民用建筑防火设计

民用建筑防火设计摘要：针对建筑防火设计的目的和重要性，分别从耐火等级的确定、 防火分区、疏散楼梯、安全疏散等几个方面论述了民用建筑防火设计 应该注意的问题，避免设计中存在的安全隐患，防止火灾的发生，保 证人身和财产安全。关键词：民用建筑，防火设计，安全疏散，安全隐患，耐火等级 引言火灾是自然灾害中最危险、最常见、最具毁灭性的灾害之一。近 些年来，民用建筑的火灾常有发生，使得防火设计成为建筑设计的一 项重要内容。火灾发生的大部分原因是由于疏散和扑救等方面的问 题，导致火灾的扩大，给国家和人民的生命财产造成了严重损失。针对建筑防火问题，国家也相继修订了有关的设计规范，严格了 管理体制，强化了监督审查机能。根据建筑防火设计的原则：预防为 主、防消结合。本文将从耐火等级的确定、防火分区、疏散楼梯、安 全疏散、灭火器配置等几个方面论述了民用建筑防火设计应该注意的 问题。失火原因与燃烧条件建筑物失火的原因是多种多样、错综复杂的，如违反电气安装及 使用安全规定、违反安全操作规定、吸烟、玩火、自然灾害等。燃烧发生必须具备三个条件：可燃物、助燃物和火源。可燃物、助燃物、火源三者缺一不可。三者同时存在，而且可燃 物、助燃物要具备一定的数量或浓度，火源具有一定的能量，可燃物 才会被点燃，火灾才会发生。火灾的发展和蔓延建筑火灾是指烧损建筑物及其收容物品的燃烧现象。建筑物一旦 失火，其火势蔓延之快是十分惊人的。火从起火房间向外蔓延的途径，主要有以下几个方面：（1）由外墙窗口向上层蔓延在现代建筑中，火通过外墙窗口喷出烟和火焰，沿窗间墙及上层 窗口窜到上层室内，这样逐层向上蔓延，会使整个建筑物起火见图 8.68（a）。若采用带形窗更易吸附喷出向上的火焰，蔓延更快。为了防 止火势蔓延，要求上、下层窗口之间的距离，尽可能大些。要利用窗 过梁、窗楣板或外部非燃烧体的雨蓬、阳台等设施，使烟火偏离上层 窗口，阻止火势向上蔓。（2）火势的横向蔓延火势在横向主要是通过内墙门及隔墙进行蔓延。如户门为可燃的 木质门，被火烧穿；铝合金防火卷帘因无水幕保护或水幕未洒水，导 致卷帘被熔化；管道穿孔处未用非燃材料密封等处理不当导致火势蔓 延；铁皮防火门在正常使用时是开着的，一旦发生火灾，不能及时关闭；当采用木板隔墙时，火容易穿过木板缝隙窜到墙的另一面，木板 极易燃烧；等等。（3）火势通过竖井等蔓延在现代建筑物中，有大量的电梯、楼梯、垃圾井、设备管道井等 竖井，这些竖井往往贯穿整个建筑，若未作周密完善的防火设计，一 旦发生火灾火势便会通过竖井蔓延到建筑物的任意一层。（4）火势由通风管道蔓延建筑物的耐火等级划分建筑物耐火等级的目的在于根据建筑物的用途不同提出不同 的耐火等级要求，做到既有利于安全，又有利于节约基本建设投资。 现行建筑设计防火规范将建筑物的耐火等级按建筑构件的耐火极 限和燃烧性能划分为四级。建筑物所要求的耐火等级确定之后，其各 种建筑构件的燃烧性能和耐火极限均不应低于表中相应耐火等级的 规定。对于各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限，可查阅建筑设计 防火规范（GBJ16-8）。现就构件的耐火极限和燃烧性能作如下说明：构件的耐火极限构件的耐火极限是指构件在标准耐火实验在中，从受到火的作用 时起，到失去稳定性或完整性或绝热性止，这段抵抗火作用的时间， 一般以小时计。构件的燃烧性能构件的燃烧性能分为三类，即非燃烧体、难燃烧体和燃烧体。非燃烧体是指用非燃烧材料做成的构件，如天然石材、人工石材、金属材料等。难燃烧体是指用不易燃烧的材料做成的构件，或者用燃烧材料做 成，但用非燃烧材料作为保护层的构件，例如沥青混凝土构件、木板 条抹灰的构件均属于难燃烧体。