建筑防火設計常見問題分析及案例研究

方 芳

(合肥市包河區(qū)消防救援大隊，安徽 合肥 230001)

建筑工程設計首先要滿足安全要求，防火設計作為保障建筑消防安全的一項重要內容不可或缺。2014年國家頒布了新的防火設計規(guī)范，使新規(guī)范更加適應當今建筑對防火設計的要求。筆者多年來從事消防設計審核工作，在審核過程中經(jīng)常遇到一些普遍性、代表性的問題。經(jīng)過探究與思考，將這些問題提出來，以供大家參考借鑒。

1 建筑防火設計常見問題

1.1 消防車道和登高救援場地的設置分析

在建筑物消防車道和登高救援場地的設置過程中應考慮如下幾點：

1)在城市規(guī)劃時消防車道的設計常常被設計者忽視。在消防驗收當中對于以下情況是有明確的規(guī)定，必須設置有消防車道：第一，建筑物的消防設計審核及驗收需要設置消防車道，考慮消防車的通行，其道路中心線間的距離不宜超過160 m；第二，在大型商業(yè)綜合體建筑物的外周還應設環(huán)形消防車道，如設計確實有困難，也應該保證兩個長邊或不小于1/2周長范圍形成消防車道。

2)不是所有的建筑設計時都要設置消防車道。只有規(guī)模較大(占地面積3 000 m2以上)、火災危險性大(商店建筑、展覽建筑等人員密集場所)的建筑物在設計時才考慮消防車道的設計，保障消防驗收的通過。

3)消防車道的設計需要綜合考慮以下幾方面：消防車道與建筑物的距離；消防車道與消防取水點的距離；消防車道自身的硬度、寬度、轉彎半徑、坡度等規(guī)定和要求。在消防車道的消防驗收實踐中，消防車道的轉彎半徑和硬度的要求在設計時容易被忽略，給火災撲救時帶來許多不便。從車道轉彎半徑示意參考圖(見圖1)，可以得出轉彎半徑按照公式計算如下：

W=R0-r2

(1)

R0=R+x

(2)

(3)

r2=r-y

(4)

(5)

其中，W為環(huán)道最小寬度；r1為汽車最小轉彎半徑；R0為環(huán)道外半徑；R為汽車環(huán)行外半徑；r2為道內半徑;r為汽車環(huán)行內半徑；x為汽車環(huán)行時最外點至環(huán)道外邊距離，宜不小于250 mm；y為汽車環(huán)行時最內點至環(huán)道內邊距離，宜不小于250 mm。

按上述公式進行計算，普通消防車轉彎半徑9 m，登高的轉彎半徑12 m，特種車輛轉彎半徑16 m～20 m。硬度是指車道應能滿足重型消防車通行、作業(yè)的需要。目前，許多消防車道下都布置了車庫、庫房等，在結構設計時應考慮消防車的荷載值。

4)在消防救援場地設計時容易被忽視的問題：在消防救援場地設計時，需要充分考慮火災救援過程中人員的出入安全問題，因此在消防車登高操作場地相對應的范圍內建筑應設置直通室外的樓梯或直通樓梯間的入口，這一點在消防設計時容易被忽視。

1.2 建筑高度和建筑層數(shù)的計算分析

1)建筑高度是消防設計的重要參數(shù)，在計算時要注意以下幾點：a.建筑高度計算時一般按消防車到屋面面層的最大距離進行計算，必須考慮到消防車到達最不利點的因素。b.采用不同地面、屋面位置計算出同一建筑不同的建筑高度值時，取最大值進行計算。c.在建筑高度計算時，需要區(qū)分住宅建筑與其他民用建筑，兩者建筑高度的計算方式不同。2)建筑層數(shù)一般按建筑的自然層數(shù)計算。按GB 50368—2005住宅建筑規(guī)范第9.1.6條，有兩點需要明確：a.建筑住宅與其他功能空間處于同一建筑內時，建筑層數(shù)應疊加計算。b.對建筑層高大于3 m的層數(shù)，應以這些層的高度總和除以3進行折算，余數(shù)大于1.5 m時，可按1層計算。常見的錯誤是以建筑總高度除以3來計算層數(shù)，但實際是有區(qū)別的。

