高層建筑防火分隔關鍵技術研究

摘要：高層建筑因人員密集、結構復雜以及火災蔓延迅速等特點，對防火分隔設計提出了更高要求。圍繞高層建筑防火分隔的關鍵技術進行研究，分析了防火分隔的基本原則，包括其概念、規范要求及設計挑戰，從水平防火分隔、垂直防火分隔、防火材料與構造、機電系統防火分隔等方面探討了核心技術要點，以期為高層建筑防火分隔設計關鍵技術研究提供參考。

關鍵詞：高層建筑；防火分割；關鍵技術

高層建筑因結構復雜、人員密集、火災蔓延迅速等特點，防火分隔成為遏制火勢擴散、保障人員疏散和消防救援的關鍵措施。然而，傳統防火分隔設計在耐火材料適應性、豎向火災傳播控制、機電系統防火隔斷等方面仍面臨挑戰。近年來，BIM技術、智能化火災監測系統及新型防火材料的應用，為防火分隔設計提供了更高效的解決方案。但如何結合建筑功能需求優化防火分隔策略，仍是當前研究的重要方向。本文將探討高層建筑防火分隔的關鍵技術，包括水平與垂直防火分隔、防火材料與構造、機電系統防火等，并分析其實施與管理措施，提出優化策略，以提升高層建筑的消防安全水平。

1 高層建筑防火分隔概述

1.1" 防火分隔的概念與作用

防火分隔是指在建筑內部通過耐火構件或防火設施，將建筑內部劃分為相對獨立的防火單元，以限制火勢和煙氣的蔓延，保障人員安全疏散，并為消防救援爭取時間。在高層建筑中，防火分隔主要通過防火墻、防火隔墻、防火門窗、防火卷簾、樓板及封堵措施實現。其核心作用在于有效阻止火勢在建筑水平或豎向方向上的擴散，降低火災對人員和財產的威脅，同時確保消防救援的順利開展。

1.2" 現行建筑防火規范對防火分隔的要求

現行建筑防火規范對高層建筑的防火分隔提出了明確要求，涵蓋防火分區劃分、構件耐火極限、樓梯間及電梯井封閉措施等方面[1]。根據《建筑防火通用規范》的要求，高層建筑應合理劃分防火分區，防火墻耐火極限應不低于3.00h，樓板不低于1.50h，防火門應滿足相應的耐火等級。此外，針對不同類型的高層建筑，如住宅、商業綜合體和超高層建筑，還規定了不同的防火分隔措施，以適應建筑功能和使用需求，確保火災發生時建筑結構的穩定性和人員安全。

1.3" 高層建筑火災特性與防火分隔設計挑戰

高層建筑火災具有燃燒猛烈、煙氣擴散快、豎向蔓延嚴重、人員疏散困難等特性，這些因素給防火分隔設計帶來了挑戰。首先，建筑內部功能區復雜，不同區域的防火需求差異較大，要求防火分隔設計兼顧安全性和實用性。其次，建筑幕墻、豎向管井、電纜橋架等部位易成為火勢蔓延通道，需要采取特殊的封堵和防火措施。最后，部分高層建筑采用開放式布局和大空間設計，傳統防火分隔手段難以完全適應，如何在保證建筑美觀性和實用性的同時提高防火分隔效果，是當前亟待解決的問題。

2 高層建筑防火分隔設計關鍵技術

2.1nbsp; 關鍵部位分隔技術

樓板是高層建筑水平防火分隔的核心構件，其耐火極限直接影響火災在不同樓層之間的蔓延速度。根據《建筑設計防火規范》的規定，高層建筑樓板的耐火極限不應低于1.50h，如避難層等關鍵部位應達到2.00h。為提高樓板的耐火性能，通常采用鋼筋混凝土結構，并在樓板表面增加耐火涂層或鋪設防火板材。此外，為防止火災通過樓板縫隙、管線孔洞等部位蔓延，需采用防火封堵材料進行密封，同時加強對建筑內部機電管線的耐火保護。

