防火分隔技术在建筑消防中的应用探讨
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摘要：钢化玻璃(或者采用热增强型玻璃) 和窗玻璃喷头所组成的防火分隔作为一种新的建筑防火技术，得到了越来越多的应用。本文作者结合自己多年的实际工作经验，对建筑消防中防火分隔技术相关问题进行分析探讨，同时提出了自己的看法和意见。
关键词：消防；建筑；防火；分隔
Abstract: the toughened glass (or the thermal enhanced glass) and glass of shower nozzle of fire prevention space as a new building fire protection technology, get more and more applications. The author, based on his years of practical experience, the architecture of fire prevention space technology related fire an analysis, and put forward their views and comments.
Keywords:fire control; Architecture;fire protection; space
中图分类号：TU998.1文献标识码：A 文章编号：
在经历这些惨痛的火灾之后，人们不得不开始反思，置身现代化城市的高楼大厦中，当无法控制外界火灾危险源时，当突然面临火灾袭来时，建筑如何实现被动防火? 从建筑使用功能上考虑，设计师总是希望将建筑的内空间设计得通达四方。但通畅无阻的内空间，则为某一局部火灾的蔓延与发展创造了最有利的条件。为了防止这种现象的发生，就必须从设计上将一栋较大面积的建筑，有机地划分成若干个小的防火区域，这就是防火分区和分隔。
1 防火分隔的作用及其种类
防火隔离的定义最早可见GB 5907—1986《消防基本术语》第一部分有关内容：防火分隔是使用耐火建筑构件对建筑物进行分隔，在一定时间内可以把火灾限制于起火区域内的措施。其中可以选用的耐火建筑构件包含耐火楼板、防火卷帘以及耐火隔墙等等。使用防火分隔措施便可以在高层建筑内部划分出防火分区来，而防火分区便是可以在一定时间内防止或者阻止火灾在同一建筑物内向其他部分发展或蔓延的局部区域。倘若高层建筑内有火灾发生，那么防火分区的存在便可以起到降低火灾造成损失的作用，同时还能够为建筑物内人员安全疏散、撤离以及消防员进入建筑进行扑救提供比较有利的条件。防火分隔根据其防止火灾向防火分区以外的空间发展蔓延的功能可以分为两种类型：第一种是竖向防火分隔，可以用于阻止多层或者高层建筑物楼层与楼层之间发生火灾蔓延；第二种便是水平防火分隔，主要用于阻止火灾在水平方向上的发展蔓延。国内外均有不少竖向防火分隔在高层建筑中成功应用的例子，也达到了很好的效果，因此，本文主要针对水平防火分隔相关内容进行分析介绍，控制火灾在水平方向上的发展蔓延对于高层建筑来讲同样是非常重要。
2 现有防火分隔的不足以及新技术的提出
目前在防火设计中我们所采用的比较多的水平防火分隔构件一般是防火卷帘和耐火隔墙，但是这些构件自身均有着不同程度的不足之处，具体表现为：
防火卷帘是一种能够在一定的时间内连同整个框架可以满足耐火完整性以及耐火稳定性要求的卷帘。根据GB50016—2006《建筑设计防火规范》以及其他相关规范中的规定，要求防火卷帘能够在火灾发生时自动降落。然而，在实际情况中，经常可以见到因为防火卷帘无法完全降落而造成火灾发展和蔓延的案例；对于个别严重案例，有些防火卷帘由于上层高温烟气的作用出现了整捆脱落的情况，完全失去了防止火灾发展的作用。同时，对于许多带有中庭的高档商场以及购物中心，若是安装了防火卷帘将会建筑整体的美观造成影响。
耐火隔墙是指可以在一定时间内满足耐火完整性、耐火稳定性以及隔热性要求的承重或非承重墙。耐火隔墙最大的缺点便是不具有通透性，对于那些要求美观的场所，比如会展中心以及大型商场等，一般难以很好的使用。同时根据GB50016—2006《建筑设计防火规范》中的有关规定，在环廊四周使用了防火分隔措施，就需要划分出相应的防火分区。若是采用耐火隔墙来作为建筑的防火分隔措施，那么很有可能会使该建筑物在视觉上的壮观和华丽有所丧失。
为了比较好的解决防火卷帘和耐火隔墙自身所存在的这些问题，一种新型的防火分隔于是便出现了。这种新型防火分隔是由钢化玻璃和窗玻璃喷头共同组成的。也可以使用热增强型玻璃代替钢化玻璃，其厚度不能少于6 mm，玻璃之间采用硅密封剂或者不燃竖框连接起来。而窗玻璃喷头则是用以给玻璃降温同时保证整个结构的完整性，而且可以比较好的控制玻璃的背温，并能够防止热辐射通过钢化玻璃引燃背火面另外区域的可燃物体。
