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公共建筑防火設計規范范文1
關鍵詞:建筑 步驟 防火設計
中圖分類號: TU2 文獻標識碼: A
建筑防火設計是在建筑設計中,根據建筑物的材質、結構、用途等,結合建筑物火災時的著火特性,采取必要的建筑防火措施所進行的設計。本文按照建筑防火設計的步驟來介紹防火設計的注意事項。
1確定所設計的建筑的適用的規范
我國現行建筑防火設計規范將建筑分為《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》及一些特殊建筑設計防火規范等。《建筑設計防火規范》(一般稱“低規”)適用于9層及9層以下的住宅和建筑高度不超過24米的其他民用建筑,以及建筑高度超過24米的單層公共建筑,單層、多層和高層工業建筑。《高層民用建筑設計防火規范》(一般稱“高規”)適用于10層及10層以上的居住建筑;建筑高度超過 24米的公共建筑。當高層建筑的建筑高度超過250米時,建筑設計采取的特殊防火措施,應提交國家消防主管部門組織專題研究、論證。
其中要注意:建筑高度與規劃要求的建筑高度的計算方法有所不同。規劃要求的建筑高度一般由室外地坪至女兒墻頂。防火規范指的建筑高度是由室外地坪至檐口(坡屋頂)或屋面面層。
最后根據使用功能等工程信息確定所使用的相關專業規范,不同功能的建筑除了遵守通用規范外,還要遵守相應的專業規范。
2 確定建筑物的耐火等級
劃分建筑物耐火等級是建筑設計防火規范中規定的防火技術措施中最基本的措施。應根據建筑物的重要性、規模、用途確定建筑物的耐火等級。我國按建筑常用結構類型的耐火能力劃分為四個耐火等級,高層建筑必須為一或二級。《高規》、《低規》以及各專業規范中都對不同規模、用途的建筑規定了最低的耐火等級。要求建筑物在火災高溫的持續作用下,墻、柱、梁、樓板、屋蓋、吊頂等基本建筑構件,能在一定的時間內不破壞,不傳播火災,從而起到延緩和阻止火災蔓延的作用。建筑的耐火能力取決于構件的耐火極限和燃燒性能,在不同耐火等級中對二者分別作了規定:構件的耐火極限主要是指構件從受火的作用起,到被破壞(如失去支承能力等)為止的這段時間(按小時計);構件的材料依燃燒性能的不同有燃燒體(如木材等)、難燃燒體(如瀝青混凝土、刨花板)和非燃燒體(如磚、石、金屬等)之分。建筑物耐火等級確定后,就為總平面布置、各層平面圖布置和建筑防火分區劃分、各部位建筑構件的燃燒性能和耐火極限的確定以及設備、電氣專業等一系列消防設施的設計提供了依據。
注意:高層建筑的耐火等級應分為一、二兩級,確定建筑物的耐火等級,應按照組成建筑物構件的燃燒性能和耐火極限的最低者而定,只要其中某一項不符合要求,都應定為下一級。
3. 進行建筑單體的防火設計
建筑單體的防火設計是單體方案設計的重要組成部分,往往是與單體方案同步進行的。建筑單體的防火設計主要包括合理的布置安全疏散出口和劃分防火分區。
3.1劃分防火分區
3.1.1目的:劃分防火分區主要是當建筑物發生火災時,有限地把火勢控制在一定范圍內,確保室內人員能安全疏散,為消防撲救工作創造條件。
3.1.2類型:防火分區的類型主要分為水平防火分區和豎向防火分區兩類。
水平防火分區主要是防止火災向樓層水平方向蔓延,從而有效的控制火災受害面積,使建筑物的其它部位免受到損壞。防火分隔物可分為兩類:一類是固定、不可活動式的,如建筑物中的內外墻體、樓板、防火墻等;另一類是活動、可啟閉式的,如防火門、防火窗、防火卷簾、防火水幕等。它們能在一定的時間內有效阻止火災蔓延。
豎向防火分區主要是防止火災沿豎向井道迅速向上蔓延一直到屋頂,其主要分隔物有防煙樓梯間,封閉樓梯間和具有一定耐火性能的樓板等。
注意:當建筑物需要有較大空間時,防火墻的存在可能會影響房間的連續性,這種情況下只能采用防火卷簾及水幕代替防火墻,以補救因不能設防火墻而出現的火災危險,防火卷簾門的設計要符合《鋼質防火卷簾通用技術條件》(GB14102-93)規范,進行合理的布置。
3.1.3防火分區的平面布置:建筑平面設計中,根據建筑設計防火規范中的耐火等級、使用性質、平面功能、層數、面積、樓層所處上下位置及是否設置火災自動滅火系統等因素確定平面的防火分區,同時繪制每層的防火分區圖,并標示每個防火分區的面積。
3.2安全疏散出口
3.2.12數量:一般情況下每個防火分區均須設置不少于兩個安全出口,但當建筑規模較小時可根據面積、層數、疏散人數、樓層所處位置等因素設置一個安全出口。同時,應在防火專篇中詳細闡述理由及所符合規范相應條款。
3.2.3距離限制:在建筑設計防火規范中,針對建筑物的耐火等級、使用性質、房間所處位置等條件,分別做了較詳細的規定。防火設計時應根據具體情況,分別說明各部位的安全疏散距離是否滿足規范的限定值。
