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如何运用美国规范设置防火分隔

发表时间：2021/4/14 来源：《城市建设》2021年2月作者：古永怡1 陈晓云2

[导读] 防火分隔是建筑防火设计中一个重要的环节。美国国际规范委员会编制的《国际建筑规范》（IBC）在国际项目中的使用比较广泛，规范中有关防火分隔的条例是细致且繁复的，本文以含有多种使用功能的建筑为例，解释防火墙（Fire Wall）、防火分隔墙（Fire Barrier）及防火隔断（Fire Partition）的概念。

1.北京鑫美格工程设计有限公司古永怡1
2.中国五洲工程设计集团石油化工设计研究院陈晓云2 100053

摘要：防火分隔是建筑防火设计中一个重要的环节。美国国际规范委员会编制的《国际建筑规范》（IBC）在国际项目中的使用比较广泛，规范中有关防火分隔的条例是细致且繁复的，本文以含有多种使用功能的建筑为例，解释防火墙（Fire Wall）、防火分隔墙（Fire Barrier）及防火隔断（Fire Partition）的概念。这三种墙体都有一定的耐火等级，分别设置在不同的部位。在进行建筑平面布置时，应该对这三种防火墙体有清晰的理解才能更好地进行建筑防火设计。
关键词：国际项目，防火分隔，国际建筑规范
        1绪论
        随着对外开放政策的实施，中国不断融入国际环境，越来越多地参与国际工程建设项目。海外项目大多要依据美国编制的国际规范及标准进行建筑设计，如美国国家防火协会的NFPA系列，及美国国际规范委员会（ICC）编制的建筑规范等。其中建筑设计最常用的规范就是ICC编著的《国际建筑规范》（International Building Code），其条款众多且细致，对建筑的各方面都有相应的规定，如火灾危险性分类、建筑最大面积及高度的限制、防火分隔的设置、消防喷淋的规定、防排烟等等。由于国际建筑规范经常有更新，版本较多，且每个版本都有效，所以设计中需要注明所依据规范的版本号。本文就International Building Code_2015版（即IBC_2015）中防火分隔的条款进行梳理,对规范中的防火墙、防火分隔墙和防火隔断的概念进行分析解释，并说明如何运用这些条款进行多功能建筑平面中防火分隔的布置。
        2.防火墙（Fire Walls）
        中国的防火规范对防火墙的定义比较简单，耐火极限大于等于3小时的墙体均称为防火墙，用于分隔同一建筑内的不同防火分区及不能达到规定防火间距的相邻建筑。
IBC_2015对防火墙的规定见706章节，防火墙的设置有以下几个情形：1、用于分隔两个相邻的建筑物；2、在同一建筑物内用于分隔不同使用功能的区域；3、建筑贴临不同界区的那面墙须采用没有任何洞口的防火墙。
        IBC_2015对于防火墙结构稳定性有以下要求：在防火墙任何一侧的建筑发生坍塌破坏时，防火墙都不能倒塌，且需发挥阻止火灾蔓延的作用。要达到这一目的，方法: 1、设置独立的防火墙，不依靠任一侧的机构体系到达稳定；2、防火墙同时依靠两侧建筑物支撑，保证其中一侧损毁时，另一侧结构体系能保证防火墙不倒塌；3、设置两道分别属于不同建筑的防火墙，保证其中一侧发生破坏时，仍有一道防火墙不会发生结构稳定问题，起到防火作用。
        3.防火分隔墙（Fire Barriers）
        防火分隔墙运用范围较广，在进行建筑平面防火设计时，主要工作是如何布置防火隔墙。防火分隔墙包涵分隔平面内不同使用功能的墙体、井道墙体、楼梯间墙、出口及中庭处的墙等。墙体材料根据建筑物的耐火等级确定，同时满足表707.3.10的规定：
        同一个建筑中，不同使用功能的房间之间需要有不同耐火时间的墙体进行分隔，这时还需要查找一个表格，依据表格中的最小耐火时间设置分隔墙：
        防火分隔墙应连贯，应该从基础一直到达楼板顶或者具有相同耐火极限的吊顶等，形成封闭的空间。门窗洞口应满足本规范相应条款的规定。
        4.防火隔断（Fire Partitions）
        防火隔断的设置范围比较窄，一般用于走廊两侧的墙、电梯厅墙体及室外通道的建筑外墙，如果室外通道处于两个或者多个楼梯之间，则无需设置防火隔断。防火隔断的耐火时间除去特殊情况，一般不小于1小时。

