中庭建筑的防火安全设计探讨

中庭建筑的防火安全设计探讨CONTENTS目录01中庭建筑概述与火灾风险分析02中庭防火分隔设计规范要求03中庭消防设施配置要点04中庭使用功能与装修材料要求CONTENTS目录05中庭防火分隔方案比选与案例分析06中庭排烟系统设计与计算07中庭防火设计常见问题与对策01中庭建筑概述与火灾风险分析中庭的定义与建筑特征中庭的核心定义中庭是建筑内部上、下多个楼层相互连通的庭院式空间，常见于大型商业综合体等建筑，兼具采光、通风及人员活动功能。空间连通性特征中庭通过贯穿多层的开放设计，形成建筑内部垂直连通的共享空间，易因"烟囱效应"导致火灾时烟气快速蔓延至各楼层。典型功能定位主要作为建筑交通枢纽、人员集散及景观展示区域，部分商业综合体利用中庭举办展览、演出等活动，需平衡空间开放与防火安全。建筑形态特点通常具有较大的垂直高度和水平跨度，短边长度多大于6米，横截面积超过100平方米，共享层数一般大于3层，顶部多设采光天窗。中庭建筑的火灾危险性01火灾蔓延速度快，易形成立体火灾中庭贯穿多层，一旦发生火灾，火势极易通过其空间迅速蔓延至整个建筑，形成立体火灾，造成严重后果。02烟囱效应显著，烟气扩散迅速中庭类似烟囱，火灾时因温度差产生烟囱效应，烟气会快速扩散。下层火灾烟火进入中庭，上层火灾烟气向周围楼层蔓延，甚至扩散至整个建筑物。03人员疏散和火灾扑救难度大中庭起火涉及多个楼层，人员众多，疏散时易出现拥堵甚至踩踏事故；同时，烟火蔓延使灭火战斗与人员疏散相互干扰，增加了火灾扑救的难度。04功能复杂，起火因素多中庭连接不同功能区域，是人员休闲娱乐的聚集场所，功能复杂，起火因素多样，一旦发生火灾，需疏散大量人员，对疏散工作构成严峻挑战。烟囱效应与烟气蔓延特性中庭"烟囱效应"的形成机理中庭因上下贯通多层的开放空间结构，火灾时高温烟气在浮力、膨胀力作用下形成类似烟囱的垂直气流，导致烟气以较快速度向上扩散，迅速蔓延至建筑上层区域。烟气层化现象及影响因素当中庭烟气与周围空气温差小于15℃时，易出现"层化"现象，此时自然排烟效果显著下降；需通过机械排烟系统强化烟气控制，确保烟层高度满足疏散安全要求。不同火源位置的烟气蔓延路径下层起火时，烟火直接进入中庭并向上扩散；上层起火且中庭未设排烟设施时，烟气向周围楼层横向蔓延；若回廊未设挡烟设施，烟气将通过连通开口扩散至整个建筑。人员疏散与灭火救援难点

01疏散路径复杂与拥堵风险中庭作为建筑交通枢纽，人员聚集且疏散路径易受烟火阻断，易形成拥堵。例如大型商业综合体中庭，火灾时各楼层人员同时向疏散楼梯汇集，易引发踩踏事故。

02烟气快速蔓延影响疏散视距中庭“烟囱效应”导致烟气垂直扩散速度可达3-4m/s，短时间内充满整个空间，降低能见度至10m以下，影响人员辨识疏散方向。

03垂直高度增加救援难度中庭净空高度常超过12m，消防云梯车难以直接到达上层，内部消防电梯可能因烟气侵入无法使用，增加内攻救援难度。

04功能复杂导致疏散组织困难中庭周边业态多样（如商铺、影院、儿童游乐区），人员密度差异大，疏散时需针对不同人群（老人、儿童）采取差异化引导措施，组织协调难度大。02中庭防火分隔设计规范要求防火分区建筑面积计算规则中庭连通区域面积叠加计算原则建筑内设置中庭时，防火分区的建筑面积应按上、下层相连通的建筑面积叠加计算，仅累加各连通楼层的地面面积，中间镂空部分不计入。防火分隔后的面积控制要求当叠加计算后的总建筑面积大于一个防火分区最大允许建筑面积时，必须采取防火分隔措施，确保各区域符合规范限值。特殊功能区域的面积计算例外建筑内游泳池、消防水池水面面积、开敞式外走廊或阳台等，可不计入所在防火分区的建筑面积。防火隔墙的设置标准

