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建筑安全学民用建筑设计防火主讲：赵运铎哈尔滨工业大学建筑学院建筑技术教研室建筑技安研究室2007年1月第一篇建筑设计防火第1章建筑火灾及防火对策第2章建筑耐火设计第3章建筑防火分区设计第4章安全疏散设计第5章总体布局与布置设计防火第6章建筑内部装修设计防火第3章建筑防火分区设计3.1概述3.2单、多层建筑防火分区设计3.3高层民用建筑防火分区设计3.4幕墙、中庭、自动扶梯的防火分隔设计3.1概述3.1.1防火分区的定义和作用所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域（空间单元）。其蔓延的方式主要通过热气体对流、热辐射作用。划分防火分区对消防扑救和人员疏散也是十分有利的。消防队员为了尽快扑灭火灾，常常采用堵截、包围、穿插分割的方式来隔断火区，然后再扑灭火灾。因此人们在火灾发生时，只要从着火的防火分区中逃出，其安全也就基本上能够得到了保障，也确保了安全疏散工作的顺利进行。3.1.2防火分区类型（1）水平防火分区（2）竖向防火分区（3）特殊部位和重要房间的防火分隔水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物，按规定的面积标准，将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔，如图3-1所示。图3-1水平防火分区示意图返回竖向防火分区是指用耐火性能较好的钢筋混凝土楼板及窗间墙（含窗下墙），在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔，以防止火灾从起火层向其他楼层蔓延，如图3-2所示。图3-2竖向防火分区示意图返回特殊的部位和重要的房间主要有：各种竖向井道、附设在建筑物中的消防控制室、设置贵重设备和储存贵重物品的房间、火灾危险性大的房间以及通风空调机房等。其防火分隔划分的范围大小、分隔的对象和分隔物的耐火性能要求等与上述两类防火分区有所不同。3.1.3防火分区的分隔物构造和要求防火分隔物是指能在一定时间内阻止火势蔓延，且能把建筑内部空间分隔成若干较小防火空间的构件。防火分区的分隔物是防火分区的边缘构件。常用的防火分隔物：防火墙、防火门、防火卷帘、防火水幕带、防火阀和排烟防火阀、耐火楼板、上下楼层之间的窗槛墙、封闭防烟楼梯间等。3.1.3.1防火墙防火墙根据其在建筑中所处的位置和构造形式分为横向防火墙、纵向防火墙、室内防火墙、室外防火墙、独立防火墙等。对于防火墙的耐火极限、燃烧性能、设置部位和构造要求是：(1)防火墙应为不燃烧体，其耐火极限按现行的《建筑设计防火规范》规定为4h，《高层民用建筑防火规范》规定为3h。(2)防火墙应直接设置在基础上或耐火性能符合有关防火设计规范要求的梁上。设计防火墙时，应考虑防火墙一侧的屋架、梁、楼板等受到火灾的影响破坏时，不至于使防火墙倒塌(3)防火墙应截断燃烧体或难燃烧体的屋面结构，且高出屋面不小于50cm。（如图3-3）防火墙应高出不燃烧体屋面不小于40cm（图3-3）。但当建筑物的屋盖为耐火极限不低于0.5h的不燃烧体时，高层建筑屋盖为耐火极限不低于1.0h的不燃烧体时，防火墙可砌到屋面基层的底部，可不必高出屋面，如图3-4所示。图3-3防火墙高度图3-4防火墙砌至屋面基层底部(4)建筑物的外墙如为难燃烧体时，防火墙应突出难燃烧体墙的外表面40cm（图3-5），防火带的宽度，从防火墙中心起每侧不应小于2m（图3-6）。图3-5用防火墙分隔难燃烧体外墙图3-6用防火带分隔难燃烧体外墙(5)防火墙中心距天窗端面的水平距离小于4m，且天窗端面为难燃烧体时，应将防火墙加高，使之超过天窗结构40～50cm，以防止火势的蔓延（图3-7）。（1）与天窗平行时（2）与天窗垂直时图3-7靠近天窗时的防火墙(6)防火墙内不应设置排气道，民用建筑如必须设置时，其两侧的墙身截面厚度均不应小于12cm。