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防火隔断一般应该从基础顶面或者楼地面层直通到楼板底或者具有1小时耐火极限的吊顶底。
        5.建筑平面防火分隔设计
        由于IBC中的防火墙主要用于分隔不同建筑物或者靠近界区的建筑外墙，对于同一座建筑，防火分隔主要是针对防火分隔墙及防火隔断的设置。而对于各防火分隔墙的条款分散在不同的章节中，在进行建筑防火设计时，需要根据建筑功能和墙体位置去查找相应的规范条文。
        下面以约旦页岩油发电厂项目中的一座建筑_维修车间及仓库为例说明如何确定防火分隔。此建筑的功能包括仓库，维修车间，办公区等，总建筑面积为3200平方米，其中仓库总建筑面积为1400平方米，维修车间为700平方米，办公区为1100平方米。仓库及办公部分为两层，维修车间为一层，屋面檐口到室外地坪的建筑高度为10米，屋脊高11.5米，根据国际规范对建筑高度的定义，则此建筑高10.75米。结构形式为钢结构，墙体及屋面采用双层彩钢板加岩棉保温，楼板为deck板，构件耐火等级为IIA级。仓库和办公区设置自动消防喷淋系统。
        各功能之间防火分隔可以查表508.4，S-2类别和F-2类别可以不用防火分隔，B类别和S-2、F-2类别之间需采用2小时防火分隔墙。虽然根据规范S-2和F-2之间可以不设置防火分隔，但是由于仓库储存量比较大且集中，其中有部分是精密仪器，需要重点保护。因此在仓库区设置了自动喷淋及火灾探测系统，仍将其与厂房分用防火分隔墙隔开，根据表707.3.10可以确定这几个分隔墙和楼板的耐火时间为2小时。
        主要功能分析完毕，还要进行更加细致的分析，S-2类别仓库一层靠外墙位置有一间32平方米的可燃物品储存，为H-3高危险级，根据表508.4，要用3小时防火分隔与其他部分分开，注意此处的楼板也需要达到3小时耐火等级（IIA耐火等级建筑楼板为1小时耐火时间）。办公区一层有一间配电室和电信间，为F-1类别，根据表508.4，需用2小时防火分隔与办公区其他房间隔开，这两间房间的楼板也要达到2小时耐火极限。办公区二层有部分区域设置在维修车间上部，此处的楼板耐火等级需增加到2小时，与防火隔墙一致。对于上下贯通的管井，其隔墙的耐火等级根据楼板具体情况确定：楼板在使用功能上有耐火要求的应与楼板一致；楼板没有耐火要求时，四层及以上建筑为2小时，四层以下为1小时。本建筑在办公区有一个水管井和通风井，管井隔断的耐火等级为1小时。
        根据1006章节，各个大分区满足设置两个逃生出口的要求，由此仓库和办公区域各设置两部楼梯。1019.2条款允许两层建筑的楼梯可以开敞。本建筑根据业主具体使用要求，将仓库区楼梯设置为封闭楼梯间，办公区二层为开敞楼梯。楼梯间隔墙根据1023.2条规定四层以下为一小时耐火极限，四层及四层以上需设置两小时耐火极限分隔墙，仓库和办公区均小于四层，楼梯间墙体耐火极限可以为一小时。最终的平面布置在满足维修、储存及维修人员办公的同时，也充分满足规范关于防火分隔及规定。
        6结论
        《国际建筑规范》条款繁琐复杂，考虑了不同建筑用途中的各种情况，很多应执行的条款隐藏在各种分类中。在设计中，规范的查找和运用需要花费更多时间，本文结合海外实际工程中的建筑设计案例，总结利用美国建筑规范的设计经验，阐明如何运用《国际建筑规范》（IBC_2015）进行平面防火分隔设置，对海外工程建筑设计具有较强的指导作用。
参考文献
[1] IBC_2015 International Building Code   国际建筑规范_2015 [S]
[2] IBC 2012 Code and Commentary       IBC2012规范及说明 [S]
[3] GB 50016-2014                     建筑设计防火规范 [S]