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建筑防火设计,第4 章 建筑平面防火设计,第4章 建筑平面防火设计,本章主要是以旺盛期火灾为对象，阐述防止其扩大蔓延的基本方法。建筑物内火灾的蔓延大致有两种途径：即通过楼板、隔墙及其开口等，从内部蔓延；或通过外墙窗口喷出火焰，烧坏上层窗户，通过外部蔓延到上层室内。针对这两种蔓延方式，探讨防火分隔的有关措施。,基本内容,第1节 防火分区设计标准,1,第2节 建筑平面防火布置,2,第3节 水平防火分区及其分隔设施,3,第4节 竖向防火分区及其分隔设施,4,第5节 中庭的防火设计,5,第6节 防火分区设计举例,6,第1节 防火分区设计标准 1 概 述,所谓防火分区，就是用具有一定耐火能力的墙、楼板等分隔构件，作为一个区域的边界构件，能够在一定时间内把火灾控制在某一范围的空间。 防火分区按照其作用，又可分为水平防火分区和竖向防火分区。水平防火分区是用以防止火灾在水平方向扩大蔓延，而竖向防火分区主要是防止多层或高层建筑竖向火灾蔓延。,返回目录,2 防火分区设计标准,21普通民用建筑 建筑面积过大，室内容纳的人员和可燃物的数量相应增大，火灾时过火面积大，燃烧时间长，辐射热强烈，对建筑结构的破坏严重，火势难以控制，对消防扑救和人员、物资疏散都很不利。为了减少火灾损失，对建筑物防火分区的面积，按照建筑物耐火等级的不同给予相应的限制。 建筑内设置自动灭火系统时，该防火分区的最大允许建筑面积可按表4-1的规定增加1.0倍，局部设置时，增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。 地上商场营业厅、展览厅，设置在一、二级单层或多层建筑的首层；设有自动报警和自动喷水灭火系统、排烟设施；内装修符合规范要求时，防火分区的最大允许建筑面积不应大于10000。,返回目录,民用建筑的耐火等级、层数、长度和面积 表4-1,图4-1 防火分区面积示意,2 防火分区设计标准,22 高层民用建筑 (1) 一类高层建筑每个防火分区面积规定为1000m2。 (2) 二类高层建筑其最大允许建筑面积规定为1500m2。 (3) 高层建筑的地下室用途较为广泛，地下室防火分区面积规定为500m2。 (4) 当设有自动报警、自动喷水灭火设备时，防火分区最大允许建筑面积可增加1倍；当局部设置自动灭火系统时，则该局部面积可增加1倍。 大型百货商店、大型展览楼，地上部分防火分区允许最大建筑面积4000m2；地下部分防火分区最大建筑面积为2000m2。 高层建筑相连的裙房，其防火分区允许最大建筑面积不应大于2500 m2；当设有自动报警、自动灭火系统，防火分区允许最大建筑面积可增加l倍，即5000m2。 (5) 高层建筑中设有贯通数层的各种开口，如走廊、开敞楼梯、自动扶梯等，应把连通的各部分看作一个整体，开口部位设置耐火极限大于3h的防火卷帘和水幕等，其防火分区面积方可不叠加计算。,防火分区最大允许建筑面积 表4-2,23 工业厂房 厂房的耐火等级、层数和防火分区的建筑面积 表4-3,24 库房 库房的耐火等级、层数和建筑面积 表4-4,第2节 建筑平面防火布置,(1) 建筑内部某部位着火时，能限制火灾和烟气在(或通过)建筑内部和外部的蔓延，并为人员疏散、消防人员的救援和灭火提供保护。 (2) 建筑物内部某处发生火灾时，减少对邻近(上下层、水平相邻空间)分隔区域的强辐射热和烟气的影响。 (3) 消防人员能方便进行救援，利用灭火设施进行灭火活动。 (4) 设置有火灾或爆炸危险的建筑设备的场所，采取措施防止发生火灾或爆炸，及时控制灾害的蔓延扩大，尽可能防止对人员和贵重设备造成影响或危害。