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當高層建筑的層數達到了40層以上時,發(fā)生火災之后的人員疏散工作就會變得尤為困難。這主要是由于在如此高的建筑中垂直逃生通道的距離會大大加長,人員要想從頂層到底層的逃生距離所花費的時間會很長,使得最終的逃生希望渺茫。
2豎向管井較多,易形成煙囪效應
在高層建筑的內部裝飾之中所使用到的很多材料都是易燃材料,因此一旦有火源引起,很容易使其點燃,最后火災會順延樓梯間、管道井、電梯井、排氣道、電纜井、垃圾道等高層建筑中的各種管道向外蔓延。一旦發(fā)生火災,這些存在于高層建筑中的豎向管道就會變成一個個高大的煙囪,最終會形成煙囪效應使得煙和火流動的速率急劇加快,從而最終導致火災的惡化,使得高層建筑受到更大的傷害。
3施工周期長,施工期間火災隱患大
由于高層建筑本身的特點導致其整個施工的過程會比較長,而在施工過程中正是火災隱患比較多的時候,這個時候的用電量很大、臨時的火源比較多、現場擺放的易燃物品也很多,因此在高層建筑施工過程中一旦發(fā)生火災則會導致火勢蔓延比較迅速,由于施工中基礎設備都不完善,也會造成發(fā)生火災之后的救援和撲滅工作難度加大。
4裝備要求高,滅火救援難度大
相比于普通建筑的著火撲救,高層建筑的火災撲救難度要大一些。先今很多的高層建筑外墻都是使用的玻璃材質,當發(fā)生火災之后玻璃受熱破碎之后一方面會使得救援設備和車輛等受到很大的阻礙,另外一方面也會使高層建筑內的人員受到一定的傷害。當高層建筑外墻為玻璃幕墻時,如果其實采用的固定窗的話,就會導致消防救援人員很難靠近起火位置,也就無法從根源上徹底的撲滅火災。受限于現在消防設備的高度一般都在一百米一下,所以當高層建筑的高度超過一百米時,救援消防登高車和供水設備都無法有效發(fā)揮作用,這也會使得救援的難度大大增加。
5高層建筑防火設計
在高層建筑的設計之中,防火設計一直都是其中比較重要的一個環(huán)節(jié)。筆者針對高層建筑火災發(fā)生的相關特點,對高層建筑的防火設計提出了相應的改善措施
5.1防火分隔方面
當高層建筑發(fā)生火災時,要盡可能將火源控制的起火點位置,防止其向其它樓層和房間蔓延,因此在防火設計中要考慮到住宅的單元墻和防火墻在阻止火災蔓延起到的作用。
5.2防火設計方面
對于高層建筑而言,每一個建筑本身由于其建筑規(guī)模、功能設計、地理位置等不同使得每一棟高層建筑都有不同的防火設計要求,針對這些不同的防火設計要求顯然不能通過一個防火設計規(guī)范來實現。因此在設計高層建筑的防火設計時必須要在防火設計規(guī)范的基礎之上發(fā)揮主觀的能動性,加強防火隔斷,避免使用可燃材料,增加滅火手段,加強防排煙措施,增加建筑構件的耐火性,采用不同的解決辦法,以求最終能夠實現防火的要求。
5.3室內裝修陳設方面
消除建筑物室內的火源幾乎是不可能的,但是換一個角度,室內采用難燃、不燃陳設或裝飾卻是能夠實現的,因此在高層建筑的裝飾、裝修中盡可能采用難燃甚至不燃的材料。
5.4安全疏散方面
關鍵詞:高層建筑,防火設計;疏散設計
高層建筑的使用功能復雜,設備種類繁多,人員集中,起火因素多,而人的安全疏散及撲救滅火的困難都較大。為了保證安全,防災于未然,要特別重視高層建筑的防火設計。我國的高層建筑設計必須遵守我國現有防火規(guī)范的有關規(guī)定。
一、高層建筑的防火設計要點
做好防火設計,可以盡量減少或避免高層建筑火災所帶來的巨大危害,保障城市建設和人民生命財產的安全。防火設計中應把樓內人員的生命安全放在首要位置來考慮,立足于以防為主,防火與滅火相結合。在進行高層建筑的防火設計時,應著重考慮以下幾方面問題:
(1)總體布局要保證通暢安全。處理好主體和附體部分的關系,保持與其它各類建筑的防火間距,合理安排廣場、空地和綠化,并提供消防車順利接近高層建筑的良好條件。
(2)合理進行防火分區(qū)。采取每層作水平的分區(qū)(以防火墻劃分)和垂直的分區(qū)(以耐火的樓板劃分),力爭將火勢控制在起火單元內加以撲滅,防止火災擴散。
(3)構造設計要使建筑物的基本構件(墻、柱、梁、樓板、防火門等)具有足夠的耐火極限保證火災時結構的耐火支持能力和分區(qū)的隔火能力。
(4)安全疏散路線要簡明直捷。在靠近防火單元的兩端布置疏散樓梯,控制最遠房間到安全疏散出口的距離,做好疏散樓梯的防火封閉和排煙措施,以保證人員安全迅速地撤離險區(qū)。
(5)盡量作到建筑物內部裝修、隔斷、家具、陳設的不燃化或難燃化,控制可燃物的貯放數量,以減少火災的發(fā)生和降低蔓延速度。
(6)做好建筑物室內、外消防給水系統(tǒng)的設計,保證足夠的消防用水量和最不利點的滅火設備所需的水壓。采用先進可靠的自動報警和滅火系統(tǒng)并正確地處理安裝位置。還應設旨消防控制室,控制和指揮報管、滅火、排煙、疏散等。
二、耐火構造設計與防火設計
為了爭取高層建筑主體在火災后基本保持完整,減少損失、高層建筑應有一定的耐火能力。耐火構造設計要按結構方案選取各種材料和做法,確保構造厚度及保護層厚度。高層建筑的主要構件基本采用鋼筋混凝土結構和鋼結構,可以我國規(guī)范為主要依據,根據燃燒性能和耐火極限確定不同部位、不同種類的鋼筋混凝土或鋼結構構件的保護層厚度。玻璃幕墻的窗間墻、窗檻墻等填充墻的材料應用非燃燒材料。如外墻面采用耐火極限不低于1h的非燃燒體時,其墻內填充材料可采用難燃燒材料。無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻,應在每層樓板外沿設置低于80cm高的實體裙墻,或在玻璃墻內側每層設自動噴水保護其噴頭間距不宜大于2m。另外,高層建筑內的裝修往往采用各種可燃材料,一旦火災發(fā)生,這些內裝修可能成為火勢的助燃物而擴大災情。所以,內裝修的不燃、難燃與阻燃是關于防火設計的重要研究方向。
預防失火或減少火災損失的具體目標就是早期發(fā)現、早期發(fā)出警報,不待火災擴大即早期撲滅,同時,使人員迅速疏散到安全地段、消防車能迅速靠攏,消防隊員能迅速到達火災現場救火。為達到上述目標,防火、滅火的每一個步驟必須充分重視,任何一點疏忽,都會貽誤時機,擴大災情。
1、總平面布局中的消防問題
選址應在交通便捷處。根據城市規(guī)劃確定的高層建筑位置應有方便的道路通達。要求既宣靠近干道,便于高層建筑中大量人流的集散,又便于消防時的交通組織與疏散。在進行總平面設計時,應根據城市規(guī)劃要求,合理確定高層建筑的位置、防火間距、消防車道和消防水源等。高層民用建筑不宜布置在火災危險性為甲、乙類廠(庫)房,甲、乙、丙類液體和可燃氣體儲罐以及可燃材料堆場附近。高層主體建筑的底部至少有四分之一的周邊長度不應布置與其相連的高度在5m,進深在4m以上的附屬建筑,且在此范圍內必須設有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。建筑物周圍應設環(huán)形車道(可利用交通道路)。如設環(huán)形車道有困難時,可沿建筑物的兩個長邊設置消防車道。當建筑物的總長度超過220m時,應在適中位置設置穿過建筑物的消防車道。保持建筑間的防火間距。為了保讓登高消防滅火操作的要求,及防止火勢蔓延,高居建筑總體設計應保持建筑間的防火間距。
2、防火、防煙分區(qū)和建筑構造
