談?wù)撌覂?nèi)防火隔離帶裝置

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防火隔離帶被廣泛應(yīng)用于森林、草原、城市消防規(guī)劃、民用建筑外保溫系統(tǒng)中，作為重要的阻止火災(zāi)蔓延措施，保護(hù)人員生命和財(cái)產(chǎn)安全。近幾年，防火隔離帶又進(jìn)一步被引進(jìn)室內(nèi)建筑，力圖以一種新型的、邏輯的防火分隔措施，應(yīng)對高大空間建筑中需防火分區(qū)而區(qū)域功能統(tǒng)一又無法物理分隔的難題。室內(nèi)建筑空間采用防火隔離帶進(jìn)行防火分區(qū)，由于受煙氣流動(dòng)特性、室內(nèi)燃燒能量、消防設(shè)施、人員、物品流動(dòng)以及后期安全管理等諸多因素的影響，其設(shè)置方法不能簡單等同于室外防火隔離帶，即以間距為唯一控制指標(biāo)。據(jù)了解，近年來的國內(nèi)不少工程在防火分區(qū)中采用了室內(nèi)防火隔離帶的理念，但是目前各地防火隔離帶的設(shè)計(jì)指標(biāo)各不相同，而現(xiàn)行的國家技術(shù)規(guī)范、地方標(biāo)準(zhǔn)又無相關(guān)規(guī)定，只能根據(jù)公安部《建設(shè)工程消防性能化設(shè)計(jì)評估管理暫行規(guī)定》的要求，進(jìn)行性能化評估和專家論證。而性能化評估方法、模擬軟件、安全曠據(jù)等也存有一定爭議?；诜阑鹪O(shè)計(jì)必須有效、可靠、安全的實(shí)質(zhì)出發(fā)，筆者對室內(nèi)防火隔離帶的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和總結(jié)，以期尋找出共性規(guī)律及防火要求。

1室內(nèi)防火隔離帶的概念和特性

室內(nèi)防火隔離帶是指在建筑空問內(nèi)，為阻止火災(zāi)大面積延燒，通過熱輻射模型計(jì)算確定，利用室內(nèi)空間的自身?xiàng)l件設(shè)置一定有效寬度的間隔區(qū)域，并在該區(qū)域設(shè)置可靠的消防設(shè)施，保證火災(zāi)時(shí)一側(cè)的火焰、煙氣不會(huì)輻射蔓延至另外一側(cè)。室內(nèi)防火隔離帶的阻隔火災(zāi)蔓延的效果類似于防火墻、防火卷簾等物理分隔措施，但只是一種邏輯的防火分隔方法。應(yīng)具有以下4個(gè)特性：

(1)阻火可控性。設(shè)定的間隔距離可有效地阻止火災(zāi)區(qū)域的熱輻射進(jìn)一步影響到相鄰的防火分區(qū)并引燃可燃物后造成火災(zāi)蔓延。

(2)隔煙清晰性。該區(qū)域必須能阻擋煙氣擴(kuò)散，空間始終保持足夠的清晰高度，以利于人員疏散和救援。

(3)本體不燃性。在防火隔離帶嚴(yán)禁放置任何可燃物，包括展位、商鋪等。該區(qū)域自身不可能發(fā)生火災(zāi)，是一種變通的安全區(qū)域。

(4)空間整體性。隔離帶是由區(qū)域上下整體形成的一個(gè)區(qū)域空間，同時(shí)可利用該區(qū)域設(shè)置的消防設(shè)施發(fā)揮整體阻隔火勢的作用。對于室外非受限空間火災(zāi)，影響其蔓延的是可燃物、飛火、風(fēng)力、風(fēng)向等主要因素。因此，森林、草原防火隔離帶的設(shè)置寬度較大，一般為4O～100m，城市防火隔離帶需6～5Om，外墻保溫材料防火隔離帶為300～500mm。室內(nèi)受限空間發(fā)生火災(zāi)’時(shí)，造成火災(zāi)蔓延的主要原因是火焰和煙氣蔓延。室內(nèi)防火隔離帶的設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)安全目標(biāo)：阻止火焰蔓延和煙氣蔓延，同時(shí)還應(yīng)滿足火災(zāi)撲救和安全疏散的基本要求。

2室內(nèi)防火隔離帶阻止火焰蔓延的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2．1室內(nèi)防火隔離帶的寬度

在已有工程中設(shè)置的室內(nèi)防火隔離帶寬度各不相同，有6、8、9、12m等，為有效達(dá)到阻止火焰蔓延的安全目標(biāo)，筆者認(rèn)為應(yīng)先采用熱輻射引燃經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，再用計(jì)算機(jī)模化進(jìn)行驗(yàn)證來確定室內(nèi)防火隔離帶的有效寬度。

