高层建筑防火分区的原因与对策

刘 伟

(南昌市公安消防支队高新消防大队)

随着我国城市化、城镇化进程的不断加快，高层建筑已成为了城市现代化最显著的标志物之一。目前为止，南昌已拥有各类高层建筑200多幢，高度超过百米的也已经越来越多。但令人担忧的是，从近几年火灾情势分析来看，全国各地相继发生了多起高层建筑火灾，频发的高层建筑火灾甚至引发了全社会对高层建筑发展方向的大讨论。如，2008年1月2日晚8时许，新疆乌鲁木齐市德汇国际广场的一座10层高的批发市场因人为原因引发火灾。该建筑面积约为10万平方米，经过几十个小时的奋力扑救终将大火基本扑灭，但火灾最终导致了3名消防官兵牺牲，2名群众死亡，许多消防装备损坏，直接经济损失约5亿元。目前，公安消防部门针对高层建筑火灾扑救基本形成了一套较为完善的战术理论体系，为高层建筑的火灾扑救提供了强有力的理论支撑。但由于高层建筑在设计理念上随着现代思想的变化，高层建筑呈现出较强的个性化，建筑外形日新月异、建筑高度越建越高、建筑平面更加复杂多变，这同时对消防中队的火灾扑救工作也提出了新的挑战。笔者试以高层建筑防火分区为切入点，分析影响高层建筑防火分区划分的相关因素，并提出相应对策,努力寻求一条破解高层建筑火灾防控难题的新途径。

一、防火分区的概念及划分类别

防火分区是指在设计中将建筑物的平面或者空间以防火墙、防火门窗、防火卷帘、一定耐火极限的楼板等分成若干区。防火分区包括楼层的水平分区和垂直分区两部分。在建筑物内采取划分防火分区的这一有效措施，可以在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，阻止火势蔓延扩大，减少火灾的最大损失，同时也可以为被困人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。防火分区，按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能可分为竖向防火分区和水平防火分区两大类。

(一)竖向防火分区。用以防止火灾在多层或高层建筑物层与层之间竖向蔓延。竖向防火分区是指用耐火性能较好的楼板及窗间墙(含窗下墙)，在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的安全、可靠的防火分隔。

(二)水平防火分区。用以防止火灾在水平方向上向外蔓延。水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向上向外蔓延。

从防火的角度看，防火分区划分得越小，越有利于保证建筑物的防火安全。防火分区面积大小的确定应从建筑物的使用性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力以及火灾蔓延的速度等因素多方面去考虑。

二、造成防火分区面积扩大的主要因素

(一)玻璃幕墙。玻璃幕墙作为一种现代新型装修的建筑构件，以其自重轻、光亮明快、装饰艺术效果好等优点，被大量应用在高层建筑的外墙之中。

现代高层建筑使用玻璃幕墙多采用全封闭式，幕墙上的玻璃常采用热反射玻璃、钢化玻璃等。这些玻璃的特点是强度高，但耐火性能差，建筑物一旦发生火灾，室内温度随之急剧上升，用作幕墙的玻璃在火灾初期由于温度应力的作用会炸裂破碎，导致火灾由建筑物的外部向上面楼层蔓延。一般幕墙玻璃在2500度高温下即会炸裂、脱落，因此大面积的玻璃幕墙就成为火势向上蔓延的一种重要途径。同时，由于建筑构造的要求，在幕墙和楼板之间一般都留有较大的缝隙，若对此缝隙没有进行密封或密封不好，烟火就会由此缝隙向上扩散，造成火灾的竖向蔓延。

(二)建筑物内部的中庭。中庭是在建筑内部贯通上下楼层，并营造出具有室外自然环境美的室内共享空间。中庭一旦发生火灾，火势和烟气就可以不受限制地向各个空间扩散。而且中庭空间形似烟囱，因此易产生强烈的烟囱效应。中庭起火会涉及到多个楼层，极易形成立体火灾。由于火灾的烟火蔓延，人员疏散与灭火战斗相互交会，极易造成火灾灭火救援现场混乱，势必给人员疏散和灭火救灾造成很大的难度。特别是现如今很多高级旅馆、饭店、商场等建筑物在室内设有上下几层互通的自动扶梯，同时室内楼梯间采用敞开式。由于垂直方向多层大面积开口部位的出现，这就造成防火分区的实际面积成为几层的叠加。

三、防火分区正确的处理方法

(一)玻璃幕墙与主体结构之间的缝隙要坚决采用不燃烧材料(铁皮、防火材料)严密封堵。在靠近玻璃幕墙处设置水幕系统或自动喷水灭火系统，且喷头间距不应小于2米。对不设窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，必须在每层楼板处沿玻璃幕墙内侧设置高度不低于0．8米且耐火极不限于1小时的实体裙墙。设有窗间墙、窗坎墙的，填充材料应采用非燃烧材料。如其外墙面采用耐火极不低于1小时的非燃烧体时，其墙内填充材料可采用氧指数不低于30的难燃烧材料。支承玻璃幕墙的金属框架与主体构件连接的节点应有防火保护措施。