1.3 疏散樓梯的消防設計分析

在建筑物的消防設計時，必須有安全疏散設計，疏散樓梯是非常重要的豎向疏散通道，在消防驗收過程中常發(fā)現(xiàn)疏散樓梯的設計存在以下問題：1)綜合樓內疏散樓梯數(shù)量的規(guī)定。根據(jù)綜合樓內不同功能的樓層區(qū)域，有的需要單獨設置樓梯。據(jù)統(tǒng)計常見的以下幾類場所需要設置獨立的疏散樓梯：a.商住樓，住宅與商業(yè)部分的樓梯應分開獨立設置。b.劇場、電影院、禮堂設在其他民用建筑內時，必須要有1個獨立的疏散樓梯。c.高層建筑內有老年人活動場所和兒童用房時，必須要有獨立的疏散樓梯。d.在綜合樓內，辦公部分的疏散出入口應該獨立設置，不能與該樓對外的商場、營業(yè)廳等場所的疏散出入口共同使用。2)對于建筑高度大于27 m但不大于54 m的住宅，當只有1個單元時，設置一個疏散樓梯的條件是：任一層面積不大于650 m2，任一戶門至最近安全出口的距離不大于10 m時，戶門為乙級防火門疏散樓梯應通至屋面，以上4個條件缺一不可。3)對共用底層的商住樓，中間樓層設置了休息平臺，住宅部分一個或幾個單元的人員疏散到平臺上再通過平臺疏散到室外的情形。如果平臺上設置的疏散樓梯獨立設置且滿足疏散寬度和形式的要求，筆者認為這種設置形式是允許的。理由可參考的規(guī)范條款是《建規(guī)》第5.5.11條和第5.5.23條。

1.4 中庭的防火設計分析

當前中庭建筑形式已在建筑設計中廣泛運用，考慮到中庭煙囪效應的影響，必須要對中庭進行防火處理措施。

1)中庭是由建筑物圍合而成，它從屬于建筑內部空間，并且是有頂?shù)?，通過頂部或側面采光，一般面積較大。而天井是由建筑和建筑圍合或建筑和墻體圍合而成，沒有頂，天井介于室內、外空間之間，面積相對較小。有沒有頂是區(qū)分中庭和天井的一個重要指標。2)當中庭連通的上下層建筑面積超過防火分區(qū)要求時，必須重新對防火措施進行設計調整。當前可以采用以下防火措施：在中庭兩側防火分隔使用防火玻璃墻進行分隔；將與中庭連通的門、窗設置為可以實現(xiàn)自行關閉的甲級防火門、窗，當發(fā)生火災時能自動實現(xiàn)關閉。

1.5 樓梯前室的消防設計分析

1)剪刀樓梯間的前室應獨立設置，確有困難時可以共用。對樓梯的共用前室與消防電梯的前室合用時，即“三合一前室”，前室面積不應小于12 m2，且短邊不小于2.4 m。2)在計算最大安全疏散距離時，可計算到防煙樓梯間前室，而不需要計算到樓梯間入口處。3)不大于50 m的公共建筑、不大于100 m的住宅建筑，當前室采用開敞的陽臺、凹廊或是前室設有滿足開窗面積、不同朝向的可開啟窗時，防煙樓梯間可以不設置防煙系統(tǒng)。

2 黃花生產(chǎn)基地廠房及配套用房項目消防設計案例分析

2.1 總平面設計

黃花生產(chǎn)基地廠房及配套用房項目位于長沙市黃花鎮(zhèn)，財富大道以南，漓湘路以北，西臨藍田大道，東臨金沙路。

建筑布置設計:1)消防車道：建筑周邊設置了環(huán)形消防車道，道路寬度和凈高均大于4 m，道路轉彎半徑大多數(shù)為12 m，少數(shù)為9 m。2)消防控制室：5號地塊與4號地塊共用消防控制室，設置在4號地塊13號檢測中心，設有直接對外出口，消防控制室建筑面積約60 m2。3)防火間距設計本項目建筑為南北向行列布置，防火間距滿足多層工業(yè)建筑的消防間距要求。