高層建筑的體量大,有的標準層面積也很大,為了將火勢控制在發(fā)生的單元,阻止向各處蔓延,一般都規(guī)定防火分區(qū)。防火單元是由防火墻和耐火樓板、防火門窗劃分的。在設置有困難的開門部位,也可采用水幕保護的防火卷簾,在火警時,由消防中心指揮防火卷簾自動降下,執(zhí)行防火分區(qū)的功能。
高層建筑防火分區(qū)的水平劃分,應在滿足防火規(guī)范的前提下,結合建筑物平面特征進行,力求協(xié)調使用功能合理分區(qū)、疏散方便、便于自救、撲救和火災蔓延。當建筑物內部設有上下層相連通的走馬廊、開敞樓梯、自動扶梯、傳送帶等開口部位時,應按上下連通層作為一個防火分區(qū),其面積之和不應超過規(guī)定;當上下開口部位設有卷簾水幕等分隔設施時,則可按分層計算防火分區(qū)面積。在防火分區(qū)設計中,還需注意水平管道的耐火構造和垂直防火分區(qū)。穿過防火單元及防火墻的水平管道應由不燃材料制作,其中,為防止風管竄煙竄火,不宜穿過防火墻,必須穿過時,應在兩側設防火閥。
三、疏散設計
發(fā)生火災時,人員往往還在遠離地面的高層,將他們全部迅速地疏散到安全地帶是防災的重要環(huán)節(jié)。安全疏散設計是高層建筑交通設計中不對忽視的組成部分。疏散設計的原則是路線簡單明了,便于人們在緊急時進行判斷。同時提供從室內任何位置向兩個方向疏散的可能性。
平面布局中的安全疏散問題,即表現為水平面合理疏散線路組織。火災發(fā)生時,人流通過精心組織的水平通道順暢到達疏散樓梯、電梯口,如旅館中要求人們從著火房間或部位跑到公共走道、再經過公共走道到達疏散樓梯間,當人們向一個方向疏散(如常用,熟悉的出口等)遇到煙火阻礙時,將會掉頭尋找另一條出路,設計上提供另一方向的疏散口成為必要。保證水平面有兩個以上的安全疏散,它將貫穿在任何樓層平面設計中。一般,水平通道組織即是圍繞兩個疏散口(或逃生口)布置來進行。
消防電梯可以在火災發(fā)生時供運送消防人員相消防器材以及搶救受傷人員?;馂臅r,普通客梯應立即降到首層停駛。但為了消防隊員能迅速進入火場,及時運送消防器材和救護傷員等,必需設置一定數量的在失火能保證安全運轉的消防電梯。
目前,許多建筑物中,消防電梯是單獨設置的,但設計中采用以下幾種情況:①位置上與其他電梯分開;②位置上雖與其他電梯并排,但層門不朝向公用的候梯廳,有單獨的消防前室,并且操作是獨立的。此外,人們在緊急避難時具有“歸巢”本能,即首先選擇最熟悉的。設計時可以使平時交通流線與緊急避難流線完全結合起來,從而使乘客電梯在火災時變成快速高效的安全疏散工具。
參考文獻
【關鍵詞】結構設計:民用建筑;應用
1 建筑結構設計優(yōu)化方法的應用及實踐價值
1.1 結構設計優(yōu)化方法的應用。結構設計優(yōu)化方法和技術的應用具體體現在房屋工程結構總體的優(yōu)化設計和房屋工程分部結構的優(yōu)化設計兩方面。其中房屋工程分部結構的優(yōu)化設計包括:基礎結構方案的優(yōu)化設計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設計、圍護結構方案的優(yōu)化設計和結構細部設計的優(yōu)化設計。對以上幾個方面的優(yōu)化設計還包含選型、布置、受力分析、造價分析等內容.并應在滿足設計規(guī)范和使用要求的前提下,要結合具體工程的實際情況,圍繞其綜合經濟效益的目標進行結構優(yōu)化設計。
1.2 結構設計優(yōu)化方法的實踐價值。筆者認為,在滿足建筑結構長遠效益的前提下。應盡量減少建筑結構的近期投資并提高建筑結構的可靠度和合理性。與傳統(tǒng)設計相比,采用設計優(yōu)化技術可以使建筑工程造價降低5%一30%。優(yōu)化技術的實現,可以最合理的利用材料的性能,使建筑結構內部各單元得到最好的協(xié)調.并具有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時,它還可為建筑整體性方案設計進行合理的決策,優(yōu)化技術是實現建筑設計的“適用、安全和經濟”目標的有效途徑。
2 民用建筑結構設計與經濟性的關系
2.1 結構設計與用地的關系多層或高層住宅建筑中,總建筑面積是各層建筑面積的總和,層數越多,單位建筑面積所分攤的房屋占地面積就越少。但隨著建筑層數的增加,房屋的總高度也增加,房屋之間的間距也必須增大。因此,用地的節(jié)約量并不隨建筑層數的增加而按同一比例遞增。
2.2 結構設計與造價的關系建筑層數對單位建筑面積造價有直接影響,但影響程度對各分部結構卻是不同的。屋蓋部分,不管層數多少,都共用一個屋蓋,并不因層數增加而使屋蓋的投資增加。因此,屋蓋部分的單位面積造價隨層數增加而明顯下降。基礎部分,各層共用基礎,隨著層數增加.基礎結構的荷載加大,必須加大基礎的承載力,雖然基礎部分的單位面積造價隨層數增加而有所降低,但不如屋蓋那樣顯著。承重結構,如墻、柱、梁等.隨層數增加而要增強承載能力和抗震能力,這些分部結構的單位建筑造價將有所提高。
2.3 高層住宅結構沒計與經濟性的關系住宅的層高直接影響住宅的造價,因為層高增加,墻體面積和柱體積增加,并增加結構的自重,會增加基礎和柱的承載力。并使水衛(wèi)和電氣的管線加長。降低層高.可節(jié)省材料、節(jié)約能源,有利于抗震,節(jié)省造價。同時,除降低層高可以減少住宅建筑總高度,縮小建筑之間的日照距離,所以降低層高能也取得節(jié)約用地的效果。
在相同建筑面積時,住宅建筑平面形狀不同,住宅的外墻周長系數也不相同。顯然平面形狀越接近方形或圓形.外墻周長系數越小,外墻砌體、基礎、內外表面裝修等也隨之減少,并且受力性能好,造價會降低。考慮到住宅的使用功能和方便性,通常單體住宅建筑的平面形狀多為矩形。
3 結構設計優(yōu)化技術在建筑結構設計中的應用
3.1概念設計優(yōu)化技術與建筑結構設計對于同一建筑方案。可以有許多不同的結構布置設計;確定了結構布置的建筑物,即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是惟一的:建筑物細部的處理更是不盡相同,這些問題是計算機無法完全解決的,都需要設計人員自己作出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規(guī)律指導下,根據工程實踐經驗進行,這便是前面所說的概念設計。因此,概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。
3.2 概念設計處理的實際建筑設計問題概念設計所要處理的問題多種多樣。但可以肯定的是希望通過概念設計,建筑結構能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞,或將破壞程度降至最低。因此,分析如何應付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內容。其中,地震作用最為難以琢磨,破壞性也最大。故而,建筑設計過程中就應該未雨綢繆,從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的作法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段;延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發(fā)生脆性破壞;多道設防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構件先破壞.消耗一部分地震能量。這些抗震設防思想在整個設計過程中都應該作為概念設計的首要指導思想。