樓梯間和電梯井是高層建筑內部的主要垂直通道，一旦發生火災，煙氣極易沿這些通道迅速擴散，影響人員疏散和消防救援。因此，高層建筑必須設置封閉樓梯間或防煙樓梯間，并配備耐火極限不低于1.00h的防火門，以阻隔煙火蔓延。同時，電梯井需采取防火封閉措施，如在井道內安裝防火擋煙垂壁，并在電梯前室設置正壓送風系統，以形成安全的避難空間。此外，消防電梯需采用獨立井道，并與其他電梯井分隔，以確保火災時仍能正常運行，服務于救援工作。

建筑幕墻和外墻是高層建筑火災傳播的重要路徑，尤其是當火勢突破窗戶或幕墻縫隙后，極易沿外立面快速蔓延[2]。因此，高層建筑幕墻應設置水平和豎向防火分隔措施，如在樓層之間安裝防火隔板，確保幕墻與樓板之間的縫隙封堵嚴密，同時采用具有耐火性能的密封材料。此外，為減少外墻火災的擴散風險，應選用不燃或難燃材料作為外墻裝飾和保溫層，并嚴格控制建筑外立面可燃物的使用。對于開窗比例較大的建筑，應在窗口上方設置防火挑檐或安裝防火窗，以阻止火焰直接傳播至上層，提高整體防火安全性。

2.2" 垂直防火分隔技術

垂直防火分隔是高層建筑防火設計的重要環節，主要通過設置防火隔墻、安裝防火門窗、管道井封堵及防火卷簾等措施，防止火勢沿建筑豎向蔓延。防火隔墻通常采用耐火極限不低于2.00h的防火材料，如鋼筋混凝土墻、輕質防火隔板等，以有效分隔不同防火分區。防火門窗的應用同樣關鍵，例如，疏散通道和重要設備間需安裝防火門，其耐火極限一般不低于1.00h，同時配備閉門器和密封條，以阻止煙氣擴散。

豎向管道井、設備井等豎向通道是火災擴散的主要隱患區域，必須進行有效的防火封堵。通常采用防火封堵材料，如防火泥、防火板、防火涂料等，對穿越樓層的電纜、風管、給排水管等進行密封，以防止火焰和煙氣沿縫隙傳播。此外，建筑內部需合理設置防火分區，并在相應位置安裝防火卷簾系統，以滿足防火分隔和人員疏散的需求。例如，在大型商業綜合體、地下空間等場所，可通過自動防火卷簾實現可變防火分區，在火災發生時迅速形成封閉隔離，提高建筑整體防火安全性。

2.3" 防火材料選擇

防火材料的合理選擇是提升結構耐火性能的關鍵前提。例如，鋼筋混凝土因其良好的耐火性，廣泛應用于承重結構和防火分隔構件，而耐火磚、加氣混凝土、防火玻璃等材料則適用于防火墻、防火門窗及樓板。對于建筑飾面和保溫層，建議選用不燃或難燃材料，如巖棉、玻璃棉等無機材料，能有效減少火災發生和蔓延的風險。此外，隨著建筑技術的發展，新型復合防火材料不斷涌現，如硅酸鹽防火板、高強度耐火涂層混凝土等，也在現代建筑防火分隔中得到了廣泛應用，提高了整體防火安全性。

3 高層建筑防火分隔的施工與管理

3.1" 防火分隔施工

施工單位應嚴格按照設計方案和相關防火規范進行施工，確保防火隔墻、防火門窗以及防火封堵材料的安裝符合標準。對于鋼結構的防火涂層施工，需要嚴格控制涂層的厚度和均勻性，避免出現漏涂、流墜等現象，確保其耐火性能達到設計要求。施工期間應定期檢查施工現場的防火設施，確保所有防火分隔構件的施工質量與設計一致，避免因施工不當導致防火隔離失效。