耐火极限核心要求中庭与周围连通空间采用防火隔墙分隔时，其耐火极限不应低于1.00h，需满足建筑构件在标准耐火试验条件下，既能承受火势作用，又能阻止火焰和高温烟气穿透。

构造完整性规范防火隔墙应从楼板底部隔断至结构梁、楼板或屋面板的底面，确保形成全封闭的防火分隔空间，避免因墙体不连续导致火灾蔓延通道。

材料与燃烧性能要求防火隔墙应采用不燃性墙体材料，其燃烧性能等级为A级，且在施工中需保证材料的稳定性和可靠性，避免使用可燃或难燃材料降低防火效能。

与其他分隔措施的协同当防火隔墙与防火玻璃墙、防火卷帘等措施配合使用时，需确保各分隔构件的耐火性能相互匹配，共同构成有效的防火分隔体系，如防火玻璃墙耐火极限需同步达到1.00h。防火玻璃墙的技术要求耐火性能核心指标防火玻璃墙需同时满足耐火隔热性和耐火完整性不低于1.00h的要求，以有效阻隔火焰和高温烟气蔓延。非隔热性防火玻璃的特殊规定当采用耐火完整性不低于1.00h的非隔热性防火玻璃墙时，必须设置自动喷水灭火系统进行保护，以弥补其隔热性能的不足。材料稳定性与可靠性要求防火玻璃除满足耐火极限外，还应确保材料在火灾条件下的稳定性和可靠性，同时需保持良好的透明度，以便火灾时提供清晰视线。防火卷帘的选型与安装规范

防火卷帘的耐火极限要求用于中庭防火分隔的防火卷帘，其耐火极限不应低于3.00h，且需同时满足耐火完整性和耐火隔热性要求，可采用无机复合布材质的双轨双帘形式或钢制特级防火卷帘。

防火卷帘的选型要点当采用不以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3h，喷头喷水强度不应小于0.5L/(s·m)，喷头间距应为2m至2.5m，喷头距卷帘的垂直距离宜为0.5m。

防火卷帘的安装位置与联动控制防火卷帘应设置在防火分区之间，长度可根据实际情况灵活设置。在共享空间内或一层发生火警时，中庭内所有防火卷帘应联动降落；其他楼层发生火警时，仅联动本层防火卷帘降落，实现与其他楼层的有效分隔。

防火卷帘的安装环境要求防火卷帘周围0.3米处严禁放置任何杂物，确保其在火灾时能顺畅降落，发挥有效的防火分隔作用。连通部位防火门窗设置要求

防火门窗类型要求与中庭相连通的门、窗应采用火灾时能自行关闭的甲级防火门、窗。

防火门耐火极限要求甲级防火门的耐火极限不应低于1.50h，能有效阻止火势和烟气通过连通部位蔓延。

防火窗性能要求防火窗需具备与甲级防火门相当的耐火性能，确保在火灾条件下保持完整性和隔热性。

自动关闭功能要求防火门、窗应设置火灾时能自动关闭的装置，确保在火灾发生时及时阻断连通空间。03中庭消防设施配置要点自动喷水灭火系统设计参数净空高度8＜h≤12m的设计参数

