大空間防火隔離帶設計技術研究

劉剛

（武漢市消防救援支隊，湖北武漢 430000）

0.引言

防火帶是指在建筑中為了防止發生火災時，火勢迅速向其他部位蔓延而設置的一種防火區域。耐火隔斷帶是建筑外墻外保溫體系的重要組成部分，一個完整的體系由內至外一般由墻面、基層、錨栓、黏合劑、耐火隔斷帶、玻纖網格布、飾面層7個部分構成，在這種體系中，一般要求耐火隔斷帶與墻體保溫隔熱板材必須厚薄一致，進行全面積的黏結，而錨栓則需要壓住底層的網格布。目前用于建筑物上的耐火隔斷帶主要分為DY無機化學保溫混凝土砂漿建筑材料、發泡玻璃、巖棉、發泡陶瓷、發泡水泥，以及一些A類的耐火建筑材料制成。在建筑的時候預留了消防帶，既能夠在大火出現時候，抑制大火快速蔓延到建筑物的其他部位，起到快速遏制大火的目的，降低大火所造成的損失，又可以為消防人員的救護工作提供了巨大的方便。

1.大空間防火隔離帶設計技術中出現的問題

1.1 審批出現問題

近年來國家對建設領域的監管力度下調，一些大規模建設如雨后春筍般涌現。建筑人員對這些建筑物進行防火設計的時候，由于防火分區的設計往往和建筑物本身的功能產生了矛盾，所以一旦要設定防火分區，則那些建筑物的功能將無法進行實現，而這樣也就在審核上產生了問題，而建設方也往往會選擇規避審批的辦法。防火隔離帶的設計是建筑工程中必須具備的部分，這是關系到民生底線的問題，即便存在一些審批上的問題，也需要及時溝通解決，建立安全的防火隔離帶設施。

1.2 設計模式陳舊

由于傳統的設計模式已無法適應現在的消防工作要求。所以目前的消防設計規范重點還是對每個設計參數的控制。而工程設計技術人員往往在進行工程設計的時候，忽略了自身實際狀況的特點，完全依據有關規范進行工程設計。盡管這樣可以保障建筑物具有必要的防火能力，但在特殊的情形下，無法實現國家規定的目的。在進行建筑設計的時候，如果建筑設計人員受限于國家有關的法律規定，或者僅僅根據國家有關法規進行建筑設計，就缺乏了自主發展的空間。同時建筑設計人員也沒有明確的設計參數值，導致一些建筑設計會變得有點多余，或者白白地耗費了金錢卻沒有想要的經濟效益。防火隔離帶的設計技術需要在陳舊的觀念和理念中不斷創新，破除陳舊的技術思維，不斷地探索創新，展現設計技術人員的實力和能力，在國家規定的標準內，嚴格執行規定的相關標準，以此保障建筑物防火隔離帶的設計技術標準。

2.大空間防火隔離帶設計

2.1 大空間防火隔離帶技術設計要求

（1）對于大空間建筑物，每個耐火劃分的面積不應超過1500m2，對于單、多層次大空間建筑物，每個耐火劃分的面積不應超過2500m2，對于地下室、半地下大空間建筑物，每個耐火劃分的面積不應超過500m2，在建筑物內部設有自動消防系統時耐火劃分的最高容許面積可擴大一倍，在局部區域設有時也可按該局部區域面積擴大一倍。（2）對于體育館、劇院等的觀眾廳，其耐火劃分的最高容許面積也可按上述的規定相應擴大。（3）一、二類耐火設計等級建筑物內的商場營業廳、展覽廳，在設有自動消防系統和火災自動報警控制系統，且使用不燃或容易爆炸的裝修建筑材料時，如果商場營業廳、展覽廳在多層建筑的首層或上面樓面內同樣設有裝則，每個耐火劃分的總面積則宜限制在5000m2。（4）在實施大空間建筑物的防火分區建筑設計時對標準有明確規定并且按照標準建筑設計并能符合功能需要的建筑物宜根據標準的耐火劃分要求來建筑設計[1]。

