防火墻功能簡介

1、防火墻功能簡介摘要 文章給出了防火墻的定義和作用，對(duì)其相關(guān)的構(gòu)造和要求做了解釋，并針對(duì)國內(nèi)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和國外規(guī)范中對(duì)防火墻的有關(guān)規(guī)定提出了在建筑實(shí)際規(guī)范中確定防火墻的構(gòu)造和耐火極限要求的幾點(diǎn)建議。關(guān)鍵詞 防火 防火墻 建筑防火建筑防火設(shè)計(jì)1 ，防火墻的定義和作用在建筑防火設(shè)計(jì)中，主要考慮的是建筑物的主動(dòng)、被動(dòng)防火能力和人員安全疏散措施。在主動(dòng)防火措施中，防火分區(qū)是一項(xiàng)主要內(nèi)容。而防火墻是針對(duì)建筑物內(nèi)外的不同部位和火勢蔓延途徑，在平面上設(shè)置的劃分防火區(qū)段的建筑結(jié)構(gòu)，是水平防火分區(qū)的主要防火分隔物。其主要作用是防止火勢和煙氣從建筑物外部向內(nèi)部或由內(nèi)部向外部或內(nèi)部之間蔓

2、延，在滿足使用需要的同時(shí)，把建筑物的內(nèi)部或外部空間合理地分隔策劃能夠若干防火區(qū)域，有效地減少人員傷亡和火災(zāi)損失。它是一種具有較高耐火極限的重要防火分隔物，是阻止火勢蔓延的有力設(shè)施。我國建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中尚無對(duì)防火墻作過定義。因此，有必要對(duì)其進(jìn)行定義。從國外的標(biāo)準(zhǔn)看，防火墻的定義圍繞其作用和應(yīng)具有的性能來定義。如澳大利亞建筑規(guī)范中定義：防火墻是將樓層或建筑物分隔開，阻止火勢和煙氣蔓延，并具有規(guī)范規(guī)定的耐火極限（ 該規(guī)范將建筑物分別按功能分為10類，不同類建筑物中防火墻的耐火極限分別為1.5h, 2h, 3h, 4h）的墻體。美國標(biāo)準(zhǔn)建筑規(guī)范（SBC）中定義：防火墻是從基礎(chǔ)一直砌筑到屋頂或穿 過屋

3、頂，具有4h 耐火極限，能限制火勢蔓延，且在火災(zāi)條件下具有足夠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使得其兩側(cè)的建筑倒塌時(shí)不影響該墻的穩(wěn)定的墻體（ 其中的開口采取防護(hù)措施）0美國標(biāo)準(zhǔn)防火規(guī)范（SFC）定義：防火墻是具有保護(hù)的開口，能限制火勢蔓延，且從基礎(chǔ)一直砌筑到屋頂?shù)膲w。美國消防協(xié)會(huì)（NFPA）防火手冊(cè)中定義：防火墻是具有足夠的耐火極限、穩(wěn)定性和耐久性，能抵御可使該墻兩側(cè)建筑結(jié)構(gòu)倒塌的火災(zāi)的影響（如在墻上開口，必須采取防護(hù)措施） 的墻體。美國消防協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（NFPA 221）防火墻和防火隔墻標(biāo)準(zhǔn)中定義：防火墻是設(shè)置在建筑物之間或在建筑物內(nèi)部用以防火分隔以阻止火勢蔓延，并具有一定耐火極限和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的墻體。因此，本人

