防火分区的作用和规定

出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第二卷》第572页（4872字）

当建筑物内一处发生火灾后，常常迅速蔓延到整个建筑物，其主要原因之一是没有防火分区或防火分区存在漏洞。例如1980年美国的米高梅饭店大火，由于公共空间面积大，缺少防火分隔，多个餐厅与大赌场之间相互连通，发生火灾时蔓延很快。又如美国韦斯克威尔大厦火灾，由于每层办公空间不仅可燃物多，防火分区也不严密，大楼内穿越楼层的竖井、管道上下贯通，致使失火后，火势迅速向上层蔓延扩散。国内由于防火分区不符合规范，火灾时迅速蔓延的实例也屡见不鲜。由此可见，划分防火分区，阻止火灾蔓延，是建筑防火设计的一项重要措施。

(一)防火分区的概念

所谓防火分区，就是用防火分隔物将一个整体建筑划分成若干个有一定面积的区域。各国对防火分区最大允许面积各有规定。如美国规定，一个防火分区为1400m²；法国规定防火分区最大不超过2500m²；日本划分得更细，按建筑高低不同分别对待，10层及10层以下是1500m²，11层以上则按内装修材料不燃、准不燃及可燃的顺序，分别要求在500m²、200m²、100m²内分区，同时要求在房间、走道及前室之间作防火分隔。相比之下，日本的规定更为合理，符合火灾时建筑越高部分火灾危险性越大的情况，同时防火分区的设置也符合安全疏散流程，即由起火房间到第一安全区走道，再到第二安全区前室及楼梯间。这种不同功能、不同部位之间的层层分隔，更有利于控制火灾蔓延和顺利疏散、避难。由于高层建筑较一般建筑在功能、高度、人员密集等多方面有很大不同，所以各国对高层建筑的防火分区更为重视。

(二)水平与竖向防火分区

防火分区包括水平防火分区和竖向防火分区。水平防火分区是指在同一层楼面上，利用防火分隔物将建筑平面分为若干防火单元；竖向防火分区是指上下层分别用具有一定耐火极限的楼板、外墙板等构件进行防火分隔，如图3－2－1和图3－2－2所示。

图3－2－1 水平防火分区示意图

图3－2－2 竖向防火分区示意图

一般来讲，一栋建筑，位置较高的楼层部分，通常布置面积不大且比较规则的房间，如客房、办公室、住宅等，主要用途房间与交通及辅助用房有明显的界限。因此，大部分能够按规定的面积，顺利地划分防火分区。但是楼层位置较低的公共部分，由于功能复杂，建筑平面不规则，加上竖向若干空间贯通，划分防火分区就不太容易了。设计人员必须结合考虑平面功能、立面体型转折及安全疏散流程等因素进行分区。

1．水平防火分区

水平防火分区即为阻止火灾沿楼层向四周蔓延的防火措施。水平防火分区是由设置防火墙、防火卷帘、防火门以及防火水幕等分隔物来实现的。水平防火分区无论是对住宅、公共建筑，还是对厂房、仓库等都是必不可少的防火措施。尤其是高层建筑，一旦发生火灾，救助十分困难，因此许多国家或地区对高层建筑防火分区的考虑更为周密。例如法国的规范规定，每个防火分区允许最大面积为2500m²；德国规定高层住宅每隔30m设一道防火墙，一般高层建筑每隔40m设一道防火墙；日本规定每个防火分区允许最大面积：10层以下部分1500m²，11层以上部分，根据其吊顶墙体材料的燃烧性能及防火门情况分别定为100m²、200m²、500m²²；美国规定防火分区面积为1400m²；前苏联规定非单元式住宅每个防火分区的面积为500m²。虽然各国要求不同，但目的都是将建筑物的平面和空间用防火墙、防火门、防火卷帘、楼板等分成若干防火分区，以便发生火灾时，将火势控制在一定范围内，阻止火势扩大蔓延。

2．竖向防火分区

火灾不仅在起火层面上蔓延，而且还常常沿着建筑物各种竖向通道和外墙向上层延烧，为了阻止火势向上蔓延，采取竖向防火分区是最为有效的措施。在建筑设计中，通常按楼层划分竖向防火分区，当建筑规模较小时，2～3层一个防火分区也是常见的。法国的规范要求，如果2～3层为一个防火分区，则总面积仍不得超过2500m²。对于单元式住宅来说，楼板大多为非燃烧体的钢筋混凝土构件，完全可以阻止火灾的蔓延，实际上无需特别设计，楼板已经起到防火分区的作用。但住宅要特别注意的是垃圾道的设计。因为垃圾道内易燃可燃杂物较多，遇到火种就会很快燃烧起来，沿垃圾道从入口处窜出。因此，垃圾道要布置在靠外墙的位置，并用非燃烧体砌筑，每层垃圾入口应设可自动关闭的垃圾斗。高层住宅的垃圾入口，还应设置垃圾前室，以防垃圾道着火时烟火窜入楼层。

