中庭建筑的防火設計注意事項探討

李海銘

甘肅建筑職業技術學院，甘肅蘭州 730000

1 中庭的定義以及建筑特征分析

1.1 中庭的定義

中庭從定義上來說指的是一個具有頂蓋的室內的半公共的空間，通俗地被人們稱之為共享空間。從目前我國建筑學的研究領域來看，我國現行的消防規范中并沒有對中庭這一概念進行詳細的概述，一般來說，業內人士一般把短邊長度不小于6m，橫截面積不小于100m2，而且其共享空間不低于三層的帶有頂蓋的室內庭院定義為中庭建筑。

1.2 中庭建筑的分類

從中庭建筑的定義來看，這種建筑形式主要是將建筑物內部的各種空間連接起來，從而能夠起到增加建筑物內部各個區域的溝通和交互功效，使得建筑物內容整體看起來通透、大氣、自然。從目前防火設計上的特點來看，可以將中庭建筑大致分為四類。

第一，長廊式的中庭建筑。長廊式的中庭建筑在我國的建筑物設計中是非常常見的，其實以平常的眼光來看待，這種長廊式的建筑實際上是一種加了蓋的街道，在我國的很多商業街就是遵循了這樣的設計原則，而且一些長度比較長的長廊式中庭建筑在一定距離內還會設置進出口，也就是說長廊式中庭建筑的內部空間是具有對流的自然風的，這種中庭結構是具有半室外化的特點。

第二，封閉式中庭。這種中庭建筑結構的主要特點是建筑主體的其他樓層是和中庭有著外墻進行分隔的，從整體外觀來看，這類中庭式建筑不過是依附于主體建筑物的室內化的門廳或花園，和建筑室內房間的聯系和其他類型的中庭相比相對較少，可以起到良好的觀賞作用。

第三，回廊式中庭。回廊式中庭在現代的酒店設計中是非常常見的，它主要是通過層層的回廊立體與其周圍的房間發生空間上的聯系，在辦公樓、公寓、酒店中的應用是非常廣泛的。

第四，互通式中庭。一般而言，互通式的中庭主要應用于規模較大的建筑物中，可以將若干層的空間設計成敞開式的，然后環繞設計出一個頂部采光的內庭，使得整個建筑物有一個空間的內部體量，樓層空間和其共享的豎直空間直接發生聯系。建筑物的一統性是這類中庭的主要特點，在現代化的商業建筑中是非常普遍的。

2 目前我國中庭建筑火災危害性

2.1 中庭建筑不易進行防火防煙的分隔

從中庭建筑的結構特點來看，中庭建筑往往是上下空間連為一體的，而且空間面積是非常大的，一旦發生火情，那么火勢和煙氣是非常難以控制的，極易擴散；在國家的規定中，高層建筑的水平防火分區面積一般是不應大于1500m2的，但是按照中庭建筑的特點，其面積是遠遠大于這一數值的，所以火情非常不易控制。

2.2 功能復雜、人員相對比較集中

在建筑物中，中庭建筑是連接建筑物各個空間的建筑，也是人們聚集的場所，所以一旦發生火情，需要緊急疏散的人員數量是比較大的，而且一般的中庭建筑都有著相當的高度，電梯則是其主要的傳遞工具，當發生火情時，電梯不能正常使用，人們只能依靠步梯進行逃生，而建筑物中的人員往往對于中庭的步梯是不熟悉的，再加上人多混亂，極易造成死傷的局面。

2.3 普通探測器無法及時探測火災

從目前我國的消防的特點來看，普通的探測器只能夠探測到高度20m以下的火情，而很多中庭結構往往是30m以上的，不僅如此，火災的煙氣密度較小，因此中庭的頂棚往往是煙氣聚集的場所，一般的火情報警器也是設置在中庭的頂棚的，當煙氣逐漸聚集在頂棚誘發報警器報警時，火災已經發生了很長時間了，其報警作用也沒有起到相應的效果。

2.4 救援、滅火工作困難

中庭建筑一般在高層建筑中，一旦發生火情，消防員需要在多個樓層同時展開滅火行動，因此所需要的救援力量是比較巨大的。中庭建筑結構的特點是容易造成火災迅速蔓延并形成空間立體火災，給消防人員的判斷造成困擾，而且中庭結構空間很大，很難在短時間內尋找和營救受災的人員。

3 中庭建筑的防火設計

3.1 防排煙設計

中庭建筑作為一種共享空間的存在為消防安全工作帶來了極大的挑戰，尤其是煙氣的危害最大，一旦產生火情，高溫的有毒氣體會伴隨著巨大的火焰瞬間充滿整個中庭，給人員帶來極大的生命危害。所以設計合理的排煙裝置是十分重要的。避免高層氣流回流的通風方式設計圖如圖1所示。

