建筑消防工程中防火分隔施工技术的应用方法研究

引言

随着城市化进程加快和建筑复杂度的提高，现代城市高层、超高层建筑、大型商业综合体、交通枢纽等建筑大量涌现，这些建筑体量巨大、功能复杂、人员密集，一旦发生火灾，火势蔓延速度快、范围广，就会造成严重的人员伤亡和财产损失。随着对消防安全重视程度的提高，国家和地方的消防法规、技术标准对防火分隔要求越来越严格，对施工进度和施工质量也提出了更高的要求。防火分隔作为建筑被动防火体系的核心，是保障人员安全疏散、控制火势的关键，对保障建筑消防工程安全、保障人民生命财产安全有重要意义。本文通过分析防火分隔技术材料选择、防火分隔技术的应用，为建筑消防工程质量提升奠定基础。

一、防火分隔施工技术的材料选择和构造应用

（一）材料选择

1 岩棉材料

岩棉材料具有卓越的防火性能，岩棉属于 A 级不燃材料，熔点超过 1000^∘C 。因此遇到火灾，岩棉本身不会燃烧、不会释放火焰、不会助长火势蔓延，这也是防火分隔施工技术应用材料的最基本要求。同时岩棉的导热系数较低，在 0.035～0.045W/(m⋯) 左右，因此具有很好的隔热性能，从而保护了被包裹或分隔的结构构件，使其温度不会急剧提高而失去承重能力。

岩棉材料的问题在于憎水性不足，因此容易吸收空气中的水分和液态水，吸水后的导热系数远高于空气，导致岩棉整体保温隔热性能下降，湿岩棉的隔热效果大打折扣；而且长期潮湿也会造成内部腐蚀、滋生霉菌，导致纤维粉化脱落。

2 玻璃棉材料

玻璃棉也是一种 A 级不燃材料，填充在防火分隔构造中能够吸收热量，延缓热量传递，建筑整体的耐火极限提高。玻璃棉的导热系数在 0.030～0.044W/Ω(m⋅K) 之间，具有良好的隔热保温性能。相比岩棉材料不同在于，玻璃棉的憎水性较高，因此适用于地下室、卫生间附近等潮湿的环境下[1]。

玻璃棉的问题为：材料纤维主要成分为二氧化硅，软化点在 500℃左右，远低于岩棉。在持续高温和火焰的冲击下，玻璃棉纤维会软化、收缩、熔化，导致材料厚度减薄、结构塌陷、孔隙率降低，隔热性能大幅度缩减。

（二）防火分隔构造

1 防火墙

防火墙是消防工程防火分隔技术的核心构件，按照《建筑设计防火规范》（GB50016）标准进行施工。防火墙的耐火极限较高，利用混凝土、加气砌块、岩棉填充、防火板材等方式满足耐火时间，防火墙不可依赖其他墙体或框架，必须直接砌筑在建筑基础上，管道、电缆穿越防火墙要采用防火封堵材料。常用的防火墙类型为：（1）实体砌体防火墙。钢筋混凝土厚度 >200mm ；加气混凝土砌块 ⩾200mm 、密度≥B06 级。具有结构稳定、耐火极限较高的特点。（2）轻质复合防火墙。通过国家防火检测（GB/T9978）可达到3 小时，墙体自重较轻，施工便捷。

2 防火卷帘

防火卷帘具有较高的耐火极限，垂直卷帘可达到3 小时、侧向卷帘/水平卷帘也可达到 2 小时。发生断电时防火卷帘会自动降落，在环境温度 ⩾73^∘C 时也会自动下降。防火卷帘的构造包括：（1）帘面结构。钢制卷帘采用双层镀锌钢板+岩棉夹芯，常用于仓库、车库等区域；复合型卷帘采用钢带+无机纤维叠层，兼具柔性与刚性。（2）导轨系统。采用 3mm 厚冷弯型钢，表面有防火涂料，轨道深度≥帘面宽度的1/20，从而避免帘面脱轨。卷轴直径为帘面厚度的 30 倍，能够减少弯曲应力。

二、工程概况

本文以某商业综合体举例，建筑面积为 35.5 万 m2，采用钢筋混凝土框架-核心筒结构。本工程构建“防、逃、灭”一体化消防体系，包括火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统、应急照明与疏散指示系统、消防给水与消防栓系统。本工程的创新点在于利用智能化技术，通过BIM模型优化管线穿越防火墙预留孔位的定位，核心设备区采用工厂预制的钢结构防火板墙体，提高了施工的精密度。施工质量管理严格按照《建筑防火封堵应用技术标准》（GB/T51401），防火卷帘轨道垂直度偏差 ⩽ 1.5% ，门扇缝隙 ⩽3mm ，防火涂料土层厚度通过磁性测厚仪 100% 检测。

三、防火分隔施工技术的应用对策

（一）做好防火分隔的规划设计

首先，火灾风险评估。商业综合体的火灾高风险区域在餐饮厨房、中庭，可采用防火卷帘+水幕系统；工业厂房中危化学品仓库是火灾高发区，需设置防爆墙+泄压面；数据中心的配电室火灾发生率较高，则设置防火墙+气体灭火。其次，防火分隔体系的选择，见图 1。最后，关键节点深化设计。（1）穿墙管线处理。穿墙位置采用防火封堵板材+阻火包；通风管道设置防火阀，与墙体间隙之间填充岩棉或玻璃棉。（2）变形缝防火。填充陶瓷纤维防火毯，覆盖 1.5mm 镀锌钢板+防火涂料。（3）窗槛墙高度≥0.8m 采用幕墙层间封堵。