(1)輻射引燃經(jīng)驗(yàn)公式估算法。火源對防火隔離帶另一側(cè)的熱輻射包括火焰的直接輻射和熱煙氣層的輻射兩部分。由于設(shè)置室內(nèi)防火隔離帶所在的建筑空間一般較高較大，有較大的蓄煙、排煙能力，煙氣層的溫度不高，因此，計(jì)算中可忽略煙氣層輻射熱的影響。而對于火焰的熱輻射，消防安全工程領(lǐng)域通常將火源假設(shè)為一個(gè)具有輻射發(fā)射性的點(diǎn)火源來考慮，隔離帶的寬度計(jì)算僅考慮火源點(diǎn)熱輻射，見式(1)所示。=㈩式中：Q為火源熱釋放速率，kW；R為可燃物距火源中心的距離，m；q為可燃物接收到的火源輻射，kwm。根據(jù)美國消防協(xié)會(huì)NFPA92B以及參考DGJ08—88—2006上海市建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》取值，火災(zāi)規(guī)模為2OMw，引燃可燃物的最小輻射熱流為1Okwm。由式(1)計(jì)算可得，“防火隔離帶”的理論最小寬度應(yīng)不低于7．29ITI，選取安全系數(shù)1．2～1．6，室內(nèi)防火隔離帶寬度為9～12nl。

(2)用FDS軟件模擬計(jì)算驗(yàn)證。在實(shí)際工程中，如采用計(jì)算機(jī)?；剂渴覂?nèi)防火隔離帶，應(yīng)嚴(yán)格設(shè)置軟件模擬計(jì)算的邊界條件，科學(xué)設(shè)定選取所在樓層的建筑高度、風(fēng)速(通風(fēng)條件)、火災(zāi)荷載、燃燒速率等各種參數(shù)，并應(yīng)假定燃燒區(qū)域的自動(dòng)噴水滅火設(shè)施和排煙設(shè)施已失效，再經(jīng)FDS軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，運(yùn)用安全判據(jù)判定驗(yàn)證其安全可靠性。

2．2室內(nèi)防火隔離帶的消防設(shè)施

(1)滅火設(shè)施的設(shè)計(jì)。以上海某手工藝制品植絨車

間廠火災(zāi)為例，該車間與之相鄰走道上噴水滅火系統(tǒng)動(dòng)作成功阻隔了火災(zāi)向同層的服裝廠蔓延。該火災(zāi)案例證明了在防火隔離帶上設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)保護(hù)很有必要，也是有效的。室內(nèi)防火隔離帶是防止區(qū)域失控火災(zāi)繼續(xù)蔓延的阻隔設(shè)施。在最不利的情況下，即假定著火區(qū)域的滅火系統(tǒng)可能失效，如著火區(qū)域消防系統(tǒng)處于維護(hù)維修期間，隔離帶區(qū)域的消防系統(tǒng)就必須處于正常工作狀態(tài)，才能可靠有效地控火，成為控制火災(zāi)蔓延的第二道防線。為此，防火隔離帶的滅火設(shè)施應(yīng)獨(dú)立于其他區(qū)域設(shè)置，為經(jīng)濟(jì)節(jié)約，至少應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的報(bào)警閥組(閥前供水泵可與其他區(qū)域共用)，使其相對獨(dú)立可靠。著火區(qū)域火災(zāi)失控勢必造成火災(zāi)蔓延，防火隔離帶的滅火系統(tǒng)就必須及時(shí)開啟，進(jìn)行滅火、冷卻、阻隔。如仍采用普通噴頭，其水量、噴水強(qiáng)度、保護(hù)面積已無法理想控制火災(zāi)蔓延，應(yīng)提高噴水強(qiáng)度和縮短噴水響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行彌補(bǔ)，可采用快速響應(yīng)噴頭，并宜參照水幕設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行加密布置保護(hù)(按噴頭間距不大于2in設(shè)置)。

(2)消防電氣設(shè)計(jì)。自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)采用單

獨(dú)回路直接與集中控制報(bào)警器連接，包括控制中心對排煙機(jī)、活動(dòng)擋煙垂壁、防火防煙閥的聯(lián)動(dòng)回路以及應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志等各種消防設(shè)備的控制，均應(yīng)與其他區(qū)域的報(bào)警和控制系統(tǒng)分開，設(shè)置單獨(dú)回路。