(二)根据中庭的火灾特点，结合国内外高层建筑中庭防火设计的具体做法，以及参考国外有关防火规范的规定，贯通中庭的各层应按一个防火分区计算。当其面积大于有关建筑防火分区所要求的最大建筑面积时，应采取必要的防火分隔措施：房间与中庭回廊相通的门、通道等，均应设置乙级防火门、窗，以控制火势向各层间蔓延；与中庭相通的过厅、通道等，也均应设置乙级防火门或耐火极限大于3小时的防火卷帘分隔，以控制烟火向过厅、通道处蔓延扩散；中庭每层回廊应设自动喷水灭火系统与火灾自动报警系统，并与排烟设备和防火门连锁控制。

(三)对于敞开式楼梯间，在防火设计上常用防火门或防火卷帘分隔。而对于自动扶梯，在自动扶梯周围应采用耐火极限不低于2小时的防火卷帘隔断，目的就是使上下层空间互不相通；同时沿自动扶梯周围应采用加密自动喷水灭火系统的喷头间距(一般不大于2米)；或者沿自动扶梯周围设置防火水幕带。

(四)为防止垂直方向上的防火分区面积扩大，消防工程设计和施工时常用封堵法，即每隔2层到3层(建筑高度大于100米时每隔一层)用相当于楼板耐火极限的不燃烧材料封堵(水泥灌注、无机填料灌注、岩棉或矿棉封堵)。同时为防止水平方向上的火灾蔓延，井壁上的各类检查门应用至少丙级防火门以上。电缆井、管道井与房间、走道等相连通的孔洞，其空隙应采用不燃烧材料填塞密实。

另外，防火分隔物上的开口部位及各种管道穿越防火分区的缝隙也是造成防火分区扩大的重要因素之一，这些问题应该在施工中严格按照有关规定处理。

四、加强高层建筑消防安全源头监管

(一)加强建筑消防设计与审核。消防设计，是确保建筑消防安全的源头，也是各项技术指标的前沿把握。高层建筑消防设计质量的好坏，从根本上就决定了该建筑消防安全是否合格。因此，设计部门必须把好高层建筑消防设计关，同时要进一步强化自查自审工作，有效消除在建筑消防设计环节中产生的先天性火灾隐患。强化消防设计审核。最后，作为建筑消防设计防火审核的职能部门，消防部门必须加强消防设计审核，把好审核关。

(二)加强施工过程中的监管与建设工程竣工后的消防验收。首先，必须明确规定高层建筑消防工程施工，必须由具有相应消防专业资质的队伍承接。在施工过程中，消防部门应积极联合建委、规划等职能部门，强化施工过程中的监管力度，坚决杜绝施工队伍转手分包等现象，保证高层建筑消防工程的施工质量，确保建筑的安全性能。其次，强化施工过程中的监督。高层建筑消防工程施工具有技术含量高，施工过程复杂的特点，因此，消防工程施工期间消防部门要定期组织监督检查，严把施工质量关，尤其是要严把隐蔽工程的质量关。同时，要加强对施工过程中使用的消防产品的动态监督检查，确保选用合格的消防产品，坚决杜绝因选用的产品不合格而产生先天性火灾隐患。在高层建筑竣工投入使用前，消防部门要严格进行消防验收工作。一是要强化验收干部的专业技术水平。负责验收工作的防火监督干部必须掌握各类消防设计规范以及不断出台的各类消防工程的竣工验收规范，有效提高验收工作的技术含量。二是要强化验收工作程序的规范化。高层建筑消防验收，必须按规定的程序申报，然后由消防机构成立验收考评组，派出防火、战训部门的干部共同组织实施验收，最后将验收情况汇总到验收考评组，进行验收综合评定。

(三)加强高层建筑使用过程中的监督与管理。高层建筑消防设施、设备前期建设得再好，如果在使用过程中管理不善或无人管理，以致造成建筑公共消防设施损坏，都将产生大量的火灾隐患，以致威胁到整个高层建筑的消防安全。如何做好高层建筑的消防安全管理，是当前摆在我们面前的一大要务，也是一大难题。笔者认为，一是要明确消防管理责任。高层建筑建成投入使用前，建设方、承租方或者业主以及物管公司等各方必须签订有关协议，明确建筑消防安全管理责任，确保建筑消防安全责任划分清楚。二是高层建筑消防安全管理责任单位在管理过程中要落实专人管理消防安全，加强对建筑公共消防设施的管理、维护和保养，确保消防设施的完整好用。三是公安消防部门要加强对使用中的高层建筑的日常监督检查，及时发现使用过程中产生的火灾隐患，督促指导责任单位及时彻底地整改。四是建议政府组织相关职能部门定期对辖区内的高层建筑进行“会诊”，评定出建筑综合安全性能,对不符合消防安全要求的高层建筑采取强有力的措施，并落实督办相关隐患的整改，最终确保高层建筑的消防安全。

[1]公安部消防局：2010中国消防年鉴．北京：国际文化出版社，2O10．

[2]Charles A Harper．建筑材料防火手册．北京：化工出版社.

[3]GB 50045—2005，高层民用建筑设计防火规范.

[4]陈家强：高层建筑火灾与应对措施．消防科学与技术，2007.