当中庭最大净空高度处于8米至12米之间时，应选用流量系数K≥115的标准覆盖面积快速响应喷头，或适用于非仓库型特殊应用的喷头。净空高度12＜h≤18m的设计参数

当中庭最大净空高度处于12米至18米之间时，喷头的喷水强度应达到15升/（分钟·平方米），且应选择非仓库型特殊应用喷头。超设计高度的补充措施

当中庭部位超出自动喷水灭火系统的设计高度时，可考虑采用自动跟踪定位射流灭火系统或雨淋系统等额外消防措施，以确保灭火效果。火灾自动报警系统设置要求

高层民用建筑中庭回廊设置要求高层民用建筑中，中庭回廊应设置火灾自动报警系统，以实现对火灾的早期探测与报警，保障人员疏散和灭火救援的及时性。

系统联动控制功能火灾自动报警系统应与中庭内的排烟设施、防火卷帘、防火门等消防设施实现联动控制，确保火灾发生时相关设施能按预定程序动作，有效控制火势和烟气蔓延。

探测器选型与布置中庭区域应根据其空间高度、面积等因素选择合适类型的火灾探测器，如点型感烟探测器、线型光束感烟火灾探测器等，并保证探测器的布置密度和覆盖范围符合规范要求，确保对火灾的准确探测。排烟系统设计原则与方式选择

排烟系统设计核心原则中庭排烟系统设计需优先保障人员疏散安全，控制烟气扩散范围，为消防救援创造有利条件，同时应结合建筑构造、功能需求及规范要求综合确定。

自然排烟方式适用条件中庭采用自然排烟时，净空高度小于12m的中庭可开启天窗或高侧窗面积不应小于中庭地面积的5%，且自然排烟窗（口）风速不应超过0.4m/s。靠外墙或直通建筑屋顶的中庭，当设置机械排烟系统时，尚应在外墙或屋顶设置固定窗。

机械排烟方式关键要求机械排烟系统设计需根据中庭体积及净空高度计算排烟量，净空高度大于12m时按体积6次/h换气，≤12m时按面积×60m³/(h·㎡)且不小于规定值。当中庭周围场所未设置排烟设施时，回廊必须设置排烟设施，其排烟量需符合规范要求。

排烟方式选择综合考量选择排烟方式时，应优先考虑自然排烟，若不满足自然排烟条件（如开窗面积不足、净空高度过高等），则采用机械排烟。设计需确保同一防烟分区采用同一种排烟方式，且中庭与周围场所未有效分隔时，应设置挡烟垂壁。自然排烟与机械排烟的应用条件自然排烟的适用条件自然排烟适用于净空高度小于12m的中庭，其可开启的天窗或高侧窗面积不应小于中庭地面积的5%，且自然排烟窗（口）的风速不应超过规定限值。机械排烟的适用条件当中庭净空高度超过12m，或自然排烟条件不满足时，应采用机械排烟。中庭采用机械排烟方式时，其排烟量应至少等于其周围场所防烟分区中的最大排烟量；当中庭仅在回廊设置排烟系统时，中庭的机械排烟量不应小于40000m³/h。中庭与回廊排烟系统的关联设置当周围场所各房间均设置排烟设施时，回廊可不设排烟设施，但商店建筑的回廊应设置排烟设施；当周围场所任一房间未设置排烟设施时，回廊必须设置排烟设施。当中庭与周围场所未采用防火隔墙等分隔时，应设置挡烟垂壁。挡烟垂壁的设置与有效性

挡烟垂壁的设置范围中庭与周围场所未采用防火隔墙、防火玻璃隔墙、防火卷帘时，中庭与周围场所之间应设置挡烟垂壁。设置排烟系统的场所或部位应划分防烟分区，防烟分区应采用挡烟垂壁、隔墙、防火卷帘、建筑横梁等划分。

挡烟垂壁的材质与安装要求挡烟垂壁应采用不燃材料制作，从顶棚下垂高度不应小于500mm，其底部与顶棚、梁或吊顶之间的间隙不应大于60mm。活动式挡烟垂壁在火灾时应能自动下降至挡烟工作位置，下降动作应在接到火灾报警信号后联动开启。

