關于防火分隔、耐火極限若干問題的思考

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關于防火分隔、耐火極限若干問題的思考
現行建筑工程消防技術標準中，對建筑構件的耐火極限有著詳細的規(guī)定。但在現實中，建筑構件在火災中超過其耐火極限而使火災蔓延擴大，甚至造成建筑坍塌的現象卻時有發(fā)生。2003年衡陽市“11.3”商居樓特大火災坍塌事故，就是因為建筑承重構件在火災超過了耐火極限；1996年沈陽商業(yè)城特大火災事故中，防火卷簾沒能正常發(fā)揮防火分隔作用，則是火災損失擴大的一個重要原因。但遺憾的是這些問題卻沒有得到人們足夠的重視。筆者根據多年來的工作實踐及學習體會，償試在規(guī)范的層面對這一問題進行討論，并提出建設性意見，以期引起同行的討論，使防火分隔的規(guī)定更趨近科學、合理。
一、現行規(guī)范對防火分隔規(guī)定的缺欠
1、沒有考慮防火分隔作用的可靠性、防火分隔在火場中承受轟燃產生的沖擊作用和起到的防煙作用。
《高層民用建筑設計防火規(guī)范》第5.44條規(guī)定：“在設置防火墻確有困難的場所，可采用防火卷簾作防火分隔。當采用包括背火面溫升作耐火極限判定條件的防火卷簾時，其耐火極限不低于3小時；當采用不包括背火面溫升作耐火極限判定條件的防火卷簾時，其卷簾兩側應設獨立的閉式自動噴水系統保護，系統噴水延續(xù)時間不應小于3小時”。在《高層民用建筑設計防火規(guī)范》的其他部分和《建筑設計防火規(guī)范》中對防火分隔也有類似的規(guī)定。顯然規(guī)范在規(guī)定用其他設施代替防火墻的防火分隔作用時，只考慮了防火分隔的耐火極限要求，而忽視了可靠性要求和在火場中承受轟燃的沖擊作用和起到的防煙作用要求,實際上是降低了防火分隔的要求。
首先，防火墻做為防火分隔措施其可靠性是一項重要的性能要求。防火墻作為防火分隔設施有很高的可靠性，但現行規(guī)范規(guī)定可以代替防火墻的卷簾、水幕、門、窗除了固定式防火窗外其可靠性都是很低的，至少與防火墻相比是很低的。不用說這些防火分隔設施由于本身結構的復雜而不可避免的故障發(fā)生率，即使是不考慮設施本身的故障發(fā)生率，就是人為管理使用的失誤因素也是根本無法完全避免的。
其次，防火分隔設施在火場中要起到防火分隔的作用，需要承受的不僅僅是熱輻射和熱對流的作用，還有轟燃時熱氣流沖擊的機械力的作用，否則它就起不到防火分隔的作用，而轟燃是絕大多數室內火災發(fā)展的一個必經的過程。
再次，防火分隔在火場中的作用不僅是起到阻擋火勢的蔓延，還有阻止煙氣的蔓延作用，而且還是防火分隔的一個重要作用。而防火卷簾、防火水幕在防火煙能力上無論是在能力上，還是在可靠性上，都比防火墻低得多。
2、把承重構件的耐火極限規(guī)定的比非承重防火墻的耐火極限低,規(guī)定防火墻的耐火極限時不考慮承重的影響，忽視了火災中的建筑結構安全。
《建筑設計防火規(guī)范》第2.0.1條規(guī)定： 一、二、三級耐火等級建筑的防火墻的耐火極限為4小時；一級耐火等級建筑的承重墻耐火極限為3小時、支撐多層的柱耐火極限為3小時、支撐單層的柱耐火極限為2.5小時；二級耐火等級建筑的承重墻耐火極限為2.5小時，支撐多層的柱耐火極限為2.5小時、支撐單層的柱耐火極限為2小時，《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中也有類似的規(guī)定。
首先，這里對防火墻耐火極限的要求比承重墻、甚至比承重多層的柱還高，顯然是不合理的。忽視了建筑物對防火分隔作用的需要是以建筑物結構安全為前提的，試想建筑物要是坍塌了，防火分隔還有意義么？
其次，規(guī)定防火墻的耐火極限時不考慮承重因素的影響，顯然是不符合實際情況的，也使規(guī)范在這方面的規(guī)定自相矛盾。因為從《建筑設計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》的附錄中也可以看出，同樣的建筑構件由于承重，而使其耐火極限降低,并且對承重構件規(guī)定了比非承重構件高的耐火極限。
二、對改進防火分隔規(guī)定的建議
1、根據防火分隔的耐火極限和可靠性的高低把防火分隔分為不同的類和等級，并根據不同類別和等級的防火分隔規(guī)定防火分區(qū)面積的大小。
首先，按防火分隔是否受設備運行、管理等人為因素影響分為一、二兩類，再在每類中按現行對防火分隔耐火極限分級的方法進行分級。即把不受設備運行和管理等人為因素影響的防火分隔規(guī)定為一類，把受設備運行和管理等人為因素影響的防火分隔規(guī)定為二類，再把每類按耐火等級的高低分為甲、乙、丙三類。
其次，在規(guī)定防火分區(qū)面積時，增加可靠性和耐火極限高的防火分隔間的防火分區(qū)的面積，降低可靠性和耐火極限低的防火分隔間的防火分區(qū)面積。
這樣調整，一是可以提高防火分隔的可靠性；二是可以充分發(fā)揮防火分隔的作用；三是可以使建筑設計更靈活；四是可以提高多數建筑的經濟性能；五是可以促進防火分隔設施技術的進步，提高其可靠性和耐火極限。
2、把構件在火災中可能承受的轟燃產生的沖擊力對構件整體性和穩(wěn)定性,做為評價建筑構件耐火極限和防火煙性能的重要條件。
改革防火分隔設施耐火極限試驗方法，把防火分隔在火災中可能受到轟燃產生的機械沖擊力，所需要具備的機械強度納入試驗范圍，規(guī)定防火分隔設施所應具備的機械強度要求。規(guī)定防火分隔的防煙性能要求。
3、重視建筑在火災時結構安全，考慮承重對耐火極限的影響。
調整建筑構件的耐火極限規(guī)定，提高承重構件、特別是承重多層的構件的耐火極限，使建筑構件耐火極限與它們在建筑結構安全和消防安全中所起的作用相適應，使建筑構件的耐火性能儲備即保證安全又不至于浪費。
降低非承重防火墻的耐火極限要求，給建筑材料的發(fā)展提供更大的空間。