天井与中庭的火灾危险性及消防设计要求对比

天井与中庭的火灾危险性及消防设计要求对比 摘 要：本文针对建筑的中庭和天井的建筑特点及其火灾危险性进行了深入的分析和对比，对中庭和天井建筑的消防设计提出了设计理念和审查原则要求。关键词：中庭、天井、消防设计 1、引言 中庭和天井在建筑物中的使用有着非常悠久的历史，随着建筑技术的飞速发展，高层建筑和大体量建筑不断增多，对建筑物采光和空气循环提出了更高的要求。中庭和天井能赋予人们大空间和明亮的感觉，同时还能加快室内空气的循环，改善室内空气质量，因此被广泛用于大型商场和其它体积较大、功能较复杂的大空间建筑物当中。 中庭和天井在国家技术标准规范中并没有明确的概念界定。建筑设计防火规范（以下简称建规）和高层建筑设计防火规范（以下简称高规）对建筑物中庭的防火设计要求都有明确规定，但对于火灾危险性与中庭相近的天井的防火设计要求，建规和高规都没有提及。 下面，笔者结合实际工作中遇到的问题，对中庭和天井的火灾危险性和消防设计要求进行分析和对比。 1、中庭的概念及其消防设计要求 1.1 中庭的概念及与天井的区别 中庭和天井通常是指建筑内部的庭院空间，其最大的特点是形成具有位于建筑内部的“室外空间”，但是中庭和天井对于火灾防范却是非常不利的，最显著的危害就是“烟囱效应”。高规第5.1.5条的条文说明中，指出在露天的天井上加上屋盖就形成了中庭，又说“中庭至今仍无确切的定义”。中庭和天井在规范中都没有明确的定义，如何把握二者的区别与联系，值得探讨。 1.2 中庭的消防设计要求 在建规5.1.10条和高规5.1.5条中对中庭的消防设计都有明确的规定，主要体现在防火分隔、设置自动消防设施、设置防排烟设施等方面。具体要求有：中庭与回廊连通的走道、门窗应采用防火门窗或防火卷帘；回廊应设置自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统；根据中庭高度不同，采用自然排烟或机械排烟方式排烟。这些要求都非常具体，在实际工作中如何把握中庭的概念就成了关键问题，首先必须确定是中庭才能套用规范的要求。建规第5.1.10条和高规第5.1.5条对建筑物中庭的防火设计要求有详细的规定，当上下层叠加超过防火分区允许最大面积时，中庭与各楼层开口部位应设置甲级防火门、防火卷帘等防火分隔措施，同时还要设置防排烟设施。 2、天井的概念及其消防设计要求 2.1消防技术规范对天井的消防设计要求 天井在建筑规范中也没有明确的定义，建规条文说明中，天井和中庭的主要区别就是，天井是露天庭院，而中庭是加盖的，天井和中庭的作用相似，都是用来营造大空间视觉效果以及采光、通风的。建规和高规对天井的说明并不多，仅仅在消防车道要求中提到，封闭式内院或天井，短边超过24米时，宜设置进入内院或天井的消防车。建规和高规除了对中庭的防火设计有明确规定外，还对另一个使用更普遍的设计做了规定：建规第5.1.9条和高规第5.1.4条规定当建筑物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，防火分区面积应按上下连通层面积叠加计算，当超过一个防火分区允许最大面积时，开口部应作防火分隔，这一规定对与天井来说也是适用的。所以，笔者认为，应当将是否有上下层连通的空间作为是否需要防火分隔的一个衡量标准。 2.2天井的消防设计应用 通过对中庭的火灾危险性和消防设计的分析，笔者认为，天井的火灾危险性并不比中庭小，发生火灾时，天井的烟囱效应同样存在，在实际消防设计中，天井的防火分隔、防排烟设计都是必须要给予充分考虑的。那么，天井能否套用中庭的消防设计要求，直接按中庭的规范要求来设计呢？下面我们通过两个具体实例来进行分析。 笔者通过审核两个带有天井的建筑进行比较，其一是一家大型家居市场，该建筑为地上4层，建筑高度23.5米，建筑面积42306平方米，每层建筑面积10220平方米，中部设有两个天井，天井截面尺寸均为1722平米；另者是一家医院的门诊住院楼，该建筑为地上10层，建筑高度51米，建筑面积13568平方米，使用功能非常复杂，中部高层与裙楼之间设有两个天井，天井截面尺寸分别为1518平米和1216平米。这两个建筑物都是体量较大，功能复杂的公共建筑，两个建筑物都设计有天井，形式和功能相近，但又有很大的区别。 我们分别从防火分区和防排烟两个方面来分析： 2.2.1建筑物天井的竖向防火分区。 对于建筑的竖向防火分区要求，建规和高规均没有明确的规定，仅在建筑幕墙章节里面提到“无窗间墙和窗槛墙的幕墙，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.00h、高度不低于0.8m的不燃烧实体裙墙”；另外在汽车库、修车库、停车场设计防火规范第5.1.6条的规定“汽车库、修车库的外墙门、窗、洞口的上方应设置不燃烧体的防火挑檐。