建筑隔墙防火设计中的问题分析及建议

(整期优先)网络出版时间:2021-02-24
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建筑隔墙防火设计中的问题分析及建议

钱陈晨

上海市奉贤区消防救援支队 201406

摘 要建筑隔墙作为一种分隔构件,在商业、办公建筑的装修改造工程中作为主要的改造项目之一,对项目的消防安全会造成一定的影响。本文针对建筑隔墙在工程设计、防火设计中存在的问题进行了举例分析,并提出相应的对策及审核注意事项,为日常消防监督检查工作提供参考。

关键词:建筑隔墙 影响 对策 要求


随着城市商业化的进一步发展,大中型商场、写字楼、KTV包间、酒店等许多建筑,考虑到隔音效果、厚度、材质、安装轻便、价格等因素,许多商家都用到隔墙进行空间分隔,隔墙设计在现代建筑内装修工程中可以说是不可或缺。随之而来的,在二次装修用隔墙来重新进行空间划分时,包括隔墙在设计使用、施工中不可避免存在一些局部在进行整体性划分以后因为空间条件的改变而导致的火灾隐患,这给工程整体性带来的挑战也是不容忽视的,如果设计不当会造成墙倒屋塌,影响建筑在火灾中的耐火性能。

一、建筑隔墙工程应用中存在的问题

(一)建筑隔墙拆除对建筑本身的破坏

随着建筑行业快速发展,装修公司和承包商对装修安全性的重视程度不足,住户对隔墙装修改造工程对建筑物和人员安全疏散等带来的后果了解不够深入,造成了装修工程存在安全隐患问题,发生了墙体倒塌和火灾中的人员伤亡。应及时发现并排除各种隐患,提高建筑隔墙装修工程的安全性。

1、建筑隔墙应用造成建筑荷载的变化

现在建筑装修、改造过程中,由于建筑功能的改变和建筑设施的改变,可能增设大量的隔墙。当隔墙采用砌筑隔墙时,建筑结构所承受的荷载大大增加,使结构自身的荷载大大增加。安装隔墙时会造成结构受力的变化,降低结构的应急承载能力。火灾时,但是由于增加了大量隔墙,增加了建筑荷载,增加了建筑总体的结构荷载总量,改变了部分构件的受力特征,在一定程度上削弱了建筑应急的结构承载的安全度,在火灾中可能会造成潜在的危险。

2、建筑隔墙应用造成火灾荷载的变化

增加隔墙会造成总体火灾荷载、单位火灾荷载密度增加,火灾荷载主要来源于增设的墙体可燃物以及墙面装修。墙体可燃物包括泰伯板、舒乐舍板、木龙骨纸面石膏板、钢丝网抹灰、水泥刨花板等。易燃、可燃墙面装修包括壁纸壁布、保温隔声泡沫等。这些隔墙大量采用易燃、可燃材料制作,极大增加了火灾荷载,火灾时会释放大量有毒有害气体,造成火灾蔓延加剧,产生有毒烟气和高温,对建筑构件造成严重破坏,使得人员疏散逃生困难重重。

3、建筑隔墙应用造成建筑构件的破坏与损伤

在进行装修改造的过程中,由于拆卸隔墙会破坏建筑结构承载力,增大了原有防火分区、防烟分区,在火灾中会造成墙倒屋塌。有些企业主盲目的追求空间扩大化,将底层框架之间的抗震墙部分或完全拆除与房屋墙开洞等行为,在进行改造的过程中或是短期的时间内也许能保证建筑的安全,但是在出现地震或者强风的情况下,由于拆除了底层抗震墙,使得这一部分的承载力缺失,而其他墙体又不能承担这一部分的风力,这时就有可能造成整体结构的损坏,在情况严重的条件下甚至会出现倒塌。另外,墙体开洞也是不可取的,在墙面上进行开洞,因为砖拱作用和现浇板和圈梁的总体作用,在没有外力影响或者外力影响较小的情况下不会出现坍塌现象,但在强烈的外力作用之下,出现坍塌现象的可能性会大大增大。除了这些因素之外,在对建筑内的电气管或是线路改造中,大口的管径会穿过墙壁和楼板等情况,这些情况下就会导致楼板墙体的裂缝等,从而进一步使得墙体的承载力减弱。