2．3室內(nèi)防火隔離帶的裝修材料

室內(nèi)火災(zāi)蔓延的主要途徑是沿墻面、吊頂以及吊頂內(nèi)的管線或地面上的可燃物進(jìn)行蔓延。為能切斷火焰通路，保證室內(nèi)防火隔離帶的阻隔作用，必須對防火隔離帶的裝修材料作嚴(yán)格限制。因此要求室內(nèi)防火隔離帶包括吊頂、墻面、梁、柱的裝修材料均應(yīng)采用燃燒性能不小于A級的不燃材料，且嚴(yán)禁在防火隔離帶中設(shè)置任何展覽、經(jīng)營活動(dòng)用的掛飾、裝飾物品．空調(diào)、通風(fēng)管道保溫材料、電器設(shè)備的線路管線也應(yīng)盡量采用無煙無毒的防火、耐火材料。兼具采光功能的防火隔離帶，其采光天棚應(yīng)采用防火玻璃或耐火極限較高的不燃材料，防止火災(zāi)經(jīng)頂棚蔓延甚至影響隔離帶的自身結(jié)構(gòu)安全。

2．4室內(nèi)防火隔離帶的后期安全管理室內(nèi)防火隔離帶只是一種邏輯的分隔空間而非物理分隔物，其防火分隔的有效性很大程度依賴于后期的安全管理。室內(nèi)防火隔離帶要求嚴(yán)格禁止放置任何可燃物、設(shè)置任何展示攤位或經(jīng)營性商鋪等。為與周邊環(huán)境有機(jī)融合并且方便管理，可以結(jié)合室內(nèi)裝修手段在隔離帶上采取布置綠化、人工水景或在隔離帶兩側(cè)設(shè)置觀景玻璃、固定裝飾(不燃材料)等靈活措施，變無形空間為有形，避免隔離帶有可燃物放置。防火隔離帶兩側(cè)分界處可劃制醒目的黃色警界線，在中間處設(shè)置醒目警示語，并制訂相應(yīng)的管理制度、規(guī)定嚴(yán)格落實(shí)。

3室內(nèi)防火隔離帶阻止煙氣蔓延的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3．1煙氣蔓延特性

目前，室內(nèi)防火隔離帶運(yùn)用較多的主要在展覽、展示建筑，大型購物中心、商場、超市或倉庫等高大空間建筑內(nèi)，該類建筑均有樓層高度高、建筑面積大、區(qū)域功能統(tǒng)一、空間難以分隔等特點(diǎn)。建筑層高一般都在6m以上，有的甚至高達(dá)30m。建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在受限空間內(nèi)，隨著可燃物的燃燒速率增加，火源上方升騰的煙羽流不斷卷吸周圍的空氣，質(zhì)量流逐漸增加，平均溫度和濃度逐漸降低。當(dāng)受到建筑頂棚阻擋后，在頂棚下方四面擴(kuò)散(熱煙氣水平蔓延的速度可達(dá)1～2m／s)，受到梁或墻阻擋時(shí)，便轉(zhuǎn)向下流，在建筑空間上部形成逐漸增厚，溫度、濃度隨之增大的熱煙氣層，其危害是高溫度的熱輻射。如果熱煙氣層的厚度超過擋煙垂壁，就向相鄰的防煙分區(qū)蔓延。而對于層高較高(6～30m)的建筑，火災(zāi)時(shí)，煙氣也會(huì)迅速充滿整個(gè)頂部空間，煙氣的有毒性及遮光性也可能造成危害。因此，能否及時(shí)有效地防煙、排煙對于控制煙氣和防止煙氣蔓延至關(guān)重要。

3．2防排煙設(shè)計(jì)

為達(dá)到阻止火災(zāi)煙氣蔓延的安全目標(biāo)，應(yīng)充分考慮發(fā)生失控火災(zāi)在最不利條件下的防煙排煙設(shè)計(jì)，即：建筑內(nèi)部某區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)該區(qū)域的排煙設(shè)施、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)均處于失效狀態(tài)時(shí)，仍能防止煙氣通過室內(nèi)防火隔離帶由著火區(qū)域蔓延到另一區(qū)域，這就要求防火隔離帶的防煙、排煙設(shè)施獨(dú)立于其他區(qū)域單獨(dú)可靠設(shè)置，防止受火災(zāi)區(qū)域影響導(dǎo)致防排煙設(shè)施失效。

