目前,我国城市基础设施建设快速发展,大量高层建筑和大型公共建筑应运而生。防火卷帘作为一种隐蔽、美观、使用便捷的阻火设施,在消防设计中得到了广泛的应用,笔者在消防设计审核时,发现防火卷帘的消防设置还存在着不合理的现象,影响了防火分区的分隔效果,本文试从以下几方面分析防火卷帘的消防设置:
一、防火卷帘设置的有关规定及类型
(一)有关规定
在《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“建规”、“高规”)中,防火卷帘的设置要求主要涉及的条款有以下几条:
1。“建规”第5。5。1条:防火分区间应采用防火墙分隔,如有困难时,可采用防火卷帘和水幕分隔。
2.“高规”第5。4。4条:在设置防火墙有困难的场所,可采用防火卷帘作防火分区分隔。当采用包括背火温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时,其耐火极限不低于3小时;当采用不包括背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时,其卷帘两侧应设独立的闭式自动喷水系统保护,系统喷水延续时间不应小于3。00小时。”
3。“高规”第4。2。4条:“相邻的两座高层建筑,当相邻较高一面外墙耐火极限不低于2小时,墙上开口部位设有甲级防火门、窗或防火卷帘时,其防火间距可适当减小,但不宜小于4米。”
4。 “高规”第5。1。4条:“高层建筑内设有上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时,应按上下连通层作为一个防火分区,其允许最大建筑面积之和不应超过本规范第5。1。1条的规定。当上下开口部位设有耐火极限大于3小时的防火卷帘或水幕等分隔设施时,其面积可不叠加计算。”
5。 “高规”第5。1。5。2条:“与中庭相通的过厅、通道等,应设乙级防火门或耐火极限大于3小时的防火卷帘分隔。”
6.“高规”第6。3。3。4条:“消防电梯前室的门,应采用乙级防火门,或具有停滞功能的防火卷帘。”
条款中所涉及到的部位都是火灾蔓延的必经之路,在此处选用防火卷帘,不同类型防火卷帘的耐火时间也不同,其消防设置要求也不一样。
(二)防火卷帘的类型
防火卷帘耐火极限的测试方法有两种:一是防火卷帘按照现行国家标准GB7633《门和卷帘的耐火试验方法》进行耐火试验,包括背火面温升在内的各项判定条件判定;二是同样按照GB7633进行耐火试验,根据该标准中关于"无隔热保护层的铁皮卷帘免测背火面温升"的规定和产品标准《钢质防火卷帘通用技术条件》(GB14102-93)的要求,只以距背火面一定距离的辐热强度和帘面是否穿火来判定卷帘耐火极限的卷帘。按照不包括背火面温升作耐火极限判定条件的非隔热防火卷帘,所得耐火极限数据,远比包括背火面温升作耐火极限判定条件的隔热型防火卷帘的耐火极限要长得多。根据“高规”第5。4。4条,按测试方法将防火卷帘划分为两类,即:普通防火卷帘和特级防火卷帘。
普通防火卷帘分为单板式钢质防火卷帘和复合型钢质防火卷帘两类。单板式的帘面,由1。2~1。5mm厚的薄钢板制成带状帘片串接而成,隔热性能很差,传热性能为一般建材的50倍,所以在受到火灾作用时,帘面背火面温度急剧上升,很快超过标准规定的最大允许温升,使背火面附近的可燃物点燃而失去隔火作用。复合型钢质防火卷帘的帘面是由两层薄钢带中间夹一层无机纤维绝热材料复合成夹心帘片串接而成。在隔热性方面有较大的提高,但其隔热性仍然远不能满足在3h内帘面背火面的平均温升不大于140℃或帘面背火面的最大温升不大于180℃的要求。这类防火卷帘在《高规》修订前,国内生产和使用相当多。
而特级防火卷帘其卷帘结构进行了特殊处理,按包括以背火面温升为判定条件进行测试且耐火极限能达到3h以上,能达到防火墙耐火极限要求,该类型卷帘只要是在国家检验中心按上述两条要求检验合格的产品均可认定为合乎规范要求的特级防火卷帘。目前国内市场上出现的如双轨双帘无机复合防火卷帘、蒸发式汽雾式防火卷帘、储水组合式防火卷帘等均属此类防火卷帘。
