建筑防火设计常见问题分析及案例研究

方 芳

(合肥市包河区消防救援大队，安徽 合肥 230001)

建筑工程设计首先要满足安全要求，防火设计作为保障建筑消防安全的一项重要内容不可或缺。2014年国家颁布了新的防火设计规范，使新规范更加适应当今建筑对防火设计的要求。笔者多年来从事消防设计审核工作，在审核过程中经常遇到一些普遍性、代表性的问题。经过探究与思考，将这些问题提出来，以供大家参考借鉴。

1 建筑防火设计常见问题

1.1 消防车道和登高救援场地的设置分析

在建筑物消防车道和登高救援场地的设置过程中应考虑如下几点：

1)在城市规划时消防车道的设计常常被设计者忽视。在消防验收当中对于以下情况是有明确的规定，必须设置有消防车道：第一，建筑物的消防设计审核及验收需要设置消防车道，考虑消防车的通行，其道路中心线间的距离不宜超过160 m；第二，在大型商业综合体建筑物的外周还应设环形消防车道，如设计确实有困难，也应该保证两个长边或不小于1/2周长范围形成消防车道。

2)不是所有的建筑设计时都要设置消防车道。只有规模较大(占地面积3 000 m2以上)、火灾危险性大(商店建筑、展览建筑等人员密集场所)的建筑物在设计时才考虑消防车道的设计，保障消防验收的通过。

3)消防车道的设计需要综合考虑以下几方面：消防车道与建筑物的距离；消防车道与消防取水点的距离；消防车道自身的硬度、宽度、转弯半径、坡度等规定和要求。在消防车道的消防验收实践中，消防车道的转弯半径和硬度的要求在设计时容易被忽略，给火灾扑救时带来许多不便。从车道转弯半径示意参考图(见图1)，可以得出转弯半径按照公式计算如下：

W=R0-r2

(1)

R0=R+x

(2)

(3)

r2=r-y

(4)

(5)

其中，W为环道最小宽度；r1为汽车最小转弯半径；R0为环道外半径；R为汽车环行外半径；r2为道内半径;r为汽车环行内半径；x为汽车环行时最外点至环道外边距离，宜不小于250 mm；y为汽车环行时最内点至环道内边距离，宜不小于250 mm。

按上述公式进行计算，普通消防车转弯半径9 m，登高的转弯半径12 m，特种车辆转弯半径16 m～20 m。硬度是指车道应能满足重型消防车通行、作业的需要。目前，许多消防车道下都布置了车库、库房等，在结构设计时应考虑消防车的荷载值。

4)在消防救援场地设计时容易被忽视的问题：在消防救援场地设计时，需要充分考虑火灾救援过程中人员的出入安全问题，因此在消防车登高操作场地相对应的范围内建筑应设置直通室外的楼梯或直通楼梯间的入口，这一点在消防设计时容易被忽视。

1.2 建筑高度和建筑层数的计算分析

1)建筑高度是消防设计的重要参数，在计算时要注意以下几点：a.建筑高度计算时一般按消防车到屋面面层的最大距离进行计算，必须考虑到消防车到达最不利点的因素。b.采用不同地面、屋面位置计算出同一建筑不同的建筑高度值时，取最大值进行计算。c.在建筑高度计算时，需要区分住宅建筑与其他民用建筑，两者建筑高度的计算方式不同。2)建筑层数一般按建筑的自然层数计算。按GB 50368—2005住宅建筑规范第9.1.6条，有两点需要明确：a.建筑住宅与其他功能空间处于同一建筑内时，建筑层数应叠加计算。b.对建筑层高大于3 m的层数，应以这些层的高度总和除以3进行折算，余数大于1.5 m时，可按1层计算。常见的错误是以建筑总高度除以3来计算层数，但实际是有区别的。

1.3 疏散楼梯的消防设计分析

在建筑物的消防设计时，必须有安全疏散设计，疏散楼梯是非常重要的竖向疏散通道，在消防验收过程中常发现疏散楼梯的设计存在以下问题：1)综合楼内疏散楼梯数量的规定。根据综合楼内不同功能的楼层区域，有的需要单独设置楼梯。据统计常见的以下几类场所需要设置独立的疏散楼梯：a.商住楼，住宅与商业部分的楼梯应分开独立设置。b.剧场、电影院、礼堂设在其他民用建筑内时，必须要有1个独立的疏散楼梯。c.高层建筑内有老年人活动场所和儿童用房时，必须要有独立的疏散楼梯。d.在综合楼内，办公部分的疏散出入口应该独立设置，不能与该楼对外的商场、营业厅等场所的疏散出入口共同使用。2)对于建筑高度大于27 m但不大于54 m的住宅，当只有1个单元时，设置一个疏散楼梯的条件是：任一层面积不大于650 m2，任一户门至最近安全出口的距离不大于10 m时，户门为乙级防火门疏散楼梯应通至屋面，以上4个条件缺一不可。3)对共用底层的商住楼，中间楼层设置了休息平台，住宅部分一个或几个单元的人员疏散到平台上再通过平台疏散到室外的情形。如果平台上设置的疏散楼梯独立设置且满足疏散宽度和形式的要求，笔者认为这种设置形式是允许的。理由可参考的规范条款是《建规》第5.5.11条和第5.5.23条。