,返回目录,1 设 备 用 房,1.1 燃油、燃气锅炉，油浸电力变压器等 燃油、燃气锅炉，油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油开关等不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻，并应符合下列规定： (1）燃油、燃气锅炉，变压器室应设置在首层或地下一层靠外墙部位，但常（负）压燃油、燃气锅炉可设在地下二层，当常（负）压燃气锅炉距安全出口的距离大于6米时，可设置在屋顶上（见图4-2）； (2）锅炉房、变压器室的门应直通室外或直通安全出口；外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1米的不燃烧体防火挑檐或高度不小于1.2米的窗栏墙（见图4-3）； (3）锅炉房、变压器室与其他部位之间应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和1.50h的不燃烧体楼板隔开。在隔墙和楼板上不应开设洞口，当必须在隔墙上开设门窗时，应设置甲级防火门窗（见图4-4）；,(4）当锅炉房内设置储油间时，其总储存量不应大于1m3，且储油间应采用防火墙与锅炉间隔开；当必须在防火墙上开门时，应设置甲级防火门。 (5）变压器室之间、变压器与配电室之间，应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙隔开（见图4-4）； (6）油浸电力变压器、高压电容器室和多油开关室，应设置防止油品流散的设施。油浸电力变压器下面应设置储存变压器全部油量的事故储油设施； (7）锅炉的容量应符合现行国家标准锅炉房设计规范GB50041的有关规定。油浸电力变压器的总容量不应大于1206KV·A，单台容量不应大于630KV·A； (8）应设置火灾报警装置； (9)应设置与锅炉、油浸变压器容量和建筑规模相适应的灭火设施； (10）燃气锅炉房应设置防爆泄压设施，燃油、燃气锅炉锅炉房应设置独立的通风系统，并应符合建筑设计防火规范（GB500162006）的有关规定。,图4-2 燃油（气）锅炉房及 图4-4 变压器室与配电室之间 柴油发电机房的位置 应设防火墙、甲级防火门,图4-3 防火挑檐宽度和窗间墙高度限制 （a）窗间墙高度不小于1.2m； (b)防火挑檐宽度不小于1m,1.2 柴油发电机房 (1)宜布置在建筑物的首层及地下一、二层（见图4-2） (2)应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和不低于1.50h的不燃烧体楼板与其他部位隔开，门应采用甲级防火门； (3)机房内应设置储油间，其总储存量不应大于8.0h的需要量，且储油间应采用防火墙与发电机间隔开；当必须在防火墙上开门时，应设置甲级防火门； (4)应设置火灾报警装置； (5)应设置与柴油发电机容量和建筑规模相适应的灭火设施。,1.3 消防控制中心 消防控制室是建筑物内防火、灭火设施的显示控制中心。是火灾扑救的指挥中心，是保障建筑物安全的要害部位之一，应设在交通方便和发生火灾时不易延烧的部位。 消防中心在火灾时能由电气设备进行控制，停止电梯运行，切断电源，接通事故照明电源，开动排烟风机，关闭防火阀、防火门，检测消防梯及消防水泵工作情况。消防中心应设在地面一层，位置明显处，直通室外或靠近建筑入口处，便于消防队员尽快取得火灾情报。