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1、防火墙功能简介摘要 文章给出了防火墙的定义和作用，对其相关的构造和要求做了解释，并针对国 内高层民用建筑设计防火规范、建筑设计防火规范和国外规范中对防火墙的有 关规定提出了在建筑实际规范中确定防火墙的构造和耐火极限要求的几点建议。 关键词 防火 防火墙 建筑防火 建筑防火设计1 ，防火墙的定义和作用 在建筑防火设计中，主要考虑的是建筑物的主动、被动防火能力和人员安全 疏散措施。在主动防火措施中，防火分区是一项主要内容。而防火墙是针对 建筑物内外的不同部位和火势蔓延途径，在平面上设置的划分防火区段的建 筑结构，是水平防火分区的主要防火分隔物。其主要作用是防止火势和烟气 从建筑物外部向内部或由内部
2、向外部或内部之间蔓延，在满足使用需要的同 时，把建筑物的内部或外部空间合理地分隔策划能够若干防火区域，有效地 减少人员伤亡和火灾损失。它是一种具有较高耐火极限的重要防火分隔物， 是阻止火势蔓延的有力设施。 我国建筑设计防火规范中尚无对防火墙作过定义。因此，有必要对其进行定 义。从国外的标准看，防火墙的定义围绕其作用和应具有的性能来定义。如 澳大利亚建筑规范中定义：防火墙是将楼层或建筑物分隔开，阻止火势 和烟气蔓延，并具有规范规定的耐火极限（该规范将建筑物分别按功能分为 10类，不同类建筑物中防火墙的耐火极限分别为1.5h, 2h, 3h, 4h）的墙体。 美国标准建筑规范（SBC）中定义：防火
3、墙是从基础一直砌筑到屋顶或穿 过屋顶，具有4h耐火极限，能限制火势蔓延，且在火灾条件下具有足够的 结构稳定性,使得其两侧的建筑倒塌时不影响该墙的稳定的墙体（其中的开 口采取防护措施）。美国标准防火规范（SFC）定义：防火墙是具有保护的 开口，能限制火势蔓延，且从基础一直砌筑到屋顶的墙体。美国消防协会 （NFPA）防火手册中定义：防火墙是具有足够的耐火极限、稳定性和耐久 性，能抵御可使该墙两侧建筑结构倒塌的火灾的影响（如在墙上开口， 必须 采取防护措施）的墙体。美国消防协会标准（NFPA 221）防火墙和防火隔墙 标准中定义：防火墙是设置在建筑物之间或在建筑物内部用以防火分隔以 阻止火势蔓延，并
4、具有一定耐火极限和结构稳定性的墙体。因此，本人认为对防火墙可从其作用和性能进行定义，即防火墙是具有 一定耐火极限、稳定性、耐久性、隔热性和抗变形能力，用于隔断火灾和烟 气及其辐射热，能防止火势和烟气向其他防火区域蔓延的墙体。 2防火墙的构造要求防火墙从其走向可分为纵向防火墙与横向防火墙；从设置位置可分为内 墙防火墙、外墙防火墙和室外独立防火墙；从其结构性能可分为：防火墙和 防火隔墙。在规范中涉及较多的通常是防火墙和防火隔墙。防火隔墙有：独立式防火隔墙、悬臂防火隔墙、承重墙、双防火隔墙、 束缚式防火隔墙、单防火隔墙、翼墙等。这些墙体具有4h的耐火极限时可 作为防火墙。防火隔墙具有较低的耐火极限，
5、且不需象防火墙一样从基础开 始一直砌筑到屋顶。一般是从建筑物内的地板面到上一层顶板底。防火墙所起作用大小主要取决于防火墙的强度、耐久性和隔绝性。防火 墙上不应有任何开口孔洞。防火隔墙上可开设采用自动关闭的防火门窗保护的孔洞。21 防火墙应具备的条件和构造：211 必须采用砖石或钢筋混凝土建造，具有不低于 4h 的耐火极限； 212 在火灾条件下，防火墙两侧的屋顶和其他内部结构倒塌都不会 影响该墙的整体性和稳定性：213 能吸收因热膨胀、建筑物内部结构倒塌和地震产生的应力：2. 1. 4应建造在基础上，连续穿过各楼层，并高出屋顶90cm;当建筑 物和屋顶是耐火结构时，防火墙可以紧贴在混凝土屋顶下