1.4 中庭的防火设计分析

当前中庭建筑形式已在建筑设计中广泛运用，考虑到中庭烟囱效应的影响，必须要对中庭进行防火处理措施。

1)中庭是由建筑物围合而成，它从属于建筑内部空间，并且是有顶的，通过顶部或侧面采光，一般面积较大。而天井是由建筑和建筑围合或建筑和墙体围合而成，没有顶，天井介于室内、外空间之间，面积相对较小。有没有顶是区分中庭和天井的一个重要指标。2)当中庭连通的上下层建筑面积超过防火分区要求时，必须重新对防火措施进行设计调整。当前可以采用以下防火措施：在中庭两侧防火分隔使用防火玻璃墙进行分隔；将与中庭连通的门、窗设置为可以实现自行关闭的甲级防火门、窗，当发生火灾时能自动实现关闭。

1.5 楼梯前室的消防设计分析

1)剪刀楼梯间的前室应独立设置，确有困难时可以共用。对楼梯的共用前室与消防电梯的前室合用时，即“三合一前室”，前室面积不应小于12 m2，且短边不小于2.4 m。2)在计算最大安全疏散距离时，可计算到防烟楼梯间前室，而不需要计算到楼梯间入口处。3)不大于50 m的公共建筑、不大于100 m的住宅建筑，当前室采用开敞的阳台、凹廊或是前室设有满足开窗面积、不同朝向的可开启窗时，防烟楼梯间可以不设置防烟系统。

2 黄花生产基地厂房及配套用房项目消防设计案例分析

2.1 总平面设计

黄花生产基地厂房及配套用房项目位于长沙市黄花镇，财富大道以南，漓湘路以北，西临蓝田大道，东临金沙路。

建筑布置设计:1)消防车道：建筑周边设置了环形消防车道，道路宽度和净高均大于4 m，道路转弯半径大多数为12 m，少数为9 m。2)消防控制室：5号地块与4号地块共用消防控制室，设置在4号地块13号检测中心，设有直接对外出口，消防控制室建筑面积约60 m2。3)防火间距设计本项目建筑为南北向行列布置，防火间距满足多层工业建筑的消防间距要求。

2.2 建筑单体分析

1)1号生产车间一、4号生产车间二。生产车间一、二均为3层。单栋建筑面积：81 408.94 m2，单栋占地面积26 985.44 m2，采用钢筋混凝土框架结构形式。1层层高7.0 m，2层～3层层高6.5 m。火灾危险性类别为丙二类厂房，耐火等级一级。均设置火灾灭火系统，每层分3个防火分区，每个防火分区面积小于12 000 m2。共设有11座疏散楼梯或直通室外的安全出口，两个安全出口的距离均大于5 m，厂房内任一点至最近安全出口的直线疏散距离小于60 m。2)2号生产辅助用房。生产辅助用房为3层。建筑面积：29 369.60 m2，占地面积9 751.44 m2，采用钢筋混凝土框架结构形式。1层层高7.0 m，2层～3层层高6.5 m。火灾危险性类别为丙二类厂房，耐火等级一级。均设置火灾灭火系统，每层为1个防火分区，防火分区面积小于12 000 m2。共设有3座疏散楼梯或直通室外的安全出口，两个安全出口的距离均大于5 m，厂房内任一点至最近安全出口的直线疏散距离小于60 m。3)3号生产配套用房。生产配套用房共3层，建筑面积：30 220.58 m2，其中地上29 872.72 m2，地下347.86 m2；占地面积：9 970.96 m2。采用钢筋混凝土框架结构形式。1层层高为5.4 m，2层层高为4.5 m，3层层高为7 m，火灾危险性类别为丙二类厂房，耐火等级一级。设置火灾灭火系统，地上每层为1个防火分区，防火分区面积小于12 000 m2。共设有8座疏散楼梯或直通室外的安全出口，两个安全出口的距离均大于5 m，厂房内任一点至最近安全出口的直线疏散距离小于60 m。

2.3 建筑防火构造

防火墙采用耐火极限不低于3 h的墙体材料(乙类仓库防火墙耐火极限不低于4 h)，防火墙上的门为甲级防火门。紧靠防火墙两侧的门窗洞口水平距离，按规范要求设计；水平窗距不小于2 m，防火墙内转角两侧的窗洞口水平距离控制在4 m以上，凡不满足距离要求的窗洞则设置固定乙级防火门窗。

分隔内墙均砌至结构梁底或板底，不留缝隙。生产配套用房玻璃幕墙在每层楼板处均有不小于0.8 m的实体混凝土梁，玻璃幕墙与每层楼板处、隔墙处的缝隙采用不燃烧材料严密填实。生产配套用房部分屋面与乙类仓库采用压型钢板屋面。钢梁、屋顶承重构件均需涂刷薄型防火涂料，燃烧性能和耐火极限满足现行《建筑设计防火规范》要求。生产配套用房压型钢板屋面部分应满足一级耐火等级建筑的要求，乙类仓库应满足二级耐火等级建筑的要求。消防控制室、弱电机房等设备用房按规范采用耐火极限不低于2 h的隔墙、1.5 h的楼板和甲级防火门与其他部位隔开。设备竖井均分类独立设置，井壁材料耐火极限不小于1.00 h。井道检修门采用丙级防火门。除风道外，其余管井、电缆井等均每层用C20钢筋混凝土或防火材料封堵。楼面抗震缝用相当于楼板耐火极限的玻璃棉板进行防火封堵。

3 结语

笔者从事建筑消防设计审核多年，从消防审核视角来对建筑防火设计中存在的问题进行归纳总结，从消防车道和登高救援场地的设置、建筑高度和建筑层数的计算、疏散楼梯的设计规定分析、中庭的防火设计和楼梯前室的设计五个方面对防火设计中容易忽视的问题进行分析探讨，并结合黄花生产基地厂房及配套用房项目消防设计案例提出了自己的看法，以供建筑消防设计和消防审核人员学习参考。