近年来，在高层建筑设计中出现了一种称之为波特曼共享空间的特殊形式。它以大型建筑内部空间为核心，综合多种功能的空间而创造出一个引人注目的美妙环境。这种共享空间的设计无疑是成功之作，但由于它贯穿多个楼层或者全部楼层的封闭大天井，使得防火分区面积大大超出要求。它所带来的消防安全问题十分严峻，如沈阳市商业城大火，该商城是一座6层、面积6万m²、中间为共享空间的大型商业城，1996年该商城第2层发生火灾，火势在短短的几分钟之内，从中庭、自动扶梯等迅速蔓延到全楼，速度之快非常惊人。又如1994年杭州天工艺苑商场，虽然只有4层，也是共享空间式建筑，发生火灾时，火灾很快从内部竖向蔓延，形成猛烈燃烧，现场所见如同炉膛燃烧。这两起火灾，反映了共享空间式建筑火灾具有加快火灾蔓延的特点。据测试，高温烟气竖向蔓延速度是3～4m／s。共享空间式建筑的中庭通常采用采光玻璃屋顶，玻璃的耐高温性能很差，火灾时很快被烧穿，于是中庭就成为火灾蔓延的通道，在火灾时烟囱效应十分明显，这就是火灾蔓延较一般火灾快的原因。此外，许多公共建筑或者其他建筑设计中，常常设有敞开式自动扶梯、跨层窗、走马廊等各种开口，竖向防火分区划分也很困难。

建筑形式的多样化，需要寻求解决问题的办法，使得既能保存共享空间，又能解决防火、排烟及分区面积限制的问题。为此，世界上许多国家进行了有效的研究，制定出有关的规定，如美国生命安全规范要求中庭宽度在6m以上，面积在93m²以上，与中庭连接的各层完全向中庭敞开者不得超过3层，其余层则需以耐火极限1h的隔墙或用水幕保护的玻璃隔墙等分隔；各个安全出口应远离中庭布置，且需有明显的诱导标志；建筑内部应遍布自动喷水灭火设备；中庭顶部须设排烟口，用机械排烟时，排烟量每小时4～6次换气次数，排烟口和风机的启动应与火灾自动报警系统和喷水设备联动。在中庭的四周可根据实际情况，采用防火卷帘、防火门等进行防火分隔。

许多火灾的实例还告诉我们，火灾会沿着外墙窗口向上蔓延。由于建筑外窗玻璃受热不均，膨胀变形受到窗框的限制，所以一般当温度达到250℃时即会开裂破碎，致使火焰和高温烟气上窜至上面的楼层。因此，建筑竖向防火分区，还应采取在窗口上方设防火挑檐、加大窗间墙高度等措施防止火沿外墙竖向蔓延，如图3－2－3所示。

图3－2－3 在窗口设置挑出墙面的水平防火分隔物

(三)我国对建筑防火分区的要求

我国对防火分区的面积要求，根据建筑用途、高度和火灾危险性的不同，分别作出了不同的规定。

1．高层民用建筑的防火分区

高层民用建筑的防火分区每个防火分区最大允许建筑面积应符合表3－2－11的规定。

表3－2－11 每个防火分区的允许最大建筑面积

考虑到自动喷水灭火系统在火灾时灭火成功率很高，所以从实际出发，将设有自动喷水灭火系统的防火分区面积增大一倍。

高层建筑设计往往采用中庭或大空间的处理手法。例如高层商场营业厅，中庭上下贯通；又如展览厅空间大，功能要求各个厅室必须连通；敞开楼梯的设计、自动扶梯的广泛使用等等，都给防火分区的划分带来新的问题。为此，规范在修订后，增加了相应的规定：

(1)高层建筑的商业营业厅、展览厅等，当设有自动报警和自动灭火系统，且采用不燃或难燃材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000m²；地下部分的防火分区的允许最大建筑面积为2000m²。

(2)高层建筑通常设计有裙房，如果裙房与高层建筑之间设有防火墙等防火分隔设施，裙房的防火分区面积要求与多层民用建筑相同。

(3)在高层建筑设有上下层连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区，其允许最大建筑面积之和不应超过一个防火分区面积的规定。当上下开口部位设有耐火极限大于3h的防火卷帘或水幕等分隔设施时，其面积可不叠加计算。

中庭的防火分区面积的划分是一大难题。按照规范应按中庭上下连通的面积叠加计算，当然通常要超过一个防火分区面积，规范允许采取以下措施：

(1)房间与中庭回廊相通的门、窗，应设能自行关闭的乙级防火门、窗；

(2)与中庭相通的过厅、通道等应设乙级防火门或耐火极限大于3h的防火卷帘；

(3)中庭每层回廊应设自动喷水灭火系统；

(4)中庭每层回廊应设自动报警系统。

2．单层或多层民用建筑的防火分区

《建筑设计防火规范》规定建筑的防火分区与建筑的耐火等级、用途、最大允许层数有直接关系。从表3－2－12中可见：

表3－2－12 民用建筑的耐火等级、层数、长度和面积

(1)防火分区不仅有面积要求，还有防火分区间最大允许距离的要求，这是根据控制人员疏散距离不宜过长的要求作出的规定。

(2)与对高层建筑的要求相同，建筑内如果设有自动喷水灭火设备时，每层最大允许建筑面积可按表中规定增大一倍；

(3)同时满足以下4个条件时，可不受防火分区面积的限制：

①多层建筑的中庭以及房间、走道与中庭相通的开口部位设有可自行关闭的乙级防火门或防火卷帘；

②与中庭相通的过厅、通道等处设有乙级防火门或防火卷帘；

③中庭每层回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统；

④封闭屋盖设有自动排烟设施。