3.2.4公共建筑樓梯、走道、疏散外門各自總寬度的計算:建筑設計防火規范中,針對建筑物內每層疏散人數,人均面積指標做了詳細規定。防火設計時應根據疏散人數經過計算確定各部位的凈寬度。重點是疏散樓梯間的門和梯段的凈寬及建筑物底層對外出口門的凈寬,并在防火專篇中詳細說明計算公式中各項系數的取值及對規范的符合性。電梯(包括消防電梯)和自動扶梯都不能作為疏散的工具。
3.2.5疏散樓梯間的確定:疏散樓梯間主要有非封閉樓梯間,封閉樓梯間,防煙樓梯間等幾種,在防火設計中應根據建筑物使用功能等。具體情況按建筑防火規范的規定相應設置。
注意:還應特別注意大空間的最不利位置的安全疏散距離。這一點有時候往往被忽視。
4 建筑構造的防火設計
重點部位的防火構造是建筑單體防火設計的重要組成部分,是確保建筑防火能力的重要保證。根據工程實踐經驗,應注意以下幾點:
(1) 防火墻:現在“低規”和“高規”統一規定,只要耐火極限不小于3小時的墻體均可作為防火墻。
(2) 各種豎向管道井:電纜井、管道井、排煙道、排氣道、垃圾道等豎向管道井,由于上下聯通,極易形成煙囪效應,加速火勢蔓延。因此,豎向管道井應分別獨立設置;其井壁應為耐火極限不低于1.00h的不燃燒體。各種豎向管道井應每隔一定層數要進行封堵。
《低規》中規定“建筑內的電纜井、管道井應在每層樓板處采用不低于樓板耐火極限的不燃燒體或防火封堵材料封堵。”《高規》中規定“建筑高度不超過100m的高層建筑,其電纜井、管道井應每隔2~3層在樓板處用相當于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔。”
(3)封閉樓梯間:封閉樓梯間是指用耐火建筑構件分隔,能防止煙和熱氣進入的樓梯間。高層民用建筑和高層工業建筑中封閉樓梯間的門應為向疏散方向開啟的乙級防火門。
參考文獻:
[1]中華人民共和國公安部.建筑設計防火規范[Z].北京:2006.
[2]李峰.建筑防火設計中容易忽視的幾個問題[J].消防科學與技術,2002,(03).
公共建筑防火設計規范范文2
【關鍵詞】大型商業建筑;重要公共建筑;不同功能區
一、建筑的分類
(一)現今的商業建筑的發展大多朝大型、特大型發展,而且在功能組合上變化也趨于一致。首先特大型商業體組合主要會分成四大部分:辦公、商業、賓館、停車。這四大部分中最復雜,且最難以把控的就是商業。
1、商業的功能復雜,其中可能會有餐廳、影院、兒童游樂區、超市、商鋪。
2、商業最復雜的是開發商希望各種功能能夠混合組合,也就是商鋪中會夾雜一兩個餐飲,兒童游樂區和影院也能混合。這在消防上卻是難以實現的。
3、各種功能區域的疏散又是非常復雜。商鋪如果在前期沒有劃分好,在后期的設計中疏散距離就會非常困難。
(二)重要公共建筑
民用建筑的分類比較復雜,對于商業我們如果將其與其他功能完全防火分隔開,那么商業就分成高層商業和多層商業,高層的特大型商業肯定是屬于一類建筑,規范上多層的特大型商業沒有分類,我們就根據其在發生火災時可能造成重大人員傷亡、財產損失和嚴重社會影響,認為其為重要公共建筑,按一類建筑進行設計。
二、商業防火分區的劃分
1、首先商業的功能在設計時要注意以下幾點:
1.1商業的收貨區和倉儲區需要獨立,需要采用耐火極限大等與3.0h的防火墻和其他部位分隔開,如果需要聯系,可采用在防火墻上設置常閉式的甲級防火門窗。需要注意的是不建議采用防火卷簾,這里面還涉及到空調節能的問題。
1.2出于經濟成本的考慮,很多商業是將超市放在地下一層或二層,小型的超市保證兩個不同方向的出入口,和其他商鋪合用一個防火分區即可。大型的超市,一般賣場面積超過5000平方時,整個賣場則需要劃分出二個以上的防火分區,防火分區建議平行于貨架劃分,即按賣場短方向劃分,這樣能減少疏散距離。由于賣場內會采用防火卷簾進行分隔,根據新規對借區疏散的要求,借區疏散在這種情況下無法實現,故賣場的防火分區疏散寬度一定要滿足每個防火分區的要求。
1.3影院由于層高的關系,多數會布置在建筑的頂層。新規對于影院位于四層及以上層數時是有所限制的,我們必須給他一個及以上的獨立樓梯,影視廳不大于400平方,且有二個出口。影院應該獨立成為一個防火分區,采用甲級防火門與其他防火分區分隔,防火門開啟方向,建議可向疏散寬度富裕的防火分區開啟,另可以按3m2/人計算疏散寬度。
1.4會議廳、多功能廳往往是商業樓層以上的酒店功能進行配套,一般直接安排在商業和塔樓之間,但是規范希望放在首層、二層和三層,現在的特大型商業的層數往往超過三層,這個時候功能廳的面積就有了限制,這對很多多功能廳的商業要求來說就不夠了。所以在方案初期要規劃好多功能廳的位置。