圖1 避免高層氣流回流的通風方式設計圖

人工開啟外窗自然排煙。這是一種非常穩妥的排煙方式，而且在大多數中庭建筑中都是存在的。在設計中，在中庭建筑的頂部設置面積大于中庭地面面積的5%的天窗或者側窗，但是這對于中庭有著高度限制，一般對于2～5層的中庭建筑比較有效，而當中庭的高度超過12m的時候，煙氣在上升的過程中會出現層化的現象，遇冷使其密度增大。但是對于高度較高的中庭建筑，上升的煙氣會因為高度的升高而逐漸冷卻，最終沿著中庭的邊緣下降，使得煙氣無法自動通過窗口排入大氣，所以在較高的建筑物中，機械的防煙裝置是非常必要的。

氣動式自動防排煙裝置。這種排煙裝置在國外的中庭建筑物中是非常常見的，這種裝置是以微型的空壓機作為氣動控制的來源，和普通的裝置相比，該裝置的管線布置更加靈活而且可以隱藏，在日常的使用過程中不必擔心短路現象的出現，其結構簡潔、操作簡單、故障發生率較低。該裝置還可以和火災報警系統聯動，在發生火情時，自動打開天窗，將煙氣排除室外，而且該裝置一般都是采用雙扇向上對開式的，開啟的角度可以達到90°，避免了煙氣倒灌的情況。

3.2 防火平面布局設計

在防火平面布局設計中，最主要的就是設置防煙分區，其主要目的就是將煙氣控制在包括起火區的不太大的區域內。目前建筑方面的主要防火分隔措施包括了防火墻、防火門、防火玻璃等，而對于中庭建筑來說，其結構復雜，必須根據實際情況設置。

回廊的防火分隔設置。首先，應當在回廊中設置噴淋的滅火裝置，建議采用能夠快速反應的噴頭從而提高系統的靈敏度。其次，回廊走道的隔墻也是非常有效的防火裝置，其耐火的極限不應該地域高層建筑公共走道墻體的耐火極限值，并且在開口的部位上方設置噴水口，如果采用的是透明玻璃分隔，那么其耐火時間應當不小于1h，并在兩側加裝噴淋系統。而且還要在回廊的外部設置高度不小于80cm的不燃燒裙墻組織火勢豎向蔓延。最后，回廊上要盡可能地少放可燃材料和可燃物。

房間、過廳的防火分隔。對于房間和中庭回廊能夠相通的門窗應當采用自行關閉的乙級防火門窗，而和中庭相通的過廳和通道則需要設置乙級防火門或者耐火極限不低于3h的防火卷簾。卷簾平時是可以收縮在吊頂內的，如果發生火災可以自動或者手動下降，從而切斷火焰。

3.3 安全疏散設計

在中庭建筑物的安全疏散設計中應當主要包括疏散樓梯、走道、疏散指示標志、應急照明燈、疏散陽臺、救生帶等。安全疏散的基本原則就是使得建筑物中的人員能夠迅速地撤離建筑物，到達安全區。需要注意的是，中庭內的步梯和自動扶梯在火災發生的初期，煙氣熱量不是很大的時候是可以起到一定的疏散人員作用的，但是其踏步的寬度和高度不滿足消防安全的要求，尤其是在火災的后期是不能作為疏散通道的。

疏散路線的設計可以分為三個階段，分別是：起火房屋至起火房屋門口、起火房屋門口到樓梯口以及樓梯間的疏散。火災中人員的行為特點是我們設計疏散通道的主要原則，總體來說必須遵循以下七個方面：其一，疏散路線要簡單明了，可以在比較醒目的區域，便于人們尋找。其二，疏散路線必須要保證人員的安全性。其三，疏散路線的設計要符合人們的主要習慣，要設置好明顯的標志來引導人們做好疏散工作。其四，在設計中要避免出現疏散路線和撲救路線相重合，避免在救災和逃生的過程中產生相互干擾的現象。其五，在設計疏散通道時，不要設計為不通暢的“S”型和“U”型，逃生通道的寬度要保持恒定不變，而且走道的上方不能存放妨礙安全疏散的物品。其六，在大中型的商業建筑物內，在每一層中最好同時設置兩個或者兩個以上的疏散方向可以供大量的人員進行疏散和逃生。其七，其他安全疏散裝置的設置應當合理和科學，尤其要做好對于構造的設計。