防火分隔技術(shù)在建筑消防中的應(yīng)用

陳宜煒

防火分隔技術(shù)在建筑消防中的應(yīng)用

陳宜煒

廈門市公安消防支隊(duì)

隨著現(xiàn)代化城市的迅速發(fā)展，各地建筑也向高層發(fā)展，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣的大型商業(yè)建筑逐漸增多，對建筑的被動(dòng)防火能力也有了更高的要求。防火分隔屬于被動(dòng)防火的一種有效防護(hù)措施，傳統(tǒng)的防火分隔技術(shù)存在較多缺陷，滿足不了大型商業(yè)建筑或特殊情況下的建筑消防要求，須不斷探索新技術(shù)并積累新技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。該文首先闡述建筑消防防火分隔技術(shù)的定義和分類，提出新防火分隔技術(shù)，對鋼化玻璃和窗玻璃噴頭組合在實(shí)際應(yīng)用中的要點(diǎn)進(jìn)行分析，并對防火玻璃及其自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探討。

防火分隔 鋼化玻璃 防火玻璃 噴水冷卻

1 建筑消防防火分隔技術(shù)的定義和分類

1.1 建筑消防防火分隔技術(shù)的定義

建筑消防所采用的防火分隔技術(shù)是通過耐火建筑構(gòu)件將建筑物內(nèi)部空間進(jìn)行分隔，在火災(zāi)初起階段可將火災(zāi)限制在起火區(qū)域內(nèi)，并防止火災(zāi)向四周蔓延，采用防火分隔措施也在一定程度上對建筑內(nèi)部空間進(jìn)行了防火分區(qū)的劃分。好的分隔措施在火災(zāi)初起時(shí)可延緩建筑內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展，為建筑內(nèi)人員的安全疏散和逃離提供更多的時(shí)間，也為火災(zāi)撲救提供有利條件。防火分隔具有阻止火災(zāi)由初起防火區(qū)域向外區(qū)域擴(kuò)散的作用。

1.2 建筑消防防火分隔措施類別

根據(jù)火勢蔓延方向可將防火分隔措施分為水平防火分隔和豎向防火分隔。水平防火分隔措施，是指在水平方向上對火災(zāi)蔓延發(fā)揮阻止作用，主要用于樓層內(nèi)部的防火分隔，通常是采用防火門、防火墻、防火卷簾等實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)的防火分隔。豎向防火分隔措施，即在垂直方向上對火災(zāi)蔓延發(fā)揮阻止作用，主要用于建筑物樓層間的防火分隔，通常會(huì)設(shè)置耐火樓板、窗間墻等，將目標(biāo)樓層隔開并形成不相同高程的防火分隔帶。目前豎向防火分隔技術(shù)在建筑中的應(yīng)用效果較好，國內(nèi)外均有較多的成功實(shí)例。而水平方向防火分隔技術(shù)較為不足，仍需不斷探索。

2 鋼化玻璃和窗玻璃噴頭組合應(yīng)用要點(diǎn)

建筑消防傳統(tǒng)的防火分隔技術(shù)尚存在較多不足之處，無法滿足目前復(fù)雜或大型建筑的防火需求。例如，耐火隔墻缺乏通透性，防火卷簾在過高溫度下易脫落，存在美觀性較差、管道內(nèi)的防火排煙閥門作用后不易區(qū)分問題管道等問題。鋼化玻璃和窗玻璃噴頭組合形式是新型的防火分隔技術(shù)，已得到權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，即：采用厚度高于6mm的鋼化玻璃，通過硅密封劑或者不燃豎框進(jìn)行連接，并利用窗玻璃噴頭自動(dòng)噴水降溫功能降低玻璃背面溫度，預(yù)防背面區(qū)域可燃物引燃。在實(shí)際應(yīng)用中須重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：

在系統(tǒng)類型選擇上，鋼化玻璃與窗玻璃噴頭組合中采用的是獨(dú)立噴淋系統(tǒng)。噴頭須均勻布置于玻璃兩側(cè)，這樣的布置方式可阻止火災(zāi)發(fā)生后溫度由一側(cè)向另一側(cè)發(fā)展。這種組合方式可選用雨淋系統(tǒng)和濕式系統(tǒng)，雨淋系統(tǒng)適宜安裝在室外，濕式系統(tǒng)則適宜安裝在室內(nèi)。

在鋼化玻璃安裝上，安裝前不宜開啟鋼化玻璃保護(hù)，鋼化玻璃框架須選用不可燃材料，玻璃與框架之間可采用三元乙丙橡膠條密封，通過不可燃豎框或硅密封劑對鋼化玻璃間的垂直接縫進(jìn)行連接。

水力計(jì)算鋼化玻璃窗的噴頭間距須控制在1.83～2.44m范圍內(nèi)，每個(gè)噴頭流量不得低于75.7 L/min。如果建筑空間中已經(jīng)設(shè)有相應(yīng)的噴淋保護(hù)措施，須針對水力不利的一側(cè)進(jìn)行噴頭水力計(jì)算。若采用的是雨淋系統(tǒng)，那么須對室外部分雨淋閥所控制的所有噴頭進(jìn)行水利計(jì)算。而一些已設(shè)有噴淋保護(hù)措施的空間，須依據(jù)有關(guān)規(guī)范對所有噴頭進(jìn)行水力計(jì)算。