,图4-5 消防控制室应设 直接对外出入口,图4-6 消防控制室（中心） 墙体耐火极限要求,1.4 汽车停车库 (1)车库之间以及车库与除甲类物品库房外的其他建筑物之间的防火间距不应小于表4-5的规定： 车库之间以及车库与除甲类物品库房外的其他建筑物之间的防火间距（m） 表4-5 1.防火间距因肝相邻建筑物外墙的最近距离算起，如外墙有突出的可燃构件时，则应从其突出部分外缘算起。 2.高层汽车库于其它建筑物之间，汽车库、修车库与高层工业、民用建筑之间的防火间距应按本表规定值增加3m。 3.汽车库、修车库与甲类厂房之间的防火间距应按本表规定值增加2m,(2)车库的防火分类应分为四类，并应符合表4-6的规定。 车库的防火分类表 表4-6 注：汽车库的屋面亦停放车辆时，其停车数量应计算在汽车库的总车辆数内。,（3）高层建筑内的汽车库的出口应与建筑物的其他出口分开布置，以避免发生火灾时造成混乱，影响疏散和扑救。 （4） 为了使停车库火灾限制在一定范围内，要求采用耐火极限不低于 3.00h的不燃烧体隔墙和2.00h的楼板与其他部位隔开。汽车库的外墙门、窗、洞口上方应设置不燃烧体的防火挑檐，防火挑檐宽度不小于1m，耐火极限不应低于1.00h。外墙的上、下窗间墙高度不应小于1.2 m。,图4-7 高层建筑的汽车库出入口与其他出口分开设置,（3）高层建筑内的汽车库的出口应与建筑物的其他出口分开布置，以避免发生火灾时造成混乱，影响疏散和扑救。 （4） 为了使停车库火灾限制在一定范围内，要求采用耐火极限不低于 3.00h的不燃烧体隔墙和2.00h的楼板与其他部位隔开。汽车库的外墙门、窗、洞口上方应设置不燃烧体的防火挑檐，防火挑檐宽度不小于1m，耐火极限不应低于1.00h。外墙的上、下窗间墙高度不应小于1.2 m。,图4-7 高层建筑的汽车库出入口与其他出口分开设置,2 商业服务网点的布置,商业服务网点是指建筑面积不超过300m2的百货店、副食店、超市、粮店、邮政所、储蓄所、饮食店、理发店、小修理门市部等公共服务用房。 (1)商业服务网点应采用耐火极限不低于3h的隔墙和耐火极限不低于1h的不燃烧体楼板与住宅分隔开。 (2)商业服务网点的安全出口必须与住宅部分隔开。,图4-8 商业服务网点的 防火分隔,3 人员密集场所,高层建筑内的观众厅、会议厅、多功能厅等人员密集场所，应设在首层或二、三层；当必须设在其它楼层时，如图4-9所示，应符合下列要求： (1)一个厅、室的建筑面积不宜超过400。 (2)一个厅、室的安全出口不应少于两个。 (3)必须设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。 (4)幕布和窗帘应采用经阻燃处理的织物。,图4-9 一个厅（室）建筑面积不宜超过400,4 歌舞娱乐场所,应布置在首层、二层或三层，宜靠外墙部位。不应布置在袋行走道的两侧或尽端。当必须设置在其他楼层时，应符合下列规定： (1)不应设置在地下二层及二层以下，当设置在地下一层时，地下一层地面与室外出入口地坪的高度差不应大于10米； (2)一个厅、室的面积不应大于200m2，并应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和1.00h的楼板与其他部位隔开，厅、室的疏散门应设置乙级防火门； (3）应设防烟排烟设施。,5 婴幼儿生活间,一、二级耐火等级的多层和高层民用建筑内设托儿所、幼儿园时，应设置在建筑物的首层或二、三层；当设在三级耐火等级的建筑内时，不应设在三层及三层以上；当设在四级耐火等级的建筑内时，应设在首层。,第3节 水平防火分区及其分隔设施 1 水平防火分区,所谓水平防火分区，就是采用具有一定耐火能力的墙体、门、窗和楼板，按规定的建筑面积标准，分隔的封闭空间。 