4、認(rèn)為對(duì)防火墻可從其作用和性能進(jìn)行定義，即防火墻是具有一定耐火極限、穩(wěn)定性、耐久性、隔熱性和抗變形能力，用于隔斷火災(zāi)和煙氣及其輻射熱，能防止火勢和煙氣向其他防火區(qū)域蔓延的墻體。2防火墻的構(gòu)造要求防火墻從其走向可分為縱向防火墻與橫向防火墻；從設(shè)置位置可分為內(nèi)墻防火墻、外墻防火墻和室外獨(dú)立防火墻；從其結(jié)構(gòu)性能可分為：防火墻和防火隔墻。在規(guī)范中涉及較多的通常是防火墻和防火隔墻。防火隔墻有：獨(dú)立式防火隔墻、懸臂防火隔墻、承重墻、雙防火隔墻、束縛式防火隔墻、單防火隔墻、翼墻等。這些墻體具有4 h 的耐火極限時(shí)可作為防火墻。防火隔墻具有較低的耐火極限，且不需象防火墻一樣從基礎(chǔ)開始一直砌筑到屋頂。一般是從建筑

5、物內(nèi)的地板面到上一層頂板底。防火墻所起作用大小主要取決于防火墻的強(qiáng)度、耐久性和隔絕性。防火墻上不應(yīng)有任何開口孔洞。防火隔墻上可開設(shè)采用自動(dòng)關(guān)閉的防火門窗保護(hù)的孔洞。2 1 防火墻應(yīng)具備的條件和構(gòu)造：2 1 1 必須采用磚石或鋼筋混凝土建造，具有不低于4h 的耐火極限；2 1 2 在火災(zāi)條件下，防火墻兩側(cè)的屋頂和其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)倒塌都不會(huì)影響該墻的整體性和穩(wěn)定性：2 1 3 能吸收因熱膨脹、建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)倒塌和地震產(chǎn)生的應(yīng)力：2. 1. 4應(yīng)建造在基礎(chǔ)上，連續(xù)穿過各樓層，并高出屋頂 90cm;當(dāng)建筑物和屋頂是耐火結(jié)構(gòu)時(shí)，防火墻可以緊貼在混凝土屋頂下，而不高出屋頂；2 1 5 應(yīng)伸出用可燃材料建造的外

6、墻外。在防火墻支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件處，必須設(shè)計(jì)成兩邊的任何構(gòu)件的破壞對(duì)防火墻的水平方向的影響都不超過設(shè)計(jì)范圍；2 1 6 防火墻應(yīng)具有一定的厚度。該取決于建造防火墻的建筑材料、墻體高度及其內(nèi)外部構(gòu)筑方式。根據(jù)美國近百年的經(jīng)驗(yàn)，一般采用實(shí)心磚建造時(shí)，10.7m高的防火墻應(yīng)具備30.5cm的厚度；超過10.7m時(shí)，其超出部分 每0.3m加厚10cm=用磚石扶壁加固的磚墻，30.5cm的厚度可建造21.4m高 的防火墻。用空心磚建造時(shí)，10.7m高的防火墻應(yīng)具備40.6cm的厚度：超過 10.7m時(shí)，其超出部分每0.3m加厚10cnr對(duì)于鋼筋混凝土墻，厚度是自由 墻體高度或?qū)挾鹊?%,且不小于22.9cm,

7、超過10.7m時(shí)，其超出部分每0.3m 加厚5cm。2 1 7 墻上不應(yīng)有任何孔洞、門、傳送帶開口，管道、電纜、電線槽開口，風(fēng)管開口。上圖 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 為幾種防火墻的示意圖。2 2 防火隔墻的構(gòu)造獨(dú)立式防火隔墻用磚石建造，完全與兩邊的建筑物框架分離，一般都不接觸。其屋頂結(jié)構(gòu)都是由獨(dú)立的鋼框架和支柱支撐。該種防火墻可以承受雨棚和屋蓋倒塌時(shí)自由下落或任何一側(cè)墻倒塌時(shí)對(duì)防火墻的影響，能夠抵御較低強(qiáng)度爆炸產(chǎn)生的壓力沖擊，以及儲(chǔ)存物品、支架或附近分隔物倒塌時(shí)作用于防火墻上的壓力。防火隔墻一般缺乏足夠的厚度和較好的穩(wěn)定性，也不需建造高出屋頂?shù)呐畠簤虼┻^外墻的防護(hù)墻。因此，

