消防設(shè)計論文：建筑消防設(shè)計路徑研究

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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(shè)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(shè)計中采用將中庭的通道區(qū)域作為“亞安全區(qū)”的設(shè)計方案。“亞安全區(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(zāi)荷載;②控制中庭周邊商鋪或商業(yè)火災(zāi)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(zāi)，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(yīng)噴頭，使得在火災(zāi)發(fā)生或發(fā)展初期即可被撲滅或抑制，以控制火災(zāi)發(fā)展規(guī)模，延長人員安全疏散的可利用時間;③在原設(shè)計的基礎(chǔ)上適量加大機械排煙量。

在此基礎(chǔ)上分析地下一層超市和地上商業(yè)部分的火災(zāi)危險性，設(shè)定最具有代表性的火災(zāi)場景。通過對加強消防措施下的建筑的火災(zāi)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(shè)計模擬分析

1步驟

①分析現(xiàn)場狀況:防火分區(qū)、疏散設(shè)計、防排煙系統(tǒng);②設(shè)定安全目標(biāo):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(jié)構(gòu)，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(guān)系見圖1。火災(zāi)到達危險狀態(tài)時間為tH，人員疏散完畢的時間為tE，當(dāng)tH＞tE時，能保證人員安全疏散。

2性能化設(shè)計中火災(zāi)場景設(shè)置

(1)地下商業(yè)火災(zāi)場景B1。火源功率1.8MW，火災(zāi)類型t2快速火。以此檢驗火災(zāi)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(zāi)場景A1，設(shè)于中庭走道防火分區(qū)14中庭。火源功率1.0MW，火災(zāi)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(zāi)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(zāi)場景A4，A5，設(shè)于防火分區(qū)13商場內(nèi)。火源功率8.0MW，火災(zāi)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(zāi)場景A6，設(shè)于2層防火分區(qū)2主力店內(nèi)。火源功率3.0MW，火災(zāi)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(zāi)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(zāi)場景A7，設(shè)于2層防火分區(qū)7商場內(nèi)。火源功率8.0MW，火災(zāi)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(zāi)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(jié)果

(1)人員載荷按GB50016－2006《建筑設(shè)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(jié)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(zāi)探測時間(talarm)、人員反應(yīng)時間(tresp)和人員疏散運動時間(tmove):te=talarm+tresp+tmove。本性能化設(shè)計中將talarm設(shè)為60s，tresp設(shè)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(jié)果匯總?cè)绫?。

性能化設(shè)計的主要措施

本文采用“亞安全區(qū)”的設(shè)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(shè)計難點。

1中庭防火分區(qū)應(yīng)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(yīng)為不燃材料，耐火極限應(yīng)滿足規(guī)范要求。

(3)中庭的電氣線路應(yīng)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(yīng)溫度為68℃的快速響應(yīng)噴頭。

(5)大商業(yè)與中庭通道區(qū)域間應(yīng)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(yīng)為耐火極限不小于2.0h的實體墻，走道端部應(yīng)設(shè)甲級防火門，走道內(nèi)應(yīng)采用不燃材料裝修。

(8)中庭頂部應(yīng)設(shè)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(yīng)設(shè)置機械排煙，排煙量應(yīng)符合《建規(guī)》第9.4.5條的規(guī)定。

(10)中庭內(nèi)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和現(xiàn)場廣播系統(tǒng)引導(dǎo)疏散。

(11)中庭內(nèi)不應(yīng)設(shè)置任何影響人員疏散的設(shè)施，地面或墻面應(yīng)設(shè)置保持視覺連續(xù)的疏散導(dǎo)流標(biāo)識。

(12)中庭兩側(cè)設(shè)室內(nèi)消火栓，間距不大于30m，每層設(shè)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(dāng)其他設(shè)計均滿足相關(guān)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(yīng)噴頭。②疏散寬度不足的防火分區(qū)應(yīng)在防火墻上增設(shè)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(dāng)其他設(shè)計均滿足相關(guān)規(guī)范要求，并采取如下加強措施:①1～4層商業(yè)區(qū)域應(yīng)在防火墻上增設(shè)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(yīng)按《建規(guī)》允許最大防煙分區(qū)面積乘以120m3/(h•m2)計算。

結(jié)束語

洛陽泉舜購物中心的消防設(shè)計是結(jié)合現(xiàn)行消防設(shè)計規(guī)范與性能化防火設(shè)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(shè)計上應(yīng)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(shè)施的可靠性，消除火災(zāi)隱患，這才是保證商業(yè)建筑消防安全的關(guān)鍵。