因此,在对建筑进行装修改造的时候,可能在刚开始并不能感受到装修对建筑整体所带来的危害。进行局部拆除或破坏后,或是面临强烈的火灾、地震等灾害时就有可能出现安全问题,危及到用户的生命和财产安全。因此,在对房屋建筑装修改造的过程中,不能只考虑建筑空间的大小或是美观,更应该考虑到装修改造对房屋整体结构的危害,在装修改造之前详细的对建筑进行审查计算,确保装修改造会后的建筑依然是坚固安全的。

(二)建筑隔墙拆除对防火分区的破坏

随意拆除防火分区之间的非承重防火墙,会破坏原有的防火分区,可能造成防火分区面积扩大,增加火灾危险性。如下1所示案例,这是某超市原划分为两个防火分区,防火分区一1535 m,防火分区二1630 m2,中间是由防火墙、特级防火卷帘和楼梯间墙进行划分,在使用过程中,为了增设杂物间,就将上部的防火墙拆除,防火分区一和防火分区二就失去了严密的防火分隔。高层建筑设置喷淋,一个防火分区的面积应该不超过3000 m2,原本每个防火分区都符合规范要求,拆除了防火墙以后造成防火分区面积超标,火灾中会造成火势大面积延烧。

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1某超市防火分区划分示意图


(三)建筑隔墙拆除对防烟分区的影响

防烟分区通常是由梁、挡烟垂壁、隔墙来划分的,当建筑内由于装修、改造需要拆除隔墙时,可能会造成防烟分区面积扩大,超过规范要求,同时可能造成排烟风机的排烟量增加,超过排烟风机的排烟能力,火灾时可能无法进行有效的排烟。如下

2所示,某商业建筑的其中一层,层高3.5m,划分三个防烟分区,在进行墙体改造前,防烟分区的面积分别为400m2,300m2, 300m2。由于装修改造需要,拆除房间1和房间2之间隔墙以后的总面积变为700m2,大于规范规定的民用建筑的最大防烟分区面积500 m2,破坏了原有水平防烟分区的划分。而且在进行墙体改造前,火灾时排烟风机的排烟量为:L=fmax×120=300×120=36000m3/h。

拆除隔墙以后,排烟风机的排烟量变为:

L=fmax×120=700×120=84000m3/h,明显超过了排烟风机的最大排烟量。因此,建筑隔墙的拆除会对防烟分区划分、防排烟系统带来一定的不利影响。

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f1

400m2

f2

300m2

f3

300m2








2某商业建筑防烟分区划分示意图


(四)建筑隔墙增加对人员疏散的影响

34是一个会议室,没有分隔之前,这个会议室的最不利点的疏散距离为(1.4732+2.2872)1/2+1.631=4.351m;经过隔墙分隔,把一间会议室用两个隔墙分隔以后,最不利点的人员疏散距离为2.739+2.657+(2.1472+0.5752)1/2=7.619m,增加了3.268m。由于增设隔墙造成的疏散距离增加的场所,主要有商场和大量的写字楼,这些场所在竣工验收时,通常是整层没有分隔的,随着出租和商户的进入,会在平面上进行小的分隔,可能会造成疏散距离增加,改变疏散方向,增加疏散的复杂程度,遮挡疏散视线,影响整体疏散效果,甚至影响人们疏散逃生时的生命安全。

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3某会议室分隔前人员疏散示意图



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4会议室分隔后人员疏散示意图


(五)建筑隔墙增加对消防设施的影响

1、增加隔墙对火灾探测系统的影响

感温、感烟探测器应按照保护半径进行平面布置。在没有隔墙的情况下,探测器的保护半径就是它的工作半径,增设了隔墙以后,截断了它的工作半径,可能会造成探测器的保护范围受限,而且会造成某些隔墙内没有探测器保护。

2、增加隔墙对自动喷水灭火系统的影响

按照《自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2017)》,喷头在工作时,都有规定喷头距离墙的最小距离。增加隔墙以后,会造成喷头距离墙体的距离变得过大或过小,不符合国家规范规定,同时会造成喷水不能有效覆盖整个保护区域,影响自动喷水灭火系统的整体灭火效果。