挡烟垂壁的有效性判定标准储烟仓高度不应小于空间净高的10％，且不应小于500mm，同时应保证疏散所需的清晰高度。当空间净高大于9m时，防烟分区之间可不设置挡烟设施。挡烟垂壁应具有良好的挡烟性能，能有效阻止烟气在防烟分区之间扩散。

挡烟垂壁与排烟系统的协同作用挡烟垂壁与排烟系统配合使用，可形成有效的储烟仓，将烟气控制在一定区域内，便于排烟系统将烟气排出。例如，将回廊作为贮烟仓，回廊与中庭之间设置挡烟垂壁，利用回廊内的排烟系统将烟气排除。04中庭使用功能与装修材料要求中庭内禁止布置的功能与物品

禁止布置经营性商业设施中庭作为建筑内部的开放空间，严禁设置各类经营性商业设施，以杜绝因商业活动引入的火灾风险和人员聚集隐患。

严禁存放可燃物中庭内任何区域不得堆放或存放各类可燃物，包括商品、杂物、装饰材料等，从源头降低火灾荷载。

限制除人员通行外的其他用途中庭空间应仅用于人员通行和必要的公共活动，不得作为仓储、加工、办公等其他功能区域使用，确保疏散通道畅通。连通部位装修材料燃烧等级

顶棚与墙面材料要求中庭连通部位的顶棚、墙面装修材料燃烧等级应为A级，确保在火灾初期有效阻止火焰蔓延，为人员疏散争取时间。

其他部位材料要求除顶棚和墙面外，连通部位的其他区域装修材料燃烧等级不应低于B1级，形成“2A+B1”的分级控制体系。

材料选择核心原则必须严格遵循不燃（A级）和难燃（B1级）材料标准，禁止使用可燃或易燃材料，从源头降低火灾荷载风险。特殊场所（电影院、儿童场所）布置限制

电影院布置要求电影院确需设在四层及以上时，应采用耐火极限≥2.00h的防火隔墙和甲级防火门与其他区域分隔。

儿童活动场所布置禁止规定儿童游乐场等儿童活动场所不得设置在五层及以上楼层。

儿童活动场所防火分隔要求设置在一、二、三层的儿童活动场所，应采用耐火极限≥3.00h的防火隔墙与其他区域分隔。05中庭防火分隔方案比选与案例分析防火玻璃与防火卷帘方案对比防火玻璃方案核心参数防火玻璃墙需满足耐火隔热性和耐火完整性不低于1.00h；采用耐火完整性1.00h的非隔热性防火玻璃墙时，必须设置自动喷水灭火系统保护。其优势在于保持空间通透性，适合对采光和视觉效果要求高的场所。防火卷帘方案核心参数防火卷帘耐火极限不应低于3.00h，通常采用双轨双帘无机复合布或钢制特级防火卷帘。需注意防火卷帘周围0.3米内严禁放置杂物，且应与火灾自动报警系统联动，根据火灾位置实现分层或全中庭降落控制。经济性与适用场景分析防火玻璃方案初期造价较高，但维护成本较低，适用于商业综合体中庭等需要保持开阔视野的区域；防火卷帘成本相对较低，但机械部件需定期维护，更适合对空间封闭性要求高或预算有限的项目。2025年某商业广场案例中，采用A类防火玻璃墙（耐火1.50h）通过消防验收，兼顾安全与美观。2025年一消真题案例解析