3 防火玻璃及其自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)在建筑消防中的應(yīng)用

若將防火分隔水幕用于大型商場內(nèi)的中庭和商業(yè)內(nèi)街的防火分隔，用水量太大。一些跨度較大的商場若采用防火卷簾進(jìn)行防火分隔，在使用中易造成防火卷簾的扭曲變形。所以對于一些多功能化、中庭化的大型商業(yè)建筑，傳統(tǒng)的防火分隔技術(shù)不能滿足其通透、采光、技術(shù)等方面的需求，那么通過自動(dòng)冷卻系統(tǒng)保護(hù)的防火玻璃可實(shí)現(xiàn)有效的防火分隔。

3.1 防火玻璃

防火玻璃也屬于一種鋼化玻璃，玻璃表面具有較高的壓應(yīng)力，具有鋼化玻璃所不具備的耐火性能，實(shí)際建筑工程應(yīng)用中不可用單片的鋼化玻璃替代防火玻璃。根據(jù)耐火性能，防火玻璃可分為A類（隔熱型防火玻璃）和C類（非隔熱型防火玻璃）①。單片的防火玻璃和復(fù)合防火玻璃需滿足相應(yīng)的耐火等級要求，單片防火玻璃在建筑使用中包括夾絲（網(wǎng)）型、高強(qiáng)度型、特種成分型、鍍膜型。復(fù)合防火玻璃在建筑使用中分為夾層復(fù)合型、夾絲網(wǎng)型、中空型等。與復(fù)合防火玻璃相比較，單片防火玻璃安全性能高、安裝簡易、強(qiáng)度高、老化率低，易用于大型商業(yè)建筑消防中。

3.2 自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)

由于防火玻璃所進(jìn)行的耐火等級測試因尺寸不同所得到的結(jié)果不同，如果在工程設(shè)計(jì)時(shí)因條件限制無法確認(rèn)防火分隔應(yīng)采用的防火玻璃的尺寸，就不能確認(rèn)其耐火性能條件。單片高強(qiáng)度防火玻璃并不具有隔熱和防熱輻射功能，在玻璃的背火區(qū)域須通過噴水冷卻來阻止火災(zāi)發(fā)生后熱的傳遞和輻射。而防火玻璃噴水冷卻可采用開式系統(tǒng)或者閉式系統(tǒng)，但由于閉式系統(tǒng)不存在開式系統(tǒng)的缺陷，所以防火玻璃應(yīng)將閉式濕式自動(dòng)噴水系統(tǒng)作為首選。

有一些觀點(diǎn)認(rèn)為，噴水冷卻時(shí)間可減去防火玻璃自身耐火時(shí)間。參照我國防火卷簾的相關(guān)消防規(guī)范，并未看到類似的要求，加之防火玻璃經(jīng)過一定耐火時(shí)間后再進(jìn)行噴水冷卻易造成玻璃的冷脆或炸裂，因此這樣的做法不可取，防火玻璃的噴水冷卻時(shí)間應(yīng)按照不得低于規(guī)范中要求的耐火時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)持續(xù)噴水時(shí)間相同時(shí)，建筑內(nèi)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)可與防火玻璃冷卻系統(tǒng)合用（各自獨(dú)立設(shè)置報(bào)警閥），水流量為兩系統(tǒng)的疊加，供水時(shí)間按兩者最大值設(shè)置；不能合用時(shí)則設(shè)置獨(dú)立的供水系統(tǒng)。

國內(nèi)對帶有自動(dòng)冷卻系統(tǒng)的防火玻璃進(jìn)行的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)所采用的窗玻璃噴頭保護(hù)的最大高度為4m，UL機(jī)構(gòu)所認(rèn)證的是3.96m，因此在沒有得到認(rèn)可的新的試驗(yàn)數(shù)據(jù)前，建筑工程中使用的防火玻璃不宜超出4m，防火玻璃高度和框架固定還需通過耐火性能試驗(yàn)再進(jìn)行確認(rèn)。

該系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度可參考防火卷簾的相關(guān)參數(shù)，噴水強(qiáng)度不小于0.5L/(s·m)，最不利點(diǎn)噴頭的壓力在計(jì)算的基礎(chǔ)上不小于0.1MPa。我國在對防火玻璃自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)方面缺乏規(guī)定，閉式自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)流量存在著爭議，而在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)中則采用偏安全的方法進(jìn)行計(jì)算。

在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)無論是采用窗玻璃噴頭和邊墻式噴頭，還是高壓細(xì)水霧噴頭，都能得到良好的噴水冷卻效果。其中窗玻璃噴頭所形成的水簾均勻，噴灑范圍包含整塊玻璃，噴水冷卻效果是三種噴頭中最好的。邊墻式噴頭會(huì)在玻璃的上邊緣左右邊角處存在盲區(qū)。高壓細(xì)水霧噴頭是防火玻璃噴水冷卻中最為理想的一種噴頭型式，但是因其三維空間的噴霧造成的霧化作用過大，使室內(nèi)可見度降低，影響火災(zāi)中人員的疏散和撤離。窗玻璃噴頭的豎向布置可參考邊墻型噴頭進(jìn)行安裝，在平面布置上可參考防火卷簾冷卻系統(tǒng)中對噴頭的安裝要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文所提出的防火分隔新技術(shù)在防火功能、美觀、人性化方面優(yōu)勢顯著，有著良好的應(yīng)用前景，實(shí)際應(yīng)用中還需多參考成功實(shí)例并進(jìn)行多方面的測試，不斷積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)并總結(jié)，增加防火分隔新技術(shù)的可操作性。

注釋：

①B類已取消。