4 對現行民用建筑防火技術體系存在問題的分析
4.1 對民用建筑的分類標準尚需細化
目前的民用建筑防火技術體系中對民用建筑的分類,僅限于按使用功能和建筑高度(樓層)區(qū)分。對于不同類建筑的火災危險特性.缺乏系統(tǒng)科學的分析判斷標準。如同樣是商場,經營服裝、紡織品、家電等易燃、可燃商品的商場與經營五金、機械零配件的商場其火災危險特性是不同的;而大型綜合性超市與小型專賣店的日常顧客流量也有明顯區(qū)別。
4.2 對防火分區(qū)面積、人員疏散寬度和內裝修防火等內容的強制規(guī)定。造成防火設計與使用功能設計的諸多矛盾
4.2.1 現行民用建筑防火技術體系中對于防火分區(qū)的規(guī)定,對于許多大空間建筑防火設計來說,是一個非常棘手的難題。防火分區(qū)的劃分需要用防火分隔物,而目前規(guī)范中規(guī)定的防火分隔物只有防火墻和防火卷簾.設置防火墻顯然會影響使用功能,而設置防火卷簾對于凈高很高的建筑來說難度也很大,而且大跨度、大面積的防火卷簾在火災時能否正常運行也是―個未知數。
4.2.2 現行民用建筑防火技術體系中對于人員疏散寬度的規(guī)定,使許多人員密集場所如商場、餐飲建筑防火設計中難以做到。例如一個每層建筑面積5000M2的多層商場建筑,按現行規(guī)范計算的總疏散寬度約為16m.即應設置寬度為2m的樓梯8部,這對于寸土寸金的商業(yè)建筑來說,是令建設投資方難以接受的。
4.2.3 現行民用建筑防火技術體系對于內裝修材料的防火要求,使許多新型裝飾裝修材料的應用受到限制,從而也就使建筑內部裝飾裝修的效果大打折扣。
4.3 對主動防火系統(tǒng)在建筑防火技術體系中的作用需重新定位
主動防火系統(tǒng)是指以自動滅火系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)及聯(lián)動控制、防排煙系統(tǒng)、安全疏散誘導和應急照明系統(tǒng)組成的、能夠自動探測撲救初起火災的建筑自動消防系統(tǒng)。在建筑防火中發(fā)揮著極其重要的作用。在現行建筑防火技術體系中,僅對某些重要建筑或建筑部位提出強制設置自動消防設施的要求,而未將其作為一項提升建筑總體防火能力或作為彌補以提高建筑物耐火等級,嚴格劃分防火分區(qū)等為主要內容的建筑被動防火體系的手段,因而從某種意義上來說也就限制了其在建筑防火中的廣泛應用,從而也就出現了在大量設置防火卷簾的建筑中,用于防火卷簾保護水幕的用水量遠大于自動噴水滅火系統(tǒng)用水量這一極不合理的現象。
4.4 對以鋼結構為代表的新型建筑結構形式防火技術要求缺乏系統(tǒng)有效的指導
隨著我國建筑行業(yè)迅猛發(fā)展,大量以鋼結構為代表的、集經濟與建設速度快等特點于一身的新型建筑結構形式不斷出現,同時也給建筑防火技術帶來了新的難題。由于鋼結構構件的耐火極限很低(約0.25h),在火災情況下鋼結構建筑有可能會出現跨塌.因此如何提高鋼結構建筑的耐火等級是鋼結構建筑防火技術的關鍵?,F行防火技術體系中對鋼結構建筑防火手段僅限于對鋼結構構件涂刷防火涂料、包敷不燃材料等簡單措施,不僅效果不夠理想,而且非常不經濟。
5 解決民用建筑結構設計問題的幾種途徑及分析
現行建筑防火技術體系存在的諸多問題.給某些建筑工程的設計和消防審核驗收工作帶來了許多困難,目前解決問題的途徑主是通過消防主管部門組織本部門和設計部門有關建筑防火專家對疑難問題進行研討.提出修改、彌補.措施后形成會議紀要,以作為設計的依據。但這種方式存在以下兩個方面的問題:一是法律地位問題。即專家組的討論意見能否取代國家消防技術標準而作為設計和審核依據尚有爭論;二是技術可靠性問題,專家憑個人的知識和經驗提出的意見缺乏科學實驗和論證作支撐。
[關鍵詞]導線布線聯(lián)結接地
1 引言
當前,人們的物質文化生活水平不斷提高,對電的需求量急劇增長,同時電氣火災的威脅也與日俱增。建筑裝飾裝修工程的設計和施工是一新興專業(yè),但隨著經濟的發(fā)展,室內裝修工程也越來越多,其電氣防火設計是裝飾裝修工程中的重要環(huán)節(jié),其設計的好壞直接關系到工程的安全及防火的質量要求。
2 室內裝修電氣火災的原因分析
在室內裝修工程中,發(fā)生火災的原因,主要是線路短路、用電超負荷、絕緣體破壞、接觸電阻太大,這些都會造成線路與設備的過熱,當其周圍有可燃物時,就會引起火災,造成事故。
2.1 所選導線的截面不當,由于電氣設備的過多接入,容易導致線路過載
發(fā)生導線過載的原因一般有:一是大量用電設備被私自接入,用電量驟然變大;二是設計的原因,在當時設計時未考慮日后5~10年內的發(fā)展需要,導致后來導線截面不足,導線長期過載,絕緣體受熱破損,容易誘發(fā)火災。
2.2 進行電氣線路的聯(lián)結不當,接觸電阻太大,留下火災隱患
電氣線路聯(lián)結不當,使局部的接觸電阻變大,這些連接點就會產生打電、冒火花的現象,為火災埋下隱患。在室內裝修中,導線與導線、導線與開關、線路的連接部位,是局部接觸電阻過大的部位。
2.3 電氣線路布線未滿足規(guī)范
當在較惡劣的環(huán)境中布線但沒有必要的防護措施,容易引發(fā)短路。短路時會在短路點或者線路聯(lián)結處出現電火花與電弧,其溫度高達3000℃,會引燃絕緣體及附近的可燃物,發(fā)生火災
2.4 燈具的烘烤導致高溫
現代裝飾裝修中常常采用各種裝飾燈,如果布置不合理或安裝粗糙,在亮麗之后會隱藏著更大火災威脅。一般燈具在通風良好的環(huán)境中,其表面仍會產生高溫,在設計不合理,安裝粗糙的情況下,同時裝修時采用了大量可燃物,由烘烤與電火花很易引燃可燃物,形成火災。
3 室內裝修電氣設計時應注意的防火設計
3.1 選擇導線
根據用戶的用電量大小來進行導線的選擇,必須滿足供電的能力與質量要求,還需要滿足防火的規(guī)范,所有用電設備最大的負荷電流不應超出導線的額定安全電流。
一般將用戶的用電量按照4~10KW的水平進行設計,進戶線優(yōu)先選用橫截面積10mm2的銅芯絕緣線,采用橫截面積大于2.5 mm2的銅芯絕緣導線作為分支回路導線。對于特別用戶應注意特別配線。采用橫截面積大于2.5 mm2的銅芯絕緣線作為接地線,并引入每戶住宅,以保證用戶所有電器設備的可靠接地。進行房屋裝修時,所有線路都應使用穿管暗設的方式。尤其要注意避免的是,很多用戶在裝修時將室內的導線等更換加大容量,但忽略了進戶線的負荷能力。
3.2 室內布線
室內布線應保證安全可靠的輸電能力,還必須整齊布置,合理安裝,根據相關的技術要求進行。內線工程的開展前提是不影響建筑物的強度及其美觀要求。 進行室內配線的技術要求有:①根據導線絕緣皮的顏色區(qū)分開火線、中性線及地線。②導線的額定電壓須大于線路的工作電壓,其絕緣要求應符合線路的安裝方式與敷設的環(huán)境要求。③盡量減少導線的接頭,以避免因工藝操作不良導致的發(fā)熱過多引起事故。當必須設接頭時,應務必接觸良好,可采用焊接或壓接的方式。④應盡量避免導線交叉時的碰線情況,可將每根導線套上絕緣管或塑料管。⑤當采用鋼管穿線時,鋼管應接地。同一根管中穿入幾個回路的導線根數不能多于8根。導線的絕緣電壓不能小于500V,總截面面積應小于管內凈面積的40%。