2.2 大空間防火隔離帶技術設計方法

（1）高層建筑空心房宜設為一個耐火分區，建筑物須按連通的面積進行計算，為達到法律規定所容許的最高面積，應在開放部份設定相當于防火墻耐火限度的消防卷簾及水幕隔斷，管井用不燃體封隔等安全措施。臥室與頂層中庭回廊相連的大門，應能自行關閉的乙層防火窗，與空心房相連的過廳、通道應裝有防火窗以及消防卷簾，而空心房的各個樓層回廊則應裝有火災自動報警系統、自動噴水控制系統。（2）利用增設火災事故手動應急報警系統和手動噴射消防系統，以實現將消防分區增加一倍建筑面積的目的。通常在大空間建筑物中應使用非接觸式建筑物火災檢測器，一般為光束對射型或圖像式檢測器，自動噴射消防系統的噴頭則使用了大水滴快速反應噴嘴及中遠程數控水槍。（3）應用優化的防火設計的方法。首先，針對各個地區的火災事故類型構建了火災場景模式。著火荷載的規模、可燃物的化學特性、以及通風條件，是判斷火災事故嚴重性的3個關鍵因素。其次經過對火災過程的模擬，即對放熱量程度和時間的判斷，才能確定對整個建筑物各個部分構件防火性能、耐火分區、防排煙、安全疏散等各方面的要求。對防火性能、耐火分區、防排煙、安全疏散等各方面都進行了安全檢測。（4）在模擬計算與量化分析的基礎上，大空間展示建筑物其內部防火分區既可按一個展示廳劃定，而展覽廳內又可通過消防隔離帶的方式劃定動態的消防隔離區或防火分區。（5）高大空間中在設置防火分區時，如果水平與垂直高度均超過了規定的要求，而防火墻或者防火卷簾等耐火隔斷物又無法設置或起到不了相應的隔火效果，可以考慮增加建筑的耐火等級、建筑結構的防火極限，又或是設置多層水幕或者復合耐火卷簾等，在耐火卷簾的二端都需要設置自動噴淋排水系統，來實現更高的耐火安全系數[2]。

3.大空間防火隔離帶設計技術實踐對策

3.1 轟然技術

一般情況下建筑物內著火的主要產生因素是：可燃性的固體陰火，在達到規定工作溫度后變為明火作業，然后在周圍有害物的影響下迅速提高引燃速率，并在動火上空產生煙羽流，在升騰過程中迅速吸入周圍空氣，最后迅速蔓延至整個空間。在現階段室內所產生的轟燃與周圍地面可燃性物質在零點零kW/m之間密切相關，同時，還與地面可燃物特性、向燃區內供給的大量空氣等因素有關。此外，在部分空間面積相對較大的建筑物內，其所供給的空氣又相對較多，且室內氣溫上升速度較慢，熱能散失迅速，因而很不易轟燃;部分建筑內在地減溫效應的影響下，也很不易產生轟然。為了更好防止火勢的蔓延，符合消防要求，先需設定好消防分區，而后再控制可燃物量，并控制空氣的供應量，以防止火勢更大范圍的擴散。當然，這些舉措的執行都需要全面、科學地分析建筑工程，并執行相關的規范、管理與制度，從而達到最終的控制火勢蔓延目標。防火隔離帶的設計要充分保證在科學合理的條件內實施，以此更好地保證防火隔離的效果，控制空氣的供應量，從設計上著手，保障防火隔離帶設計符合消防規范的要求[3]。