(7)防火墙不应开设门窗洞口，如必须开设时，应采用甲级防火门、窗（耐火极限为1.2h），并应能自行关闭。(8)输送可燃气体管道、甲.乙.丙类液体管道不应穿过防火墙，其他管道不宜穿过防火墙，如必须穿过时，应采用不燃烧体将缝隙填实。(9)建筑物内的防火墙不宜设在转角处。如设在转角附近，内转角两侧上的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4m（图3-8）。当相邻一侧有固定乙级防火窗时，距离可以不限。(10)紧邻防火墙两侧门窗洞口之最近边缘水平距离不应小于2m（图3-9），如装有固定乙级防火窗时，可不受此限制。图3-8设在建筑物转角处的防火墙图3-9防火墙两侧门、窗、洞口之间的距离3.1.3.2防火门防火门除具有普通门作用外，还具有防火、隔烟的特殊功能。防火门必须具有合理的选材、良好的结构及可靠的耐火性能。（1）防火门的分类和构造a.防火门按其耐火极限分b.按其所用的材料分:木质防火门、钢质防火门和复合材料防火门；c.按其开启方式分:平开防火门和推拉式防火门；d.按门扇结构分:镶玻璃防火门和不镶玻璃防火门；NEXT1.甲级防火门。耐火极限不低于1.2h的门为甲级防火门。甲级防火门主要安装于防火分区间的防火墙上。建筑物内附设一些特殊房间的门也为甲级防火门，如燃油气锅炉房、变压器室、中间储油等。2.乙级防火门。耐火极限不低于0.9h的门为乙级防火门。防烟楼梯间和通向前室的门，高层建筑封闭楼梯间的门以及消防电梯前室或合用前室的门均应采用乙级防火门。3.丙级防火门。耐火极限不低于0.6h的门为丙级防火门。建筑物中管道井、电缆井等竖向井道的检查门和高层民用建筑中垃圾道前室的门均应采用丙级防火门。返回(2)防火门的一般要求防火门是一种活动的防火分隔物，除了应该具备有较高的耐火极限外，在构造、安装等方面也有一般的要求，关闭紧密，不窜烟火；启闭性好；安装位置合适；对木质防火门和含有木质构件的难燃烧体防火门要设置泄气孔等。用于防火墙上的甲级防火门，宜做成自动兼手动的平开门或推拉门，并且在关闭后能从门的任何一侧用手开启，也可在门上装设便于通行的小门。检查防火门时，还应注意以下几点：1.防火门应为向疏散方向开启（设防火门的空调机房、库房、客房等除外）的平开门，并在关闭后能从任何一侧手动开启。2.用于疏散走道、楼梯间和前室的防火门，应能自行关闭。3.双扇和多扇防火门，应设置顺序闭门器。4.常开的防火门，在发生火灾时，应具有自行关闭和信号反馈功能。5.设在变形缝附近的防火门，应设在楼层数较多的一侧，且门开启后应跨越变形缝，防止烟火通过变形缝蔓延扩大。6.防火门上部的缝隙、孔洞采用不燃烧材料填充，并应达到相应的耐火极限要求。(3)防火门的适用范围根据安全、经济的原则，应该根据建筑不同部位的分隔要求而设置不同耐火极限的防火门。1.在防火墙上，不应开设门、窗洞口，如必须开设时，应设置甲级防火门窗。2.对于高层民用建筑的设备室、通风空调机房、消防电梯井、机房与相邻电梯井机房之间的分隔墙，其上应采用甲级防火门，对于非高层，则用乙级防火门。3.燃油、燃汽的锅炉，可燃油油浸电力变压器，充有可燃油的高压电容器和多油开关等设在高层民用建筑或裙房内时，其分隔墙上如有必须开的门，应设甲级防火门。4.防烟楼梯间和通向前室的门，高层民用建筑封闭楼梯间的门，消防电梯前室的门应为乙级防火门，并向疏散方向开启。5.高层民用建筑中竖向井道的检查门应为丙级防火门。防火门图片防火门图片防火门图片GFM01钢质双扇防火门防火门图片GFM02钢质双扇带亮窗防火门（喷塑）GFM03不锈钢单扇玻璃防火门3.1.3.3防火卷帘用于建筑防火分区或者防火分隔的防火卷帘与一般的卷帘，其本质的区别是具有必要的防烟性能和耐火极限。防火卷帘是一种可以沿轨道活动的防火分隔物，一般是用钢板及其他板材以环扣或铰接的方法组成可以卷绕的链状平面，平时卷起时放在需要分隔的部位的上方的转轴箱中，起火时将其放下展开，以阻止火势从该部位向其他方向蔓延。