双轨双帘无机复合防火卷帘属双轨双帘结构,两层帘面之间设有一定厚度的空气层。每幅帘面由三层材料复合组成;受火面采用英特莱防火耐火布,背火面采用防热辐射布或其它耐高温布中间隔热层选用经特殊处理的增强型硅酸铝耐火纤维毯,帘面的厚度为10-20mm。帘面的横向设置通长薄钢带(3X60mm ),帘面纵向设直径2-3mm的不锈钢丝绳;为抗负压,在导轨内的两端设帘面增强钢带,间隔地增加“T”型挂钩,防止火灾时产生的负压,造成帘面从导轨中滑落的现象。蒸发式汽雾式防火卷帘的帘面与单板式钢质防火卷帘相同,在帘片背火面侧设一钢管,在钢管上密密麻麻地钻上小孔。当火灾发生时,水经小孔射出洒在帘片上,顺流而下,吸热蒸发使帘片降温,这类卷帘都能满足规范要求。储水组合式水雾特级防火卷帘是用厚0。5mm的板材折成尖底箱形帘片。每片帘片约工艺需要制成一定标准长度;两端用不燃板封堵,形成一个窄长的储水容器,再将它固定在履代式铰链上,以后卷帘的宽度就由若干块帘片横向组合而成,而卷帘的高度则由竖向铰链数来决定,这样由0。5mm板材组成的空心件(其中部加适当支柱),其钢度比单片lmm帘片还高。由于形成了每片帘片自成一储水容器,使水留在帘片中,而上部溢出的水仍注入下面帘片中,大大节省了用水。
二、设置时应注意以下几方面问题
(一)防火卷帘应用于作防火分区分隔时
在一些大空间公共建筑中,由于使用功能的需要,在进行防火分隔时往往采用防火卷帘代替防火墙。
1。当采用复合防火卷帘、无机防火卷帘时,由于它是以距卷帘背火面一定距离的辐射强度和帘面是否窜火来作为耐火极限的判定条件,不以背火面温升为判定条件,不能达到隔热防火分隔的要求。由于普通防火卷帘的隔火作用达不到防火分区分隔的要求,若采用这种防火卷帘,应在卷帘两侧设独立的闭式自动喷水系统保护,系统喷水延续时间不应小于3。00h。在“高规”条文说明中,明确了“喷头的喷水强度不应小于0。5L/s.m,喷头间距应为2。00m至2。50m,喷头距卷帘的距离宜为0。50m。”这样普通防火卷帘设置了符合上述要求的自动喷水系统保护之后,可以替代防火墙使用。可是也因此而产生的另一个问题是,当采用这种卷帘的数量较大时,单位时间内的消防用水量将大大增加,消防水池容量也将增加,消防泵也增加非常之大,消防用电设备及占用的泵房、用电设备房的面积相应增加,这部分的工程投资增加很多。
2。也可以采用包括背火面温升作耐火极限判定条件的耐火极限不低于3。00h的特级防火卷帘,我国目前符合该标准的有双帘双轨无机防火卷帘、蒸发式汽雾防火卷帘、储水组合式防火卷帘等。双轨双帘无机复合防火卷帘,帘面材料应具有优良的耐高温特性和极低的导热系统,在设计和选材时应特别注意弄清并选择合适的无机纤维耐火材料,以保证双轨双帘无机复合防火卷帘的使用性能与合格的产品耐火极限检测报告一致。水雾式防火卷帘,构思新颖、结构简单,隔热能力强,喷水强度小,消除烟气及本身对传动装置的保护均较有效,是一种较好的特级防火卷帘。储水组合式防火卷帘,完全突破了原有的卷帘模式,似帘非帘,结构巧妙,施工方便,隔热性好,喷水强度适度,消除烟气,对传动装置和建筑构件均进行了的有效保护,是一种很好的防火卷帘,值得推广。
(二)防火卷帘应用于建筑物外墙时
笔者认为相邻的两座建筑,当相邻较高一面外墙耐火极限不低于2小时,在外墙上开口部位设置防火卷帘可操作性不强。较高建筑物设置防火卷帘防火设施,能缩小防火间距是考虑较高一面建筑物起火时,火焰不至向较低一面建筑物窜出和落下,但是发生火灾时,通常火焰都是从下向上蔓延,考虑相邻较低的建筑物着火时,较高建筑物外墙防火卷帘自动控制如果不能及时启动,则火势将会向相邻建筑蔓延扩大。因此笔者认为不宜在建筑物外墙上设置防火卷帘。
(三)防火卷帘设置在消防电梯前室时
这类场所的防火卷帘不再作为防火分区的分隔措施,其功能等同于乙级防火门,采用普通防火卷帘即能满足要求。消防电梯前室往往设有正压送风系统,系统风量设计时不会考虑每层防火卷帘开启的因素,而卷帘均为常开,即使联动时关闭也因具有停滞功能而使消防电梯前室有较大开口面积,必然影响消防电梯前室的防烟效果,同时在实际运用中防火卷帘的启闭也相当不便,该处应采用乙级防火门。
(四) 防火卷帘应用于上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位及中庭时
这类场所使用的防火卷帘虽然作为垂直防火分区的分隔措施,但因为防火卷帘降落后,这类场所的中空部位已不受火灾威胁,对于非着火层与着火层有上下层两道防火卷帘的阻隔,对这类防火卷帘的要求便低于前述的防火卷帘,可以采用耐火极限大于3。00h的防火卷帘(不含背火面温升为判定条件)。
对于中庭及开口部位防火卷帘的设计设计人员通常会有不同的观点,如贯通四层的中庭有的认为仅在二至四层中庭四周设置防火卷帘,防火分区就能满足消防规范的要求;有的认为应在一至四层中庭四周设置防火卷帘。笔者认为应严格按照规范要求在每层开口部位或每层与中庭相通处设置防火卷帘,否则就会破坏中庭内部空间的独立性和安全性。
目前防火卷帘种类较多,各类规范标准未完全统一,各类使用场所要求不尽相同,如不是必须采用防火卷帘做防火分隔时,应尽量采取防火墙做硬性防火分隔。