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本文作者:趙偉剛 單位:洛陽市消防支隊
消防性能化設計
1存在的問題
因為本建筑的體量過大,在現(xiàn)行規(guī)范范圍內(nèi)仍然存在一些無法解決的困難。具體為:①建筑中間大商業(yè)區(qū)無自身安全出口;②疏散樓梯不能直通室外;③超市及地上商業(yè)疏散寬度不足[1]。
2性能化分析解決方法
(1)為解決洛陽泉舜財富購物中心的中間大商業(yè)區(qū)無自身的安全出口、部分樓梯間在首層不直通室外的問題,設計中采用將中庭的通道區(qū)域作為“亞安全區(qū)”的設計方案?!皝啺踩珔^(qū)”的實現(xiàn)需要保證以下幾個條件:①中庭通道區(qū)域無固定火災荷載;②控制中庭周邊商鋪或商業(yè)火災煙氣不進入中庭;③即使中庭周邊商鋪或商業(yè)內(nèi)發(fā)生失效火災,煙氣溢出進入通道區(qū)域,也能被排煙系統(tǒng)迅速排出,不會對中庭人員造成危害[2]。
(2)疏散寬度不足的問題。對超市及地上商業(yè)疏散寬度不足的問題采取如下措施:①增加開向相鄰防火分區(qū)的疏散門,使得起火防火分區(qū)內(nèi)有較為充裕的疏散寬度,并盡量縮短人員的逃生路線行走距離;②自動噴水滅火系統(tǒng)采用快速響應噴頭,使得在火災發(fā)生或發(fā)展初期即可被撲滅或抑制,以控制火災發(fā)展規(guī)模,延長人員安全疏散的可利用時間;③在原設計的基礎上適量加大機械排煙量。
在此基礎上分析地下一層超市和地上商業(yè)部分的火災危險性,設定最具有代表性的火災場景。通過對加強消防措施下的建筑的火災危險性進行研究,判斷人員是否能安全疏散,從而判斷建筑在消防措施加強的情況下能否保證人員的安全疏散。
性能化設計模擬分析
1步驟
①分析現(xiàn)場狀況:防火分區(qū)、疏散設計、防排煙系統(tǒng);②設定安全目標:人員安全,財產(chǎn)安全;③選擇分析方法:定性、定量、計算機模擬;④分析影響因素:建筑結構,自救系統(tǒng),使用情況;⑤給出分析報告:到達危險狀態(tài)時間tH。各時間關系見圖1?;馂牡竭_危險狀態(tài)時間為tH,人員疏散完畢的時間為tE,當tH>tE時,能保證人員安全疏散。
2性能化設計中火災場景設置
(1)地下商業(yè)火災場景B1?;鹪垂β?.8MW,火災類型t2快速火。以此檢驗火災時機械排煙系統(tǒng)的有效性和人員能否安全疏散。
(2)1層商業(yè)火災場景A1,設于中庭走道防火分區(qū)14中庭?;鹪垂β?.0MW,火災類型t2快速火。檢驗地下1層防火分區(qū)14中庭發(fā)生火災時中庭機械排煙系統(tǒng)的有效性,考察人員是否能安全疏散,進而驗證中庭定義為“亞安全區(qū)”能否成立。
(3)1層商業(yè)火災場景A4,A5,設于防火分區(qū)13商場內(nèi)?;鹪垂β?.0MW,火災類型t2快速火。檢驗商場內(nèi)自動滅火系統(tǒng)未動作的情況,機械排煙系統(tǒng)的有效性,考察人員是否能安全疏散。
(4)2層商業(yè)火災場景A6,設于2層防火分區(qū)2主力店內(nèi)?;鹪垂β?.0MW,火災類型t2快速火。檢驗火源附近的一部樓梯被封堵,檢驗在部分疏散出口不可用的情況下,2層防火分區(qū)2發(fā)生火災時機械排煙系統(tǒng)的有效性,考察人員是否能安全疏散。
(5)2層商業(yè)火災場景A7,設于2層防火分區(qū)7商場內(nèi)?;鹪垂β?.0MW,火災類型t2快速火。檢驗在自動噴水滅火系統(tǒng)失效的情況下,2層防火分區(qū)7發(fā)生火災時機械排煙系統(tǒng)的有效性,考察人員是否能安全疏散。
3計算結果
(1)人員載荷按GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《建規(guī)》)第5.3.17條第4、5項計取,影城內(nèi)各放映廳人數(shù)的確定,參考建筑圖紙中放映廳的座位數(shù)確定。人員疏散模型軟件采用Pathfinder,根據(jù)模擬計算結果進行分析,具體見表1。