2、新規要求商業防火分區如果設置自動滅火系統和火災自動報警系統并采用不燃或難燃裝修材料時在首層面積可以達到10000m2,這對裝修材料的要求是非常高的,我們在《建筑內部裝修防火規范》中可以查到大型的商業營業廳有一個其他裝飾材料,是B2級也就是可燃,如果我們做到10000m2,則意味著所有的材料采用不燃和難燃,所以不建議按此面積劃分。
3、新建筑防火規范總則第1.0.4條中明確規定:同一建筑內設置不同多種使用功能場所時,不同使用功能場所之間應進行防火分隔,該建筑及其各功能場所的防火設計應根據本規范的相關規定確定。再看《商店建筑設計規范》JGJ 48-2014中第5.1.4條中的規定:綜合性建筑商店部分應采用耐火極限不小于2.0h的隔墻和耐火極限不小于1.5h的不燃燒體樓板與建筑的其他部分隔開。商店部分的安全出口必須與建筑其他部分隔開。這兩條規范是相互呼應,互相解釋了遇到這種情況時如何解決。
三、商業建筑中的除了倉庫還有商店內部的行政辦公,這兩個部分要求獨立的防火分區。
1、倉庫在商業中一般定性為丙類二項,最大防火分區面積2400m2。但是在《商店建筑設計規范》中也是允許少量的易燃易爆物品儲藏的,但是是有條件的,應靠外墻設置,采用防火墻和耐火極限不小于1.5h的樓板與其他部位分隔開,且在建規的條文解釋中對易燃易爆物品倉庫建議放在樓房的上部,盡量減少發生火災時對其他樓層的影響。
2、商業行政辦公區域由于需要和商業有緊密的聯系,故其防火分區往往也靠近商業區,但是需要采用防火墻和在防火墻上開設常閉式甲級防火門窗進行分隔。行政辦公區的疏散也應盡量在同層時是獨立的出口,不與同層商業共用。但是如果是上部的辦公建筑與商業疏散樓梯需要各自獨立。
大型商業建筑體的變化越來越復雜,但基本是為了迎合現在社會人群的消費習慣,所以為了滿足消防和消費者,方案前期考慮仔細商業布局是非常有必要的。
參考文獻
1 GB 50016―2014 . 建筑設計防火規范 . 2014年版
2 JGJ 48-2014 . 商店建筑設計規范 . 2014年版
3 朱春梅 . 建筑火災安全疏散的探析 . 消防技術與產品信息,2002,12
公共建筑防火設計規范范文3
防火設計屬于高層建筑中不常見、不易受到關注和重視的隱性設計。而高層建筑的外部和內部整體設計卻往往是施工設計單位和施工授權單位所關注和可以追求的,部分施工和設計單位甚至為了追求整體效果而隨意更改消防防火設計,嚴重影響建筑本身的防火性能。
2當前現代城市高層建筑防火設計的對策
(1)明確火災指示標識
首先,要將建筑物中的安裝事故照明和疏散指示標識安裝在封閉的樓梯間、防煙樓梯間及其前室、消防控制室以及餐廳、觀眾廳、多功能廳等人員密集的場所,以便于火災發生后的逃生。在安裝要求上,也有明確的規定。首先,安裝在疏散走道、疏散門、太平門和居住建筑內長度超過20m的內走道的墻面上頂棚上、門頂部、轉角處;其次,安裝高度距本樓層地面1.5~1.8m處;第三,安裝在非燃燒材料或難燃燒材料上,并應有玻璃或其它非燃癥材料制成的透明保護罩;第四、事故照明和疏散指示標志應有備用電源,并有一定的光照度。
(2)消防電梯的設計
在高層建筑發生火災后,消防撲救人員能否及時快速地到達起火部位,顯得非常重要。有些高層建筑具有較高的樓層,消防人員通過樓梯到達需要較長的時間,因此,需要設置專用的消防電梯,提升滅火戰斗力。對于消防電梯的設計需要注意:首先,哪些建筑物需要設置消防電梯呢,需要明確一下。在有關規范中規定,建筑高度超過32m的高層廠房和倉庫、一類公共建筑、塔式住宅、12層及12層以上的單元式住宅和通廊式住宅、高度超過32m的其它二類公共建筑等需要設置消防電梯。對消防電梯的設計,需要注意:首先,對消防電梯的設置必須要設置前室,而且面積不能小于4.5平方米,而公共建筑的面積要在6平方米之上。前室與走道之間應設乙級防火門或具有停滯功能的防火卷簾,還應設有消防專用電話、專用操縱按鈕和事故照明。在前室門外走道上應該設置消火栓和緊急用插座;其次,消防電梯間前室宜靠外墻設置,在首層應設直通室外的出口或經過長度不超過30m的通道向室外;第三,消防電梯的井壁、機房隔墻的耐火極限應不低于2h,井道頂部要有排煙措施;第四、消防電梯應有備用電源,使之不受火災時斷電的影響;第五、消防電梯前室門口宜設擋水設施,井底應有排除積水的設施;第六、由于火災并非經常發生,所以平時應將消防電梯與服務電梯兼用,但必須滿足消防電梯的要求。
(3)安全出口的設計
安全出口的合理設置,對于高層建筑發生火災時減少人員生命財產損失具有重要的意義。所謂安全出口設計,可以歸納為凡是符合安全疏散要求的走道、樓梯和門等,都可以稱之為安全出口。在高層建筑物中,對安全出口的設置要遵守雙向疏散的原則,并且要有明確的安全疏散標志。另外,還要針對人員密集程度等,對安全出口的數量進行明確,以保證人員和物資能得到及時的疏散。
