基于高层建筑防火构建设计问题的思考

【关键词】建筑；防火构建；设计要求；

　　前言

　　建筑防火包括火灾前的预防和火灾时的措施两个方面， 前者主要为确定耐火等级和耐火构造，控制可燃物数量及分隔易起火部位等；后者主要为进行防火分区，设置疏散设施及排烟、灭火设备等。针对高层建筑发生火灾的特点 ，国内外在防火设计上达成了共识。

　　1 保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

　　目前国内外高楼多依赖钢结构，虽然它的整体性和稳定性都很好，但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降，通常在摄氏450～650度就会失去承载能力，发生变形，钢柱、钢梁弯曲，不能继续使用。一般情况下，不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此，建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。

　　1.1耐火等级和材料选择

　　中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级（高层建筑必须为一或二级）。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能，在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起，到被破坏（如失去支承能力等）为止的这段时间（按小时计）。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体（如木材等）、难燃烧体（如沥青混凝土、刨花板）和非燃烧体（如砖、石、金属等）之分。

　　1.2 建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式

　　如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体（如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱），梁须为耐火极限2小时的非燃烧体，其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性，以赢得足够的疏散时间，并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能，内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料，如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等，以减少火灾发生和控制火势蔓延。

　　2 防火墙

　　防火墙应直接设置在基础上或钢筋混凝土的框架上；防火墙应截断燃烧体或难燃烧体的屋顶结构，且应高出非燃烧体屋面不小于40cm，高出燃烧体或难燃烧体屋面不小于 50cm；防火墙中心距天窗端面的水平距离小于4m，且天窗端面为燃烧体时，应采取防止火势蔓延的设施。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；防火带的宽度，从防火墙中心线起每侧不应小于2m。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； 建筑物内的防火墙不应设在转角处。

　　3 建筑构件和管道井

　　在单元式住宅中，单元之间的墙应为耐火极限不低于 1.5h 的非燃烧体，并应砌至屋面板底部；剧院等建筑的舞台与观众厅之间的隔墙，应采用耐火极限不低于 3.5h 的非燃烧体；电梯井和电梯机房的墙壁等均应采用耐火极限不低于 1h 的非燃烧体。高层工业建筑的室内电梯井和电梯机房的墙壁应采用耐火极限不低于 2.5h 的非燃烧体；二级耐火等级的丁、戊类厂（库）房的柱、梁均可采用无保护层的金属结构，但使用甲、乙、丙类液体或可燃气体的部位，应采取防火保护设施；高层工业建筑的管道井应每隔 2~3 层在楼板处用耐火极限不低于0.5h 的非燃烧体封隔， 其井壁应采用耐火极限不低于 lh的非燃烧体；冷库采用稻壳、泡沫塑料等可燃烧材料作墙体内的隔热层时，宜采用非燃烧隔热材料做水平防火带。

　　4 屋顶和屋面

　　闷顶内采用锯末等可燃材料作保温层的三、四级耐火等级建筑的屋顶，不应采用冷摊瓦；舞台的屋顶应设置便于开启的排烟气窗或在侧墙上设置便于开启的高侧窗，其总面积不宜少于舞台地面面积的 50%；超过二层有闷顶的三级耐火等级建筑，在每个防火隔断范围内应设置老虎窗，其间距不宜超过 50m；闷顶内有可燃物.的建筑，在每个防火隔断范围内应设有不小于 70×70cm 的闷顶人口， 但公共建筑的每个防火隔断范围内的闷顶入口不宜小于 2 个。

　　5 疏散用楼梯间、楼梯和门

　　5.1 疏散用楼梯间。防烟楼梯间前室和封闭楼梯间的内墙上，除在同层开设通向公共走道的疏散门外，不应开设其他的房间门窗；楼梯间及其前室内不应附设烧水间，可燃材料储藏室，非封闭的电梯井，可燃气体管道，甲、乙、丙类液体管道等；楼梯间内宜有天然采光，并不应有影响疏散的凸出物；在住宅内，可燃气体管道如必须局部水平穿过楼梯间时，应采取可靠的保护设施。