真题案例背景某耐火等级为一级的6层地上商业广场，建筑高度为42m，一至六层设有中庭，每层建筑面积4200㎡。某消防技术服务机构对该商业广场进行防火检查。选项A解析：防火玻璃墙分隔面向中庭的商铺采用耐火完整性和耐火隔热性均为1.50h的防火玻璃墙与中庭分隔，符合规范中防火玻璃墙耐火隔热性和耐火完整性不低于1.00h的要求，故A选项正确。选项B解析：连通门防火等级与中庭连通的门采用火灾时能自动关闭的乙级防火门，不符合规范中应采用甲级防火门的要求，故B选项错误。选项C解析：电影院防火分隔电影院设置在六层，采用耐火极限2.00h的防火隔墙和甲级防火门分隔，符合电影院确需设在四层及以上时，应采用耐火极限≥2.00h的防火隔墙和甲级防火门分隔的规定，故C选项正确。选项D解析：儿童游乐场设置楼层儿童游乐场设置在五层，不符合儿童活动场所只能设置在首层、二层、三层的规定，故D选项错误。选项E解析：卡拉OK厅建筑面积卡拉OK厅设置在四层，最大一个厅的建筑面积为150m²，符合设在四层时一个厅室建筑面积不应大于200m²的要求，故E选项正确。参考答案ACE商业综合体中庭防火设计实例

案例概况某耐火等级为一级的6层地上商业广场，建筑高度为42m，一至六层设有中庭，每层建筑面积4200㎡。

防火分隔措施应用面向中庭的商铺采用耐火完整性和耐火隔热性均为1.50h的防火玻璃墙与中庭分隔，符合防火玻璃墙耐火隔热性和耐火完整性不低于1.00h的要求。

消防设施配置要点该商业广场中庭设置排烟设施，高层民用建筑中，中庭回廊应设置自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统，以满足消防设施要求。

功能布局合规性电影院设置在六层，采用耐火极限2.00h的防火隔墙和甲级防火门分隔；卡拉OK厅设置在四层，最大一个厅的建筑面积为150m²，均符合使用功能相关规定。方案选择的技术经济分析

A类防火玻璃方案采用耐火隔热性和完整性均≥1.00h的A类防火玻璃，无需额外保护系统。初期材料成本较高，但维护简单，适合对采光和美观要求高的商业中庭，如高端购物中心。

C类防火玻璃+防护冷却系统方案采用耐火完整性≥1.00h的C类非隔热防火玻璃，需配套自动喷水灭火系统保护。材料成本较低，但增加了消防系统造价和后期维护费用，适用于对成本敏感且允许设置喷淋的场景。

双轨防火卷帘方案耐火极限≥3.00h的双轨双帘无机复合防火卷帘，造价适中，占用空间小，适合大跨度中庭分隔。需定期检查卷帘运行状况，确保火灾时能可靠降落，常见于大型商业综合体。

单轨防火卷帘+防护冷却系统方案单轨防火卷帘配合防护冷却系统，可降低卷帘厚度和安装空间要求。初期投资低于双轨方案，但需确保冷却系统与卷帘联动可靠，适用于建筑空间受限的改造项目。06中庭排烟系统设计与计算排烟量计算方法与参数取值

机械排烟量计算规则当中庭周围场所不需设置排烟系统，仅在回廊设置排烟系统时，回廊的机械排烟量不应小于13000m³/h，中庭的机械排烟量不应小于40000m³/h。

自然排烟有效开窗面积计算中庭采用自然排烟系统时，排烟量按不小于40000m³/h且自然排烟窗（口）的风速不大于0.4m/s计算有效开窗面积。净空高度小于12m的中庭，可开启天窗或高侧窗面积不应小于中庭地面积的5%。

