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当高层建筑的层数达到了40层以上时,发生火灾之后的人员疏散工作就会变得尤为困难。这主要是由于在如此高的建筑中垂直逃生通道的距离会大大加长,人员要想从顶层到底层的逃生距离所花费的时间会很长,使得最终的逃生希望渺茫。
2竖向管井较多,易形成烟囱效应
在高层建筑的内部装饰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,很容易使其点燃,最后火灾会顺延楼梯间、管道井、电梯井、排气道、电缆井、垃圾道等高层建筑中的各种管道向外蔓延。一旦发生火灾,这些存在于高层建筑中的竖向管道就会变成一个个高大的烟囱,最终会形成烟囱效应使得烟和火流动的速率急剧加快,从而最终导致火灾的恶化,使得高层建筑受到更大的伤害。
3施工周期长,施工期间火灾隐患大
由于高层建筑本身的特点导致其整个施工的过程会比较长,而在施工过程中正是火灾隐患比较多的时候,这个时候的用电量很大、临时的火源比较多、现场摆放的易燃物品也很多,因此在高层建筑施工过程中一旦发生火灾则会导致火势蔓延比较迅速,由于施工中基础设备都不完善,也会造成发生火灾之后的救援和扑灭工作难度加大。
4装备要求高,灭火救援难度大
相比于普通建筑的着火扑救,高层建筑的火灾扑救难度要大一些。先今很多的高层建筑外墙都是使用的玻璃材质,当发生火灾之后玻璃受热破碎之后一方面会使得救援设备和车辆等受到很大的阻碍,另外一方面也会使高层建筑内的人员受到一定的伤害。当高层建筑外墙为玻璃幕墙时,如果其实采用的固定窗的话,就会导致消防救援人员很难靠近起火位置,也就无法从根源上彻底的扑灭火灾。受限于现在消防设备的高度一般都在一百米一下,所以当高层建筑的高度超过一百米时,救援消防登高车和供水设备都无法有效发挥作用,这也会使得救援的难度大大增加。
5高层建筑防火设计
在高层建筑的设计之中,防火设计一直都是其中比较重要的一个环节。笔者针对高层建筑火灾发生的相关特点,对高层建筑的防火设计提出了相应的改善措施
5.1防火分隔方面
当高层建筑发生火灾时,要尽可能将火源控制的起火点位置,防止其向其它楼层和房间蔓延,因此在防火设计中要考虑到住宅的单元墙和防火墙在阻止火灾蔓延起到的作用。
5.2防火设计方面
对于高层建筑而言,每一个建筑本身由于其建筑规模、功能设计、地理位置等不同使得每一栋高层建筑都有不同的防火设计要求,针对这些不同的防火设计要求显然不能通过一个防火设计规范来实现。因此在设计高层建筑的防火设计时必须要在防火设计规范的基础之上发挥主观的能动性,加强防火隔断,避免使用可燃材料,增加灭火手段,加强防排烟措施,增加建筑构件的耐火性,采用不同的解决办法,以求最终能够实现防火的要求。
5.3室内装修陈设方面
消除建筑物室内的火源几乎是不可能的,但是换一个角度,室内采用难燃、不燃陈设或装饰却是能够实现的,因此在高层建筑的装饰、装修中尽可能采用难燃甚至不燃的材料。
5.4安全疏散方面
关键词:高层建筑,防火设计;疏散设计
高层建筑的使用功能复杂,设备种类繁多,人员集中,起火因素多,而人的安全疏散及扑救灭火的困难都较大。为了保证安全,防灾于未然,要特别重视高层建筑的防火设计。我国的高层建筑设计必须遵守我国现有防火规范的有关规定。
一、高层建筑的防火设计要点
做好防火设计,可以尽量减少或避免高层建筑火灾所带来的巨大危害,保障城市建设和人民生命财产的安全。防火设计中应把楼内人员的生命安全放在首要位置来考虑,立足于以防为主,防火与灭火相结合。在进行高层建筑的防火设计时,应着重考虑以下几方面问题:
(1)总体布局要保证通畅安全。处理好主体和附体部分的关系,保持与其它各类建筑的防火间距,合理安排广场、空地和绿化,并提供消防车顺利接近高层建筑的良好条件。
(2)合理进行防火分区。采取每层作水平的分区(以防火墙划分)和垂直的分区(以耐火的楼板划分),力争将火势控制在起火单元内加以扑灭,防止火灾扩散。
(3)构造设计要使建筑物的基本构件(墙、柱、梁、楼板、防火门等)具有足够的耐火极限保证火灾时结构的耐火支持能力和分区的隔火能力。
(4)安全疏散路线要简明直捷。在靠近防火单元的两端布置疏散楼梯,控制最远房间到安全疏散出口的距离,做好疏散楼梯的防火封闭和排烟措施,以保证人员安全迅速地撤离险区。
