃豎框或硅密封劑對鋼化玻璃間的垂直接縫進行連接。

水力計算鋼化玻璃窗的噴頭間距須控制在1.83～2.44m范圍內，每個噴頭流量不得低于75.7 L/min。如果建筑空間中已經設有相應的噴淋保護措施，須針對水力不利的一側進行噴頭水力計算。若采用的是雨淋系統，那么須對室外部分雨淋閥所控制的所有噴頭進行水利計算。而一些已設有噴淋保護措施的空間，須依據有關規范對所有噴頭進行水力計算。

3 防火玻璃及其自動噴水冷卻系統在建筑消防中的應用

若將防火分隔水幕用于大型商場內的中庭和商業內街的防火分隔，用水量太大。一些跨度較大的商場若采用防火卷簾進行防火分隔，在使用中易造成防火卷簾的扭曲變形。所以對于一些多功能化、中庭化的大型商業建筑，傳統的防火分隔技術不能滿足其通透、采光、技術等方面的需求，那么通過自動冷卻系統保護的防火玻璃可實現有效的防火分隔。

3.1 防火玻璃

防火玻璃也屬于一種鋼化玻璃，玻璃表面具有較高的壓應力，具有鋼化玻璃所不具備的耐火性能，實際建筑工程應用中不可用單片的鋼化玻璃替代防火玻璃。根據耐火性能，防火玻璃可分為A類（隔熱型防火玻璃）和C類（非隔熱型防火玻璃）①。單片的防火玻璃和復合防火玻璃需滿足相應的耐火等級要求，單片防火玻璃在建筑使用中包括夾絲（網）型、高強度型、特種成分型、鍍膜型。復合防火玻璃在建筑使用中分為夾層復合型、夾絲網型、中空型等。與復合防火玻璃相比較，單片防火玻璃安全性能高、安裝簡易、強度高、老化率低，易用于大型商業建筑消防中。

3.2 自動噴水冷卻系統

由于防火玻璃所進行的耐火等級測試因尺寸不同所得到的結果不同，如果在工程設計時因條件限制無法確認防火分隔應采用的防火玻璃的尺寸，就不能確認其耐火性能條件。單片高強度防火玻璃并不具有隔熱和防熱輻射功能，在玻璃的背火區域須通過噴水冷卻來阻止火災發生后熱的傳遞和輻射。而防火玻璃噴水冷卻可采用開式系統或者閉式系統，但由于閉式系統不存在開式系統的缺陷，所以防火玻璃應將閉式濕式自動噴水系統作為首選。

有一些觀點認為，噴水冷卻時間可減去防火玻璃自身耐火時間。參照我國防火卷簾的相關消防規范，并未看到類似的要求，加之防火玻璃經過一定耐火時間后再進行噴水冷卻易造成玻璃的冷脆或炸裂，因此這樣的做法不可取，防火玻璃的噴水冷卻時間應按照不得低于規范中要求的耐火時間進行設置。當持續噴水時間相同時，建筑內的自動噴水滅火系統可與防火玻璃冷卻系統合用（各自獨立設置報警閥），水流量為兩系統的疊加，供水時間按兩者最大值設置；不能合用時則設置獨立的供水系統。

國內對帶有自動冷卻系統的防火玻璃進行的實體火災試驗所采用的窗玻璃噴頭保護的最大高度為4m，UL機構所認證的是3.96m，因此在沒有得到認可的新的試驗數據前，建筑工程中使用的防火玻璃不宜超出4m，防火玻璃高度和框架固定還需通過耐火性能試驗再進行確認。

該系統的噴水強度可參考防火卷簾的相關參數，噴水強度不小于0.5L/(s·m)，最不利點噴頭的壓力在計算的基礎上不小于0.1MPa。我國在對防火玻璃自動噴水冷卻系統方面缺乏規定，閉式自動噴水冷卻系統流量存在著爭議，而在實際的建筑工程設計中則采用偏安全的方法進行計算。

在實際應用中，該系統無論是采用窗玻璃噴頭和邊墻式噴頭，還是高壓細水霧噴頭，都能得到良好的噴水冷卻效果。其中窗玻璃噴頭所形成的水簾均勻，噴灑范圍包含整塊玻璃，噴水冷卻效果是三種噴頭中最好的。邊墻式噴頭會在玻璃的上邊緣左右邊角處存在盲區。高壓細水霧噴頭是防火玻璃噴水冷卻中最為理想的一種噴頭型式，但是因其三維空間的噴霧造成的霧化作用過大，使室內可見度降低，影響火災中人員的疏散和撤離。窗玻璃噴頭的豎向布置可參考邊墻型噴頭進行安裝，在平面布置上可參考防火卷簾冷卻系統中對噴頭的安裝要求。

4 結束語

綜上所述，本文所提出的防火分隔新技術在防火功能、美觀、人性化方面優勢顯著，有著良好的應用前景，實際應用中還需多參考成功實例并進行多方面的測試，不斷積累技術經驗并總結，增加防火分隔新技術的可操作性。

注釋：

①B類已取消。