3.3 燈具的設計與安裝
燈具高度:室內的燈具懸掛應適中,過高不利于維修,且降低了照明,過低易產生眩光,對人的視力不利,還會與人碰撞。燈具高度的確定應注意:保證電氣安全,利于維修,限制眩光,并與建筑尺寸協(xié)調配合。
布置燈具前,要對建筑室內的高度進行調查,以確定是否需做吊頂等,考慮到燈具的基本功能為提供照明,設計過程中應注意考慮到照明的效率及燈具材料的老化問題,做到綠色節(jié)能的要求。一般是熒光燈照度高于白熾燈,直接照明高于間接照明,吸頂安裝高于嵌入安裝。
燈具的安裝,其高度不應高于2.4m,金屬燈具要進行接地保護,開關置于門框里0.15~0.2m,燈頭與易燃物的距離大于0.3m,必要的環(huán)境條件下還需使用防潮、防爆或防雨燈具和開關,為保證燈具的安全可靠,當其質量大于1kg時,應預埋吊鉤或加設吊鏈,導線接頭不能留在燈架與管內。
3.4 開關的設計安裝
所選開關的額定電壓與供電電壓應相符,額定電流應大于燈具的額定電流;開關結構的選取,要適應所處的環(huán)境條件。開關的高度與開、閉方向應布置一致,且應與通往燈具的相線串聯(lián)。
3.5 插座的設計
同樣,插座應與用電設備的額定電壓相符,且插座的額定電流應大于用電設備的,根據用電設備的防觸電類別選用插座的型號;固定安裝插座,嚴禁吊掛;插座接線時必須左中性線、右相線、上地線,與所有電器的三線插頭相符。插座的布置在住宅設計中有著非常重要的作用,進行設計時不能只根據建筑專業(yè)的圖紙進行插座的安排,應盡量多的布置一些插座,給用戶帶來更大的方便,可使用安全型的兩孔三孔插座,必要時加上防潮蓋。
3.6 防雷保護、接地設計
依據《民用建筑電氣設計規(guī)范》要求,確定住宅的防雷類別,進而實施相應的防雷措施。在住宅易受雷擊的部位設避雷并帶做接閃器,防雷引下線取建筑柱內主筋,主筋直徑小于12mm時,最少采用四根,直徑大于16mm時,最少采用兩根,并且所采用的鋼筋應進行焊接以保證良好的導電性能,在地面上一段距離還應引出測試點以便于檢測。
保護接地可與防雷接地共用基礎的鋼筋作為接地裝置,其鋼筋應連接成距地大于0.8m的閉合環(huán)。同時還需在防雷引下線所對應的室內,由被利用的鋼筋上焊一條40*4mm的鍍鋅扁鋼,其埋深1.0m左右,伸出外墻皮大于1m的距離,有時自然接地無法滿足防雷接地電流要求時,需進行外接人工接地體的利用。
為了防止因接地故障而發(fā)生火災,應在住宅樓進線處設漏電保護器,其漏電動作電流應小于500mA,并帶延時的三相漏電保護,但還必須應與室內插座回路的漏電保護器相配合。
《住在設計規(guī)范》要求:采用TT、TN-C-S、TN-S作為住宅樓供電系統(tǒng)的接地方式,還應進行總等電位的聯(lián)結;但是衛(wèi)生間等要做局部的等電位聯(lián)結。浴室、衛(wèi)生間等特超市的地方,人的皮膚已經完全濕透,導電力大大增強,像金屬管道、結構等傳來的電壓,十幾伏就能使人致死,漏電保護器、隔離變壓器是不能防范這種事故的,因為這種電壓是沿著非電的金屬管道來傳導的,唯一可以防范的措施就是做局部等電位聯(lián)結。因此,不論從哪一根鋼筋或金屬管道導入的不正常電壓,有了等位聯(lián)結使場所內所有導電部位的電位同時被升高到相同的電位水平,沒有了電位差,就避免了電擊的發(fā)生。
當前,我國政府大力新建、改擴建托兒所、幼兒園,加快發(fā)展學前教育。積極貫徹落實《國務院關于當前發(fā)展學前教育的若干意見》,啟動實施學前教育三年行動計劃,努力解決“入園難”問題。實施推進農村學前教育項目,支持中西部地區(qū)鄉(xiāng)村托兒所、幼兒園建設,多種形式擴大學前教育資源,大力發(fā)展公辦托兒所、幼兒園,鼓勵社會力量辦園。政策導向和城市擴張帶來了托兒所、幼兒園建筑的發(fā)展,隨著入托兒童逐年增加,托兒所、幼兒園發(fā)生火災的危險性也隨之增加,人員密集場所火災頻發(fā)對幼兒園建筑防火設計提出了新的要求。幼兒是建筑防火的重點和難點,從個體人員本身素質及疏散心理分析,他們是弱勢群體,不能獨立應付突發(fā)事件、緊急情況。幼兒不具備自救以及疏散逃生的能力,一旦火災來臨,極易造成人員傷亡。因此, 托兒所、幼兒園建筑防火設計規(guī)范合理,可以大大降低此類場所的火災危險性。
托兒所、幼兒園的建筑設計,我國現行的國家建筑規(guī)范為1987年由中華人民共和國城鄉(xiāng)建設環(huán)境保護部和中華人民共和國國家教育委員會批準的《托兒所、幼兒園建筑設計規(guī)范》JGJ 39―87。在建筑防火設計上,有《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006、《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95和《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》GB 50222―95三部消防技術規(guī)范。這四部規(guī)范具體規(guī)定了托兒所、幼兒園建筑防火設計中的總平面布局、耐火等級、安全疏散、電氣、內部裝修和消防設施器材。
一、托兒所、幼兒園建筑總平面布局的防火設計。
托兒所、幼兒園在選址時,距其50 m 的范圍內不得有生產或儲存易燃、易爆物品的工廠或倉庫,距其30 m 的范圍內,不得搭建易燃性建筑,不宜設置在地下或半地下的建筑內,人防工程內不宜設置幼兒園、托兒所等兒童活動場所,不應設置在高層建筑內,當必須設在高層建筑內時,應設置在建筑物的首層或二、三層,并應設置單獨出入口。
托兒所、幼兒園內部的廚房、液化石油氣儲存間等用房,應與幼兒活動、休息的房間分開設置,且保持一定的距離,該距離不得小于15 m。
二、托兒所、幼兒園耐火等級的設計規(guī)定。
耐火等級為一、二級的建筑內開設托兒所、幼兒園, 其兒童活動場所和生活用房的最高層數為三層,不應設置在四層及四層以上的建筑內。在耐火等級為三級的建筑內開設托兒所、幼兒園,其兒童活動場所和生活用房的最高層數為二層,不應設置在三層及三層以上的建筑內,且建筑吊頂,應采用耐火極限不低于0.25h的難燃燒體。在耐火等級為四級的建筑內開設托兒所、幼兒園時,其兒童活動場所和生活用房的最高層數為一層。
設在居住建筑中的托兒所、幼兒園的兒童用房和兒童游樂廳等兒童活動場所、老年人建筑,應采用耐火極限不低于2.00h 的不燃燒體墻和耐火極限不低于1.00h 的樓板與其它場所或部位隔開,當墻上必須開門時應設置乙級防火門。
三、托兒所、幼兒園建筑安全疏散的防火設計。
托兒所、幼兒園安全疏散出口不應少于兩個。疏散門應向疏散方向開啟,且不應采用彈簧門、推拉門、側拉門和轉門。位于兩個外部出口或樓梯間之間的房間距安全出口或樓梯的最大距離:一級、二級建筑為25 m ,三級建筑為20 m ;位于袋形走道的兩側或盡端的房間的最大距離:一級、二級建筑為20 m ,三級建筑為15 m。
四、托兒所、幼兒園建筑的電氣防火設計。
