5.1 防火和防烟分区

5.1.1～5.1.4 这几条基本上保留了原规范该条的内容。
    一、在高层建筑设计时，防火和防烟分区的划分是极其重要的。有的高层建筑规模大、空间大，尤其是商业楼、展览楼、综合大楼，用途广，可燃物量大，一旦起火，火势蔓延迅速、温度高，烟气也会迅速扩散，必然造成重大的经济损失和人身伤亡。因此，除应减少建筑物内部可燃物数量，对装修陈设尽量采用不燃或难燃材料以及设置自动灭火系统之外，最有效的办法是划分防火和防烟分区。
    例如某医院大楼，每层建筑面积2700m2，没有设防火墙分隔，也无其它防火安全措施。三楼着火，将该楼层全部烧毁，由于楼板是钢筋混凝土板，火才未向下蔓延。而某学校一座耐火等级为三级的学生宿舍楼，占地面积为1312m2，由于设了三道防火墙，起火时，防火墙阻止了火势蔓延，使2/3的房间未被烧掉。又如美国二十六层的米高梅饭店，内部设有2076套客房、4600m2的赌场、1200个座位的剧场，可供11000人就餐的8个餐厅以及百货商场等。该饭店设备豪华、装修精致，是一个富丽堂皇的现代旅馆。但是，设计时忽略了建筑物的防火安全，致使建筑物内存在许多不安全因素。主要问题是：采用了大量的可燃建筑装修材料，家具和陈设大多数是木质等可燃材料，致使室内火灾荷载大；大楼又缺少必需的防火分隔，甚至4600m2的赌场内，没有采取任何防火分隔和防烟措施。防火墙上开的一些大洞孔，穿过楼板的各种管道缝隙没有堵塞。因此，当1980年11月21日一楼餐厅发生火灾时，由于发现较晚，扑救不奏效，火势迅速蔓延(餐厅内有大量的可燃物)，顿时，餐厅变成了一片火海。由于没有设防火分隔门，火很快通过门洞扩大到邻接的赌场。这场火灾导致84人死亡和679人受伤的惨重恶果。
    巴西圣保罗三十一层的安得拉斯大楼和二十五层的焦马大楼，前者室内为大统间，没有采用不燃烧材料作隔断，加之窗间墙(多数为落地窗)；而后者结构是耐火的，但其内部没有采取防火分隔措施，而且只有一座敞开式楼梯间。在起火后，烟气迅速扩散，火势迅猛异常，由于不能及时使大量人员撤离大楼，造成了179人死亡、300人受伤的惨痛火灾事故。
    二、防火分区的划分，既要从限制火势蔓延、减少损失方面考虑，又要顾及到便于平时使用管理，以节省投资。目前我国高层建筑防火分区的划分，由于用途、性能的不同，分区面积大小亦不同。如北京中医医院标准层面积为1662m2，按东西区病房划分为两个防火分区，每个防火分区面积为831m2；又如北京饭店新楼，标准层面积为2080m2，用防火墙划分为三个面积不等的防火分区，如图5。

    三、比较可靠的防火分区应包括楼板的水平防火分区和垂直防火分区两部分，所谓水平防火分区，就是用防火墙或防火门、防火卷帘等将各楼层在水平方向分隔为两个或几个防火分区；所谓垂直防火分区，就是将具有1.5h或1.0h耐火极限的楼板和窗间墙(两上、下窗之间的距离不小于1.2m)将上下层隔开。当上下层设有走廊、自动扶梯、传送带等开口部位时，应将相连通的各层作为一个防火分区考虑。
    防火分区的作用在于发生火灾时，可将火势控制在一定的范围内，以有利于消防扑救、减少火灾损失。
    以美国芝加哥的John Hancock大厦为例，在这幢高300m的塔式建筑物中，在上部楼层套间内，至少发生过20次火灾。但没有一次火灾蔓延到套间以外，其主要原因，就是防火分隔设计得当，又有较好的防火安全设备。
    国外有关标准、规范中，也规定了高层建筑防火分区最大允许面积。例如法国的规范规定，每个防火分区最大允许面积为2500m2；德国规定高层住宅每隔30m设一道防火墙，一般高层建筑每隔40m设一道防火墙；日本规定每个防火分区最大允许面积：10层以下部分1500m2，11层以上部分，根据其吊顶、墙体材料的燃烧性能及防火门情况，分别规定为100、200、500m2；美国规定每个防火分区面积为1400m2；原苏联规定非单元式住宅的每个防火分区面积为500m2(地下室与此相同)。虽然各国划定防火分区面积各异，但其目的都是要求在设计中将建筑物的平面和空间以防火墙和防火门、窗等以及楼板分成若干防火分区，以便一旦发生火灾时，将火势控制在一定范围内，阻止火势蔓延扩大，减少损失。
    规范5.1.1条根据我国一些高层建筑对防火分区划分的实际做法，并参照国外有关标准、规范资料，将防火分区的面积规定为表5.1.1中所列的三种数字。对一类高层建筑，如高级旅馆、商业楼、展览楼、图书情报楼等以及高度超过50m的普通旅馆、办公楼等，其内部装修、陈设等可燃物多，且有贵重设备，并且设有空调系统等，一旦失火，容易蔓延，危险性比二类建筑大。因此，将一类高层建筑每个防火分区最大允许建筑面积规定为1000m2。二类高层建筑，如普通旅馆、住宅和办公楼等建筑，内部装修、陈设等相对少些，火灾危险性也会比一类建筑相对少些。其防火分区最大允许建筑面积规定为1500m2。这样规定是根据我国目前经济水平以及消防扑救能力提出的。地下室规定建筑面积500m2为一个防火分区。因为地下室一般是无窗房间，其出口的楼梯既是疏散口，又是排烟口，同时又是消防扑救口。火灾时，人员交叉混乱，不仅造成疏散扑救困难，而且威胁地上建筑物的安全。因此，对地下室防火分区的面积要求严是必要的、合理的。表5.1.1规定的防火分区面积，如设有自动 喷水灭火设备，能及时控制和扑灭初起火灾，能有效地控制火势蔓延，使建筑物的安全程度大为提高。例如某市第一百货商店，8楼的静电植绒车间失火，由于相邻部位都设有自动喷水头，对阻止火势蔓延起到了很好的作用，保证了相邻部位的安全。因此，对设有自动喷水灭火系统的防火分区，其最大允许建筑面积可增加1倍；当局部设置自动喷水灭火系统时，则该局部面积可增加1倍。
    四、与高层建筑相连的裙房建筑高度较低，火灾时疏散较快，且扑救难度也比较小，易于控制火势蔓延。当高层主体建筑与裙房之间用防火墙等防火分隔设施分开时，其裙房的最大允许建筑面积可按《建规》的规定执行。
    目前有些商业营业厅、展览厅附设在高层建筑下部，面积往往超过规范较多，还有些商业高层建筑每层面积较大，经过对20多个建筑的调查，4000m2能满足使用要求，故调整为4000m2，以利执行。
    五、据调查，有些高层公共建筑，在门厅等处设有贯通2～3层或更多的各种开口，如走廊、开敞楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位。为了既照顾实际需要，又能保障防火安全，应把连通部位作为一个整体看待，其建筑总面积不得超过本规范表5.1.1的规定，如果总面积超过规定，应在开口部位采取防火分隔设施，使其满足表5.1.1的要求。已有一些高层建筑是这样做的，例如北京国际贸易中心，北京长富宫饭店和北京亮马河大厦等。
5.1.5 本条是新增的。建筑物中的中庭这个概念由来已久。希腊人最早在建筑物中利用露天庭院(天井)这个概念。后来罗马人加以改进，在天井上盖屋顶，便形成了受到屋顶限制的大空间——中庭。今天的“中庭”还没有确切的定义，也有称“四季庭”或“共享空间”的。
    中庭的高度不等，有的与建筑物同高，有的则只是在旅馆的上面或下部几层。例如美国1975年亚特兰大兴建的七十层桃树中心广场旅馆，中庭布置在底部六层，周围环境天窗采光，底层大厅有30m长的瀑布、花坛、盆景等物，这些景物与建筑物交映生辉。
    国内外高层建筑设有中庭的举例见表8。