图1 防火分隔体系选型

（二）新型防火分隔技术的创新应用

1 材料创新

（1）气凝胶防火复合材料，采用二氧化硅凝胶+陶瓷纤维增强层，二氧化硅凝胶的导热系数仅有 0.015W/ ρ(m⋅K) ）。该材料的应用厚度较薄， 10mm 厚度相当于传统100mm 岩棉隔热性能，耐高温超过 12^∘C 。该材料主要用于建筑改造、超高层玻璃幕墙层间防火带，替代了传统的混凝土窗槛墙。（2）膨胀型石墨烯密封材料。该材料遇火膨胀率提高到 300 倍，形成严密的石墨化碳层。常用于电缆贯穿孔的封堵、防火卷帘轨道缝隙密封等[2]。

2 结构设计

（1）自适应防火分隔系统。技术构成为形状记忆合金驱动机构、陶瓷纤维智能帘面。系统的工作逻辑为：温感信号→SMA 收缩→帘面自动展开形成防火曲面。解决异性中庭、旋转门洞的防火封闭难题。（2）模块化防火单元。采用工厂预制钢框+复合防火板（集成喷淋支管/烟感探头），将构件运输到现场进行装配，用螺栓连接+防火密封胶填缝。（3）折叠式防爆防火墙。采用凯夫拉纤维增强混凝土板、液压阻尼铰链系统，正常状态下通道宽度为 8m ，爆炸冲击波触发后0.3s 内闭合。

3 装配式防火隔墙技术应用

本工程采用装配式防火隔墙技术，包括面板层、防火芯材、结构框架、穿墙处理等，不同部分采取不同材料及工艺，见表 1。标准化施工流程为：（1）利用 BIM 技术优化墙板尺寸，预留机电洞口的位置，墙板龙骨焊接精度控制在 ±1.5mm/m 、防火板错缝粘贴、预埋吊装点位。（2）现场安装流程： ① 做好安装现场勘测，做好基层处理和测量放线。 ② 导轨采用M10 膨胀螺栓安装，间距 ⩽600mm 。 ③ 墙板吊装，采用四点平衡吊装，采用塔吊且吊速控制在 8m/min 以下，风速 >6 级要停止吊装。 ④ 导向销插入预留孔中，通过铅垂仪监测并且进行楔形垫片调整，确保水平和垂直精准就位。 ⑤ 接缝密封。基层涂抹界面剂，采用注胶枪注射膨胀型防火密封胶，挤出压力 ⩾0.7MPa ，填充深度≥墙厚的 80% 。（3）关键工艺为：转角连接采用L 型镀锌钢连接件；与结构接缝采用 30mm 宽防火膨胀条+防火涂料覆盖。

4 智能化技术应用

（1）数字孪生防火分隔系统。采用 BIM 模型+loT 传感器 + 火灾动力学模拟引擎。实时监测墙体缝隙变形，预测火势蔓延的路径，提前进行火灾分隔。（2）自诊断防火门。核心技术利用压电陶瓷闭门器力矩传感器和微波探测密封条老化，能够自动推送故障问题。

四、防火分隔技术应用效果

该商业综合体工程中，厨房采用防火卷帘+水幕系统，卷帘可快速隔离火源、水幕系统能够冷却环境避免轰炸；数据中心配电室采用防火墙+IG541 气体灭火，墙体能够阻隔火焰，气体可能够消灭火源。气凝胶材料的应用解决建筑迷墙层间封堵空间受限问题，项目整体重量得到有效控制，并且隔热效率提高 67% 、耐火安全裕度提高 100% ；膨胀型石墨烯材料遇火膨胀可提高密封性、烟气毒性降低 80% ，电缆贯穿孔通过改材料封堵，膨胀后缝隙 ⩽0.1mm 。

装配式防火隔墙技术应用，导轨安装水平度为 1.8mm/10m ，低于要求的 ⩽2mm/10m 的要求；墙板吊装板角破损率为 0.2% ，明显低于要求；接缝密封厚度达到墙体厚度的92% ，符合密封胶渗透深度 ⩾80% 墙厚的要求。装配式隔墙实测耐火极限为3.5h，气凝胶封堵系统通过 BS476-22 标准 120min 测试，石墨烯密封材料烟气泄漏量 ⩽5m³/ (m⋅h) ），施工速度大幅度提高，全周期成本虽提高 23% ，但得房率提升创造额外租金收益 120 元 /m², /年，2.8 年可收回增量成本。

结语

在建筑消防工程的防火分隔施工中，通过合理设计、选择合适材料和合适的构造分隔方式，可有效提高建筑的防火效果，未来还需要重视防火分隔技术与智能化技术的融合，提高施工质量和施工效率。

参考文献：

[1]刘佳.浅谈建筑消防工程中防火分隔施工技术的应用[J].中国科技期刊数据库工业 A,2025(3):164-167.

[2]冯伟.建筑消防工程中防火分隔施工技术的应用[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2025(2):053-056.