幼兒活動房間、睡室的照明電燈功率不得大于60 W, 不應使用電暖氣、電爐、電熱器等。不得將燈具安裝在可燃構件上,不許使用臺燈、行燈及落地燈等,各種燈具距地高度應保持在2 m 以上。應選用安全密閉型的插座,其高度應在1. 7 m 以上,且所有電源線均應采用穿管暗裝的方式,不應明線敷設。
樓梯間,不應設置燒水間、可燃氣體管道等,不應設置影響安全疏散的凸出物。
五、托兒所、幼兒園建筑內部各部位裝修材料的防火設計。頂棚A級,墻面B1級,地面B2級 ,隔斷B1級, 固定家具B2級 ,窗簾B1級,其他裝飾材料B2級。(A級:不燃性建筑材料;B1級:難燃性建筑材料;B2級:可燃性建筑材料)
六、托兒所、幼兒園消防設施和器材的防火設計。
1、消火栓
托兒所、幼兒園設置在建筑體積≥10000m3的民用建筑內和高層民用建筑內的應設置室內消火栓。
2、火災應急照明
托兒所、幼兒園的下列部位應設置火災應急照明:
⑴封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室、消防電梯間及其前室或合用前室;
⑵設有封閉樓梯間或防煙樓梯間的建筑物的疏散走道及其轉角處;
⑶疏散出口和安全出口;
⑷消防控制室、自動發(fā)電機房、消防水泵房以及發(fā)生火災仍需堅持工作的其它房間。
3、疏散指示標志
托兒所、幼兒園的安全出口或疏散出口的上方和疏散走道應設置燈光疏散指示標志。
4、建筑滅火器
建筑滅火器的配置按GBJ 140―90標準執(zhí)行,滅火器的選型應適于撲救;托兒所、幼兒園火災,宜選用ABC干粉滅火器。
從近年來所發(fā)生的火災看,由電氣事故引發(fā)的火災居各類火災原因首位。發(fā)生事故的原因是各式各樣的,有電弧接地短路故障造成的火災事故,有電氣設備年久失修仍超負荷運行導致線路短路、斷路而引發(fā)的火災事故,有因架空進線時進戶處未采取防高電位侵入措施而引發(fā)的電氣火災。其中主要的是在建筑物內部裝修施工時,不能嚴格執(zhí)行國家有關技術規(guī)范,大量敷設不符合消防要求的電氣線路和配電裝置,有的將電氣線路直接敷設在可燃、易燃材料內不進行穿管保護,有的采用易燃塑料或穿管保護不到位而留下先天性火災隱患,有的直接將大功率燈具安裝在可燃物材料內不采取任何保護措施,有的則是由于使用不當而造成的電氣火災,這些都是引發(fā)電氣火災事故的主要原因。綜觀這些電氣火災事故的起因,有些是由于設計不完善或有缺陷造成的,因此在設計中就要采取有針對性的技術措施來預防火災事故的發(fā)生。1.1設計時應注意符合規(guī)程規(guī)范及技術要求在《住宅設計規(guī)范》第6.5.2條第7款規(guī)定“:每棟住宅的總電源進線斷路器,應具有漏電保護功能?!逼錀l文說明為“:接地電弧短路是常見多發(fā)的電氣火災起因,但電弧短路的電流小,一般的斷路器和熔斷器不能或不能及時切斷電源,而具有漏電保護功能的斷路器對電弧短路電流有很高的動作靈敏性,能及時切斷電源,防止電氣火災的發(fā)生?!睆臈l文說明中可以看出,該條規(guī)范主要是針對接地電弧短路引發(fā)電氣火災事故而規(guī)定的,因此必須遵守。電涌保護器能有效地防止高電位侵入,避免電器的毀壞和引起火災隱患,不僅是架空進線,在電纜進線中也應當成為電氣設備選型的標準配置。1.2設計時應考慮負荷長期發(fā)展的需要長期的過負荷運行很容易引起線路的絕緣老化從而引發(fā)火災事故,這就要求在設計中應避免此類情況的發(fā)生。經過長期的設計實踐,我們認為在設計選型時電纜考慮遠期發(fā)展應適當放大,開關可根據近期負荷需要選擇整定電流,這樣既能滿足近期負荷需要,也能滿足今后發(fā)展的要求。1.3使用新型阻燃和耐火電線電纜我國在20世紀90年代就對阻燃、耐火電線電纜制定出了相關的國家標準及試驗方法,為了有效預防電氣線路火災的發(fā)生,我們設計時應廣泛使用新型的能阻止火焰蔓延,而且能離火自熄的阻燃、耐火電線電纜,尤其是裝飾裝修工程內的線路部分,應采用ZR阻燃電線和NH耐火電纜。2保證消防設備的可靠運行2.1火災自動報警系統(tǒng)的設計
(1)合理分區(qū),確定火災自動報警系統(tǒng)的干線形式。一些建筑的結構和功能非常復雜,而且面積也很大,合理地分區(qū)并確定其干線形式是非常重要的。從筆者這幾年的設計經驗看,一個干線系統(tǒng)的規(guī)模在平面中其布線半徑最好控制在60 m以內,最大不應超過80 m。這主要出于對回路容量、總線隔離器的設置、電源布線等問題的綜合考慮,避免由于回路容量過于龐大、總線隔離器設置不合理而不能充分保護探測器、電源回路所控制動作執(zhí)行元件過多而降低系統(tǒng)可靠性的情況發(fā)生。
(2)針對一些場合的具體特點,合理選擇探測報警方式。點型火災探測器的選擇大家都比較熟悉,主要強調的是在一些特殊場合應考慮使用線型探測器,而這是大家比較容易忽視的,比如在無遮擋大空間宜選擇紅外光束感煙探測器。在電纜隧道、電纜豎井、電纜橋架、配電裝置、變壓器等處宜選擇纜式線型定溫探測器,這些細節(jié)的考慮都能有效地提高報警系統(tǒng)的可靠性。
(3)對于消防水泵、消防風機的控制應采用多線制直接手動控制。在《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》第5.3.2條中規(guī)定“:消防水泵、防煙和排煙風機的控制設備當采用總線編碼模塊控制時,還應在消防控制室設置手動直接控制裝置”,這條規(guī)定對保證系統(tǒng)設備可靠性是必要的。2.2充分保證消防供配電系統(tǒng)的獨立性消防供電應處于工程最高供電等級。
摘要:大型商業(yè)建筑防火設計一直建筑防火設計中的重點也是難點。本文在介紹大型商場建筑的建筑特征和人員特點的基礎上,分析了大型商場建筑防火設計的難點,包括了防火分區(qū)設計、安全疏散設計等,提出了解決大型商場建筑防火設計難題的一些措施,以求最大限度的滿足防火設計要求,確保建筑與人員安全。
關鍵詞:大型商場建筑;建筑特點;防火設計;難點;安全疏散;解決措施
Abstract: large commercial building fire prevention design has been the focus of building fire design is also difficult point. Based on the introduction of the large market building construction characteristics and the characteristics of the personnel, the author analyzed the large market the difficulty of building fire design, including the fire partition design, safe evacuation design etc, and puts forward some solutions to the large market building fire design problem of some of the measures, in order to satisfy fire prevention design requirements, to guarantee the safety and personnel.