6、，而不高出屋顶；2. 1. 5 应伸出用可燃材料建造的外墙外。在防火墙支撑结构构件处， 必须设计成两边的任何构件的破坏对防火墙的水平方向的影响都不超过设 计范围；2. 1. 6 防火墙应具有一定的厚度。该取决于建造防火墙的建筑材料、 墙体高度及其内外部构筑方式。根据美国近百年的经验，一般采用实心砖建 造时，10.7m高的防火墙应具备30.5cm的厚度；超过10.7m时，其超出部分 每0.3m加厚10cm。用砖石扶壁加固的砖墙，30.5cm的厚度可建造21.4m高 的防火墙。用空心砖建造时，10.7m高的防火墙应具备40.6cm的厚度：超过 10.7m时，其超出部分每0.3m加厚10cm。对于钢
7、筋混凝土墙，厚度是自由 墙体高度或宽度的4%,且不小于22.9cm，超过10.7m时,其超出部分每0.3m 加厚 5cm。2. 1. 7 墙上不应有任何孔洞、门、传送带开口，管道、电缆、电线槽 开口，风管开口。上图(1)、(2)、(3)、(4)为几种防火墙的示意图。2. 2 防火隔墙的构造独立式防火隔墙用砖石建造，完全与两边的建筑物框架分离，一般都不 接触。其屋顶结构都是由独立的钢框架和支柱支撑。该种防火墙可以承受雨 棚和屋盖倒塌时自由下落或任何一侧墙倒塌时对防火墙的影响，能够抵御较 低强度爆炸产生的压力冲击，以及储存物品、支架或附近分隔物倒塌时作用 于防火墙上的压力。防火隔墙一般缺乏足够的厚
8、度和较好的稳定性，也不需建造高出屋顶的 女儿墙或穿过外墙的防护墙。因此，防火墙是独立建造的，但独立建造的防火隔墙不一定是防火墙。悬臂防火隔墙一般由砖石或钢筋混凝土建造，在火灾条件下，必须依靠 其自身强度来保持稳定，不与邻近的建筑构造相连接。其稳定性主要由在建 造时放入墙体内的竖向钢筋或辅助扶壁支持，高厚比一般比独立式防火隔 墙大，稳定性差。通常因与火接触的一面受热产生的变形或因一侧建筑物倒 塌带拉屋顶雨棚会对该墙产生水平作用力而破坏。承重墙是一种独立式防火隔墙，上面支撑了其他建筑构件，如屋顶系统 等。双防火隔墙是两座背靠背的防火隔墙，一般在建筑物扩建时增建。现有 的防火隔墙是否与建筑物的框架相
9、连接，随必需的耐火极限而定。这种做法 可以使一座建筑物因一边有不能控制的火势而倒塌，拉倒这边的墙时不 致影响另一边的建筑物。束缚防火隔墙一般与建筑物的框架相固定或相嵌。着火边结构倒塌的拉 力必将由另一边未受热的结构承受。如果另一边的结构没有足够的强度，就 有可能倒塌，因而必须加固较弱一边的框架。单边防火隔墙与两边的建筑物结构相连。这种墙适于分隔相邻两座建筑 高度不同的建筑物。翼墙是在需要穿透外墙的防火墙上增加的防火隔墙。一般在防火墙的两 端需要阻止火势蔓延时，增加翼墙，常用于工业建筑及库房的防火分隔中。 它是突出外墙的T形墙体（每边一般至少突出0.9m）。3国内高层民用建筑设计防火规范和建筑设
10、计防火规范对防火 墙构造的要求高层民用建筑设计防火规范规定：“防火墙不宜设在U、L形等高层建 筑的内转角处。当设在转角附近时，内转角两侧墙上的门、窗、洞口之间最 近边缘的水平距离不应小于4m；当相邻一侧装有固定乙级防火窗时，距离可 不限。紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2m； 当水平距离小于2m时，应设固定乙级防火门、窗。防火墙上不应开设门、 窗、洞口，当必须开设时，应设置能自行关闭的甲级防火门、窗。输送可燃 气体和甲、乙、丙类液体的管道，严禁穿过防火墙。其它管道不宜穿过防火 墙，当必须穿过时，应用不燃烧材料将其周围的空隙填塞密实。穿过防火墙 处的管道保温材料，应用不
11、燃烧材料。防火墙的耐火极限为 3h”建筑设计防火规范规定：“防火墙应直接设置在基础上或钢筋混凝 土的框架上，并应截断燃烧体或难燃烧体的屋顶结构，且高出不燃烧体屋面 不小于0.4m，高出燃烧体或难燃烧体屋面不小于0.5m。当建筑物的屋盖为 耐火极限不低于 0.50h 的不燃烧体时，高层工业建筑屋盖为耐火极限不低于 1.00h的不燃烧体时，防火墙（包括纵向防火墙及防火隔墙）可砌至屋面基层 的底部，不高出屋面。防火墙中心距天窗端面的水平距离小于4.0m，且天窗 端面为燃烧体时，应采取防止火势蔓延的没施。建筑物的外墙如为难燃烧体 时，防火墙应突出难燃烧体墙的外表面0.4m；防火带的宽度，从防火墙中心
