中庭建筑的防火設(shè)計(jì)初探

1、引官

對(duì)于大量涌現(xiàn)的中庭建筑，單就其防火設(shè)計(jì)而言，如何既充分體現(xiàn)中庭建筑的特點(diǎn)，又盡可能在其設(shè)計(jì)中更多的適合實(shí)際需要的安全措施，是值得設(shè)計(jì)、審核人員進(jìn)行研究思考，所以，本文對(duì)于中庭建筑的防火設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)分析。

2、防排煙設(shè)計(jì)

建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，必然要產(chǎn)生大量的煙霧，建筑物火災(zāi)案例表明，煙對(duì)人員的傷害程度比火嚴(yán)重。因此，如何進(jìn)行有效的煙控，已成為建筑物火災(zāi)防治的重要目標(biāo)。完整的建筑物防排煙系統(tǒng)，包含靜態(tài)式防火與動(dòng)態(tài)式煙控，并在建筑物設(shè)計(jì)之初即進(jìn)行考慮。動(dòng)態(tài)式煙控強(qiáng)調(diào)在火災(zāi)發(fā)生后，對(duì)煙氣的流動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)和阻擋，以控制其蔓延速度，增加人員獲救的機(jī)會(huì)。為達(dá)此目的，主要的設(shè)計(jì)手段有增壓法、減壓法，以及造成有利的氣流組織。

基于上述目的，對(duì)于那些通過(guò)中庭連接的樓層，最重要的一點(diǎn)是確保人們從各層之間向有保護(hù)的疏散通道(前室，樓梯間)疏散時(shí)煙和熱控制在人們所能忍受的范圍內(nèi)，中庭建筑火災(zāi)時(shí)煙的生成和流出分為幾個(gè)階段，著火房間發(fā)生的火災(zāi)，經(jīng)開口向中庭等相鄰空間流動(dòng)，或在中庭底層發(fā)生火災(zāi)，煙氣向上部流動(dòng)；煙氣在流動(dòng)過(guò)程中卷吸周圍空氣在火焰上方升起，形成煙柱。根據(jù)煙煙裝置、煙氣流動(dòng)特征和排煙口位置，我們可以對(duì)中庭的控制采取以下幾種方法。例如：(1)按排煙裝置分類的排煙方法，可以分為自然排煙法和機(jī)械排煙法，其中自然排煙法包括：利用人工可開啟外窗自然排煙，氣動(dòng)式自動(dòng)防掙煙天窗自然捧煙和氣動(dòng)式幕墻隱形自動(dòng)排煙側(cè)窗自然排煙等幾種。(2)按煙氣的流動(dòng)特征分類的排煙方法，可以分為對(duì)流貫穿式捧煙法和降壓排煙；(3)按排煙部位分類的排煙方法，可以分為起火間排煙法，回廊排煙法和混合排煙法。

3、中庭建筑的平面布局設(shè)計(jì)

3.1防火分區(qū)設(shè)計(jì)

使用一定的建筑構(gòu)件將建筑物的內(nèi)部分隔成若干面積不超過(guò)一定值的分區(qū)是防止火災(zāi)和蔓延的基本措施。防火分區(qū)設(shè)置不當(dāng)經(jīng)常成為影響建筑物火災(zāi)安全的重要因素，在建筑物的耐火設(shè)計(jì)中必須對(duì)分區(qū)問(wèn)題給予高度重視。防火分區(qū)可分為垂直分區(qū)與水平分區(qū)兩種形式。前者是利用具有適當(dāng)耐火性能的柱、墻、板等構(gòu)件在同一樓層內(nèi)進(jìn)行的分區(qū)，后者是利用具有足夠耐火性能的粱、樓板在各樓層之間進(jìn)行的分區(qū)。目前，一般采取通過(guò)防火分隔物進(jìn)行防火分隔限定區(qū)域、增設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等消防設(shè)施以解決防火分醫(yī)超面積的問(wèn)題，滿足規(guī)范要求。

3.2防煙分區(qū)設(shè)計(jì)

設(shè)置防煙分區(qū)的目的是將煙氣控制在包括起火區(qū)在內(nèi)的不太大的區(qū)域內(nèi)，其基本評(píng)價(jià)原則是不漏煙。一般說(shuō)防煙分隔材料的耐火性能可適當(dāng)降低一些，但其密封性能卻應(yīng)當(dāng)相當(dāng)好。如前所述，煙氣是火災(zāi)中致人死亡的主要因素。往往由于某些防煙材料的部分縫隙或洞口封堵不嚴(yán)而造成人員傷亡。

3.3防火分隔措施

目前建筑上采用的防火分隔措施主要有：防火墻、防火卷簾，防火門、窗，防火玻璃和水幕。對(duì)于中庭建筑，由于其使用功能的復(fù)雜性和不確定性、人員密度和火災(zāi)荷載都較大等特點(diǎn)，合理進(jìn)行防火分隔十分必要。但如果單純按照規(guī)范的一些條文去執(zhí)行，其實(shí)際工作是很難開展的。因此，在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)建筑空間的特點(diǎn)靈活地使用不同的防火分隔措施。

4、中庭的安全疏散設(shè)計(jì)