    以上举出的只是部分高层建筑设有中庭的例子。进入本世纪90年代以来，我国各地有不少高层建筑仿效中庭的设计。仅以厦门市1980年实行经济特区以来，已经建成和还在施工设计的60余幢高层建筑，设有中庭建筑的就有10多幢。在防火设计方面，给我们提出了许多新课题。在设计中庭时碰到的最大问题是发生火灾时，如何保证室内人员的安全。一般建筑物防火处理的方法是设置防火分区，或是设法把局部发生的火灾限制在其发生的范围内，即设置防火隔断。然而中庭建筑，其防火分区被上下贯通的大空间所破坏。因此，中庭防火设计不合理时，其火灾危险性大。
    1973年3月2日，美国芝加哥海厄特里金西奥黑尔旅馆夜总会中庭发生火灾，造成30多万美元的损失；1977年5月13日，美国华盛顿国际货币基金组织大厦火灾是由办公室烧到中庭的，造成30多万美元的损失；1967年5月22日，比利时布鲁塞尔伊诺巴施格百货大楼发生火灾，由于中庭与其它楼层未进行防火分隔，致使二层起火后很快蔓延到中庭，中庭玻璃屋顶倒塌，造成325人死亡，损失惨重。
    美国、英国、澳大利亚等国对中庭防火作了严格规定。结合国外情况本规范作出了如下规定：
    1. 房间与中庭回廊相通的门、窗应设自行关闭的乙级防火门、窗。
    2. 与中庭相连的过厅、通道等相通处应设乙级防火门或复合型防火卷帘，主要起防火、防烟分隔作用，不论是中庭或是过厅等部位起火都能起到阻火、阻烟作用。
    3. 中庭每层回廊应设置自动喷水灭火系统，喷头间距不应小于2.0m，但也不应大于2.8m。
    4. 中庭每层回廊应设火灾自动报警系统。
    5. 设置排烟设施，在本规范第八章作了具体规定。
5.1.6 本条基本上保留原条文的内容。为了着火时将烟气控制在一定范围内，本规范要求设置排烟的走道、房间(但不包括净高超过6m的大空间房间如观众厅)等场所，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区。
    高层建筑多用垂直排烟道(竖井)排烟，一般是在每个防烟区设一个垂直烟道。如防烟区面积过小，使垂直排烟道数量增多，会占用较大的有效空间，提高建筑造价。如防烟分区的面积过大，使高温的烟气波及面积加大，会使受灾面积增加，不利于安全疏散和扑救。本条对防烟分区的建筑面积作了规定。防烟分区的划分如下：
    1. 不设排烟设施的房间(包括地下室)和走道，不划分防烟分区。
    2. 走道和房间(包括地下室)按规定都设置排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，并按分设或合设的情况划分防烟分区。
    3. 一座建筑物的某几层需设排烟设施，且采用垂直排烟道(竖井)进行排烟时，其余各层(按规定不需要设排烟设施的楼层)，如增加投资不多，可考虑扩大设置范围，各层也宜划分防烟分区，设置排烟设施。