(4)設置火災廣播
在上文中,本文已經論述過需要在高層建筑中安裝事故照明和疏散指示標志,但是這還是不夠的,除了安裝有事故照明和疏散指示標志,還應該同時安裝事故廣播系統。以便在緊急情況下同時有聲光效應,使人員盡快有秩序地疏散。事故廣播系統可與火災報警系統聯動,并按現行國家標準《火災自動報警系統設計規范》的有關規定設置。
3結語
公共建筑防火設計規范范文4
關鍵詞:高層建筑 消防減災 電氣設計
1 引言
高層建筑的消防設計是一項多專業相互配合的復雜工程。高層建筑建筑面積大、人員密度高、各種電氣線路系統布局日趨復雜,因設計、安裝和使用不當所造成的火災逐年增多。當高層建筑發生火災時,火勢的蔓延速度非常快,由于撲救難度大,人員疏散較為困難,往往會造成較大的人員傷亡。因此高層建筑的火災早期報警和消防極為重要,它不僅可將火災消滅在萌芽狀態,還可為安全撤離和人員的救援贏得寶貴的時間。所以,高層建筑消防電氣設計作為高層建筑工程綜合設計的重要組成部分,已越來越多地得到專家和學者的關注。
2 高層建筑電氣設計應遵循的規范和主要內容
2.1 規范
高層建筑消防減災電氣設計應嚴格執行國家相關法律法規以及GB 50045-2005《高層民用建筑防火設計規范》、GB 50116-2008《火災自動報警系統設計規范》以及JGJ/T 16-2008 《民用建筑電氣設計規范》等設計規范。
2.2 主要內容
2.2.1用電負荷的計算
電力負荷參數是整個高層建筑供電設計的重要依據,通常采用負荷密度法和需要系數法進行計算,計算結果的準確與否,對設備種類、型號的經濟合理的選取與高層建筑的安全可靠運行,起著決定性的作用。
2.2.2 供電電源的選擇
為保證供電的可靠性,要求高層建筑應按照負荷大小及當地電網條件,具備兩個或兩個以上獨立電源。兩路獨立電源采用同時供電,互為備用的運行方式。另外,應配備應急備用柴油發電機組,要求停電時,15s內可自動恢復供電,保證、電腦、消防、電梯等設備的用電。
2.2.3 高低壓配電系統的設計
高層建筑高壓配電系統,通常采用兩路獨立的l0kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段,自動切換,且互為備用。高壓系統及低壓干線采用放射式系統的配電方式;樓層配電則選擇混合式系統。
2.2.4 主要設備的選型
高壓開關柜。高層建筑的變配電室通常設在主樓的地下層,不宜采用用于高壓的油斷路器,而應根據高層建筑地下室的標準,選用具有防止帶負荷拉、插主回路隔觸及防止誤分、誤合斷路器等“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜;
電力變壓器。根據防火設計規范要求,高層建筑的主樓不允許裝設大容量的油浸電力變壓器;
低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構設計大都采用抽屜式,對于大容量的出線,則設計成手車式。做應急備用電源使用的應急備用發電機組,傳統設計中多采用柴油發電機組,近年國外高層建筑已開始采用體積小、重量輕、反應速度快、故障率低的燃汽輪發電機;
電氣照明設計。包括光源選擇、照度計算、燈具造型與布置和照明配電線路敷設等。照明設計應與建筑裝飾相互配合,在使用功能及藝術意境方面力求完美和統一。
此外,變電所位置的確定、防雷與接地、電梯等設備的選型也是高層建筑電氣設計的主要內容。
3 火災自動報警系統
3.1 探測器
探測器是高層建筑消防自動報警的眼睛,它可將火災信號快速傳遞到報警控制器,并發出警報信號。設計時應依據《火災自動報警系統設計規范》的規定、根據房間高度、相對濕度等進行探測器的選型和布設。
報警探測器與控制器應選用同一個生產廠家的產品;
以獨立的房間劃分火災探測區域,要求每個房間應至少設置一只探測器;
在敞開或封閉的樓梯間、走道、管道井、夾層等場所均應設置探測器;
探測器總數的確定:
高層建筑通常采用感煙和感溫探測器,一個探測區域所需設置的探測器,其數量計算公式如下:
…………………………………… ….(1)
式中:N一探測器數量(只),取整數;
S一該探測區域的面積(m2);
A一探測器的保護面積(m2);
K一修正系數。見表1。
表1 探測器數量計算公式修正系數表
修正系數 特級保護對象 一級保護對象 二級保護對象
K 0.7~0.8 0.8~0.9 0.9~1.0
全部探測區域的探測器的總和即為該高層建筑所需配置的探測器總數量。
3.2 報警控制器。
消防報警控制器是消防自動報警系統的中樞。火災發生時,它可立即發出火警信號并啟動相應的消防設備。
報警區域的劃分按照建筑物的保護等級、耐火等級等進行合理正確的劃分;
