建筑设计中的防火要求

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第384页（2917字）

1．建筑材料

建筑物一般是永久性的，不会轻易变动。目前越来越多的新工业建筑已采用钢结构或钢与混凝土的混合结构。钢和混凝土具有较高的强度和刚度，对防火有利。它们是非燃烧体，但在高温下失去结构完整性的时间有时比木结构更快。因为钢的屈服强度和抗拉强度在超过500℃时都下降，在温度更高时，没有保护层的钢构件会变形而倒塌。

可以而且应该采取措施防止钢本身温度的升高，如用砖、空心砖、炉渣砖将钢构件围起来，或在钢表面覆盖一层砂浆灰泥板、混有珍珠岩或蛭石的灰泥板、矿渣棉或普通硅酸盐水泥。有时可喷一层叫做膨胀涂层的防护层。上述方法都可以延缓对钢传热的时间。如火灾很大，钢最终也要损坏。

混凝土在高温时的强度也会降低。虽然预应力混凝土的强度在常温下比普通混凝土高，但高温时低碳钢的钢筋对强度只稍有增加。木材和胶合板是常用的建筑材料，可以用防护钢的方法，对木料进行防护，即在木结构表面涂上保护层，但其防护效果的资料很少。

厚石膏板有较好的耐火能力，但簿板在着火时会很快粉碎，耐火稳定性较差。

目前有许多新型耐高温涂料或火焰阻燃剂已用于高层建筑物、船舶、火车以及作为电缆的防火处理。如聚磷酸铵可用作聚氨醋泡沫塑料、墙纸、纸板和其它材料的阻燃剂。

耐高温涂料还可以用于机械制造、冶金、造船、化工、石油等行业，保护机械设备的耐热冲击力，使设备可在600～800℃条件下长期使用。最高耐温可达1000℃。

2．屋顶和楼板

在防火安全中，屋顶的设计很重要，因为火灾中热气向上升，温度最高的地区在屋顶。如果屋面没有隔热层，当暴露在高温时会很快损坏。最常用的屋面材料是沥青、油毡或沥青和砂砾一起使用。沥青的燃点为485℃，熔点在370℃以下，如果暴露在大火之中，其热量能使沥青熔融并燃烧。而且屋面板变形后，沥青直接暴露在火焰下，会很快熔融并滴下来。事故举例中的教训已充分说明屋面材料的重要性。

在产生粉尘和烟的厂房中，屋顶应设天窗。不允许粒尘和烟在厂房内积累。能起通风作用的天窗叫通风顶，它在发生火灾时还可起排烟作用。

在防火安全中，楼板应使用无吸收性材料。特别是在使用油类或易燃液体的工房内。木地板，木垫块及多孔的泡沫混凝土会吸收上述液体，在火灾中成为燃料库。工业建筑中常用绝缘混凝土地板或贴瓷砖。有时用花纹钢板作楼板。柱和梁是建筑物中的主要支承件，应该比其他构件重。一般工房可用有保护层的钢或混凝土构件。

3．墙和防火墙

墙和隔墙在防火安全中可以成为障碍物阻止火灾蔓延。房间越小，越容易把火灾限制在一个小范围。但小房间内的火灾，由于热量不能散失所引起的反馈往往会使火灾加重。而且一个建筑物内小房间太多往往会妨碍灭火。

常常用非燃烧体构成的防火墙来防止火灾蔓延。防火墙必须具备下列性质。

(1)地板和墙均需由非燃烧体构成。

(2)防火墙上不应有能使火焰或热传播的孔洞或门窗，一般不宜通过管道。

(3)在允许时间内，能耐得住热传到墙的背面，即耐火隔热性，这个时间称为耐火极限。

防火墙上必须开设的门叫防火门，防火门可以是双动自止门或滑动门。安装方式必须是门的任何一边达到预定温度时能自动关闭。除非有专人管理，防火门平时不能将出口堵住或锁上。防火门常用于人员经常通行的地方如楼梯门、各种安全出口、太平门。但用于疏散楼梯间的防火门应该采用单向弹簧门，并应向疏散方向开启。

防烟门与防火门不同，防烟门只能防止烟和气体通过，但不能截断热和火焰。众多人员使用的大型建筑中应有防烟门，将建筑物分成若干防烟分区。

4．天花板

一旦火焰升高到天花板，天花板也会影响火灾的蔓延，因此要求天花板是非燃烧体。

目前许多新型建筑物在天花板下有压力通风系统或中央空调系统。如果火灾烧穿天花板，压力通风系统就会成为通风管，将火焰和烟气传播到整个通风系统。虽然热气和火焰一般是向上流动，但当进入通风系统时，也能引燃相邻房间的天花板。

当消防人员灭火时，有时由于不能将消防水龙带进入工房而使灭火受阻，甚至有时消防车不能靠近工房。建筑规范规定：建筑物附近应有宽敞的消防车道。建筑物的门窗太少也不利于灭火。窗户除了用于采光外，对于从室外灭火或抢救人员都是很重要的。

建筑物还有一些其它防火措施，如工业建筑物内有上下水道、供水(包括消防用水)、消火栓、消防水龙带、喷水灭火系统以及备用电源等。这些设施应与建筑物一起设计。

5．备用电源

在火灾中备用电源有多种用途。在火灾中，电源往往是首先损坏的系统，但排气扇和事故照明仍需要电源。在化工厂中有些工艺过程是连续操作，不能中断，也需要备用电源。多层建筑中，在高层的有些老年人或使用轮椅的人需要用电梯从建筑物中撤离。在发生火灾时，电源被切断，人会围困在电梯里，其次许多电梯是热敏控制的，它会自动将电梯停在着火的楼层。在有些高层建筑中，要用独立的电源及非热敏装置控制的消防电梯。

仓库对火灾特别敏感，在设计和使用时应符合防火规范的要求。

有些新型建筑物还使用一种能将火灾限制在起火房间的系统。这种系统能在所有相邻区域产生一个稍大的正压。当房间里着火时，由于空气加热及化学反应产生的气体都会增加房间里的压力。增加的压力往往会把门打开，使薄弱的墙倒塌并迫使热空气和气体向相邻区域扩散。这样就使相邻区的压力增加，因而有助于与起火房间的压力保持平衡，使火灾不会蔓延。虽然这种系统所增加的压力比较小，但应在人离开起火的房间后才能启用这种增压系统。这种系统是由起火房间内的压力或热敏装置所启动的，适用于特别容易着火的实验室。