燃烧体是指用容易燃烧的材料做成的构件，如木材等。根据各级耐火等级中建筑构件的燃烧性能和耐火极限特点，可大 致判定不同结构类型建筑物的耐火等级。一般来说，钢筋混凝土结构、 钢筋混凝土砖石结构建筑可基本定为一、二级耐火等级；砖木结构建 筑可基本定为三级耐火等级；以木柱、木屋架承重及以砖石等不燃烧 或难燃烧材料为墙的建筑可定为四级耐火等级。民用建筑防火分区1、防火分区的重要意义设计民用建筑必须遵循国家建筑设计防火规范的规定，在设 计时根据使用性质，选定建筑物的耐火等级，设置防火分隔物，分清 防火分区，保证合理的防火间距，设有安全通道及疏散通口，保证人 员及财产的安全，防止或减少火灾的危害。随着国家建设事业的发展，现代建筑其规模趋向大型化、多功能 化发展，如北京饭店新楼标准层面积达2800m2。有的单层纺织厂房， 占地面积4万多m2,有的工业厂房9层高达54m等等。这样大的范 围内，若不按面积，按楼层控制火灾，一旦某处起火成灾，造成的危 害是难以想象的。因此，要在建筑物内设置防火分区。2、防火分区的原则（1）建筑物面积过大，室内容纳人数和可燃物的数量也相应增 大，火灾时燃烧面积大，燃烧时间长，辐射热强烈，对建筑结构的破 坏严重，火势难控制，对消防扑救人员、物资疏散都很不利。为了减 少火灾造成的损失，对建筑防火分区的面积，按照建筑物耐火等级的 不同，给予相应限制，即耐火等级高的防火分区面积要适当大些，耐 火等级低的防火分区面积就要小些。一、二级耐火等级的民用建筑，耐火性能较高，除了未加防火保 护的钢结构以外，导致建筑物倒塌的可能性较小，一般能较好地限制 火势蔓延，有利于安全疏散和扑救火灾，所以，规定防火分区面积为 2500m2。三级建筑物的屋顶是可以燃烧的，能够导致火灾蔓延扩大， 故防火分区面积应比一、二级要小，一般不超过1200m2。四级耐火 等级建筑的构件大多数是易燃或可燃的，所以防火分区面积不宜超过 600 m2。同理，除了限制防火分区面积外，对建筑物的层数和长度也 提出了限制，详见表8.7。（2）建筑物内如有上下层相通的走马廊、自动扶梯等开口部位 时，应按上、下连通层作为一个防火分区，其建筑面积的允许值取决 于建筑的耐火等级及使用功能。（3）建筑物的地下室、半地下室应采用防火墙分隔成面积不超 过500m2的防火分区。民用建筑的安全疏散1、安全疏散的重要性民用建筑中设置安全疏散设施的目的，在于发生火灾时，使人员能迅速而有序地通过安全地带疏散出去。特别是影剧院、体育馆、大 型会堂、歌舞厅等大量人员密集的公共建筑物中，疏散问题更为重要。2、安全疏散路线建筑物内的安全疏散路线应尽量短捷、连续、畅通而无障碍地通 向最安全出口。安全疏散路线一般可分为三种：（1）室内室外（2）室内走道室外（3）室内一走道楼梯（楼梯间）一室外3、疏散楼梯每一幢公共建筑均应设两个楼梯。对于使用人数少或除幼儿园、 托儿所、医院以外二、三层建筑时，也可以只设一个疏散楼梯。（1）开敞式楼梯间对标准不高、层数不多或公共建筑门厅的室楼梯常采用开敞形式 在建筑端部的外墙上常采用设置简易的、全部开敞的室外楼梯。该类 楼梯不受烟火的威胁，后者可供人员疏散使用，也能供消防人员使用。 此外，侵入楼梯处的烟气能迅速被风吹走，也不受风向的影响。因此， 它的防烟效果和经济性都较好，结合我国国情应尽量采用，当造型处 理得当时，还可以为建筑立面增添风采。（2）封闭式楼梯间按照防火规范的要求，医院、疗养院、病房楼、影剧院、体育馆 以及超过五层的其他公共建筑，楼梯间均应为封闭式。1）不带封闭前室的封闭楼梯间。当建筑标准不高且层数不多时宜采用，设置防火墙、防火门与走道分开，并保证楼梯间有良好的采 光和通风。