火災報警控制器的配置,應滿足整個高層建筑火災自動報警系統的工作要求。包括處理報警信息、故障信息,并能根據火警信息,及時啟動消防聯動設備。
4 聯動控制系統
GB 50045-2005《高層民用建筑防火設計規范》明確要求,建筑物應具備消防聯動控制系統,現對電氣設計主要聯動控制設備分別加以介紹。
4.1 防排煙控制系統
防、排煙設計是高層建筑防災的必要組成部分,防、排煙控制系統的作用是防止煙氣侵入或擴散到安全疏散通道,它由正壓送風機、排煙風機等組成。發生火災時,感煙探測器發出報警信號,通過火災自動報警系統開啟防排煙控制系統,使通風、空調機自動停止。
4.2 消火栓控制系統
消火栓控制系統的控制電源電壓等級為直流24 V,設計中多采用獨立電源。消火栓按鈕有向消防控制室報警并申請啟動消防水泵的作用。它可直接啟動消防水泵,當火災發生時,按動任一消火栓按鈕均可動作啟動消防水泵,這時該防火分區內所有消火栓上的指示燈均開啟,告訴消防人員該區消防水泵已啟動。
4.3自動水噴淋系統
高層建筑應分別設置自動噴水系統。發生火災時,當溫度達到噴淋頭表面破碎溫度時,噴淋管網中的壓力水即自動噴出,并通過自動報警系統的聯動模塊,向消防控制室報警并申請啟動噴淋水泵。設計中應注意不可僅以水流指示器的動作信號作為啟動噴淋水泵的命令,而應采用報警閥壓力開關與水流指示器同時動作才能啟動噴淋水泵的設計方式。
4.4 火災事故廣播系統
高層建筑應配有專用的廣播擴音機、音頻傳輸網絡及揚聲器等獨立的火災事故廣播系統。避難層內需另外配置一套與消防控制室相連的、獨立的火災事故廣播系統。
4.5 電梯控制系統
高層建筑應特別注重電梯控制系統的設計。當發生火災時,通過火災自動報警系統聯動模塊所發出的指令,可將電梯全部降到首層,自動切斷電源,并將信號反饋至消防控制室,供消防人員使用。
此外,防火卷簾、防火門控制系統、消防電源和疏散照明系統、消防專用電話系統、非消防電源的聯動斷電等也是高層建筑消防減災電氣設計的重要內容。
5 結論
綜上所述,高層建筑電氣設計應嚴格遵循標準規范和設計要求,不斷提高消防電氣的設計水平,確保高層建筑火災來臨時,消防設備的可靠運行,最大限度地保護人民的生命和財產安全。
參考文獻:
[1] GB 50045-2005,高層民用建筑防火設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2005.
[2] GB 50116-2008,火災自動報警系統設計規范[S].北京:中國電力出版社,2008.
公共建筑防火設計規范范文5
關鍵詞:大空間建筑,疏散設計,火災,公共建筑
Abstract: on the basis of principle of produce in large space building and how to control fire analysis continues, focus on the design principle of "giving priority to prevention.". Through the analysis of large space public building fire evacuation design of the main problems, puts forward the method to evaluate the design and performance of Long-Span Public buildings, in order to seek the reasonable, reliable, practical fire evacuation design.
Keywords: large space building, fire, evacuation design, public building
中圖分類號: U298.4 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1、 引言:
隨著我國建設的發展,大型公共建筑特不斷涌現,如大型體育館、展覽館等等,這些建筑與以往建筑相比更追求視覺上的通透性,具有技術現代化、建筑造型非標準化等特點。與此同時,建筑火災已成為城市中最為嚴重的公共災害之一,也是全世界防災減災的重大研究課題。因此,目前結合我國火災形勢,避免特大或重大火災事故的發生將是我國研究工作的重點。
二、大空間建筑的發展概況及概念
1、概念的界定
現有的一些規模較大的機場候機樓、展覽樓、體育館等公共建筑通常具有以下特點:層數少、空間高、面積大。建筑中實現輔助功能的空間,雖然有時數量眾多,在規模、功能、形態判斷等方面卻仍處于次要從屬的位置。這一明確的主次關系,在大空間建筑概念的界定中起著“質”的判斷作用。