Keywords: the large market construction; Building features; Fire prevention design; Difficulties; Safe evacuation; measures
近年來,隨著我國經濟的快速發(fā)展,大型商場建筑和購物中心也越來越多。與傳統(tǒng)的商業(yè)建筑相比,大型商場建筑在功能和形式上有很大不同,是集購物、休閑、娛樂、餐飲的消費場所,具有人員密集、面積大、中庭多、功能復雜等特點。但大型商場建筑也是火災事故高發(fā)的場所,火災具有特殊性和復雜性特點,因此給防火設計帶來了一定難度,特別是防火分區(qū)、安全疏散方面。因此,如何保證大型商場建筑的防火設計的合理性、可靠性是當前設計人員值得探索的話題,本文結合作者最近所設計的項目提出自己的看法,希望能起到拋磚引玉的效果。
1 大型商場建筑特點
(1)大型商場建筑具有體量龐大,人員密集,功能多樣(兼有商業(yè)和休閑功能),建筑空間內往往帶有高大、空間互通的室內空間等特征,如圖1所示。
圖1 作者所設計揭陽某商場總平面圖
(2)大型商場建筑人員以不特定人員(顧客)為主,并含有部分工作人員。在營業(yè)廳內顧客的數目是連續(xù)不斷變化的,不像觀眾廳內的觀眾數那么固定,故一般較難確定。顧客一般不熟悉商場的環(huán)境、安全出口位置,沒有進行過專門的防火培訓,在火災情況下往往做出失去理智的行為。工作人員包括營業(yè)員、保安、管理人員等。這類疏散人員的數目相對固定且易于掌握。一般地,工作人員熟悉商場的環(huán)境、消防通道、安全出口位置、滅火器與消火栓的位置、滅火器具的使用以及防火卷簾的位置與操作等。
這類建筑一旦發(fā)生火災,往往會造成較大的經濟損失和社會影響??茖W合理地進行建筑防火設計,對于及時發(fā)現火災、降低和消除火災的影響,保證人身安全和財產安全及其重要。
2 大型商場建筑防火設計難點分析
大型商場建筑是集購物、休閑、娛樂、餐飲的消費場所,多為地上4~5層建筑(地下2~3層居多),其建筑高度多在24m左右。按現行的防火設計規(guī)范,此類建筑消防設計應遵照GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱GB50016-2006),或GB50045-95(2005年版)《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱GB50045-95)。而上述規(guī)范對大型商場建筑并無專門的條款,在消防設計過程中大型商場建筑常遇到的主要難題有以下幾個方面。
2.1 防火分區(qū)劃分與防火分隔問題
(1)大型商場建筑往往采用共享中庭結合商業(yè)步行街的設計形式與防火規(guī)范對于防火分區(qū)的要求存在著矛盾。GB50016-2006第5.1.7條規(guī)定:商業(yè)建筑防火分區(qū)在設有自動噴水滅火系統(tǒng)時,允許最大建筑面積不應大于5000m2。
(2)大型商場建筑的地下一層往往設置超市等商業(yè)狀態(tài),由于其上部體量大,其地下層建筑總面積往往超過20000m2,GB50016-2006第5.1.13條GB50045-95第4.1.5B.4條規(guī)定:當地下商店總建筑面積大于20000m2時,應采用防火墻進行分隔,且防火墻上不得開設門窗洞口。
2.2 安全疏散設計問題
(1)大型商場建筑由于體量大,造成疏散距離難以滿足規(guī)范規(guī)定的要求。GB50016-2006第5.3.13條規(guī)定樓梯間出口應能直通室外,當層數不超過4層時,可將直通室外的安全出口設置在距離樓梯間不大于15m處。GB50016-2006第5.3.13條、GB50045-95第6.1.7條規(guī)定建筑內展覽廳、營業(yè)廳等,其室內任何一點至最近疏散出口的直線距離不宜大于30m。對于建筑短邊大于70m的大型商場建筑,其首層樓梯間的設置或標準層的疏散距離即難以滿足規(guī)范上述要求。
(2)大型商場建筑疏散寬度成為該類型建筑消防設計的另一個難點。GB50016-2006和GB50045-95均對建筑設計的疏散寬度指標有較為詳細的規(guī)定,但對于人員指標,GB50016-2006第5.3.17條引入了面積折算值、換算系數等參數給出了人數確定方法,而GB50045-95未給出人數確定方法。
2.3 電影院等人員密集場所設置在較高樓層問題
大型商場的建筑經營業(yè)態(tài)要求不僅有商業(yè)、餐飲,往往還設置有電影院、KTV等人員密集場所等需要。GB50045-95第4.1.5條規(guī)定:高層建筑內的觀眾廳、會議廳、多功能廳等人員密集場所,應設在首層或二、三層;當必須設在其它樓層時,除本規(guī)范另有規(guī)定外,尚要求一個廳、室的建筑面積不宜超過400m2,一個廳、室的安全出口不應少于兩個。GB50016-2006和GB50045-95均要求歌舞廳、卡拉OK廳、游藝廳等歌舞娛樂放映場所,設置在首層、二層或三層的靠外墻部位。
由于業(yè)態(tài)布局需要,大型商業(yè)的電影院往往布置在建筑頂部區(qū)域(較高樓層),其規(guī)范適用容易造成混亂(放映廳或觀眾廳不清晰),且疏散難以完全獨立,給設計和消防監(jiān)督帶來困難。
3解決措施
3.1 引入性能化消防設計理念進行建筑防火設計
性能化消防設計是借助消防安全工程學的方法和手段,在對具體建筑物的火災風險、火災發(fā)展狀況以及主動和被動防火措施的實際效果進行個案評估的基礎上,確定該建筑所需要的消防措施的設計方法。消防安全工程學是將最新的消防技術和火災科學研究成果應用于實際消防工程設計和安全評估的橋梁。它涉及火災發(fā)展蔓延、煙氣流動及控制、火災探測及撲救、建筑及材料對火反應特性、人員疏散逃生、人員在火災中的行為等有關的多個學科,包括物理、化學、心理學和社會學等。目前世界許多國家和地區(qū),在進行建筑消防設計,特別是一些復雜和新穎建筑的消防設計時,性能化消防設計方法已被認可并被廣泛采用。
大型商場的消防安全目標主要包括:人員疏散安全目標,防止火災大面積蔓延、減少財產損失,盡量減少對運營的干擾,保證結構安全等。
本著安全適用、技術先進、經濟合理的原則,采用以性能化為基礎的消防設計理念和方法,對大型商場人員的防火分區(qū)與分隔、安全疏散、煙氣控制、消防設施等內容進行分析確定適當的消防策略。對于國內規(guī)范有明確規(guī)定的系統(tǒng)及區(qū)域,其消防設計應執(zhí)行國內規(guī)范規(guī)定。
3.2 完善建筑防火設計規(guī)范,增加其針對性和可操作性
對于大型商場中庭及步行街的消防策略,應在調研基礎上,從滿足消防安全目標出發(fā),制定適用可行的條款,對防火分區(qū)與分隔、疏散設計和消防系統(tǒng)設計給出明確規(guī)定。作為公共建筑人員不確定性場所的典型,商業(yè)購物中心建筑疏散人數計算方法爭議比較大,直接影響著疏散寬度指標的確定,影響著人員的疏散安全。應在調研的基礎上,根據商業(yè)建筑的建筑形式和經營方式,火災特點及人員構成情況,針對不同類型場所合理規(guī)定疏散人數指標。
(1)對于商業(yè)百貨、精品店區(qū),按現行處理方法,有“面積折算值”、“換算系數”、“營業(yè)廳和為顧客服務用房的面積”等相關指標,但這些指標存在著實際操作時容易導致概念混淆的問題。建議按國際通行做法,采用營業(yè)區(qū)總建筑面積(含區(qū)域內所有設施區(qū)域所占的面積)乘以商業(yè)綜合人員密度指標進行確定。