(2)人員疏散時間:緊急情況下的人員全部疏散完畢時間包括火災探測時間(talarm)、人員反應時間(tresp)和人員疏散運動時間(tmove):te=talarm+tresp+tmove。本性能化設計中將talarm設為60s,tresp設為120s。通過軟件模擬計算,以煙氣層能在人員疏散過程中保持在危險高度處能見度不低于10m、溫度不超過50℃、濃度不超過500ppm為安全判斷依據(jù),人員疏散結果匯總?cè)绫?。
性能化設計的主要措施
本文采用“亞安全區(qū)”的設計概念來解決洛陽泉舜財富中心購物中心中間大商業(yè)無自身的安全出口、部分樓梯間在首層不直通室外的設計難點。
1中庭防火分區(qū)應采取的消防安全措施
(1)中庭通道區(qū)域禁止布置商鋪、展示等,禁止進行任何商業(yè)活動。
(2)中庭通道區(qū)域的頂棚、墻面、地面裝修材料和固定家具采用不燃材料;商鋪的頂棚、墻面、地面裝修材料采用不燃材料,固定家具采用不燃或難燃材料。采光頂棚應為不燃材料,耐火極限應滿足規(guī)范要求。
(3)中庭的電氣線路應使用低煙無鹵阻燃型電纜。
(4)中庭通道區(qū)域回廊及周邊店鋪的自動水噴淋滅火系統(tǒng)均采用響應溫度為68℃的快速響應噴頭。
(5)大商業(yè)與中庭通道區(qū)域間應采用防火墻、特級防火卷簾和甲級防火門或防火隔間進行防火分隔。
(6)商鋪作為防火單元,最大允許建筑面積為300m2。商鋪與中庭通道區(qū)域間采用防火墻、特級防火卷簾和甲級防火門或防火隔間進行分隔。商鋪、商業(yè)等之間采用耐火極限不小于3.0h實體墻分隔。
(7)連接樓梯間前室與中庭通道區(qū)域的走道,其兩側(cè)應為耐火極限不小于2.0h的實體墻,走道端部應設甲級防火門,走道內(nèi)應采用不燃材料裝修。
(8)中庭頂部應設置機械排煙,排煙量按換氣次數(shù)不小于6次/h計。
(9)商鋪內(nèi)應設置機械排煙,排煙量應符合《建規(guī)》第9.4.5條的規(guī)定。
(10)中庭內(nèi)設置火災自動報警系統(tǒng)和現(xiàn)場廣播系統(tǒng)引導疏散。
(11)中庭內(nèi)不應設置任何影響人員疏散的設施,地面或墻面應設置保持視覺連續(xù)的疏散導流標識。
(12)中庭兩側(cè)設室內(nèi)消火栓,間距不大于30m,每層設消防器材站。
2疏散措施
(1)對于負1層超市部分區(qū)域疏散寬度不足的問題,當其他設計均滿足相關規(guī)范要求的情況下還采取如下加強措施:①負1層超市區(qū)域的自動噴水滅火系統(tǒng)采用快速響應噴頭。②疏散寬度不足的防火分區(qū)應在防火墻上增設開向相鄰防火分區(qū)的甲級防火門,使得防火分區(qū)內(nèi)的疏散寬度滿足規(guī)范的要求。
(2)對于1~4層商業(yè)區(qū)域疏散寬度不足的問題,當其他設計均滿足相關規(guī)范要求,并采取如下加強措施:①1~4層商業(yè)區(qū)域應在防火墻上增設開向相鄰防火分區(qū)的甲級防火門,使得防火分區(qū)內(nèi)的疏散寬度及疏散距離滿足規(guī)范的要求。②1~4層商業(yè)區(qū)域的機械排煙量應按《建規(guī)》允許最大防煙分區(qū)面積乘以120m3/(h•m2)計算。
結束語
洛陽泉舜購物中心的消防設計是結合現(xiàn)行消防設計規(guī)范與性能化防火設計做出的,是根據(jù)商業(yè)建筑的實際情況和規(guī)范具體要求的合理嘗試。但人的行為和商業(yè)的業(yè)態(tài)是多樣和變化的,火情也是多變的,商場內(nèi)部的布置也是各種各樣,因此在設計上應保證各防火分區(qū)劃分簡明合理,同時保證疏散通道的通暢性和消防設施的可靠性,消除火災隱患,這才是保證商業(yè)建筑消防安全的關鍵。
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