8、防火墻是獨(dú)立建造的，但獨(dú)立建造的防火隔墻不一定是防火墻。懸臂防火隔墻一般由磚石或鋼筋混凝土建造，在火災(zāi)條件下，必須依靠其自身強(qiáng)度來保持穩(wěn)定，不與鄰近的建筑構(gòu)造相連接。其穩(wěn)定性主要由在建造時(shí)放入墻體內(nèi)的豎向鋼筋或輔助扶壁支持，高厚比一般比獨(dú)立式防火隔墻大，穩(wěn)定性差。通常因與火接觸的一面受熱產(chǎn)生的變形或因一側(cè)建筑物倒塌帶拉屋頂雨棚會(huì)對(duì)該墻產(chǎn)生水平作用力而破壞。承重墻是一種獨(dú)立式防火隔墻，上面支撐了其他建筑構(gòu)件，如屋頂系統(tǒng)等。雙防火隔墻是兩座背靠背的防火隔墻，一般在建筑物擴(kuò)建時(shí)增建。現(xiàn)有的防火隔墻是否與建筑物的框架相連接，隨必需的耐火極限而定。這種做法可以使一座建筑物因一邊有不能控制的火勢而倒塌，拉

9、倒這邊的墻時(shí)不致影響另一邊的建筑物。束縛防火隔墻一般與建筑物的框架相固定或相嵌。著火邊結(jié)構(gòu)倒塌的拉力必將由另一邊未受熱的結(jié)構(gòu)承受。如果另一邊的結(jié)構(gòu)沒有足夠的強(qiáng)度，就有可能倒塌，因而必須加固較弱一邊的框架。單邊防火隔墻與兩邊的建筑物結(jié)構(gòu)相連。這種墻適于分隔相鄰兩座建筑高度不同的建筑物。翼墻是在需要穿透外墻的防火墻上增加的防火隔墻。一般在防火墻的兩端需要阻止火勢蔓延時(shí)，增加翼墻，常用于工業(yè)建筑及庫房的防火分隔中。它是突出外墻的T形墻體（每邊一般至少突出0.9m）。3國內(nèi)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范對(duì)防火墻構(gòu)造的要求高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定： “防火墻不宜設(shè)在U、 L 形等高層建筑

10、的內(nèi)轉(zhuǎn)角處。當(dāng)設(shè)在轉(zhuǎn)角附近時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)角兩側(cè)墻上的門、窗、洞口之間最近邊緣的水平距離不應(yīng)小于4m； 當(dāng)相鄰一側(cè)裝有固定乙級(jí)防火窗時(shí)，距離可不限。 緊靠防火墻兩側(cè)的門、窗、 洞口之間最近邊緣的水平距離不應(yīng)小于2m；當(dāng)水平距離小于2m時(shí)，應(yīng)設(shè)固定乙級(jí)防火門、窗。防火墻上不應(yīng)開設(shè)門、窗、洞口，當(dāng)必須開設(shè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級(jí)防火門、窗。輸送可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體的管道，嚴(yán)禁穿過防火墻。其它管道不宜穿過防火墻，當(dāng)必須穿過時(shí)，應(yīng)用不燃燒材料將其周圍的空隙填塞密實(shí)。穿過防火墻處的管道保溫材料，應(yīng)用不燃燒材料。防火墻的耐火極限為3h”建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定：“防火墻應(yīng)直接設(shè)置在基礎(chǔ)上或鋼筋混凝土的框架上，