根据规定,火灾危险性为中Ⅰ危险级的自动喷水灭火系统的喷水强度应为6 L/min·m2,矩形布置的长边边长最大为4.0m,一只喷头的最大保护面积为12.5m2,喷头与端墙的最大距离为1.8m。如下5,某建筑第七层自动喷水灭火系统的管路布置图,原设计为一块开敞空间,内部作为营业展厅,后来由于增加了4面隔墙(见下5中隔墙1至隔墙4),把这块整体连通的空旷展厅变成了4个办公用房,但是自动喷水灭火系统管路位置仍然没有改变,原设计管路之间长度和宽度均为3m距离,用隔墙划分后管路距离隔墙的距离变为2.1m,2.4m,0.4m,1.9m,0.9m,0.6m。其中0.4 m,0.9 m,0.6 m,均比喷头与端墙的最小距离1.8m小,不符合国家规范。因此增加隔墙可能会使自动喷水灭火系统变得不合理,增加火灾危险性。

603605d177b7f_html_7867ae152f1fb3d8.jpg5营业展厅增加隔墙对自动喷水灭火系统的影响


3、增加隔墙对其他系统的影响

增设隔墙,由于墙体位置和平面布置发生变化,所以对很多在平面布置上有要求的系统都会有影响,比如室内消火栓系统,火灾自动报警系统等。

对于室内消火栓系统,由于增加了隔墙,可能使得火灾时铺设水带时要经过许多拐弯,水带打折可能造成消火栓保护半径不够,可能造成水枪不能完整有效覆盖整个需要保护的楼层,从而增加火灾扑救难度。

对于火灾自动报警系统,原本安装在走道两侧的火灾手动报警按钮是一目了然的,增加了隔墙之后,由于形成了横纵的通道,遮挡了视线,使得人员寻找自动报警按钮的位置增加了难度,而且改造中若不及时进行平面调整,可能出现狭长通道上手动报警按钮数量不足的情况。

对于应急照明和疏散指示系统,增加隔墙之后,可能会造成安装在走道和房间内的应急照明灯和疏散指示标志被隔墙遮挡,对人员疏散引导造成不利影响。

二、建筑隔墙工程防火设计对策

(一)建筑隔墙选材要求

按照隔墙的相关要求对隔墙进行选型。对其选型要考虑到隔墙的耐火要求,隔墙的材质和耐火极限。按照《建筑设计防火规范》的规定,不同位置的隔墙,它的耐火极限是有要求的,应该按照表1来选型。同时,对有防火分隔要求的建筑隔墙,如防火隔墙和防火墙,应按照规范规定的要求进行选型。我国《建筑设计防火规范》(2014年版)的第5.1.6条对于隔墙的燃烧性能和耐火极限也有相关规定。


1不同位置建筑隔墙耐火极限要求及选型

构件名称

一级

二级

三级

四级


楼梯间和前室的墙、电梯

井的墙、住宅建筑单元不燃性2.00h不燃性2.00h不燃性1.50h 难燃性0.50h

之间的墙、住宅分户墙


疏散走道两侧的隔墙


不燃性1.00h

不燃性1.00h

不燃性0.50h

难燃性0.25h

房间隔墙

不燃性0.75h

不燃性0.50h

难燃性0.50h

难燃性0.25h

(二)建筑整体性对建筑隔墙的要求

建筑的整体性是指长、宽、高三个方向之间的大小关系、各组成部分的尺度比例协调,整体、整体与局部之间、局部与局部之间的比例关系。建筑施工中经常采用承重墙、到顶部的轻质隔墙和装修实体界面来分隔空间的方式。在进行一次报建隔墙设计施工时,因为墙、柱、楼板等建筑构件的承重能力会影响建筑物的整体性、稳定性、耐久性,进而影响建筑物承载力、抗震能力和耐火极限。所以在水平方向上,每个楼层应考虑到人数、每间房间面积要求、走廊楼梯位置等因素;房间大多布置成矩形,而且开间和进深都不应该过小,要达到一定的级别。比如,卧室或起居室常用3.0、3.3、3.6、3.9m的开间尺寸,厨房、卫生间或楼梯间常用的开间尺寸为2.7或2.4m。房间的长宽比一般取1:1-1:2,隔墙的设置也要考虑家具设备的布置方式、室内使用活动的特点,采光、通风、热工、声学、消防等方面的综合要求。垂直方向上,上下层对应位置的隔墙的布置要相对应,框架、梁在同一建筑内部也应在相同位置,如图6。