不同净高排烟参数差异中庭净空高度＞12m时，按体积6次/h换气计算排烟量；≤12m时，按面积×60m³/(h·㎡)计算且排烟量不小于规定值。净空高度8＜h≤12m时，喷头喷水强度为12L/（min·㎡）；12＜h≤18m时，为15L/（min·㎡）。自然排烟窗有效面积计算中庭自然排烟窗面积基本要求净空高度小于12m的中庭，可开启天窗或高侧窗的有效面积不应小于中庭楼地面面积的5%。仅回廊设排烟时中庭自然排烟计算中庭仅回廊设置排烟系统且采用自然排烟时，按排烟量不小于40000m³/h，结合自然排烟窗（口）风速不大于0.4m/s计算有效开窗面积。其他场所自然排烟窗面积要求除中庭外的其他场所，自然排烟窗有效面积宜取该场所建筑面积的2%～5％，具体需符合《建筑防烟排烟系统技术标准》相关规定。机械排烟系统组件选型排烟风机性能要求排烟风机需满足在280℃时连续工作30min的耐火性能，电机功率应考虑漏风系数（1.1~1.2），并具备“零压启动”能力以应对火灾时的管网阻力。排烟风管材料与构造排烟风管应采用不燃材料（如镀锌钢板），厚度≥1.5mm，穿越防火分区时耐火极限需≥1.5h，可通过外包防火板或内衬耐火材料实现。排烟口设置规范排烟口距顶板≤0.5m，间距≤30m，距最远点水平距离≤20m；手动操作装置距地面1.3~1.5m，确保火灾时可便捷操作。防火阀与排烟防火阀选型排烟防火阀动作温度为280℃，安装时箭头指向气流方向，穿越防火墙处需设置，与墙面间距≥200mm以便检修。回廊排烟设施设置要求回廊排烟设施设置基本原则当中庭周围场所各房间均设置排烟设施时，回廊可不单独设置排烟设施，但商店建筑的回廊无论何种情况均应设置排烟设施。周围场所未设排烟设施时的回廊要求若中庭周围任一房间未设置排烟设施，为确保烟气及时排出，回廊必须设置相应的排烟设施。中庭与周围场所无有效分隔时的处理当中庭与周围场所未采用防火隔墙、防火玻璃隔墙、防火卷帘等有效分隔措施时，应在中庭与周围场所之间增设挡烟设施。回廊排烟量计算规定仅在回廊设置排烟系统时，其机械排烟量不应小于13000m³/h；采用自然排烟方式时，走道两端均应设置面积不小于2㎡的自然排烟窗（口），且两侧距离不应小于走道长度的2/3。07中庭防火设计常见问题与对策防火分隔设施维护管理要点

定期检查制度建立防火分隔设施定期检查机制，重点检查防火隔墙有无破损、孔洞；防火玻璃墙密封是否完好，是否存在裂纹；防火卷帘是否能正常升降，周围0.3米内无杂物；甲级防火门窗闭门器、顺序器是否完好，能否自动关闭。

功能测试要求每月对防火卷帘进行一次手动、自动控制功能测试，确保其能在火灾报警后30秒内降至地面；每季度对防火玻璃墙保护用自动喷水灭火系统进行联动测试，保证喷水强度和覆盖范围符合要求；每年对防火门的闭门器、密封条等进行全面检测，确保耐火性能达标。

日常维护措施保持防火分隔设施表面清洁，无遮挡物；及时修复防火隔墙、防火玻璃墙的破损部位；定期润滑防火卷帘轨道及传动部件，防止卡滞；确保防火门闭门器、合页等五金件灵活有效，密封条无老化脱落现象。

记录与档案管理建立防火分隔设施维护管理档案，详细记录检查时间、检查内容、发现问题、处理措施及责任人；每次测试和维护均需形成书面记录，存档备查，保存期限不少于3年，确保可追溯性。排烟系统常见故障及解决措施

自然排烟窗开启故障故障表现：排烟窗无法自动开启或开启角度不足。解决措施：定期检查电动开启装置电源及控制线路，确保自然排烟窗有效开启面积不小于中庭地面积的5%，手动开启装置设置在便于操作位置。

机械排烟量不足问题故障表现：排烟效果不佳，烟气层高度低于设计值。解决措施：按规范核算排烟量，净空高度＞12m时按体积6次/h换气，≤12m时按面积×60m³/(h·㎡)且≥13000m³/h，检查风机参数与风管漏风情况。

挡烟垂壁失效问题故障表现：挡烟垂壁未联动下降或高度不足。解决措施：确保挡烟垂壁联动信号正常，储烟仓高度不小于空间净高的10%且≥500mm，与排烟系统同步启停，定期测试机械操作功能。

排烟