(1)防煙設(shè)計(jì)。為有效阻止煙氣蔓延及人員疏散安全，應(yīng)在防火隔離帶兩側(cè)與相鄰區(qū)域交界處設(shè)置擋煙垂壁，擋煙垂壁可利用原有的梁或在梁下設(shè)置，且應(yīng)滿足疏散所需的清晰高度，最小清晰高度可由公式(2)計(jì)算：H一1．6+0．1H(2)式中：H為最小清晰高度，m；H為排煙空間的建筑凈高度，m。擋煙垂壁的設(shè)置高度L應(yīng)大于等于(H～H)。在穿越防火隔離帶的洞口處應(yīng)采用不燃燒材料封堵，通風(fēng)管道在穿越處應(yīng)設(shè)置自行關(guān)閉的防煙防火閥進(jìn)行隔斷。

(2)排煙設(shè)計(jì)。排煙有機(jī)械排煙和自然排煙兩種，其排煙效果各有優(yōu)劣。自然排煙經(jīng)濟(jì)、簡單、有效，但受外界風(fēng)力風(fēng)向等氣候因素影響較大，機(jī)械排煙效果好但管理、控制環(huán)節(jié)較多，失效風(fēng)險(xiǎn)及投資較大；設(shè)置室內(nèi)防火隔離帶的場所如果是地下一層、首層或單層建筑，有條件的可利用可開啟采光天窗或采光天棚(在火災(zāi)情況或故障狀態(tài)下能自動(dòng)開啟的天窗、天棚)進(jìn)行自然排煙，有機(jī)結(jié)合采光、排煙、防火隔離各種功能，如世博園中國館一層地區(qū)館的丁字型防火隔離帶。在不具備自然排煙條件的場所設(shè)置防火隔離帶時(shí)，應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施進(jìn)行排煙。這里需注意的是同時(shí)設(shè)有自然、機(jī)械排煙設(shè)施時(shí)，為保證火災(zāi)時(shí)排煙有效、可靠，應(yīng)考慮分層次啟動(dòng)機(jī)械和自然排煙設(shè)施，并且設(shè)定其中一種設(shè)施為主，滿足排煙所需的流量，而另一種設(shè)施僅作為輔助的彌補(bǔ)措施。

4室內(nèi)防火隔離帶的疏散要點(diǎn)

室內(nèi)防火隔離帶平時(shí)可作為物品流通、人員行走的通道。由于室內(nèi)防火隔離帶設(shè)置有獨(dú)立可靠的防排煙設(shè)施，獨(dú)立回路的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、獨(dú)立報(bào)警閥組的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，可視之為準(zhǔn)安全區(qū)域?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)人員疏散至防火隔離帶區(qū)域時(shí)處于相對安全狀態(tài)。但是，如果該區(qū)域無通向安全出口(樓梯間)，可能造成人員無法安全疏散，勢必也會(huì)造成混亂和災(zāi)害。為便于人員安全疏散，防火隔離帶應(yīng)在不同方向至少與兩個(gè)安全出口或疏散樓梯連通，安全疏散的最遠(yuǎn)距離不宜大于30m，安全出口的疏散寬度應(yīng)根據(jù)隔離帶兩側(cè)區(qū)域中需要疏散的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算；另外，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，室內(nèi)防火隔離帶也是消防隊(duì)員迅速開展救援的重要通道，直接連通安全出口(安全疏散樓梯)，還便于消防滅火隊(duì)員快速占據(jù)防火隔離帶展開火場進(jìn)行滅火和冷卻保護(hù)，防止火災(zāi)蔓延。筆者以福建省晉江市某國際采購與區(qū)域物流中心工程為例進(jìn)行說明。該項(xiàng)目中，C2展廳地下一層平面布置局部截圖，見圖1所示。42圖1C2展廳地下一層平面布置為滿足大空間展示、功能統(tǒng)一的特殊要求，該項(xiàng)目采用寬度為9m的防火隔離帶將建材市場展示廳分隔為相鄰兩個(gè)防火分區(qū)。防火隔離帶總長度為59m，兩側(cè)均直通安全出口，到最近安全出口的疏散距離不大于30rn。該防火隔離帶的設(shè)置對防火分隔、人員的安全疏散以及消防隊(duì)員的滅火救援均起到有效的作用。

5結(jié)語

室內(nèi)防火隔離帶在設(shè)計(jì)寬度為9～12rn，設(shè)有獨(dú)立報(bào)警閥組且采用加密快速響應(yīng)噴頭的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，獨(dú)立防排煙系統(tǒng)、獨(dú)立回路報(bào)警系統(tǒng)，采用不燃材料裝修且有良好的消防安全管理保障時(shí)，能夠達(dá)到防止火災(zāi)蔓延的安全目標(biāo)，可作為一種有效的防火分隔措施。但對于管理水平不足的單位，還應(yīng)慎用此種隔離法，而更多考慮采用防火墻、防火卷簾進(jìn)行物理分隔。