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6建筑整体性对建筑隔墙的布置要求


在二次装修改造过程中,对建筑内部空间重新分隔和改造时,这也需要考虑到建筑物的整体性。比如建筑结构是属于哪一种,在进行空间填充时考虑墙体是不是承重墙、能不能拆除或者打洞,楼板是否可以拆除或打洞,应采取什么样的加固措施,在进行空间分隔时是否采用轻质隔墙,或是使用较重的砖墙等材料砌筑在楼板上等等问题,这些问题如果处理不当会对建筑整体性带来严重的安全隐患。当较大地改变建筑物的使用功能时,在功能处理上应考虑是否符合局部的功能要求与整个建筑物的功能要求,疏散路线是否畅通合理,空间的整体性是否加强。另外,空间的分隔处理与装饰材料的选用是否符合防火规范等等一系列问题都要求建筑设计中应充分掌握建筑设计的相关规范和相关知识,并进行认真合理规划。

三、装修改造工程对建筑隔墙的消防设计审核要求

隔墙平面图主要表现墙体种类、墙体定位、墙体尺寸、墙体做法,审查隔墙平面图,主要审查墙体种类是否表现正确、齐全,如建筑设计的结构柱、剪力墙、防火墙等是否改变,各种墙体的尺寸是否正确、齐全,各种墙体的定位是否满足现场定位要求,改造墙体的做法是否都有图例说明、尺寸标注,并满足规范要求(特别是结构要求和声学要求),各种新、旧以及需拆除的墙体位置、标注尺寸正确、齐全,并满足规范要求,改造墙体预留孔、洞的位置尺寸标注是否正确、齐全,还需核对大样索引或剖面索引与之对应图纸的一致性。

(一)建筑构造图纸的审查

应审查防火墙、防火隔墙、防火挑檐等建筑构件的防火构造是否符合规范要求。

1、防火墙、防火隔墙、防火挑檐的设置部位、形式、耐火极限和燃烧性能是否符合规范要求。

2、建筑内设有厨房、设备房、儿童活动场所、影剧院等特殊部位时的防火分隔情况是否符合规范要求。

3、冷库和库房、厂房内布置有不同火灾危险性类别的房间时的特殊建筑构造和防火分隔构件是否符合规范要求。

4、防火分隔是否完整、有效,防火分隔所采用的防火墙、防火门、窗、防火卷帘、防火水幕、防火玻璃等建筑构件、消防产品的耐火性能是否符合相关材料、产品的技术标准要求。

5、防火墙、防火隔墙开有门、窗、洞口时是否采取了符合规范要求的防火封堵措施。

6、可燃气体和甲、乙、丙类液体的管道严禁穿过防火墙。且防火墙内不应设置排气道。

7、中庭等各种形式的上下连通开口部位及玻璃幕墙上下、水平方向的防火分隔措施是否符合规范要求。

(二)建筑装修图纸的审查

结合建筑设计应该考虑的因素,消防系统是否完好有效、建筑整体性的要求等,对照原设计审查隔墙设置是否恰当。

1、查看设计说明及有关图纸,明确装修工程的建筑类别,针对墙体工程,明确墙体增设和拆除所在楼层。

2、审查新建墙体的主要材质和构造是否满足要求。装修材料的燃烧性能等级是否符合消防技术标准的要求。

3、查看隔墙对建筑整体结构是否造成影响,审查装修工程的平面布置是否符合规范要求。

4、查看其是否造成安全疏散距离变长,安全疏散宽度是否足够。

5、对灭火系统是否造成影响。自动喷水灭火系统、消火栓系统、火灾声光报警系统等,建筑中固定消防设施的布置、间距、数量等是否仍然合理。

6、对防烟排烟系统是否造成影响,若改变了防烟分区,防烟分区面积是否超出规范要求,并计算排烟量是否超标。

7、对报警系统是否造成影响。火灾探测报警区域改变,查看感烟火灾探测器、感温火灾探测器距离端墙的距离是否符合规范要求,是否能有效、完整覆盖被保护的隔间。