11、并應(yīng)截?cái)嗳紵w或難燃燒體的屋頂結(jié)構(gòu)，且高出不燃燒體屋面不小于0.4m,高出燃燒體或難燃燒體屋面不小于 0.5m。當(dāng)建筑物的屋蓋為耐火極限不低于0.50h 的不燃燒體時(shí)，高層工業(yè)建筑屋蓋為耐火極限不低于1.00h 的不燃燒體時(shí)，防火墻（ 包括縱向防火墻及防火隔墻） 可砌至屋面基層的底部， 不高出屋面。防火墻中心距天窗端面的水平距離小于4.0m， 且天窗端面為燃燒體時(shí)，應(yīng)采取防止火勢蔓延的沒施。建筑物的外墻如為難燃燒體時(shí)， 防火墻應(yīng)突出難燃燒體墻的外表面0.4m； 防火帶的寬度，從防火墻中心線起每側(cè)不應(yīng)小于2.0m。防火墻內(nèi)不應(yīng)設(shè)置排氣道，民用建筑如必須設(shè)置時(shí)，其兩側(cè)的墻身截面厚度均不應(yīng)小于12c

12、m。 防火墻上不應(yīng)開門窗洞口，如必須開設(shè)時(shí)，應(yīng)采用甲級(jí)防火門窗，并應(yīng)能自行關(guān)閉。可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體管道不應(yīng)穿過防火墻。其他管道如必須穿過時(shí)，應(yīng)用不燃燒材料將縫隙緊密填塞。建筑物內(nèi)的防火墻不應(yīng)設(shè)在轉(zhuǎn)角處。如設(shè)在轉(zhuǎn)角附近，內(nèi)轉(zhuǎn)角兩側(cè)墻上的門窗洞口之間最近邊緣的水平距離不應(yīng)小于4.0m。 緊靠防火墻兩側(cè)的門窗洞口之間最近邊緣的水平距離不應(yīng)小于2.0m,如裝有耐火極限不低于0.9h的不燃燒體固定窗扇的采光窗（包括轉(zhuǎn)角墻上的窗洞），可不受距離的限制。設(shè)計(jì)防火墻時(shí)，應(yīng)考慮防火墻一側(cè)的屋架、梁、樓板等受到火災(zāi)的影響而破壞時(shí)，不致使防火墻倒塌，其耐火極限為4h”4國外規(guī)范中對(duì)防火墻的有關(guān)規(guī)定前蘇聯(lián)防火

13、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：防火墻應(yīng)建在基礎(chǔ)或基礎(chǔ)的梁上，并沿整個(gè)樓房建筑到頂且與所有的樓層和結(jié)構(gòu)相交。允許將防火墻直接設(shè)在由不燃燒材料建成的建筑物的框架結(jié)構(gòu)上，且連結(jié)處的填充材料和緊固部件的耐火極限不得低于相應(yīng)類型防火墻的耐火極限。對(duì)于用易燃材料建造的屋頂（ 屋頂面除外 ）， 防火墻應(yīng)高出屋頂面不小于0.6m。 對(duì)于用難燃材料建造的屋頂（屋頂面除外），則應(yīng)高出不小于0.3m。如果屋頂?shù)娜拷M件或無頂樓的屋頂都是用不燃材料制造的（ 屋頂面除外） ，則防火墻可不高出屋頂面。在外部墻是采用易燃材料或難燃材料制造的樓房中，防火墻應(yīng)與這些墻相交，而且進(jìn)入墻的外表面深度不小于0.3m。 在裝設(shè)由帶連續(xù)玻璃窗的不燃材料或難

14、燃材料制造的外部墻時(shí)，防火墻應(yīng)把玻璃窗分隔開，這時(shí)允許防火墻不進(jìn)入墻的外表面。在有懸吊頂棚的房間中的防火墻應(yīng)將其上的空間分隔開。在理樓房的一部分與另一幢樓房以某一角度而鄰接的地方需要布置防火墻或防火隔墻時(shí)，必須使兩樓房外墻中設(shè)有門窗孔之間的水平距離不小于4m， 而以某一角度與防火墻或防火隔墻相鄰接的墻段、屋檐段和屋頂檐口段，其鄰接長度不小于4m時(shí)，均應(yīng)用不燃材料制造。當(dāng)上述門窗口之間的距離小于4m時(shí)，則應(yīng)被裝設(shè)第 2 類型的防火門窗。防火墻的耐火極限為2.5h在法國防火規(guī)范中規(guī)定了耐火墻、防火墻和斷火墻三種。其中耐火墻自身可以燃燒；防火墻能阻止火焰和煙氣的穿透，但不能防止熱量的穿透：斷火墻則既