2.2 建筑單體分析

1)1號生產(chǎn)車間一、4號生產(chǎn)車間二。生產(chǎn)車間一、二均為3層。單棟建筑面積：81 408.94 m2，單棟占地面積26 985.44 m2，采用鋼筋混凝土框架結構形式。1層層高7.0 m，2層～3層層高6.5 m。火災危險性類別為丙二類廠房，耐火等級一級。均設置火災滅火系統(tǒng)，每層分3個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)面積小于12 000 m2。共設有11座疏散樓梯或直通室外的安全出口，兩個安全出口的距離均大于5 m，廠房內任一點至最近安全出口的直線疏散距離小于60 m。2)2號生產(chǎn)輔助用房。生產(chǎn)輔助用房為3層。建筑面積：29 369.60 m2，占地面積9 751.44 m2，采用鋼筋混凝土框架結構形式。1層層高7.0 m，2層～3層層高6.5 m?；馂奈ｋU性類別為丙二類廠房，耐火等級一級。均設置火災滅火系統(tǒng)，每層為1個防火分區(qū)，防火分區(qū)面積小于12 000 m2。共設有3座疏散樓梯或直通室外的安全出口，兩個安全出口的距離均大于5 m，廠房內任一點至最近安全出口的直線疏散距離小于60 m。3)3號生產(chǎn)配套用房。生產(chǎn)配套用房共3層，建筑面積：30 220.58 m2，其中地上29 872.72 m2，地下347.86 m2；占地面積：9 970.96 m2。采用鋼筋混凝土框架結構形式。1層層高為5.4 m，2層層高為4.5 m，3層層高為7 m，火災危險性類別為丙二類廠房，耐火等級一級。設置火災滅火系統(tǒng)，地上每層為1個防火分區(qū)，防火分區(qū)面積小于12 000 m2。共設有8座疏散樓梯或直通室外的安全出口，兩個安全出口的距離均大于5 m，廠房內任一點至最近安全出口的直線疏散距離小于60 m。

2.3 建筑防火構造

防火墻采用耐火極限不低于3 h的墻體材料(乙類倉庫防火墻耐火極限不低于4 h)，防火墻上的門為甲級防火門。緊靠防火墻兩側的門窗洞口水平距離，按規(guī)范要求設計；水平窗距不小于2 m，防火墻內轉角兩側的窗洞口水平距離控制在4 m以上，凡不滿足距離要求的窗洞則設置固定乙級防火門窗。

分隔內墻均砌至結構梁底或板底，不留縫隙。生產(chǎn)配套用房玻璃幕墻在每層樓板處均有不小于0.8 m的實體混凝土梁，玻璃幕墻與每層樓板處、隔墻處的縫隙采用不燃燒材料嚴密填實。生產(chǎn)配套用房部分屋面與乙類倉庫采用壓型鋼板屋面。鋼梁、屋頂承重構件均需涂刷薄型防火涂料，燃燒性能和耐火極限滿足現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》要求。生產(chǎn)配套用房壓型鋼板屋面部分應滿足一級耐火等級建筑的要求，乙類倉庫應滿足二級耐火等級建筑的要求。消防控制室、弱電機房等設備用房按規(guī)范采用耐火極限不低于2 h的隔墻、1.5 h的樓板和甲級防火門與其他部位隔開。設備豎井均分類獨立設置，井壁材料耐火極限不小于1.00 h。井道檢修門采用丙級防火門。除風道外，其余管井、電纜井等均每層用C20鋼筋混凝土或防火材料封堵。樓面抗震縫用相當于樓板耐火極限的玻璃棉板進行防火封堵。

3 結語

筆者從事建筑消防設計審核多年，從消防審核視角來對建筑防火設計中存在的問題進行歸納總結，從消防車道和登高救援場地的設置、建筑高度和建筑層數(shù)的計算、疏散樓梯的設計規(guī)定分析、中庭的防火設計和樓梯前室的設計五個方面對防火設計中容易忽視的問題進行分析探討，并結合黃花生產(chǎn)基地廠房及配套用房項目消防設計案例提出了自己的看法，以供建筑消防設計和消防審核人員學習參考。