2）带前室的封闭楼梯间。高度超过32m的高层建筑，疏散楼梯 应采用能防烟火侵袭的封闭形式。这种形式常设有排烟前室，此时前 室就起增强楼梯间的排烟能力和缓冲人流的作用。封闭前室也可以用 阳台廊代替。4、安全出口及数目对于层数较低（三层及三层以下），建筑面积较小，使用人数较 少且具有独立疏散能力的建筑符合下列要求时也可以只设一个出口：（1）一个房间的面积不超过60m2,且人数不超过50人时，可 设一个门；位于走道尽端的房间（托儿所、幼儿园除外）内由最远一 点到房门口的直接距离不超过14m，且人数不超过80人时，也可设 一个向外开启的门，但门的净宽不应小于1.4m。（2）二至三层的建筑（幼儿园、托儿所除外）符合要求时也可 设一个疏散楼梯。（3）单层公共建筑（托儿所、幼儿园除外）如面积不超过200m2, 且人数不超过50人时，可设一个直通室外的安全出口。（4）设有两个以上疏散楼梯的一、二级耐火等级的公共建筑， 如顶部局部升高时，其高出部分的层数不超过两层，每层面积不超过 200 m2，人数之和不超过50人时，可设一个楼梯。但应另设一个直 通平屋面的安全出口。（5）九层及九层以下，每层不超过6户，建筑面积不超过400 m2的塔式住宅，可设一个楼梯。（6）超过六层的组合式单元住宅和宿舍，各单元楼梯间均应通 向平屋顶，如户门采用乙级防火门时，可不通至屋顶。（7）地下室、半地下室每个防火分区的安全出口数目不应少于 两个。面积不超过50 m2,且人数不超过10人时可设一个。5、疏散宽度及距离（1）民用建筑底层疏散外门、疏散楼梯和走道的宽度指标。1）每层人数不等时，其总宽度可分层计算，下层楼梯的总宽度 按其上层人数最多一层的人数计算。2）疏散楼梯和走道的宽度应为净宽。3）当使用人数少于50人时，楼梯、走道和门的最小宽度可适当 减小。但门的最小宽度不应小于800mm。4）单、多层建筑底层门的总宽度应按该层以上人数最多的一层人 数计算，不供楼上员疏散的外门，可按本层人数计算。5）底层外门的总宽度应按该层或该层以上人数最多的一层计算； 不供楼上人员疏散的外门，可按本层人数计算。（2）观众厅疏散宽度指标1）观众厅的疏散内门和观众厅外的疏散外门、楼梯和走道的宽 度，厅内疏散走道宽度应不小于0.6m/100人，且每一走道最小净宽 不应小于0.8m。2）观众厅横走道之间的座位排数不宜超过20排，纵走道之间每 排座位不超过22个（体育馆每排不应超过26个），当前后排座位间的90cm时，可增至50个（设建筑内的观众厅座位则可增至44个）， 仅一侧有纵走道时，座位数减半。（3）单层及多层民用建筑的安全疏散距离1）敞开式外廊建筑的房间门至外部出口或楼梯间的最大距离可 按规定增加5m。2）有自动喷水灭火系统的建筑物，安全疏散距离可按规定增加 25%。3）房间的门至非封闭楼梯间的距离，如房间位于两个楼梯间之 间时，应按本表减少5m；如房间位于袋形走道两侧或尽端时，应按 本表减少2m，楼梯间的底层处应设置直接对外的出口。当层数不超 过四层时，可将对外出口布置在离楼梯间不超过15m处。4）不论采用何种形式的楼梯间，袋形走道两侧或尽端的房门到 外部出口或楼梯间的最大距离不应超过表中的规定。结论建筑防火设计是防火设计的根本，要根据“预防为主，防消结合” 的原则，正确理解防火规范，妥善处理好“使用功能”和“防火疏散” 之间的矛盾，从耐火等级的确定、防火分区、疏散楼梯、安全疏散等 方面做出可行的设计方案，采取防火措施，防止和减少火灾危害，保 障生命安全和财产损失。参考文献：建筑消防设计中常见问题民用建筑消防系统的设计常识（部分）建筑消防防火设计关于高层民用建筑防火设计民用建筑防火设计相关问题的探讨民用建筑防火规范