高层住宅建筑防火设计细节问题
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高层住宅建筑防火设计细节问题探讨[摘要] 本文以高层住宅为研究对象,探讨了在实际工程中经常遇到的防火设计问题:由于对防火设计规范理解的偏差而导致的不合理建筑设计以及规范本身未作明确规定所带来的建筑设计难度。
[关键词] 住宅设计防火规范防火墙防火分区
防火设计是建筑设计中的一个重要技术部分,是建筑得以安全使用的重要技术保障。防火设计规范是建筑防火设计遵循的依据,应该在执行过程中不断得到调整从而具备更好的可实施性。但是,现行防火设计规范只概括述及典型情况,无法涵盖多样化建筑设计所呈现的各种情况。规范的概括性带来了理解认识上的模糊性以及执行的难度,尤其住宅项目的设计过程中,这一矛盾更为突出。住宅是目前建筑师最常遇到的设计对象,在讲求实用、美观的同时更注重经济性,对于平面布局的各种细节尺寸都需要仔细推敲,以达到最大程度地压缩公共空间,提高标准层使用面积系数。在满足市场对使用面积系数的高要求的前提下,又要严格遵循防火设计规范,这必然给住宅设计带来一定难度。本文将讨论高层住宅建筑设计中常遇到的防火设计问题,包括容易被忽视的设计细节问题及对规范条文的一些错误认识。
一、过于紧凑的平面不仅导致严重的对视现象,忽略了居住行为对私密性的要求,同时也不利于防火墙以及防火墙附近可开启窗的设置。
《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)第5.2.1,5.2.2条就是针对防火墙及其邻近窗户的布置而设定的。第5.2.1条是规定当防火墙设在u型、l形等高层建筑的内转角处时,内转角两侧墙上的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4米;当相邻一侧装有固定乙级防火窗时,距离可不限。第5.2.2条则是规定紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2米;当水平距离小于2米时,应设置固定乙级防火门窗。常见的情况是l形内转角处,防烟楼梯间或防烟前室周围的防火墙上设定的可开启窗与相邻的住户窗距离太近,无法满足规范要求。只能采取适当延伸防火隔墙的措施,这一做法并没有直接的规范依据。再如,单元式住宅楼单元之间卫生间相邻,凹口宽度仅1.2米,无论如何也无法满足2米的水平窗间距离要求,采用固定防火窗又不符合功能使用要求,因此我们将防火墙延长1米作为阻挡火势蔓延的措施(图1)。实际工程中,这样的拼接状况较为常见,当相邻的房间为起居室、卧室等面宽较大的房间时,可以通过减小窗的宽度或设置部分固定乙级防火窗扇的方式满足规范要求;可是当相邻房间为卫生间等开间尺度较小的用房时,无法满足这一要求,我们往往采取将防火隔墙延长1米的措施。这一做法没有直接的规范条文作为依据,而是参照第4.1.2.2条中防止火势由下而上蔓延的防火挑檐为1米宽这一尺度采取的相应措施。
二、垂直防火分区的概念未得到全面的理解和重视。
在“高规”中关于防火分区的5.1.1~5.1.4条文说明的第三部分阐述了垂直防火分区的概念,“即用具有1.5h或1.0h耐火极限的楼板和窗槛墙(两层上、下窗之间的距离不小于1.2m)将上、下层隔开。”以往住宅窗台高度普遍采用0.9米时,1.2米的窗槛墙要求基本都能满足,但目前的住宅设计越来越多地采用0.5米高的低窗台或落地窗以扩大室内空间感,无法保证窗槛墙1.2米的高度,实际工程中对于这一窗形式的变化而未采取相应防火措施的情况
比比皆是,这是一个经常被忽视的设计细节问题。笔者认为这一问题解决的方式一是可以通过将窗的下部设为固定乙级防火玻璃扇
以弥补窗槛墙的防火高度不足,二是可以设置挑出宽度不小于1.0米的防火挑檐来解决。
三、当规范条文在执行过程中对原有限制有所突破时,需采取一定加强措施。
“高规”第6.2.5.1条规定楼梯间及防烟楼梯间前室的内墙上,除开设通向公共走道的疏散门和本规范第6.1.3条规定的户门外,不应开设其他门、窗、洞口。但是实际工程中由于住宅平面的紧凑性难以独立划分出设备管道空间,设备竖向管井往往都被集中布置在前室内,并在前室内墙上开设检修门。需要引起注意的是开在前室内墙上的检修门不能根据第5.3.2条采用丙级防火门,或仅提高为乙级防火门,笔者认为因为设在前室的设备竖向管井对于建筑安
全性的影响大于设在非前室区域的竖向管井,建筑对于其检修门的耐火极限要求也不同于前室及防烟楼梯间的疏散门。因为设备竖向管井存在火灾隐患,并且它连接着上下防火分区(“高规”第5.3.3条允许建筑高度不超过100米的高层建筑的电缆井、管道井每隔2~3层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体进行防火分隔),因此笔者认为这种情况下的检修门应采用甲级防火门,并且应用相当于楼板耐火极限的不燃烧体层层封堵。
四、对于规范的不正确理解直接影响其执行的准确性。
“高规”的第4.1.7条规定高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5米进深大于4米的裙房等等。这条规范的实质是保证消防车进行扑救的作业空间条件,但是有不少人对于这条规范存在错误理解,即认为这一高层建筑直接落地的长度可以是累加而非连续的,这一理解偏差的主要原因是不了解消防车是如何靠近建筑进行扑救工作。其实该条规范隐含着两个概念,即“消防登高面”和“登高作业场地”。“高层建筑消防登高面是指登高消防车靠近高层主体建筑,开展消防车登高作业和消防队员进入高层建筑内部抢救被困人员和扑救
火灾的建筑立面。登高作业场地就是沿建筑登高面实施登高作业的操作空间。”[1] 当有了对这两个概念的认识,便非常容易理解高层建筑底部留出的这一长度范围在水平方向应该是连续的。对于上述问题的正确理解将有助于对建筑进行合理布局,有利于消防车实
施操作。
五、设计中尚存在其他细节问题亦容易被疏忽的。
例如,为了避免对通行的影响并考虑美观的要求,消防前室内的消火栓箱通常被设计成以嵌入式或半嵌入式方式安装于墙体,这些墙体都是需满足耐火极限3小时的防火墙,其厚度的减薄必然降低耐火时间,可能导致该墙体无法满足防火墙的耐火极限要求,因此设计中应根据所选择的墙体材料确定是否需要相应增加墙体厚度以保证其耐火极限。
综上所述,住宅设计是一项包含着很多细节、需要精心推敲的工作,执行防火设计规范的矛盾尤为突出,但是随着消防技术的不断进步,这些问题都将迎刃而解。尤其性能化消防设计已开始引起重视并得到提倡,这将有利于灵活处理各项具体技术问题,有利于设计的合理化而无需拘泥于传统规范条文的限制。
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