大空間公共建筑防火分區及隔離帶設計分析

達明晉

摘要：火災一直是潛伏在人們身邊隱形的殺手，稍不留神，便會威脅到人們的生命安全，同時還會帶來嚴重的經濟損失。傳統的防火分區和隔離帶已經很難滿足現在建筑消防需求，本文就對大空間公共建筑的防火分區及隔離帶設計進行分析。

關鍵詞：大空間；公共建筑；防火分區；隔離帶；

中圖分類號：TU998 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12（a）-0000-00

防火分區是指在建筑中為了防止發生火災時火勢迅速向其他部位蔓延而設置的一種防火區域。在建筑設計的時候預留防火分區，可以在火災發生時，阻止火勢迅速蔓延到建筑的其他部位，達到迅速控制火勢的目的，減少火災帶來的經濟損失，也能給消防人員的救援工作帶來大量的便利。我國的大空間公共建筑的面積大小不一，大的可以達到幾十萬平方米，而我國規定，消防分區的最大面積為四千平方米。如果在大空間公共建筑中使用消防分區，還會將公共建筑分割成幾塊區域，嚴重影響建筑的美觀。

一、大空間公共建筑防火分區和隔離帶設計中存在的問題

目前，我國的建筑設計人員在進行大空間公共建筑防火分區及隔離帶的時候，會出現下面這些問題。

1.審批發生矛盾。近年來我國對建筑領域的管控力度下調，一些大型建筑如雨后春筍般出現。建筑設計人員在進行這些建筑的防火設計的時候，防火分區的設計常常與建筑自身的作用產生矛盾，如果要設置防火分區，那么建筑的作用不能得到發揮，這就在審批上產生了問題，建筑方常常會采取逃避審核的方法。如果對這些建筑進行嚴格的審核，那么會影響企業的經濟效益，同時造成惡劣的社會影響，還會影響到地方經濟的建設。

2.傳統的設計模式已經不能滿足現在的消防需求。我國的消防設計規范主要是對各項設計參數的管控。設計人員在進行設計的時候，忽略自身實際情況的特殊性，完全按照相關標準進行設計。雖然這樣確實能保證建筑有一定的防火能力，但是在特定的情況下，可能無法達到規定的目的。在進行設計的時候，設計人員受限于國家的要求，只能按照國家規定進行設計，沒有自我發揮的空間。而且設計人員不能確定可以稱之為明確的參數值。這樣也會造成有些設計會顯得有些多余，白白花費了錢財而得不到想要的效果。

二、傳統的防火分區中存在的問題

目前我國在建筑中應用較多的防火設施有，防火墻、防火門、防火卷簾。這些防火設施在平時處于開啟狀態，人們可以自由出入，在發生火災的時候，將這些防火設施關閉，以達到阻止火勢蔓延的目的。除了這些之外，還有水幕分隔等等。這些方法在普通建筑中能夠發揮很好的作用，但是應用于大空間公共建筑時，效果卻不好，這主要是因為大空間公共建筑需要交通方便，所以在進行防火設計的時候，防火墻、防火門、防火卷簾不能大量的應用。應用效果也不好。

1.大面積的防火卷簾在應用時，很容易受熱變形，降低卷簾的防火能力，另外，有些大型商場和倉庫為了節省空間，常常在防火卷簾下堆放大量的貨物，這就導致在發生火災時，防火卷簾不能及時的落下。而且，大面積的防火卷簾在受到火焰的影響后，很容易產生裂縫，降低防火效能。大面積的防火卷簾的下落情況也比較復雜，很容易出現下落情況不一致的狀況。這些都嚴重降低了防火卷簾的防火能力。

2.長距離的水幕防火則嚴重受到供水狀況的制約。我國規定，用于防火的水幕寬度不能少于6米，所以在應用水幕來進行防火時，會消耗大量的水，當前很多的大型建筑往往是采用水幕來代替防火墻，而防火分區的長度一般在幾十米有的甚至達到上百米，這在實際應用中根本不能實現，十幾米的水幕會消耗巨大的水，在實際的應用中，根本不可能成功應用。就算有這么多的水可以使用，在使用之后這些水的排放也是一個巨大的問題。