　　5.2 疏散用楼梯。需设防烟楼梯间的建筑，其室外楼梯可为辅助防烟楼梯，但其净宽不应小于 90cm，倾斜度不应大于 45°。栏杆扶手的高度不应小于1.1m。疏散用楼梯和疏散通道上的阶梯，不应采用螺旋楼梯和扇形踏步，但踏步上下两级所形成的平面角度不超过10°，且每级离扶手25cm 处的踏步深度超过 22cm 时可不受此限；公共建筑的疏散楼梯两段之间的水平净距，不宜小于 15cm；高度超过 10m 的三级耐火等级建筑，应设有通至屋顶的室外消防梯，但不应面对老虎窗，并宜离地面3m 设置，宽度不应小于 50cm。

　　5.3 疏散门。民用建筑及厂房的疏散用门应向疏散方向开启。人数不超过60 人的房间且每个门的平均疏散人数不超过 30 人时（甲、乙类生产房间除外），其门的开启方向不限；疏散用的门不应采用侧拉门（库房除外），严禁采用转门；库房门应向外开或靠墙的外侧设推拉门，但甲类物品库房不应采用侧拉门。

　　6 高层建筑

　　6.1 防火墙。防火墙不宜设在U、L 形等建筑物的转角处。如设在转角附近，内转角两侧墙上的门窗洞口之间最近的水平距离不应小于4m。如相邻一侧装有耐火极限不低于1.00h 非燃烧体固定窗扇的采光窗时，可不受距离限制；紧靠防火墙两侧的门窗洞口之间最近的水平距离不应小于2m。如相邻一侧装有耐火极限不低于 1.00h 非燃烧体固定窗扇的采光窗时， 可不受距离限制； 其他管道也不宜穿过防火墙，如必须穿过时，应采用非燃材料将其周围的空隙紧密填塞。

　　6.2 隔墙。建筑物内的主要分隔墙，应砌至梁板的底部；管道穿过隔墙、楼板时，应采用非燃材料将其周围的空隙紧密填塞；附设在高层民用建筑内的固定灭火装置的设备室，通风、空气调节机房等，应采用耐火极限不低于 3.00h 的隔墙和 2.00h 的楼板与其他部位隔开。隔墙的门应采用甲级防火门；经常有人停留或可燃物较多的地下室房间的隔墙， 其耐火极限不应低于 2.00h， 且隔墙上的门应采用甲级防火门。

　　6.3 电梯井。电梯井应独立设置，井内严禁敷，设可燃气体和易燃、可燃液体管道，也不应敷设与电梯无关的电缆、电线等。电梯井壁除开设电梯门洞和通气孔洞外，不应开设其他洞口。电梯门不应采用栅栏门。

　　6.4 管道井。电缆井、管道井、排烟道、排气道、垃圾道等竖向管井应分别独立设置，其井壁应为耐火极限不低于 1.00h 的非燃烧体。井壁上的检查门应采用丙级防火门；电缆井、管道井应每隔 2~3 层在楼板处用相当于楼板耐火极限的非燃烧体作防火分隔。

　　6.5 防火门和防火卷帘。防火门分为甲、乙、丙三级，其耐火极限:甲级为 1.20h，乙级为0.90h，丙级为 0.60h。防火门宜为平开门、推拉门，并在关闭后能从任何一侧手动开启；建筑物设置防火墙或防火门窗有困难时，可采用防火卷帘。代替防火墙的防火卷帘，必须用水幕保护。

　　7 屋顶金属承重构件和变形缝

　　当高层建筑屋顶采用金属承重结构时，其吊顶、望板、保温材料等均应采用非燃材料；屋顶金属承重构件应采取外包或喷涂耐火材料等措施，使其达到规定的耐火极限，或设置自动喷水灭火设备加以保护。高层建筑室内变形缝四周的基层，应采用非燃材料。表面装饰层不应采用可燃材料。

　　参考文献

　　[1]GB 50045-1995.高层民用建筑设计防火规范，2005.

　　[2]霍然.性能化建筑防火分析与设计[M].北京：科学技术出版社，2003，9.

　　[3] GB 50045-1995.高层民用建筑设计防火规范 2005