15、能阻止火焰和煙氣的穿透，又能使背火面的平均溫升不超過140oC，單點(diǎn)溫升不超過180oC,耐火極限有2h和3h之分。其構(gòu)造依據(jù)不同類別的建筑物有不同的要求，大致與高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的要求相近。美國NFPA220將建筑物根據(jù)其墻、梁、柱、樓板和吊頂?shù)哪突饦O限分為5 級(jí)。 在 NFPA251 中規(guī)定對(duì)承重墻及防火墻的耐火極限試驗(yàn)為滿足下述條件：在荷載作用下受火，相應(yīng)分級(jí)耐火極限時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生穿火或?qū)⒈郴鹈娴拿扌觞c(diǎn)燃；在荷載作用下受火，用 65mm勺水帶和29咄的噴嘴水槍將0.31MPa 的水壓的水沖擊墻體，試驗(yàn)過程中墻體不會(huì)發(fā)生穿火或?qū)⒈郴鹈娴拿扌觞c(diǎn)燃，背火面沒有水流流出；在相應(yīng)分級(jí)耐火極限

16、時(shí)間內(nèi)，背火面的溫升不超過 121。在美國的一些建筑、防火標(biāo)準(zhǔn)，如統(tǒng)一建筑規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)建筑規(guī)范、生命安全規(guī)范（NFPA101污中都針對(duì)不同類型的建筑物，將防火墻與一般的防火隔墻在設(shè)置位置、建造材料和相應(yīng)的耐火極限方面的要求明確區(qū)分：在NFP泛21防火墻和防火隔墻標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)防火墻和防火隔墻的構(gòu)造及墻上開口的防火隔絕、管道穿越此類墻體時(shí)的防護(hù)措施都有具體規(guī)定。5對(duì)在建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中確定防火墻的構(gòu)造和耐火極限要求的幾點(diǎn)建議我國有關(guān)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范在國內(nèi)已施行多年，且標(biāo)準(zhǔn)體系、采用機(jī)制等也不盡一致，在我國的規(guī)范中很難也無此必要采用國外的模式進(jìn)行規(guī)定。但作為防火墻和防火隔墻來說，其性能、構(gòu)造及所起作用應(yīng)基本一

17、樣的，因而對(duì)建規(guī)和高規(guī)中有關(guān)防火分隔物的要求提出如下建議：5 1 建規(guī)涉及到低層、高層工業(yè)廠房和庫房，多層民用建筑，大空間單層公共建筑及可燃、易燃物質(zhì)儲(chǔ)存構(gòu)筑物。不同建筑的火災(zāi)特點(diǎn)和撲救、疏散措施有較大差異，區(qū)分防火墻與防火隔墻的要求和概念尤為重要，特別是對(duì)于生產(chǎn)廠房和庫房。目前在規(guī)定中將防火墻與防火隔墻混在一起。因此，建議根據(jù)其適用范圍的特點(diǎn)，保留原防火墻的耐火極限和構(gòu)造要求，并增加防火墻的定義和防火隔墻的耐火極限要求。防火隔墻的耐火極限可與承重墻和單元住宅分戶墻的相同。在“建筑構(gòu)造”章節(jié)中將防火墻與防火隔墻的構(gòu)造要求明確區(qū)分開來。此外，可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體管道嚴(yán)禁穿過防火墻，不應(yīng)穿過