2、發展概況
二十世紀三十年代以來,為大空間建筑實現輕質、高強的覆蓋屋頂實現了有利條件。在結構體系方面,除了傳統的梁架、桁架體系得到了發展,薄殼、折板、網架、懸索,以及張拉、懸掛、充氣等新型結構也得以應用,這把實現大空間的技術手段擴大到了以前根本無法想象的范圍。
大空間建筑火災分析
1、大空間建筑火災的特點
大空間建筑由其自身的建筑特點決定了其火災特點與一般建筑不盡相同,研究大空間建筑火災特點對設計合理的消防保護措施有重要意義。
2、火災的危害性
由于建筑物的面積較大,垂直高度較高,一旦著火,撲救難度較大。從總體上講,目前城市的消防力量是有限的,尤其是中小城市,消防的整體力量還難以滿足大型建筑重大火災的撲救。
3、防火設計依據方面
根據常見的建筑火災的成因,建筑火災的防范措施大致有兩類:一類屬“積極”防火對策,另一類屬“消極”防火對策,所謂“積極”防火對策即在建筑設計過程中,最大限度地破壞火災的構成條件,設法防止火災事故的發生,盡可能做到不失火。
建筑防火設計主要考慮以下三個原則:
(1)從設計上保證建筑物內的火災隱患降到最低點。
(2)最快地知曉火情,最及時地依靠固定的消防設施自動滅火。
(3)保證建筑結構具有規定的耐火強度,以利于建筑內的人員在相應的時間內,有效地安
全疏散。
四、大空間建筑防火平面布局
1、大空間建筑內的防火分區
1.1 劃分原則
防火分區是指采用防火分隔措施劃分出來的、能在一定時間內防止火災向同一建筑的其余部分蔓延的局部區域(空間單元)。在建筑物內劃分防火分區這一措施,可以在建筑物一旦發生火災時,有效地把火災控制在一定的范圍內, 減少火災損失,同時可以為人員安全疏散、消防撲救提供有利條件。
1.2 防火分區內的消防設計
1.2.1設置防火帶
對于一個防火分區內的消防設計,除采取常規的措施外,還應采用進一步的對策,如應將通往室外的門洞設計成能滿足大型消防車進入、通過,在館內布置可通行、并滿足消防車作業的通道,當然此通道一定要和室外、環形消防車道銜接。
1.2.2設置內院或天井
在一些大規模的建筑內部,為了美觀或考慮采光效果,多采用中庭,設置網架玻璃屋蓋采光。建筑應設連通街道和內院的人行通道,若天井(內院)短邊長度超過24m,宜設進入天井(內院)的消防車道,方便疏散和火災撲救。
1.3 性能化防火設計
建筑某部位起火后,能夠將火勢限定在一定的范圍,使其不至于迅速蔓延,避免建筑物內火災發生轟燃,并為人員、物資疏散和救援工作贏得時間,進而減少和控制火災所造成的損失。強化自動消防措施建立動態防火分區的思想動態防火分區的確定必須要考慮建筑的功能、性質、規模等基本情況。
防火分區中的防排煙
2.1 煙氣運動特征
對于超大空間建筑,頂棚高,空間容積大,會延緩煙氣的下降,人員也可在煙氣下降以前逃離,這就稱為“蓄煙”。為了增加避難安全時間,有必要進行防止或延遲煙氣下降的設計預測。
2.2 防煙分區
大型展覽樓、候機樓的單層層高一般為 8~16m,現行《高規》未要求凈高超過 6m 的大空間劃分防煙分區。且防火分區面積和疏散距離往往超標,對這類建筑的大空間參照國外規范和同類建筑的做法進行妥善的防煙設計是十分必要的,以有效地控制高溫煙氣的無序流動,阻止火勢迅速蔓延保證人員安全疏散。
五、人員安全疏散
1、大空間人員安全疏散設計方法
1.1 疏散方式
針對高層展覽樓、候機樓的大空間場所大部分布置在首層或二層的特點,其二層大空間場所的疏散以直通室外地面為最佳方式。這樣可以極大地方便二樓室內人員直接疏散到室外安全地帶、而不必在慌亂中四處尋找室內的防煙樓梯,沿樓梯下到首層再跑出室外。
1.2疏散距離
現行《高規》規定,展覽廳內任何一點至最近的疏散出口的直線距離不宜超過30m。展廳等大空間場所僅布置在首層和二層,其疏散條件與多層建筑相類似,在全面設置火災自動報警、自動噴水滅火系統和妥善的防煙分區及機械排煙系統的情況下,其首層和 2 層大空間場所的一些中央區域的疏散距離參照現行《建筑設計防火規范》規定的 50 米的指標來執行,是可行的。
2、性能化設計方法在人員安全疏散中的應用
2.1 性能化安全疏散設計的思路
美國性能化疏散設計的思路說明如下:
(1)人員安全疏散出建筑物是美國性能化設計規范中的一個總體目標。
(2)為人員提供到達安全地方而不被火災吞噬的時間。這就提供了更詳細的規定:即
必須保護人員不受熱、熱輻射和煙的侵害等。
(3)限制起火房間內的火災蔓延。如果火災沒有蔓延到起火房間之外,那么起火房間
外的人員就不會暴露在熱輻射火高溫中,他們受到煙的影響也會降小。
六、結論