(5)尽量作到建筑物内部装修、隔断、家具、陈设的不燃化或难燃化,控制可燃物的贮放数量,以减少火灾的发生和降低蔓延速度。
(6)做好建筑物室内、外消防给水系统的设计,保证足够的消防用水量和最不利点的灭火设备所需的水压。采用先进可靠的自动报警和灭火系统并正确地处理安装位置。还应设旨消防控制室,控制和指挥报管、灭火、排烟、疏散等。
二、耐火构造设计与防火设计
为了争取高层建筑主体在火灾后基本保持完整,减少损失、高层建筑应有一定的耐火能力。耐火构造设计要按结构方案选取各种材料和做法,确保构造厚度及保护层厚度。高层建筑的主要构件基本采用钢筋混凝土结构和钢结构,可以我国规范为主要依据,根据燃烧性能和耐火极限确定不同部位、不同种类的钢筋混凝土或钢结构构件的保护层厚度。玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙等填充墙的材料应用非燃烧材料。如外墙面采用耐火极限不低于1h的非燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙,应在每层楼板外沿设置低于80cm高的实体裙墙,或在玻璃墙内侧每层设自动喷水保护其喷头间距不宜大于2m。另外,高层建筑内的装修往往采用各种可燃材料,一旦火灾发生,这些内装修可能成为火势的助燃物而扩大灾情。所以,内装修的不燃、难燃与阻燃是关于防火设计的重要研究方向。
预防失火或减少火灾损失的具体目标就是早期发现、早期发出警报,不待火灾扩大即早期扑灭,同时,使人员迅速疏散到安全地段、消防车能迅速靠拢,消防队员能迅速到达火灾现场救火。为达到上述目标,防火、灭火的每一个步骤必须充分重视,任何一点疏忽,都会贻误时机,扩大灾情。
1、总平面布局中的消防问题
选址应在交通便捷处。根据城市规划确定的高层建筑位置应有方便的道路通达。要求既宣靠近干道,便于高层建筑中大量人流的集散,又便于消防时的交通组织与疏散。在进行总平面设计时,应根据城市规划要求,合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源等。高层民用建筑不宜布置在火灾危险性为甲、乙类厂(库)房,甲、乙、丙类液体和可燃气体储罐以及可燃材料堆场附近。高层主体建筑的底部至少有四分之一的周边长度不应布置与其相连的高度在5m,进深在4m以上的附属建筑,且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。建筑物周围应设环形车道(可利用交通道路)。如设环形车道有困难时,可沿建筑物的两个长边设置消防车道。当建筑物的总长度超过220m时,应在适中位置设置穿过建筑物的消防车道。保持建筑间的防火间距。为了保让登高消防灭火操作的要求,及防止火势蔓延,高居建筑总体设计应保持建筑间的防火间距。
2、防火、防烟分区和建筑构造
高层建筑的体量大,有的标准层面积也很大,为了将火势控制在发生的单元,阻止向各处蔓延,一般都规定防火分区。防火单元是由防火墙和耐火楼板、防火门窗划分的。在设置有困难的开门部位,也可采用水幕保护的防火卷帘,在火警时,由消防中心指挥防火卷帘自动降下,执行防火分区的功能。
高层建筑防火分区的水平划分,应在满足防火规范的前提下,结合建筑物平面特征进行,力求协调使用功能合理分区、疏散方便、便于自救、扑救和火灾蔓延。当建筑物内部设有上下层相连通的走马廊、开敞楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时,应按上下连通层作为一个防火分区,其面积之和不应超过规定;当上下开口部位设有卷帘水幕等分隔设施时,则可按分层计算防火分区面积。在防火分区设计中,还需注意水平管道的耐火构造和垂直防火分区。穿过防火单元及防火墙的水平管道应由不燃材料制作,其中,为防止风管窜烟窜火,不宜穿过防火墙,必须穿过时,应在两侧设防火阀。
三、疏散设计
发生火灾时,人员往往还在远离地面的高层,将他们全部迅速地疏散到安全地带是防灾的重要环节。安全疏散设计是高层建筑交通设计中不对忽视的组成部分。疏散设计的原则是路线简单明了,便于人们在紧急时进行判断。同时提供从室内任何位置向两个方向疏散的可能性。