划分防火分区，除了考虑不同的火灾危险性外，还要按照使用灭火剂的种类而加以分隔。 对于设置贵重设备，贮存贵重物品的房间，也要分隔成防火单元。 对于设在建筑 内的自动灭火系 统的设备室，应 采用耐火极限不 低于2h的隔墙， 15h的楼板和 甲级防火门与其 他部位隔开。,图4-10 与中庭相通的门为甲级防火门,返回目录,2 防火分隔设施,21 防火墙 防火墙是指用具有3h以上耐火极限的非燃烧材料砌筑在独立的基础(或框架结构的梁)上，用以形成防火分区，控制火灾范围的部件。 （1）防火墙应为不燃烧体，耐火极限不应低于3.0h。 （2）防火墙应直接设置在建筑物的基础上或钢筋混泥土框架等承重结构上，情致防火墙体可不受此限。 （3）防火墙的构造，即使任意一侧的屋架、梁、楼板等受到火灾的影响而破坏时，防火墙也不得倒塌。 （4）当建筑物的外墙为难燃烧体时，防火墙应凸出墙的外表面0.4m以上，如图4-14所示，且在防火墙两侧的外墙应为宽度不小于2m的不燃烧体，其耐火极限不应低于该外墙的耐火极限。 （5）紧靠防火墙两侧的门、窗洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.0m。 （6）在建筑内的防火墙不宜设置在转角处。如设置在转角附近，内转角两侧墙上的门、窗、动口之间最近边缘的水平距离不应小于4m。,图4-11 防火墙对防火分区的分隔,图4-12 防火墙高度 图4-13 防火墙砌至屋面基层底部,图4-14 用防火墙分隔难燃烧体外墙,图4-15 防火墙的平面布置,（7）防火墙横截面中心线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措施。 （8）防火墙上不应开设门、窗、洞口，当必须开设时，应设置固定的或火灾时能自动关闭的甲级防火门、窗（耐火极限不应低于1.20h）。 （9）可燃气体和甲、乙、丙类液体的管道严禁穿过防火墙。 （10）防火墙内不应设置排气道。,图4-16 靠近天窗时的防火墙 （a）与天窗平等时 （b）与天窗垂直时,22 防火门、窗 我国把防火门按照耐火极限分为甲、乙、丙三级。甲级防火门的耐火极限不低于12h，主要用于防火墙上；乙级防火门的耐火极限不低于09h，主要用于疏散楼梯间及消防电梯前室的门洞口，以及单元式高层住宅开向楼梯间的户门等；丙级防火门的耐火极限不低于06h，主要用于电缆井、管道井、排烟竖井等的检查门。,（a）钢质防火门 （b）木质防火门 图4-17 防火门图示,图4-18 防火门示意 （a）防火门平时开启位置的平面图； （b）防火门上的通行小门及水带孔,23 防火卷帘及其安装 防火卷帘是一种活动的防火分隔物，一般由钢板或铝合金板材制成，在建筑中使用比较广泛。如开敞的电梯厅、百货大楼的营业厅、自动扶梯的封隔、高层建筑外墙的门窗洞口(防火间距不满足要求时)等。,图4-19 复合钢质防火卷帘,图4-20 防火卷帘示意,图 4-21 防火卷帘构造示意 （a）防火防烟卷帘板 （b）防火耐风压卷帘板 （c）复合卷帘板,24 风道贯通防火分区时的构造 空调、通风管道一旦窜入烟火，就会导致火灾在大范围蔓延。因此，在风道贯通防火分区的部位(防火墙)，必需设置防火阀门。,图4-22 防火阀构造示意 单叶自重式防火阀,图4-23 变形缝处防火 图4-24 防火阀门的 阀门的安装示意 安装构造,25 管道穿越防火墙、楼板时的构造 26 电缆穿越防火分区时的构造,图4-25管道、电缆穿墙处的防火构造 （a）冷管道穿墙；（b）热管道穿墙；（c）电缆穿墙； （d）穿越防火楼板；（e）穿越一般楼板；（f）电缆穿越楼板,第4节 竖向防火分区及其分隔设施 1 竖向防火分区,为了把火灾控制在一定的楼层范围内，防止从起火层向其它楼层垂直方向蔓延，必须沿建筑物高度划分防火分区，即竖向防火分区。