建筑物的防火安全設計是一門綜合性科學,要由建筑、結構、空調、電氣、給排水各專業共同采取安全措施,而直接參與撲滅火災的當屬各種自動消防滅火系統。在消防系統設計上,優先保證人員在火災中的安全,同時考慮如何減少火災的發生和火災的損失,防止火災大面積蔓延,最大限度地降低火災對財產、環境的破壞。大空間建筑的消防設計應受到特殊的重視,大空間建筑的消防設計既能保護人的生命財產的安全,又能滿足建筑功能的需要。
參考文獻
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[5]趙嗣明. 大型會展建筑的消防設計[J]. 中國勘查設計,2002,(6):53-56
第一作者:董馨潞
單位:哈爾濱工業大學建筑學院
職務職稱:建筑學院一年級碩士研究生
第二作者:殷青
單位:哈爾濱工業大學建筑學院
職務職稱:現任哈爾濱工業大學建筑學院副教授、碩士生導師
第三作者:許冬琦
公共建筑防火設計規范范文6
新建筑、新材料、新技術、新設計帶來的消防新挑戰
城鎮化進程的加快,各種現代化公共設施、住宅小區的興建,使得我國城市人口密集處越來越多,也使得火災發生的因素越來越復雜,火災的防范和救援工作越來越難。
例如,許多大型展館、會所、場館、娛樂場所等建筑中,龐大的規模和復雜的結構使得消防安全隱患越來越多;許多新型的建筑材料、裝修裝飾材料、供電供氣供水等設備隱藏著消防安全的不利因素,而且一旦發生火災后消防救援工作難以有效展開,損失巨大。
2010年5月31日,南通在建第一高樓“中南匯泉國際廣場”在進行外部裝修時33層外墻保溫層發生火災,并沿外墻保溫層迅速蔓延至整棟大樓,過火樓層24層,高達70米,南通市消防部門勘查后,認定此次災害成因有兩點,一是電焊工在切割立柱鋼筋時操作不當,二是裝飾公司在外墻保溫工程施工過程中使用了燃燒性能為B2級的可燃保溫材料,導致火災蔓延擴大。
中國正處于歷史上最大的建設熱潮之中。建成的世界十幢最高的建筑中,有六幢落戶中國,還有更高的建筑正在規劃中。這些高樓大廈都在盡力采用先進的建筑技術和新型建筑材料,努力為人們展現低碳的未來。然而,換一種角度思考,各種新材料、新能源、新工藝、新技術的投入使用,也會為我們帶來許多復雜的尚未認識和掌控的新的火災問題。
廣州的珠江大廈是中國第一批綠色多功能建筑之一,見圖3。它遇到消防挑戰也是目前許多綠色建筑的典型案例。消防難題除了包括垂直軸風力發電機、太陽能發電板、金屬吊頂冷卻系統、雙重幕墻外,還包括了綠化屋頂、噴淋系統供水、消防通道、以及避難層。
首先是安裝在珠江大廈的風力發電機組就對消防工作帶來巨大挑戰。風力發電機引發火災的案例雖然很少見,但卻是實實在在發生過。因此,對在有人員載荷的區域使用風力發電這項技術和采用什么樣的策略來保證建筑及人員的安全的問題就引起了消防審核專家的關注。建筑設計團隊給出的消防策略是使用耐火構件將風力電動機外部元件(主要是機械構件)和建筑相隔離,以使外部的火勢無法蔓延至建筑內部;同時將風力電動機內部元件(主要是電氣構件)放置于防火室中并配備消防法規針對電氣設備所要求的滅火系統。針對這個罕見的案例,設計師們在最后的設計方案中增加了通向風力發電機的消防通道以方便消防作業,此外,他們還運用事故類型分析方法建立了相應的消防安全設計和應急預案。
將綠化屋頂列為火災隱患并不是一個新概念。植物本身就是潛在的可燃物,會對該建筑和臨近的建筑物構成消防隱患;除了火災對建筑物屋頂的影響外,屋頂綠化物在火災事故發生時會阻礙直升機的著陸,對空降逃生產生影響。
節約用水設計是珠江大廈綠色建筑設計的重要組成部分。節水方案之一是使用雨水或其他灰水作為自動噴淋系統的水源。但是在實際使用時,為清除這種不凈水中的腐蝕性微生物消除其在管道(特別是鐵質管道)壁聚集和腐蝕管道的風險,還需要額外增加水質檢測和過濾環節。
大型的園林設計在綠色建筑項目里是眾望所歸。但是在具體的實施中,設計師們往往會忽視對消防通道的設計和建造,新穎的綠化園景可能成為了消防車輛的障礙物,增加的綠化面積也許是通過壓縮消防車道的寬度換來的。屋頂玻璃上的遮陽檐篷主要用來為對玻璃幕墻以及其他外在元件的遮陽,但是這些遮陽檐篷會干擾消防員出入,限制消防器材的使用。具有重量輕和透明特點的玻璃幕墻是現代建筑中常用的,但是在火災事故中玻璃的爆裂會破壞和影響消防作業的安全。消防作業需要有能讓消防車輛出入的作業區域。這個區域應該有足夠的地面承重能力、凈空高度和足夠大的作業準備區域。這樣的區域對超高建筑消防所需的云梯車更加重要。此外,玻璃窗帶來的較強反射效果會產生光污染,使消防員無法看清建筑,從而影響消防作業。
在許多亞洲國家,避難層空間是其文化的一部分。根據地方法規,每12至20層需配備避難層。避難層可在火災應急狀況下對驚恐的人群實施有效管理并進行分區式的疏散,它同時也對火災中的傷殘人群提供暫時的庇護。設置避難層與高效利用建筑空間和將避難空間設計為他用產生了沖突。