(2)對于餐飲區(qū),在設計時難以將營運時的座位數確定下來,建議采用營業(yè)區(qū)總建筑面積(含區(qū)域內所有設施區(qū)域所占的面積)乘以餐飲區(qū)綜合人員密度指標進行確定。
(3)對于中庭及公共走廊區(qū)域,現行規(guī)范中未對此作出明確規(guī)定,中庭及公共走廊作為大型商業(yè)建筑的重要組成部分,在大型商業(yè)建筑中占據較大的比重,這些區(qū)域的人員荷載不容忽視。建議采用其建筑面積乘以其人員密度指標進行確定。如圖2所示。
圖2 商場中庭及公共走廊平面圖
(4)對于電影廳等具有固定座位的場所,疏散人員荷載建議以固定座位數為基數,并應考慮一定比例的工作人員。電影廳以外的休息廳可考慮一定的候場人員。
3.3 大型商場的消防設計探討
(1)基于中庭、步行街及其周圍區(qū)域的建筑特征和使用功能特點,采用“防火艙”結合“準安全區(qū)”策略,合理處理中庭與店鋪之間的防火分隔。對于中庭周邊空間設置的精品店及餐廳等場所,可采用“防火艙”的處理方式,將火災煙氣控制在較小范圍。即采用耐火極限不小于1.0h的防火分隔構件(包括實體防火隔墻、帶噴水保護的防火玻璃構件及鋼化玻璃加窗式噴頭保護構件等)和1.0h的不燃燒體屋頂,同時其內部還應設置火災自動報警、自動噴水滅火系統(tǒng)及機械排煙系統(tǒng),并適當控制其面積。將中庭和步行街作為“準安全區(qū)”,限制火災荷載并控制內裝修為不燃裝修,以確保該區(qū)域火災時作為相對的安全區(qū)域,以解決疏散距離過大或首層疏散樓梯不能直接對外的問題。為保證中庭和步行街作為準安全區(qū),還應合理確定其排煙方式、自動報警及滅火系統(tǒng)。
(2)基于大型商場的建筑特征、商業(yè)布局和人員特點,建議不同區(qū)域的疏散指標。
(3)對于電影院等人員密集場所設置在頂層問題,一方面應嚴格控制每個廳室的建筑面積,并采用防火單元的處理方式,將其與周圍空間進行嚴格的防火分隔,其內設置自動報警、自動滅火和機械排煙系統(tǒng),使人員得以及時疏散,并控制火災煙氣不向外部蔓延擴大。另一方面應合理疏散設計,建議每個防火分區(qū)至少設置一部獨立的、直通室外安全區(qū)域的疏散樓梯,保證人員疏散過程的安全。
4 結束語
綜上所述,大型商場建筑防火設計與一般商業(yè)建筑相比,防火設計差異大、難度也高。在防火設計時,應該結合大型商場建筑發(fā)生火災的特點出發(fā),進行防火的綜合設計,重點是科學合理的進行防火分區(qū)和人員密集場所的安全疏散等方面的設計,這樣才能最大限度的滿足防火設計要求,降低和消除火災的影響,保證建筑與人身財產安全。
參考文獻
關鍵詞:消防;性能化防火設計;火災隱患
中圖分類號:TU892
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2013)04-0129-01
1.引言
在實際工作中發(fā)現,大部分的小型場所由于內部結構問題,無法滿足《建筑設計防火規(guī)范》中關于疏散、排煙、給水等方面的要求,同時由于此類先天性火災隱患的影響,造此類場所火災事故中的亡人比例居高不下,比如:福建長樂拉丁酒吧火災,酒吧建筑面積198m2,卻死亡15人;遼寧阜新藝苑歌舞廳火災,舞廳建筑面積253m2,更是造成233人死亡,雖然近年來不斷整治此類場所,但各級消防部門仍然深受此類火災的困擾。本文以一典型家庭式旅館為例,通過性能化防火設計思路,以期為解決小場所先天性火災隱患提供另一觀點。本文根據英國標準學會組織的“消防安全工程學原理在建筑防火設計中的應用指南”
(BSDD 240)進行性能化防火設計。
2.性能化防火設計的概念
所謂性能化防火設計,是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建筑防火設計方法,是針對特定建筑對象確立消防安全目標,提出消防安全問題的解決方案,并采用被廣泛認可或驗證為可靠的分析工具和方法,對方案設計在建筑對象中的火災場景進行確定性和隨機性定量分析,以判斷不同解決方案所體現的消防安全性能是否滿足消防安全目標,從而得到最優(yōu)化的防火設計方案,為建筑結構提供最合理的防火保護。它是傳統(tǒng)消防設計方法的一種替代辦法,描述能夠達到某種規(guī)定性能水平的設計。
3.初步設計
3.1確定建筑(設計對象)的特點
建筑使用性質:賓館,建筑面積:650m2,建筑層數:5層,建筑高度:17m,無火災自動報普系統(tǒng)、無自動噴水滅火系統(tǒng)、無封閉樓梯間,樓梯間無自然排煙窗口。此建筑為家庭式旅館的常見設計。
3.2確定消防安全總體目標
該賓館五層某房間發(fā)生火災,二至五層的住客和工作人員仍能通過疏散通道,疏散到安全地點。
3.3將定性的消防安全目標轉化為定量的性能化判據
3.3.1人員疏散情況的影響因素
3.3.1.1煙氣進入疏散通道達到的人所能忍受的煙氣濃度極限而無法疏散;有毒氣體濃度判據以CO濃度達到0.25%就將會對人構成威脅。
3.3.1.2火災對疏散通道產生熱輻射達的人所能忍受熱輻射的極限而無法疏散;當人體接受的熱輻射通量超過0125 WPcm2時將會造成嚴重灼傷。在火災中,當上層煙氣層的溫度高于180℃時,它對人體的輻射危害將達到這個程度,通過FDS5.0進行模擬,在起火后200s左右煙氣層降到2m的高度附近,煙氣層溫度最高在180℃左右,10min后煙氣基本降到地面高度,這個場景的可用逃生時間為200s。
3.3.1.3建筑內發(fā)生轟然,人員無法疏散。采用(BSDD 240)推薦的方法來預測轟燃可能發(fā)生的時間。T=((起火房間總面積×7.8+開口面積×開口高度×378)/0.047)0.5=111(s)
綜合考慮以上3種判據,其中任何一個判據達到危險狀態(tài)就認為火災達到危險狀態(tài)。
3.3.2安全疏散時間
在發(fā)生火災的緊急情況下,人員的安全疏散時間(Te)包括火災探測時間(Ta),人員反應時間(Tr)和人員運動時間(Tm):Te=Ta+Tr+aTm(式中:a——保險系數,本研究取1.5),由于該建筑無火災探測系統(tǒng),本文將火災的探測時間為3min。人員反應時間Tr的計算參照國內外的統(tǒng)計數據:當采用消防廣播作為語音現場指揮時,Tr4min??紤]到本文討論的建筑無消防廣播、瞽鈴等設施,保守起見,本文按人員反應時間為6min取值。人員運動時間通過火災疏散模擬軟件計算得到。該建筑內部共有床位35張,測算出疏散人數為35(住客)+4(工作人員)=39人,通過FDS5.0計算,人員的運動時間為44s。因此,人員在滿員情況下從五層最遠點安全疏散時間為Te=Te=Ta+Tr+aTm=180+360+1.5×44=606(s)
4.評估
以人員在滿員情況下從五層最遠點安全疏散時間606s為人員實現安全疏散的臨界點,從影響人員疏散情況的3種情況以及人員的安全疏散時間中的火災探測時間和人員反應時間進行設計,滿足人員安全疏散的時間要求。在下面筆者將分為5個子項進行討論:
4.1煙氣進入疏散通道達的人所能忍受的煙氣濃度極限而無法疏散:由于建筑內部裝修材料的不同,無法有效計算煙氣中有毒氣體濃度,因此在此建議房間內不應使用B1級以下裝修材料,疏散通道內必須使用排煙設施。
4.2火災對疏散通道產生熱輻射達到人所能忍受熱輻射的極限而無法疏散:因為影響熱輻射因素主要為房屋建筑材料的使用,因此在此建議客房門應使用木質防火門,同時建筑內部不能使用非實心磚等建筑材料。根據FDS軟件模擬,在此情況下,熱輻射達到人體無法忍受穩(wěn)定的時間將增加100s,故內部人員將有300s的疏散時間