由于竖向防火分区是以每个楼层为基本防火单元的，所以也称为层间防火分区，如图4-26所示。,图4-26 垂直防火分区,返回目录,2 防止火灾从外窗蔓延,除了用耐火楼板形成层间防火分隔之外，科学研究和火灾实例表明，从外墙窗口向上层蔓延，也是现代高层建筑火灾蔓延的一个重要途径。为了防止火灾由外墙窗口向上蔓延，要求上下层窗口之间的墙尽可能高一些，一般不应小于1517m。,图4-27 窗口上缘对热气流的影响 (a）窗口上缘较低距上层窗台远;（b）窗口上缘较高距上层窗台近； （c）窗口上缘有挑出雨篷使气流偏离上层窗口,3 竖井防火分隔措施,高层建筑各种竖井的防火设计构造要求，见表4-7。,各种竖井的防火要求 表4-7,4 自动扶梯的防火设计,自动扶梯是建筑物楼层间连续运输效率最高的载客设备，适用于车站、地铁、空港、商场及综合大厦的大厅等人流量较大的场所。自动扶梯可正逆向运行。,图4-28 自动扶梯示意,41 自动扶梯的火灾危险性 (1)机器摩擦 (2)电气设备故障 (3) 吸烟不慎 42 自动扶梯防火要求 (1)自动扶梯连通的数层空间，应按图4-29所示方法控制防火分区面积。 (2)在自动扶梯上方四周加装喷水头，其间距为2m，发生火灾时既可喷水保护自动扶梯，又起到防火分隔作用，以阻止火势向竖向蔓延。 (3)在自动扶梯四周安装水幕喷头，其流量采用lLS，压力为350kPa以上。 (4)在自动扶梯四周安装防火卷帘，或两对面安装卷帘，另两面设置固定轻质防火隔墙(轻质墙体)。 在四周安装防火卷帘。 在出入的两对面设防火卷帘，非出入的两侧面设轻质防火隔墙，以阻止火势的蔓延，减少损失。 (5)采用不燃烧材料作装饰材料。,第5节 中庭的防火设计 1 中庭的发展与特点,建筑中庭的设计在世界上非常流行，由于旅游事业的发展，现代旅馆建筑中，建筑师围绕建筑物墙体，用大型建筑的内部大空间作为核心，以其丰富的想象力，创造出一个室内如同外部自然环境一般的美妙环境。这样的大空间中庭，可为顾客和公众提供壮观、遐想和心理上的满足。 中庭空间具有以下特点： 在建筑物内部、上下 贯通多层空间； 多数以屋顶或外墙的 一部分采用钢结构和玻璃， 使阳光充满内部空间； 中庭空间的用途是不 特定的。,图4-31 中庭的防火设计示意,返回目录,2 中庭建筑火灾的危险性,当中庭防火设计不合理或管理不善时，有火灾急速扩大的可能性。其危险在于： (1) 火灾不受限制地急剧扩大 (2) 烟气迅速扩散 (3) 疏散危险 (4) 火灾易扩大 (5) 灭火和救援活动可能受到的影响： 同时可能出现要在几层楼进行灭火； 消防队员不得不逆疏散人流的方向进入火场； 火灾迅速多方位扩大，消防队难以围堵扑灭火灾； 烟雾迅速扩散，严重影响消防活动； 火灾时，屋顶和壁面上的玻璃因受热破裂而散落，对消防队员造成威胁； 建筑物中庭的用途不固定，将会有大量不熟悉建筑情况的人员参与活动，并可能增加大量的可燃物。,3 中庭防火设计规定,(1)房间与中庭相通的门、窗应设自行关闭的甲级防火门、窗。 (2)与中庭相连的过厅、通道处应设乙级防火门，或耐火极限大于3h的防火卷帘分隔； (3)中庭每层回廊都要设自动喷水灭火设备，以提高扑救初期火灾的效果。喷头要求间距不小于2m，也不能大于2.8m，以提高灭火和隔火的效果； (4)中庭每层回廊应设火灾 自动报警设备，以求早报警， 早扑救，减少火灾损失； (5)按照要求设置排烟设施。