简论建筑消防中关于防火分隔技术的应用

　　论文摘要 随着我国经济的不断发展，我国新兴建筑更多的呈现出更高、更大型的发展趋势，在给人们带来更好的工作生活品质的同时，也给建筑防火提出了更高的要求。传统的防火分隔技术已逐渐不能满足于建筑行业对于更高、更大型发展的需要，对新型的、成熟的防火分隔技术的需求迫在眉睫。本文主要对传统的防火分隔技术进行简要介绍，并对传统的防火分隔技术与新型的防火分隔技术的应用进行阐释。

　　论文关键词 防火分隔技术 建筑消防 应用

　　一、引言

　　随着我们经济水平的高速发展，我国建筑技术水平逐渐成熟，新型建筑向着高层化、大型化的趋势发展，但此类建筑一旦发生火灾极易造成人员伤亡以及大量的财产损失。人们逐渐开始注重对建筑消防的设计，而防火分隔技术应用的探讨变得更为紧迫。

　　二、防火分隔的应用及种类

　　防火分隔是指使用具有的耐火特点的建筑构件，将建筑的整体空间进行再划分，对每个划分的区域进行相关的防火技术处理，从而能够在一定的时间内将火灾限制于起火区域内的措施。减少生命财产的的损失，并为消防救援提供有利条件。防火分隔根据其防止火灾发展蔓延的方向可以分为两种类型：第一种是垂直防火分隔，应用于阻止火灾在多层或者高层建筑物楼层间发展蔓延。主要利用具有一定耐火性能的楼板或者是窗间墙实现防火分隔。第二种即为水平防火分隔，应用于阻止火灾在楼层内水平方向上的发展蔓延，主要利用防火门、防火卷帘或者是防火墙等各种方式进行分隔。
　　（一）传统防火分隔技术的应用
　　传统防火分隔技术大体分为：防火墙、防火墙隔、防火卷帘、防火门窗、防火排烟阀。对控制火势的蔓延有一定的效果可是在使用时却有着不一样的应用。
　　1.防火墙。防火墙是指直接应用在混凝土框架上具有一定耐火特性，用来阻挡火灾蔓延的墙体。可细化分为内防火墙以、外防火墙及室外独立防火墙等。在建筑设计上使用不燃烧的粘土砖、钢筋混凝土、天然的建筑石材等材料混合而成。而为了保障其防火功能，一般情况下，防火墙不应设置门窗、天然管道等可燃气体管道以及排气通道。在必须设置排气管道的情况下，防火墙两侧墙身横截面的厚度不应小于12cm，且管道与墙体之间的缝隙应使用不能燃烧的筑建筑材料进行填充。如设计或者其他的要求必须要在防火墙上设置门，应采用甲级防火门并应具有自动关闭的功能。
　　2.防火隔墙。防火隔墙是指在建筑物内用来防止或阻断火灾水平方向上的蔓延的具有一定耐火特性的墙体。防火隔墙必须经过严格的耐火极限测试，并按照一定的标准进行生产使用。目前，各类生产厂房及大型的建筑物内均使用防火隔墙来防止及阻断火灾的水平方向蔓延。随着技术的发展以及现实情况的需要，轻质防火隔墙应运而生，其具有较轻的质量、较高的轻度、良好的隔声及隔热效以及在抗震特性上也具有不错的表现。由此，在高层建筑中轻质防火隔墙已被广泛使用。
　　3.防火卷帘。防火卷帘是指满足一定的时间内连同整个框架满足耐火完整性以及耐火稳定性要求的卷帘。防火卷帘通常采用卷轴的方式，平时处于卷起状态，在发生火灾时，可通过建筑消防控制系统远程遥控落下直至地面或者采用人工手动控制落下，从而实现阻止火势蔓延。防火卷帘设置的位置通常为封闭电梯间、通向走道的门、电缆井（管道井、垃圾道等）的检查门等。此外，在应设置防火墙或者是防火门的位置，因实际情况而无法设置，从而使用防火卷帘替代的情况下，需要在使用防火卷帘的同时采用水幕进行保护。
　　4.防火门窗。防火门窗是具有一般的门窗的功能和作用，并且满足一定耐火极限要求，在发生火灾时，具有延缓火灾蔓延及烟气扩散的防火功能。防火门窗通常设置在防火墙的门洞处、楼梯间入口以及空调自动灭火系统等重要的建筑设备的门洞处，如防火门需设置在变形缝附近，应当安装在楼层较多的一侧，且防火门在开启情况下不得超过该变形缝的范围。并且防火门窗必须拥有自动关闭功能，尤其是在拥有多扇防火门的建筑物内，在发生火灾的时能够按照逻辑顺序自动关闭防火门，从而达到控制火灾蔓延的作用。
　　5.防火排烟阀。高层建筑通常都会设有通风排烟系统或者是空调系统，在发生火灾时，大火燃烧产生的浓烟等有毒有害气体就会通过此类系统的管道迅速扩散。排烟阀的主要作用就是通过安装在建筑物内通风排烟通道或者是空调系统内，平时设置在关闭状态，在发生火灾时，排烟阀就可以接收到火灾信号，将排烟阀自动打开，排除初期火灾产生的火焰，而且可以将管道内火灾产生的大量烟雾排除。防火阀主要是安装在建筑物内的空调系统上的，平时设置在开启的状态，一旦发生火灾阀门的温度达到七十摄氏度以上时就会自动关闭，防火阀具有很高耐火稳定性与耐火完整性。
　　（二）传统防火分隔技术的不足以及新技术的提出
　　1.传统防火分隔技术的不足。上文所述的防火构件虽然均有很好的防火性能但自身均有着不同程度的不足之处，如：防火隔墙虽然具有诸多的有点，但通透性是其最大的缺点，在会展中心以及大型商场等需要追求美观的场所，一般难以符合使用要求。同时根据《建筑设计防火规范gb50016—2006》相关规定，在环廊进行防火分隔处理，必须相应地划分出防火分区。若是采用防火隔墙来进行建筑内的防火分隔处理，那么势必会损失建筑物在视觉上的华丽感和冲击感。
　　防火卷帘根据《建筑设计防火规范GB50016-2006》以及其他相关规范中的规定，应当能够在火灾发生时降落直至地面。在实际情况中，经常可以有因为防火卷帘无法完全降落而造成火灾蔓延的案例；个别案例中更出现了防火卷帘由于上层高温的影响，致使防火卷帘整捆脱落，完全失去了控制火灾蔓延的作用。
　　2.新型防火分隔技术的提出。为了较好的解决防火隔墙和防火卷帘自身所存在的不足，一种新型的防火分隔技术应运而生。即为钢化玻璃与窗玻璃喷头组合或者热增强型玻璃与窗玻璃喷头组合的防火分隔技术。无论是钢化玻璃还是热增强型玻璃，其最低厚度均不应小于6mm，玻璃之间采用硅密封剂进行填补或者使用不燃的竖框进行连接。在发生火灾时，为了保证玻璃及整体结构的完整性，采用窗玻璃喷头进行降温处理。使用窗玻璃喷头的好处是，既可以较好的控制玻璃的背温，又能防止热辐射通过钢化玻璃（或热增强型玻璃）引燃背火面其他区域的可燃物。