外墙的上、下窗间墙高度不应小于1.2m。防火挑檐的宽度不应小于1m，耐火极限不应低于1.00h”。笔者认为汽车库、修车库、停车场设计防火规范第5.1.6条的规定的更详细，也更严格，在设计的时候可以参考这条规范。 2.2.2两座建筑物的具体分析 医院门诊住院楼的天井四面是墙，墙上开有窗户，上下层窗间墙高度有1.5米，窗户左右之间间距有2.1米，短边长度未超过24米，因此，无须设置进入内院的消防车道。该建筑物天井的竖向防火分区能够满足建筑物竖向防火分区的要求。因此，笔者认为该建筑的天井可以按室外考虑，应当按照室外建筑的要求，重点审查外墙之间的防火间距和外墙转角处开窗距离，没有必要套用中庭的要求在每层开口部位设置防火门窗、防火卷帘等防火分隔措施。 家居市场又是另一种情形，该建筑物的天井原先计划作为中庭设计，后来，应开发商的要求把顶盖去掉以后，摇身一变成了天井，由于规范中并没有明确天井的消防设计要求，因此，开发商打算省掉原有的防火卷帘等防火分隔设施，以节省投资。在对该项目图纸进行审查的时候，应首先审查其竖向防火分区，该建筑天井层与层之间仅有楼板分隔，楼板上有一圈玻璃护栏防护，既没有设计外墙也没有设计防火挑檐，各楼层之间以及楼层不同防火分区之间都存在窜火的危险，竖向防火分区没有形成。因此，笔者认为该建筑物天井必须参照中庭设计要求，在每层开口部位设置防火卷帘和防火门等防火分隔措施，其设计依据可采用建规第5.1.9条和高规第5.1.4条的规定，但具体的要求还有待规范进一步完善。 2.2.3建筑物天井的是排烟设计 天井和中庭建筑都会产生“烟囱效应”，建规和高规中对中庭的排烟都有明确的规定，但对天井建筑却没有要求。结合上述两个建筑物来阐述，医院门诊住院楼的天井既然作为室外考虑，也就不必考虑排烟的问题。家居市场则不同，虽然是露天庭院，因为上述防火分隔方面的原因，也应当作为室内来考虑。露天庭院虽然可以自然排烟，但是天井的尺寸达到1722平米，而且高度超过了12米，采用自然排烟会产生烟气的层化现象，烟气将水平运动，对上面的楼层构成威胁。由于是露天庭院，所以也无法采取机械排烟的方式，比较可行的办法是在天井开口处设置防火卷帘，在火灾发生初期，通过感烟探测器报警联动使防火卷帘降落，将火势和烟气控制在起火楼层内，从而消除火灾对上下楼层的威胁。 3、中庭和天井在消防设计和审查时应注意的事项 中庭、天井的概念相互之间比较模糊，在消防设计和审批也处于边领区域，由于规范没有明确规定这两者之间的区别，各地审批标准也是五花八门。对于消防审批部门，如果没有规范做依据，很难判定其消防设计违法，进而不能以法律文书的形式要求建设单位和设计单位按要求消防部门的要求进行整改，也不能对建设单位和设计单位进行处罚，对于消除火灾隐患和消防监督执法都很不利。 3.1 消防审查人员应把握的原则 对于消防监督管理部门来说，笔者认为对建筑物天井的消防设计审查一般来说应当分为两步来进行。首先审查建筑物天井是否具备室外性质，这里主要是审查其竖向防火分区和防火间距，一般来说应当满足以下几个条件：一是建筑外墙应为实体墙；二是外墙的上、下窗间墙高度不应小于1.2m；三是对面墙之间的距离应满足防火间距多层不小于6 m，高层不小于13 m的要求；四是外墙转角处两侧墙上的门、窗洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4m。如果被审查的建筑物天井不具备上述条件之一时，则应当按室内来考虑，应当参照建规第5.1.9条和高规第5.1.4条的规定执行。 审查时把握的核心原则就是看不同防火分区之间有没有形成有效的防火分隔，会不会相互窜火，造成火势的蔓延和扩大，当天井竖向防火分区和防火间距均不能满足要求时，天井的消防设计应当按照中庭来要求严格审查，而不能因为规范没有具体要求而让其蒙混过关。 3.2 设计人员应注意的事项 对于设计人员来说，天井的消防设计主要考虑防火分隔和排烟设计。条件允许的情况下，尽量按室外的标准来设计，充分考虑建筑物的竖向防火分区和天井内部的防火间距。通常情况下天井类似于中庭，高度超过12 m以后，如果天井截面积与建筑高度比小的话，很容易形成烟囱效应，采用自然排烟可以达到排烟效果，如果天井截面积与建筑高度比大的话，烟气将会产生“层化”现象，失去自然排烟效果。但是大部分情况，天井得截面积都不会很大，而由于没有顶盖而形成烟囱效应，因此，实际上天井的火灾危险性要大于中庭。实际设计中，具备室内性质的天井还是大量存在的，这类建筑物消防设计应当严格参照中庭的要求来设计，在防火分隔和防排烟方面应当予以充分考虑。 3.3其他特殊情形的消防设计 对于一些比较特别的凹形内院，比如开间小、进深特别深的的高层建筑内院，设计和审批通常会按室外的标准，但实际上此类建筑物火灾