珠江大廈的頂部采用玻璃封頂,夏季高溫時往往會產生熱障效應和火災時煙氣早期分層現象。熱障效應和煙氣早期分層現象會導致煙氣在與之相連的空間內蔓延,并使頂棚下的感煙探測器不能及時發出報警信號。如果建筑內頂層的空間高度較高,煙氣的溫度在上升過程中因卷吸周圍空氣而不斷降低,上升到頂部的煙氣溫度就可能激發不了自動噴水滅火系統,這將會影響系統對早期火災的預警。
知名消防專家李芳認為火災的預防本身就是綠色建筑的一個重要設計。為考慮節約而采用的建筑設計可能在火災時對環境、對建筑本身產生更大的負面影響,例如火災中釋放的煙氣對環境的影響、對建筑設施等資源的破壞,施放的滅火劑對建筑的影響等。只有在建筑設計中使用經過實踐檢驗的最好的和先進的消防安全設計,才能做到既有助于減小火災發生的可能性,又有助建筑實現預期的創造性設計的目的。
建筑性能化防火設計為消防帶來的新視野
對火災的研究和火災模化技術的應用推動了消防安全工程學這一新學科的飛速發展;越來越多的大體量、多功能、大空間的建筑帶來了大量傳統防火設計方法無法解決的難題,又催生了一種以消防安全工程學為基礎的新的建筑防火技術――性能化防火設計方法(Performance-based Fire Protection Design), 也可稱之為“火災安全工程設計法”(Fire safety engineering method)。
由于性能化防火設計方法具有非常強大的技術優勢,已成為當前建筑防火領域最先進的技術之一,是人們關注的最前沿、最活躍的研究領域。
目前而言,建筑物的防火設計一般應依據國家現行的防火設計規范及相關的工程建筑規范進行。只有對于現行國家和地方消防技術規范和標準未明確規定的、或按規范和標準實施確有困難,并影響建筑使用功能的一些特殊、大型的工程項目可以就整座建筑物或建筑物中的某些特殊部位應用性能化設計方法。不同性質、不同功能的建筑物,需要采用性能化設計方法解決的問題不盡相同。但總體上看,大致涉及6個方面:建筑內部的防火分區劃分及分隔形式問題;建筑內人員的安全疏散設計問題;建筑內防排煙系統的設計問題;建筑內滅火系統的設置問題;鋼結構的耐火保護問題;新產品、新技術、新工藝的應用問題等。
實際上,建筑消防工作是一個有機的整體,單純孤立地強調某一環節并不能保證整個建筑物的安全,建立一種依據特定建筑物火災特性的更安全、合理的新型建筑防火設計方法和評價方法已經迫在眉睫。為了說明這個問題,不得不提及馬斯達公司總部大樓,見圖4。
馬斯達爾總部大樓高七層,總占地面積為134662平方米,由商業區、零售商業區和文化區(包含園景區)組成。整個建筑注重自然通風,具備遮陽和吸熱功能。其標志性建筑特色是11個有自然通風和冷卻的功能的風錐,這些風錐還為建筑內部提供了柔和的日光,見圖5, 6,7。其它關鍵的設計還包括巨大的屋頂――可提供自然遮蔽,并組成世界上最大的光伏太陽能電池板陣列。屋頂的波浪狀下層結構,有助于增強屋頂支柱的結構穩定性。建筑部分使用了玻璃墻體以阻斷太陽熱,同時又不影響欣賞風景。此外,該建筑還包括接地管道、空中花園、地下人行通道等。
建筑中的11個風錐體除了向整個建筑提供自然通風和自然光照明外,也是支撐建筑上方檐篷結構以及建筑本身的一部分,因此,這些風錐屬于建筑結構框架的一部分,這也意味著它們的耐火等級受相應規范的約束。同樣,這些風錐又是中庭的一部分,規范要求其要有與相區域的防火隔離。依照建筑承重構件的不同功能,設計規范提供了不同的選項,如使用膨脹型涂層可使構件達到1.5小時的耐火極限;使用噴淋系統也可達到保護暴露于高溫下鋼架的目的。為了美觀,設計團隊希望使用暴露的鋼架。由于沒有防火涂層,這就與所期望的消防安全目標產生了更多的挑戰。
設計團隊在這個項目上采用了性能化防火設計手段。設計分析的核心元件是由無防火涂層的管狀鋼架結構,分析的目標是該結構在最可能發生的火災場景下溫度以及對鋼架結構的性能影響。
在采用性能化設計的分析中,設計師們審核了建筑使用功能、燃料載荷、可引發嚴重火災的危害,考慮到的變量包括了火災位置、大小,噴淋系統的影響和中庭空間的形狀。分析中他們結合使用FDS和SAFIR,制作了火災模擬場景,并為不同的設計制定了相應的保護方案(見圖8)。
關于高層建筑中庭消防系統的設計和安裝問題始終是設計的難點,該項目的中庭防排煙系統設計和安裝也使用了性能化設計方法。首先,設計師在電腦上模擬了該建筑中庭在火災情況下受障礙物、氣溫和玻璃窗位置影響的煙氣運動,在并此基礎上對人員疏散、疏散距離、耐受條件和消防系統的安裝位置做出分析。在分析過程中,為證明排煙所需的機械通風量大小、判斷是否可以完全使用自然通風代替機械通風,設計工程師們用CFD軟件模擬了相關的場景并在多項參數方面給出了評估,見圖9。