12、线起每侧不应小于 2.0m。防火墙内不应设置排气道，民用建筑如必须设置时，其两侧的墙身截面 厚度均不应小于12cm。防火墙上不应开门窗洞口，如必须开设时，应采用甲 级防火门窗，并应能自行关闭。可燃气体和甲、乙、丙类液体管道不应穿过 防火墙。其他管道如必须穿过时，应用不燃烧材料将缝隙紧密填塞。建筑物内的防火墙不应设在转角处。如设在转角附近， 内转角两侧墙上 的门窗洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4.0m。紧靠防火墙两侧的门窗 洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.0m，如装有耐火极限不低于0.9h 的不燃烧体固定窗扇的采光窗（包括转角墙上的窗洞），可不受距离的限制。设计防火墙时，应考虑防火墙一
13、侧的屋架、梁、楼板等受到火灾的影响 而破坏时，不致使防火墙倒塌，其耐火极限为 4h”4国外规范中对防火墙的有关规定前苏联防火标准规定：防火墙应建在基础或基础的梁上，并沿整个楼房 建筑到顶且与所有的楼层和结构相交。允许将防火墙直接设在由不燃烧材料 建成的建筑物的框架结构上，且连结处的填充材料和紧固部件的耐火极限不 得低于相应类型防火墙的耐火极限。对于用易燃材料建造的屋顶（屋顶面除 外），防火墙应高出屋顶面不小于0.6m。对于用难燃材料建造的屋顶（屋顶面 除外），则应高出不小于0.3m。如果屋顶的全部组件或无顶楼的屋顶都是用 不燃材料制造的（屋顶面除外），则防火墙可不高出屋顶面。在外部墙是采用 易
14、燃材料或难燃材料制造的楼房中，防火墙应与这些墙相交，而且进入墙的 外表面深度不小于0.3m。在装设由带连续玻璃窗的不燃材料或难燃材料制造 的外部墙时，防火墙应把玻璃窗分隔开，这时允许防火墙不进入墙的外表面。 在有悬吊顶棚的房间中的防火墙应将其上的空间分隔开。在理楼房的一部分 与另一幢楼房以某一角度而邻接的地方需要布置防火墙或防火隔墙时，必须 使两楼房外墙中设有门窗孔之间的水平距离不小于4m，而以某一角度与防火 墙或防火隔墙相邻接的墙段、屋檐段和屋顶檐口段，其邻接长度不小于4m 时，均应用不燃材料制造。当上述门窗口之间的距离小于4m时，则应被装 设第2类型的防火门窗。防火墙的耐火极限为2.5h
15、在法国防火规范中规定了耐火墙、防火墙和断火墙三种。其中耐火墙自 身可以燃烧；防火墙能阻止火焰和烟气的穿透，但不能防止热量的穿透：断 火墙则既能阻止火焰和烟气的穿透，又能使背火面的平均温升不超过140 C， 单点温升不超过180C，耐火极限有2h和3h之分。其构造依据不同类别的 建筑物有不同的要求，大致与高层民用建筑设计防火规范的要求相近。美国NFPA 220将建筑物根据其墙、梁、柱、楼板和吊顶的耐火极限分为 5 级。在 NFPA 251 中规定对承重墙及防火墙的耐火极限试验为满足下述条件： 在荷载作用下受火，相应分级耐火极限时间内不会发生穿火或将背火面的棉 絮点燃；在荷载作用下受火，用65mm
16、的水带和29咄的喷嘴水枪将0.31MPa 的水压的水冲击墙体，试验过程中墙体不会发生穿火或将背火面的棉絮点 燃，背火面没有水流流出；在相应分级耐火极限时间内，背火面的温升不超 过121T。在美国的一些建筑、防火标准，如统一建筑规范、标准建 筑规范、生命安全规范（NFPA101）等中都针对不同类型的建筑物，将 防火墙与一般的防火隔墙在设置位置、建造材料和相应的耐火极限方面的要 求明确区分：在 NFPA 221防火墙和防火隔墙标准中对防火墙和防火隔墙 的构造及墙上开口的防火隔绝、管道穿越此类墙体时的防护措施都有具体规 定。5对在建筑设计规范中确定防火墙的构造和耐火极限要求的几点建议 我国有关建筑设计防火规范在国内已施行多年，且标准体系、采用机制 等也不尽一致，在我国的规范中很难也无此必要采用国外的模式进行规定。 但作为防火墙和防火隔墙来说，其性能、构造