,图4-33 喷头间距尺寸,图4-32 通向中庭的门窗用甲级防火门窗,4 中庭防火设计举例,41 西安阿房宫凯悦饭店 4.1.1 建筑概况 西安阿房宫凯悦饭店位于西安市大差市口东南角，占地16330，总建筑面积44642，建筑总高度为405m，地下1层，地上12层。 饭店主楼呈东座、西座及中间体相连接布置。东座内设有高达40m，的中庭，即中庭空间贯通全部上下楼层。,图4-34 西安阿房宫凯悦饭店的3层与中庭平面示意,4.1.2 防火安全设计 (1)防火分区 (2)中庭防火分区设计 除中庭四周内墙为耐火构造外，各层回廊周围面向中庭所有客房的门均采用乙级防火门，所有安全疏散楼梯间及其前室，包括消防电梯前室的门均采用乙级火门。 (3)防排烟 中庭空间的排烟设施设在顶棚上。发生火灾时，设在中庭顶棚上的排烟风机通过自控系统立即启动，打开天窗排烟。 (4)自动灭火系统 环绕中庭走廊的吊顶、中庭屋顶设置了自动喷水灭火系统，主要是为了形成防火分区及保护中庭金属屋顶。,42 日本新宿NS大楼中庭防火设计 日本新宿NS大楼是集商场、办公、餐饮于一体的综合大楼，建筑 占地面积14053，总建筑面积1667678；共有地下3层，地上 30层，总高度13365m；大楼的3层以下采用钢与钢筋混凝土结构， 4层以上为钢结构。NS大楼的标准层平面是由两个L型平面组成的口形 平面，中庭面积约1750，中庭空间容积约230000m3。大楼地下3层 为停车场，1、2层为商场，328层为办公楼，29、30层为餐厅。,图4-35 日本新宿NS大厦防火、防烟分区设计,第6节 防火分区设计举例 1 某综合体育馆防火分区设计,（1）体育馆首层的比赛场地和二层观众大厅的主体空间作为一个独立防火分区（图中防火分区D）； （2）一层、二层的辅助用房作为一个防火分区（图中防火分区G）,防止附属空间发生的火灾 波及到主馆； （3）地下室设3个防火分区 （图中防火分区A、B、C）。 每个防火分区有一部楼梯， 在防火墙上设一个通向相 邻防火分区的防火门作为 第二安全出入口。,图4-36 比赛大厅首层 防火分区示意图 （图中防火分区D为比赛大厅）,图4-37 比赛大厅二层防火分区示意图（图中防火分区D为比赛大厅）,图4-38 比赛大厅、看台层防火分区示意图,图4-39 地下室防火分区示意图,2 某高层综合大厦防火分区设计,图4-40 防火分区 剖面示意,图4-41 商场平面防火、防烟分区示意,3 某饭店防火分区设计,(1)高层主体以层为单位划分防火分区。 (2)加强各类竖井的防火分隔，如楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等，均作为竖井防火分区，单独划分。特别是高层用的电梯厅，为了防止烟气向上层传播，将电梯厅单独划分为防火分区。 (3)日常使用明火，火灾危险较大的厨房、餐具间等，划为单独的防火分区。 (4)客房门采用具有防火、防烟功能的乙级防火门，使走廊形成了第一安全分区。由走廊进入中心核的出人口均用防火、防烟的防火门，使中心核处的疏散设施更加安全可靠。 (5)客房以2间为单位形成小的防火单元，为了防止发生火灾及火灾扩大，内部装修尽量采用不燃材料。,图4-42 某饭店防火分区,4 建筑防火分区图例,图4-43 防火分区的分隔构造,图4-44 高层主体与裙房之间的防火分区（防火门改FM甲或甲级防火门）,图4-44 某高层旅馆总平面及首层防火分区示意,图4-45 三峡大厦首层防火分区示意,图4-46 孝感湖滨广场建筑设计一层防火分区示意,图4-47 某人民法院综合审判楼底层防火分区示意,返回目录,第四章放映结束,