（1）防火卷帘的类型和构造防火卷帘按帘板的厚度可分为轻型卷帘和重型卷帘两种，轻型卷帘钢板的厚度为0.5～0.6mm，重型的厚度为1.5～1.6mm，重型的一般用于防火墙上。防火卷帘按帘板的构造可分为普通型钢质卷帘和复合型钢质防火卷帘。防火卷帘按材料分有钢质的、铝合金的及其他材料的防火卷帘。防火卷帘由帘板、滚筒、托架、导轨及控制机构组成。由帘板阻挡烟火和热气的流动。卷帘卷起的方式有电动式和手动式两种，手动式常采用拉链控制，电动式是在托架和转轴处安装电动机。无机防火卷帘门具有钢质防火卷帘的主要性能，耐火时间长﹑防热辐射能力强﹑可自带烟感﹑温感探测器独立工作或与火灾自动报警系统联动；配温控熔断装置，实现火灾初期的自动下降﹑报警，阻止火灾蔓延等。如图3-10所示防火卷帘示意图。图3-10防火卷帘示意图(2)防火卷帘的要求a.防火卷帘的自动启闭系统应在金属壳内封闭。b.用防火卷帘代替防火墙的场所，当采用以背火面的升温作耐火极限判定条件的防火卷帘时，其耐火极限不应小于3h；当采用不以背火面的升温作耐火极限判定条件的防火卷帘时，其卷帘两侧应设独立的闭式自动喷水系统保护，系统喷水延续时间不应小于3h。喷头的喷水强度不应小于0.5L/s.m，喷头间距应为2m至2.5m，喷头距卷帘的垂直距离宜为0.5m。当采用耐火极限不小于3.0h的复合防火卷帘时，且在两侧50cm的范围内无可燃物时，可以不设自动喷头保护，如图3-11所示。图3-11用防火卷帘作防火分隔剖面示意图c.对于设在疏散通道和前室的防火卷帘，应具有在降落时有短时间停滞，并能从两侧用手动进行控制的功能，以保障人员的安全疏散。d.防火卷帘的电动控制按钮均应两套，即，门洞内外各一套。并要保证其在火灾发生时使用的可靠性。e.防火卷帘的导轨要保证其在火灾发生时的畅通，同时要注意门扇各接缝处、导轨、卷筒等缝隙，应有防火防烟密封措施，如图3-12、3-13所示。图3-12门楣防烟装置示意图图3-13导轨防烟装置示意图f.用于划分防火分区的防火卷帘、设置在自动扶梯四周、中庭与房间、走道等开口部位的防火卷帘，均应与火灾探测器联动，当发生火灾时，应采用一步降落的控制方式进行隔断。g.防火卷帘的自动启动探测器，应安装在墙的两侧，并和卷帘的开关联系起来。防火卷帘除应有上述控制功能外，还应有温度（易熔金属）控制功能，以确保在火灾探测器或联动装置或消防电源发生故障时，易熔金属仍能发挥防火卷帘的防火分隔作用。从沈阳商城等火灾教训来看极为必要。防火卷帘图片卷板+滚筒+托架+导轨+密封条+控制装置防火卷帘图片防火卷帘图片防火卷帘防火门图片防火门构造图片3.1.3.4防火窗防火窗是采用钢窗框、钢窗扇、防火玻璃制成的，能起隔离和阻止火势蔓延作用的防火分隔物。防火窗一般安装在防火墙或防火门上。防火窗按照安装方法可分为固定窗扇防火窗和活动窗扇防火窗两种。固定防火窗平时能采光、遮挡风雨，发生火灾时能阻止火势的蔓延。活动防火窗能够自由开启和关闭，发生火灾时能自动关闭，以阻止火势的蔓延。防火窗的耐火等级可分为甲（1.2h）、乙（0.9h）、丙（0.6h）三级。3.1.3.5防火水幕带防火水幕带可以起防火墙的作用，是在需要设置防火墙或者其他防火分隔物而又无法设置的情况下，所采用的形式。防火水幕带宜采用喷雾型喷头或者雨淋式水幕头。喷头的排列不少于三排，形成的水幕带的宽度不宜小于5m。形成水幕带距洞口尺寸不宜小于2.5m，如图3-14所示。图3-14防火水幕带分隔示意图3.1.3.6上下层窗间墙（窗槛墙）为防火灾从外墙窗口向上层楼房蔓延，最有效的方法就是增加窗槛墙（上下楼之间的窗间墙）的高度或在窗口上方设防火挑檐。其增加的高度，规范中没有明确的规定，但这又是火灾向上层蔓延的危险部位。从大量的火灾实例来看，窗槛墙的高度不宜小于1.2m，如窗口上方设防火挑檐，其挑出墙面的宽度不宜小于0.5m，檐板的长度应大于窗宽1.2m，如图3-15、图3-16所示。图3—15防火挑檐示意图图3—16火由窗口向上蔓延3.1.3.7防火带主要是工业建筑中使用，是当厂房内由于生产工艺要求的原因，无法设置防火墙时，可以改设防火带。其做法是：在有可燃构件的建筑物中间划出一个区段，将这个区段内的建筑构件全