18、防火隔墻。通風(fēng)和排煙管道不應(yīng)穿過防火墻或防火隔墻，穿過時(shí)，應(yīng)在防火墻兩側(cè)設(shè)置防火閥，可在防火隔墻的一側(cè)設(shè)置防火閥。防火閥與墻體之間的管道應(yīng)采用不燃材料。5 2 對(duì)于高層民用建筑，從規(guī)范規(guī)定和實(shí)際建筑的防火設(shè)計(jì)來看，進(jìn)行防火分區(qū)時(shí)設(shè)置的墻體或建筑物之間的外墻均屬防火隔墻的范疇。因此，建議在高規(guī)中，將防火墻改為防火隔墻，其耐火極限和構(gòu)造要求可與建規(guī)統(tǒng)一。在高層民用建筑與其他建筑之間應(yīng)設(shè)置防火墻時(shí)，其要求可根據(jù)建規(guī)規(guī)定執(zhí)行，不必再做規(guī)定。此外，建筑中封閉或防煙樓梯間與其他部位的隔墻，應(yīng)按防火隔墻進(jìn)行規(guī)定。5 3 在現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中，只有對(duì)相鄰建筑物相對(duì)面存在防火墻時(shí)減小防火間距的要求。這是不完

19、整的。建議在規(guī)范中對(duì)于那些設(shè)置防火間距有困難的情況，補(bǔ)充其中設(shè)置防火墻時(shí)防火間距可減小的要求。這樣既可充分發(fā)揮防火墻的作用，又可解決設(shè)計(jì)困難、節(jié)約用地。鑒于目前尚無充足的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本人認(rèn)為，可以借鑒國外的一些先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，適當(dāng)進(jìn)行規(guī)定。5 4 在現(xiàn)行規(guī)范中，對(duì)于設(shè)置防火墻分隔防火分區(qū)有困難時(shí)，規(guī)定可用防火水幕或防火卷簾加水幕分隔：或者采用耐火極限大于3h 的防火卷簾進(jìn)行分隔，采用防火卷簾代替防火墻時(shí)，其耐火極限應(yīng)符合防火墻耐火極限的判定條件或在其兩側(cè)設(shè)閉式噴水滅火系統(tǒng)。本人認(rèn)為這些規(guī)定存在以下兩方面問題：A 用防火分隔水幕或防火卷簾加水幕分隔，可以起到一定的防止火勢蔓延的作用，特別適于墻上的

20、開口防護(hù)，但對(duì)于空間較大或跨度較長時(shí)，十分不經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，對(duì)于防火卷簾加水幕分隔，對(duì)于中庭等的實(shí)際分隔作用與效果，至今尚無充分的依據(jù)。此外，采取這種防火分隔方式的建筑物，還應(yīng)規(guī)定其上部結(jié)構(gòu)，如梁板或屋架、屋頂都應(yīng)具有足夠的耐火極限（ 一般不應(yīng)小于一級(jí)耐火等級(jí)建筑物樓板的耐火極限） 以支持噴水系統(tǒng)的管道或（ 和 ） 卷簾的負(fù)荷。否則，一旦跨下來，將失去分隔作用。B 采用耐火極限大于3h 的防火卷簾進(jìn)行分隔，則易產(chǎn)生誤導(dǎo)。根據(jù)目前所了解的情況看，在國外相關(guān)資料或標(biāo)準(zhǔn)中還沒有采用此種方式進(jìn)行防火分隔的。在國內(nèi)的防火卷簾產(chǎn)品中，現(xiàn)在也沒有能夠符合防火墻耐火極限的判定條件且耐火極限不小于3h 的產(chǎn)品。 國家標(biāo)準(zhǔn)14102鋼質(zhì)防火卷簾通用技術(shù)條件中規(guī)定：耐火極限為“按 GB7633門和卷簾的耐火性能試驗(yàn)方法的規(guī)定對(duì)鋼質(zhì)防火卷簾進(jìn)行耐火性能試驗(yàn)，從受火作用起到背火面隔熱輻射強(qiáng)度超過臨界熱輻射強(qiáng)度規(guī)定時(shí)止。或發(fā)生簾板面竄火時(shí)止”的這段時(shí)間。顯然，對(duì)防火卷簾耐火