建筑物的安全疏散設(shè)施包括：主要安全疏散設(shè)施，如安全出口、疏散樓梯、走道和疏散指示標(biāo)志、應(yīng)急照明燈等；輔助安全疏散設(shè)施，如疏散陽(yáng)臺(tái)、緩降器、救生袋等。電梯、自動(dòng)扶梯、不符合設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)樓梯等不能作為疏散樓梯使用。疏散的基本原則是使建筑物中的人能盡快地離開火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，到達(dá)安全區(qū)。“安全區(qū)”可以是室外空地，也可以是室內(nèi)安全地段。因此，采取何種疏散方式，并且是否安全，是影響人員迅速疏散的直接原因。而中庭建筑的中庭空間標(biāo)志性好，有利于人們形成清晰的噴霧劑因?yàn)橹?，有利于鳥蛤耳機(jī)發(fā)空間定位和導(dǎo)向，中庭空間開闊，采光性好，在火災(zāi)疏散中符合人們向光性和向闊性行為特征，有利于人員疏散。中庭內(nèi)步梯和自動(dòng)扶梯在火災(zāi)發(fā)生初期，煙氣熱量不是很大時(shí)對(duì)人員疏散能起到一定的作用，但由于其踏步寬度和高度不滿足規(guī)范要求，并且在火災(zāi)中后期缺乏煙氣和熱量防護(hù)，因此在沒(méi)有采取技術(shù)措施時(shí)不能作為疏散通道。

疏散路線可分為三個(gè)階段：起火房間到達(dá)房間門口，起火房間門口到達(dá)樓梯口，樓梯間內(nèi)的疏散，出樓梯間通向室外。在中庭建筑防火安全設(shè)計(jì)中，對(duì)于人員特性的把握應(yīng)結(jié)合其使用功能重點(diǎn)分析人員安全疏散問(wèn)題?；馂?zāi)中人的行為特點(diǎn)是我們進(jìn)行安全疏散設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的依據(jù)，只有從人的行為特點(diǎn)出發(fā)才能更加合理地設(shè)計(jì)疏散線路，從而更好地保護(hù)人的生命安全。在疏散的設(shè)計(jì)中除了堅(jiān)持雙向疏散的原則外，還應(yīng)結(jié)合火災(zāi)中人的行為特點(diǎn)，將常用通道和緊急疏散通道集中設(shè)計(jì)，使人們?cè)隗@慌之中也可以找到疏散樓梯。

5、中庭的消防設(shè)施設(shè)計(jì)

由干中庭規(guī)模巨大，建筑布局復(fù)雜，商業(yè)功能繁多，已超出中國(guó)現(xiàn)行消防規(guī)范規(guī)定的范圍。為了保證建筑內(nèi)人員的安全，增強(qiáng)消防設(shè)施的滅火性能，中庭建筑中，應(yīng)在其建筑主體室內(nèi)部分設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，因?yàn)閷?shí)踐證明噴淋設(shè)施對(duì)于控制火災(zāi)的發(fā)展和蔓延是非常有效的，它撲滅部分的火或者在消防人員到達(dá)之前控制火災(zāi)的范圍，同樣，對(duì)中庭內(nèi)部有可燃物的，也應(yīng)考慮中庭區(qū)域的噴淋保護(hù)。但對(duì)于高度較高的中庭，簡(jiǎn)單地將噴淋頭安裝于屋頂上的做法是不可取的。普通的濕式噴頭要等到很大才能噴水(這時(shí)除非使用雨淋系統(tǒng))。筆者認(rèn)為，可在中庭共享空間以外不超過(guò)12m的商業(yè)空間及環(huán)廊設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，采用普通吊頂式噴頭：中庭設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，采用快速響應(yīng)噴頭，其值不大于50：在中庭的每部自動(dòng)扶梯的底部也設(shè)置了快速響應(yīng)噴頭。另外，從中庭火災(zāi)的實(shí)例分析及中庭火災(zāi)的危害性來(lái)看，在中庭內(nèi)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是有必要的，根據(jù)中庭火災(zāi)煙氣流動(dòng)特性來(lái)指導(dǎo)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是科學(xué)合理的。

6、中庭建筑的結(jié)構(gòu)保護(hù)

除了要對(duì)建筑整體作統(tǒng)一的防火設(shè)計(jì)外，還應(yīng)充分考慮中庭結(jié)構(gòu)本身的消防安全，中庭結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要承受的是采光玻璃，對(duì)其所需的耐火極限應(yīng)根據(jù)中庭在建筑物中的位置，中庭內(nèi)火災(zāi)荷載的大小，以及鋼結(jié)構(gòu)對(duì)主體建筑的影響提出不同的要求。對(duì)于中上部就是主體高層建筑的，其鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限應(yīng)不小于1.5h(參照樓板的耐火極限要求)，采光玻璃也應(yīng)為1h以上的防火玻璃，對(duì)于展覽館、商場(chǎng)等火災(zāi)荷載較大的建筑中的中庭，其鋼結(jié)構(gòu)耐火極限應(yīng)高些，而辦公樓、賓館等建筑的中庭，其鋼結(jié)構(gòu)耐火極限要求可降低。長(zhǎng)廊式中庭、封閉式中庭，其鋼結(jié)構(gòu)可不予保護(hù)。

7、結(jié)語(yǔ)

初步探討了中庭建筑的防火設(shè)計(jì)問(wèn)題，對(duì)于中庭建筑的建筑特性、火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行了分析，對(duì)中庭的防排煙設(shè)計(jì)、平面布局、安壘疏散、消防設(shè)施、防火分隔材料和結(jié)構(gòu)保護(hù)均進(jìn)行了分析，對(duì)今后中庭建筑設(shè)計(jì)起到一定作用。