三、防火隔離帶的設計計算

在設計防火隔離帶的時候，要考慮到建筑內空間條件、火災載荷、人員疏散能力、消防設施設置狀況等，然后進行嚴格的數學計算得出防火隔離帶的寬度。只有這樣，才能夠確保消防隔離帶的實用性。防火隔離帶設計的最基本要求是，隔離帶一側的可燃物燃燒之后不會引燃隔離帶另一側的可燃物。在計算的時候，應主要計算火源熱輻射作用和熱煙氣層熱輻射兩個重要參數。

1.熱輻射作用

火源的熱輻射隨著距離的增加而不斷減少，在防火隔離帶一側著火之后，另外一側受到的熱輻射作用的計算公式為：

其中公式中的Q指的是火源的熱釋放速率，單位是千瓦。指的是另一側可燃物受到火源熱輻射作用受到的熱流量，單位是千瓦每平方米。L指的是防火隔離帶的寬度。D指的是火源的直徑。通過這個公式，就可以計算出熱輻射作用的效率。常見的一些可燃物的值是有一個確切的值的，這些值可以通過查表獲得。比如，紙類的為10千瓦每平方米。裝修材料的為20千瓦每平方米。設計人員在設計的時候，可以以此為依據進行防火隔離帶設計。

2.熱煙氣層的熱輻射

熱煙氣層的熱輻射計算公式是

其中， 指的是輻射率，是一個大于0小于1的固定的常數。 是斯特藩常數，取值 。 是熱煙氣層絕對溫度。 是熱煙氣層到下放的可燃物的輻射角系數。 為可燃物受到熱煙氣層輻射作用受到的熱流量。在計算了這兩個參數之后，設計人員就可以依據其他公式確定防火隔離層的寬度。

下面我就對某具體案例進行具體說明，某高層展覽中心，兩層、每層高約10米，包含了多個小型的宴會廳、展覽廳、會議室。第二層因為屋面的形式不同高度也不同，最低位置的高度為8米，設置有四個大型的展覽廳，該會展中心最小的展覽廳面積為6000平方米，按照國家的規定，該展覽中心的單個防火分區面積不應超過4000平方米，所以設計人員在展覽中心二層的每個展覽廳都設置了防火隔離帶，劃出了防火區域，從而保持了展覽廳的整體通透。由于該展覽中心屬于無噴淋的公共場所，設計人員參考了一些數據表格，將火源的熱釋放速率估算為10MW，將可燃的展位當作可燃物來處理，可燃展位的規格為3_0.2_3，單位為米，火源直徑的大小為5米。經過計算發現，在展覽中心發生熱釋放速率為10MW的火災時，展位上方的溫度將達到500K，這時就不能忽略煙氣層的熱輻射。計算得出，防火隔離層的寬度應該為4米。這就表明，發生10WM的火災之后，距離火源4米的可燃物受到的熱輻射量為10千瓦每平方米。在4米之外的可燃物受到的熱輻射量不足以燃燒該處的可燃物。為了保險起見，應該將防火隔離層的寬度設置為6米以上，確保不會發生連鎖起火。

四、結語

大空間公共建筑的防火分區設計在目前來說還是一個難以解決的問題，要兼顧建筑功能和防火性能的完整。由于大空間公共建筑本身的特點，所以在進行防火分區設計的時候，要合理的選擇寬度，不能因為防火分區而影響了建筑本身的功能，也不能忽略了防火分區的重要性。本文提出了一些關于防火分區設計的思路和計算方法，設計人員在進行設計的時候，可以進行一些參考。除此之外，還可以在進行防火設計的時候，增加自動化滅火系統的使用。

參考文獻

[1] 呂浩， 王躍琴. 大空間公共建筑防火分區要求及隔離帶的設計[J]. 消防技術與產品信息， 2017（6）：13-16.

[2] 葛建曉. 防火隔離帶在某大空間商業建筑中的應用分析[J]. 消防技術與產品信息， 2015（3）：27-29.

[3] 王躍琴. 防火隔離帶寬度及影響因素分析[J]. 消防科學與技術， 2017（7）：933-936.

[4] 鄭勝中. 論大空間展覽中心建筑防火分區設計方法[J]. 廣西民族大學學報（自然科學版）， 2015， 21（s1）：148-151.