　　3.窗玻璃喷头基本特性。窗玻璃喷头是一种快速响应探头，通常使用采用3mm 玻璃球窗玻作为其热敏元件，流量系数为80l/（minbar1/2）。同时，由于窗玻璃喷头溅水盘的独特设计，相对于普通喷头开水，窗玻璃喷头的布水非常均匀，基本上可以将所有玻璃覆盖到，也就是说这种特殊的窗玻璃喷头可以对玻璃进行整体的降温处理，从而避免了普通喷头局域降温导致玻璃受热不均匀发生局部破裂的现场发生，可以很好保护玻璃完整性。
　　4.该项防火分隔技术的有关试验。将钢化玻璃（或热增强型玻璃）与窗玻璃喷头进行组合作为防火分隔的措施已经得到了诸如BMEC （Building Materials Evaluation Commission）、UL（Underwriters Laboratories） 以及ICC-ES（ICC Evaluation Service）等北美乃至全世界范围内主流的建筑耐火构件、材料或者洒水喷头认证机构的认证。对于这种防火分隔的新技术， UL认证机构根据《建筑构件和材料火灾试验标准方法》ASTM e.119 中相关要求开展了针对以下三方面进行了评估： （1）对其耐火性能的评估。UL采用燃烧试验炉作为试验的加热设备，将待测防火分隔构件（即钢化玻璃与窗玻璃喷头组合构件）与钢筋混凝土所构成的空间进行加热实验。在实验过程中，当实验空间内温度达到额定启动温度时，窗玻璃喷头开始喷水，水幕均匀的布撒在强化玻璃上。UL针对不同的耐火等级需求，分别开展了燃烧持续时间为1h、3h、 4h的实验，最后将得到的实验结果与《建筑构件和材料火灾试验标准方法》中标准升温曲线进行对照。UL通过大量的实验表明该项防火分隔技术具有可靠的耐火性能。（2）水利冲击实验。在上述耐火性能评估实验结束后，UL在3min内开展了消防水力冲击实验。消防水力冲击压力值为2.1bar，实验持续时间为16s/m2 。实验从待测防火分隔构件的底部中心处开始冲击，直至整个构件，重复两个实验周期。大量的实验同样得到了满意的结果，证明了技术的合理性。（3）小火实验。UL采用40KW油盘火距离玻璃（钢化玻璃或热增强型玻璃）50mm处位置进行烘烤。因火焰距离玻璃距离很小，极易使玻璃发生局部爆裂，这就考验了窗玻璃喷头的响应时间对玻璃防火性能影响，而小火的放热速率低，也就延长了窗玻璃喷头的响应时间，一旦窗玻璃喷头启动过慢就会导致玻璃失去对火灾蔓延的控制，可见小火试验对窗玻璃喷头对玻璃在火灾复杂情况下的完整性保护具有更UL通过以上三方面的实验表明，，钢化玻璃（或热增强型玻璃）与窗玻璃喷头的组合构件作为防火分隔的新技术，其耐火性能，抗水力冲击以及喷头的可靠性都得到了认证。

　　三、结语

　　随着建筑行业的不断发展，社会对于建筑防火设计的要求也在不断提高，为了适应越来越多高层建筑、及其他大型建筑的需求和建筑设计上美观的要求，防火分隔技术也在不断变化进步，钢化玻璃（或者采用热增强型玻璃） 和窗玻璃喷头组合构件作为一种新的防火分隔技术，得到了越来越多的应用，它不但弥补了传统防火分隔构件的不足之处，同时又保证了的建筑的美观不受影响，它也为将来的防火设计提供了更多的可操作性。