3 窗玻璃喷头特点
这种新型防火分隔中窗玻璃喷头是十分重要的一个组成部分，其流量系数一般为80L/(min•bar1/2)，一般采用3mm 玻璃球作为它的热敏元件，由此可知，窗玻璃喷头是能够快速响应的喷头。同时，窗玻璃喷头溅水盘的设计比较独特，与普通喷头相比，它的布水形状比较独特。对于普通的喷头，玻璃的上部区域很难得到比较充分的保护，这样一来玻璃很有可能会在这个区域发生破裂，其完整性便难以得到有效保障；但是对于窗玻璃喷头，其布水会非常均匀，玻璃也就能够比较全面的得到冷却，进而便可以有效地保证玻璃的完整性。
4 该新技术的有关试验
钢化玻璃与窗玻璃喷头组合在一起作为新型的防火分隔，它得到了有关权威机构的认证，这些认证机构有：BMEC (Building Materials Evaluation Commission)、UL (Underwriters Laboratories) 以及ICC—ES (ICC Evaluation Service)等，这些机构是北美乃至全世界范围内主流的建筑耐火构件、材料或者洒水喷头的认证机构。对于这种防火分隔的新技术，目前已经开展过的试验主要有以下3 个方面，这些试验是UL 认证机构根据ASTM E.119《建筑构件和材料火灾试验标准方法》中有关要求进行的。
(1)首先根据《建筑构件和材料火灾试验标准方法》中标准升温曲线对其耐火性能进行了评估。试验加热设备是采用一个燃烧试验炉，将其对一个待测防火分隔（钢化玻璃与窗玻璃喷头所组成）与混凝土结构所构成的空间进行加热，试验过程中，随着待测空间内的温度不断升高，窗玻璃喷头得到启动并且将水十分均匀的洒在了钢化玻璃上面。可以根据耐火等级的要求而设定不同试验的持续时间，比如1h、3h 或者是4h。试验结果表明了该技术耐火的可靠性。
(2)耐火性得到评估之后，开展了消防水带冲击试验。也就是上述火灾试验结束后，马上开展(需在3 min 内)了消防水带冲击试验。消防水带喷嘴的压力值为2.1 bar，此次试验需要持续时间为16 s/m2。试验的时候一般是从中心底部先开始，一个试验周期完成后，需要再反向进行一次。试验同样表明了该技术的合理性。
(3)最后一项试验是小火试验，也是使用40 kW 的油盘火来检查窗玻璃喷头对钢化玻璃的保护效果如何，而油盘一般会放置在距离钢化玻璃50 mm 的位置。小火的放热速率会比较低，进而也就延长了窗玻璃喷头的喷水时间。同时，因为火与玻璃之间的距离很小，一旦窗玻璃喷头启动的比较缓慢，很有可能致使钢化玻璃局部发生破裂，也就难以阻止火灾从一个防火分区发展蔓延到另外的防火分区，从而也就失去了防火分隔的作用。可见小火试验对钢化玻璃的完整性具有更大的挑战性，试验表明了该技术能够经受小火试验的考验。
5 新型防火分隔的设计
对于高层建筑的防火设计，首先需要考虑防火等级的要求，同时建议在具体的设计中考虑以下几点。
首先是系统类型。对于窗玻璃喷头，它应该采用独立喷淋系统。喷头需要比较均匀的布置在钢化玻璃的两侧，以便达到阻止火灾从钢化玻璃一侧发展到另外一侧的目的。可以选择雨淋系统或者是湿式系统，若是需要把窗玻璃喷头安装在室外那么宜于采用雨淋系统；如果是保护室内钢化玻璃那么最好采用湿式系统。
然后是钢化玻璃的安装。被保护的钢化玻璃应该是不能够开启的，同时，安装钢化玻璃的框架应该选用不可燃材料，钢化玻璃与框架之间应该使用三元乙丙橡胶条进行密封，对于两块窗玻璃之间的垂直接缝可以采用不可燃竖框或者是硅密封剂进行连接。
最后便是水力计算。可以假设一次性火灾，也就是火灾发生在钢化玻璃的一侧，窗玻璃喷头之间的最小间距为1.83 m，最大间距不超过2.44 m，单个喷头流量一般不少于75.7 L/min。对于那些没有设置喷淋保护措施的建筑空间，应该计算水力最不利玻璃那侧的所有喷头；对于那些采用了雨淋系统保护玻璃的室外部分，应该计算雨淋阀能够控制的全部喷头；对于那些安装有喷淋保护措施的场所，应该计算1.2 倍根号下作用面积的长度内的全部喷头。
6 结束语
随着经济的不断发展，人们对于高层建筑防火设计的要求也在不断提高，不但要有较好的防火效果，对于美观以及人性化方面也有较高的要求。因此，钢化玻璃(或者采用热增强型玻璃) 和窗玻璃喷头所组成的防火分隔作为一种新的建筑防火技术，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。
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