4.3建筑內發(fā)生轟然,人員無法疏散:建筑內發(fā)生轟然的條件是燃燒前期氧氣供給不足,燃燒進行的初期時大量氧氣進入室內,造成轟然的發(fā)生,因此在此建議客房內不應使用特種玻璃,只可使用普通玻璃,以確?;馂陌l(fā)生初期玻璃能及時達到脆化程度,同時將客房門采用密閉措施,隔絕與疏散通道的煙氣流動。
4.4火災探測時間:可通過設置火災探測系統(tǒng)降低火災探測時間,在公式中可得出,參照國內外的統(tǒng)計數據當采用火災探測系統(tǒng)人員的安全疏散時間將降至256s。
4.5人員反應時間:可通過設置消防廣播或警鈴等設施降低人員反應時間,在公式中可得出,當采用消防廣播作為語音現場指揮時,根據計算人員的安全疏散時間后時間將降至426s,當采用普鈴時根據計算人員的安全疏散時間后時間將降至546s,若同時采用消防廣播和火災探測系統(tǒng)時,人員的安全疏散時間將降至256s。
5.結語
由此可見,在不設置火災探測系統(tǒng)和消防廣播或警鈴等設施時,建筑層數達到五層是無法實現安全疏散的目標。由于家庭式旅館的特殊性。為了實現火災發(fā)生時火災規(guī)模在控制下的目標,建議在疏散通道和樓梯間內使用A級裝飾材料,房間內使用B1級以上裝飾材料,以有效減輕建筑內火災核載,客房門應使用木質防火門,同時建筑內部不能使用非實心磚等建筑材料。且必須采用火災探測系統(tǒng)、消防廣播或警鈴等任意一種設施。
參考文獻:
關鍵詞:民用建筑;防火;安全
隨著建筑科技的不斷進步與發(fā)展,建筑產業(yè)的不斷完善,對建筑的各方面要求也是不斷提高。在城市產生出各具特色的建筑類型,不論在體量還是在建筑高度、建筑功能方面均是不斷在創(chuàng)造新的極限。對建筑本身各項技術要求,相應也是不斷提高。例如建筑防火、建筑節(jié)能、建筑構造、建筑工藝等。本文對建筑防火設計進行討論如下。
建筑防火設計的首要目標是防止和減少建筑火災危險,保護人身和財產安全。在建筑設計中,要認真貫徹“預防為主,防消結合”的消防工作方針,做好建筑防火設計,做到“防患于未然”。
作為建筑設計師,要掌握火災蔓延和發(fā)展等相關知識,在設計中采取可靠有效的防火設計措施,這既是建筑設計防火的主要設計任務。防火措施,主要指降低火災荷載密度和建筑及裝修材料的燃燒性能;控制火源,進行必要的分隔;合理設定建筑物的耐火等級和構件的耐火極限等,并根據建筑物的使用功能、空間平面特征和人員特點設計合理、正確的安全疏散設施與有效的滅火設施,預防和控制火災的發(fā)生及其蔓延。同時,面對大、中城市的高層建筑林立的現實情況,針對其火災危險性大的特點,設計時更應加倍精心,做到安全與適用、技術先進,經濟合理。
建筑火災是指發(fā)生于各種認為建造的物體之內的火災,也就是燒毀建筑物及其收容物品的火災。建筑火災主要分為四個階段:①火災初起階段(轟然前);②火災成長階段(轟然);③火災旺盛階段(轟然后);④火災衰減階段(熄滅)
近年來,隨著現代化建設事業(yè)的迅猛發(fā)展,大規(guī)模、高標準的建筑越來越多,特別是高層建筑可謂日新月異,絢麗多彩。高層建筑有節(jié)約城市用地和豐富空間造型等優(yōu)點,但也有造價高,火災危險性大等方面問題。
建筑物起火的原因是多種多樣、錯綜復雜的,通常引起火災的原因有以下幾類:因明火引起的火災、因暗火引起的火災、因用電和電氣設備事故而引起的火災、因雷擊放電而引起的火災、突發(fā)地震或戰(zhàn)爭來不及采取切斷電源等用電設備而引起火災等。對于建筑設計的角度來看,防止建筑物火災威脅的主要要求有如下幾點:①從整體城市及園區(qū)規(guī)劃角度抓起,合理布置建筑總平面,特別是高層密集的區(qū)域,做好消防通道、消防水源的設計,以利于火災時消防撲救的正常有利進行;②合理設計布置建筑平面和空間功能及關系科學劃分防火分區(qū),設置有效的防火分隔,以利有效的控制火災蔓延,充分滿足國家防火相關規(guī)范要求,科學合理設置安全疏散;③合理科學選定建筑材料及構配件,以保證建筑物的耐火能力;④做好建筑構造的防火要求,特別是穿越防火墻和樓板的管線洞口縫隙的封堵嚴密、以及幕墻構造防火分隔,窗間墻窗檻墻寬度要求、豎井構造等的防火設計要求;⑤各專業(yè)之間的密切配合,采用科學有效的防火、通風排煙、報警系統(tǒng)和沒火裝置等自救措施,能夠迅速準確的掌握火情展開撲救,保證建筑物火災隱患降到最低點;⑥保證建筑結構具有規(guī)定的耐火強度,以保證建筑內人員在規(guī)定的時間內能夠安全逃生。
而建筑火勢蔓延的方式主要有:1.熱傳導;2.熱輻射;3.熱對流。
其中熱傳導是通過導熱好的建筑構件或設備,使得火勢蔓延到相鄰房間進行的,防護解決辦法是在建筑物內設置合理的防火分區(qū),保證主要承重構件的耐火性能;其中熱輻射指熱由熱源以電磁波的形式直接放射的周圍物體上,比較好的解決辦法是建筑物與建筑物之間保有一定安全的建筑間距;其中熱對流指幟熱的燃燒物、煙氣與空氣之間相互流動的現象,主要防護辦法是合理分割建筑物內部豎井,門窗,易于傳遞煙火的部位,另外加設排煙和噴淋滅火系統(tǒng)等防火設備。
以上均為建筑功能方面的防火設計,就建筑本身建筑材料來說,其防火的性能既可燃性能亦是是非常重要的,它是建筑防火安全的很重要的部分。根據現行規(guī)范及現行《全國民用建筑工程設計技術措施2009》中規(guī)定,建筑外墻保溫系統(tǒng)和材料選型、外墻裝飾材料、建筑幕墻:除應符合現行國家有關建筑設計防火規(guī)范的規(guī)定外,目前還應符合公安部、住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合的“《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》的通知”(公通字[2009]46號)文件的要求。
對于建筑防火,難度較大的就屬高層建筑,隨著我國經濟和城市建設的迅猛發(fā)展,高層建筑日趨增多,嚴格的防火設計,根據高層建筑火災的特點:①火勢蔓延快,蔓延途徑多;②疏散困難容易造成重大傷亡;③層數多,撲救難度大;高層建筑功能復雜,火災隱患多等。根據以上高層火災的主要特點,為了防止和減少高層民用建筑火災的危害,保護人身和財產的安全,我國制定了《高層民用建筑設計防火規(guī)范》,針對高層建筑發(fā)生火災的特點,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全使用,技術先進,經濟合理。利用先進的自動消防系統(tǒng),使高層建筑的防火、滅火技術達到了一個較高的水平,并且需要建筑師具備對建筑防火設計的充分理解,配合嚴格高層民用建筑消防設計建審工作和工程施工管理工作,高層建筑消防設計的建審和施工是否符合消防規(guī)范,把好這一關不但可以減少火災隱患,還可為今后安全使用提供保障。
對于建筑設計者來說,不同的建筑類型,其防火設計的要求各有不同。對于公共建筑來說,例如大型體育場館、大型酒店、大型賓館、歌舞娛樂場所等公共建筑,因其建筑面積較大,人員較密集,共建內停留人員對建筑內部情況不熟悉,火宅危險系數較高,一旦發(fā)生火宅,后果比較嚴重,這對建筑防火和安全疏散有更高的要求,尤其是高層公共建筑難度更大,在這種情況下對建筑使用的材料的防火性能和建筑本身的防火疏散科學合理型,建筑噴淋系統(tǒng)和報警系統(tǒng)等的消防設施要求更高, 并應嚴格遵守國家相關規(guī)范及技術措施,符合國家及當地消防部門的有關規(guī)定.
總言之隨著我國建筑材料和建筑構造及建筑設備等的不斷進步完善,建筑防火設計方面的不斷科學合理,加之人民消防安全意識的增強和社會消防配套能力的不斷提高,我國的建筑消防安全會越來越成熟,越來越科學。
參考文獻