3.2 實施動態特性消防帶

以往人們對耐火劃分的普遍認識是利用消防窗、防火墻等基礎設施隔斷建筑物空間，以便將火勢范圍限制在合理區域內。它強調的是對火勢范圍的限制，是一種靜止性的手段。但同時耐火劃分又具有另外的含義，無需隔斷建筑物空間，通過有效的水噴淋實驗設施，將火勢范圍限制在相對較小的區域內。該措施強調的是對起火點的管理，是一個動態性的手段，它可以把火勢范圍限制在整個耐火劃分中。同時，在對實施動態特性的消防分區加以確定時，還必須綜合考慮建筑特性、功能要求，并按照建筑空間、環境、物流條件等要求的差異，以及根據建筑的其他特性考慮消防分區的總體設計方法，并經過對各種措施的綜合性分析，選定了比較適宜的消防措施、消防分區總體設計方法。雖然現階段，在我國沒有比較權威的消防分區總體設計方法，但從實踐狀況分析，在建筑內形成靈敏性的消防裝置、起動火災得到有效抑制，建立了科學、合理的疏散系統，同時在具有比較健全的消防資源、管理機構時，還需要采用實施動態特性的消防分區方式。采用新型的防火隔離帶的設計措施，從空間、整體布局以及環境設計方面進行深入的思考和設計，防火隔離帶的設計技術在實踐中能夠達到充足的使用率，以便于火災等能夠在有效范圍內得到控制[4]。

3.3 自動掃描噴水消防技術設置

自動掃描定向噴水消防控制系統是一種高度智能化的控制器，不僅具有相對大的體積，而且還要求具有相對大的保護范圍，高度一般在零點零米以上，以比較適合于大跨度、大空間的建筑，也更好處理較難消防技術工作問題。該控制器主要是由泵、供應管道、消防水泵、總線管理設備等共同構成，運行過程：平時將控制器設定為監控狀態，如果出現火情，必須馬上進行掃描、定向處理，然后報警、啟水泵、開啟閘門、灑水、撲救等。待消防管理控制管理系統回復常規監控狀態后，如繼續燃燒則必須立即重復以上過程，直至完全消防控制滅火工作。由于計算機的廣泛應用，也賦予了該控制系統一定的智能特性，能全面地解析環境，并利用對計算機的大數據分析、評估，進行滅火控制管理。因此，在火情發生后必須立即探測，并精確定位著火點、迅速撲救。防火隔離帶的設計技術中采用智能化的特性進行設計，現代化的設備的使用，能夠充分滿足設計的要求，使得火災隱患能夠得到合理的控制，并在一定范圍內采取有效措施，利用技術設施進行探測，使火災能夠得到智能化的控制。

3.4 科學合理的設置控制系統

在大跨度、大空間的建筑物上，火災中的濃煙往往是危及人類生活、甚至蔓延火災的關鍵因素，防火隔離帶的設計是必備的建筑設計。通過科學合理地設置防火隔離帶進行控制系統，在建筑中有一些相對比較大的空間，建筑大結構中具有相對大的儲煙空間，通過科學、合理的設置控制系統，可以延緩濃煙的來臨速率，通過對建筑結構的隔斷有效分散濃煙。若該操作中要想更好地遏制火災，須增加消防措施，保障人們不受煙塵的威脅。而從另一方面來說，雖然在建筑內無法通過消防隔斷措施來劃定消防分區，然若從消防隔離帶的概念上合理劃定消防單元，就可達到遏制火災蔓延的目標，保證居民、小區，住宅用火的安全，能夠快速有效地控制火災等情況。

4.結語

因為大空間公共建筑自身的特殊性，在進行耐火分區設計的時候，需要科學合理地選取寬度，既不能由于耐火分區而影響了建筑物自身的功能，也不能忽視了耐火分區的意義。針對防火隔離帶的設計技術實踐，還需要提供一個關于消防分區建筑設計的基本思考與計算方法，使建筑設計人員在進行建筑設計的時候有所借鑒，以此保證防火隔離帶設計的科學合理。此外，在進行防火設計的時候，要進一步加強對自動化消防系統的應用，強化大空間防火隔離帶設計的現代化建設和發展，能夠在建筑工程中充分利用。