建筑各項機電系統的安裝也應同步進行防火控制。例如，電纜穿越防火墻時，需按要求設置防火封堵材料，能有效阻止火焰和煙氣的蔓延。施工單位應定期組織專項檢查，確保所有管道、設備及電氣設施的防火分隔措施得以落實，對于不符合要求的部位，應及時進行整改。

3.2" 防火分隔設施的管理

高層建筑投入使用后，防火分隔設施的定期維護和檢測是保障建筑防火安全的基礎[3]。防火分隔設施，如防火門、防火窗、防火墻等，應制定詳細的檢查計劃，定期對這些設施進行全面檢查。對于防火門，要重點檢查其開啟狀況，確保門體無變形、關閉嚴密。此外，建筑內的防火隔斷和封堵系統應仔細檢查，確保無松動或破損，封堵材料沒有老化或脫落。

隨著建筑使用年限的增加，防火分隔設施的性能會逐漸下降，因此定期的檢測非常重要。檢測可以采用紅外成像、氣密性測試等手段，確保防火系統各項性能符合要求。對檢查中發現的問題，及時進行修復和更換，確保防火分隔設施始終處于最佳狀態，防止因設備故障或老化導致防火安全隱患。

在高層建筑的防火分隔管理過程中，常見問題包括防火分隔設施的老化、損壞以及維護不及時等，導致防火系統未能在火災中發揮應有作用。部分建筑在竣工后，防火門和隔墻可能會因裝修或其他原因被擅自拆除或改動，造成防火隔離失效。此外，由于部分建筑管理方忽視了防火分隔設施的定期檢查和維護，致使隱患未能及時發現，影響了建筑的整體防火安全。

4 高層建筑防火分隔技術的發展趨勢

4.1" 智能化防火分隔技術

智能化防火分隔技術的應用是高層建筑防火領域的一個重要發展趨勢。隨著物聯網和人工智能技術的進步，智能感知系統已經開始在防火分隔技術中發揮重要作用。這些系統通過安裝傳感器，實時監測建筑內部的溫度、煙霧濃度和火災發生的初期跡象，當火災發生時，能夠自動觸發報警系統并啟動相關防火設備，如自動關閉防火門、防火卷簾等，從而在初期階段有效遏制火災蔓延。智能化防火系統還可以與建筑的消防控制系統相連，提供實時數據和火災情況的遠程監控，實現建筑物防火管理的全方位監控與控制。

4.2" 綠色防火建材的應用與推廣

隨著環保和可持續發展理念的日益普及，綠色防火建材的應用成為高層建筑防火分隔技術的重要發展方向。綠色防火材料不僅具備良好的防火性能，而且在生產和使用過程中對環境的影響較小。例如，采用無機材料如硅酸鈣板、玻璃纖維防火板等，不僅能夠有效阻止火災蔓延，還能夠減少有害氣體的排放，符合綠色建筑的標準。

5 結束語

高層建筑防火分隔設計技術在保障建筑安全中起著至關重要的作用。隨著城市化進程的推進，高層建筑數量不斷增加，火災防控面臨的挑戰也日益復雜。本文探討了防火分隔的基本原則、關鍵技術、實施管理和未來發展趨勢，指出了當前技術的突破與未來的發展方向。智能化、綠色建材、BIM技術的結合以及新型防火分隔體系的創新，顯著提升了防火分隔的效率與安全性。盡管如此，防火分隔設計仍面臨設施維護、機電系統安全等問題，未來需要進一步優化技術和提升管理水平。

參考文獻

[1]張成林.淺析建筑消防工程中防火分隔技術的應用[J].中國設備工程，2024（16）：6-8.

[2]齊慶永，任二林.淺談建筑消防工程中防火分隔施工技術的應用[J].中國設備工程，2024（2）：199-201.

[3]馬益.探究建筑消防工程中防火分隔施工技術[J].消防界（電子版），2024，10（9）：48-50.