平面布局中的安全疏散问题,即表现为水平面合理疏散线路组织。火灾发生时,人流通过精心组织的水平通道顺畅到达疏散楼梯、电梯口,如旅馆中要求人们从着火房间或部位跑到公共走道、再经过公共走道到达疏散楼梯间,当人们向一个方向疏散(如常用,熟悉的出口等)遇到烟火阻碍时,将会掉头寻找另一条出路,设计上提供另一方向的疏散口成为必要。保证水平面有两个以上的安全疏散,它将贯穿在任何楼层平面设计中。一般,水平通道组织即是围绕两个疏散口(或逃生口)布置来进行。
消防电梯可以在火灾发生时供运送消防人员相消防器材以及抢救受伤人员。火灾时,普通客梯应立即降到首层停驶。但为了消防队员能迅速进入火场,及时运送消防器材和救护伤员等,必需设置一定数量的在失火能保证安全运转的消防电梯。
目前,许多建筑物中,消防电梯是单独设置的,但设计中采用以下几种情况:①位置上与其他电梯分开;②位置上虽与其他电梯并排,但层门不朝向公用的候梯厅,有单独的消防前室,并且操作是独立的。此外,人们在紧急避难时具有“归巢”本能,即首先选择最熟悉的。设计时可以使平时交通流线与紧急避难流线完全结合起来,从而使乘客电梯在火灾时变成快速高效的安全疏散工具。
参考文献
【关键词】结构设计:民用建筑;应用
1 建筑结构设计优化方法的应用及实践价值
1.1 结构设计优化方法的应用。结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包含选型、布置、受力分析、造价分析等内容.并应在满足设计规范和使用要求的前提下,要结合具体工程的实际情况,围绕其综合经济效益的目标进行结构优化设计。
1.2 结构设计优化方法的实践价值。笔者认为,在满足建筑结构长远效益的前提下。应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。与传统设计相比,采用设计优化技术可以使建筑工程造价降低5%一30%。优化技术的实现,可以最合理的利用材料的性能,使建筑结构内部各单元得到最好的协调.并具有建筑规范所规定的安全度。同时,它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策,优化技术是实现建筑设计的“适用、安全和经济”目标的有效途径。
2 民用建筑结构设计与经济性的关系
2.1 结构设计与用地的关系多层或高层住宅建筑中,总建筑面积是各层建筑面积的总和,层数越多,单位建筑面积所分摊的房屋占地面积就越少。但随着建筑层数的增加,房屋的总高度也增加,房屋之间的间距也必须增大。因此,用地的节约量并不随建筑层数的增加而按同一比例递增。
2.2 结构设计与造价的关系建筑层数对单位建筑面积造价有直接影响,但影响程度对各分部结构却是不同的。屋盖部分,不管层数多少,都共用一个屋盖,并不因层数增加而使屋盖的投资增加。因此,屋盖部分的单位面积造价随层数增加而明显下降。基础部分,各层共用基础,随着层数增加.基础结构的荷载加大,必须加大基础的承载力,虽然基础部分的单位面积造价随层数增加而有所降低,但不如屋盖那样显著。承重结构,如墙、柱、梁等.随层数增加而要增强承载能力和抗震能力,这些分部结构的单位建筑造价将有所提高。
2.3 高层住宅结构没计与经济性的关系住宅的层高直接影响住宅的造价,因为层高增加,墙体面积和柱体积增加,并增加结构的自重,会增加基础和柱的承载力。并使水卫和电气的管线加长。降低层高.可节省材料、节约能源,有利于抗震,节省造价。同时,除降低层高可以减少住宅建筑总高度,缩小建筑之间的日照距离,所以降低层高能也取得节约用地的效果。
在相同建筑面积时,住宅建筑平面形状不同,住宅的外墙周长系数也不相同。显然平面形状越接近方形或圆形.外墙周长系数越小,外墙砌体、基础、内外表面装修等也随之减少,并且受力性能好,造价会降低。考虑到住宅的使用功能和方便性,通常单体住宅建筑的平面形状多为矩形。
3 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
3.1概念设计优化技术与建筑结构设计对于同一建筑方案。可以有许多不同的结构布置设计;确定了结构布置的建筑物,即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法;分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的:建筑物细部的处理更是不尽相同,这些问题是计算机无法完全解决的,都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下,根据工程实践经验进行,这便是前面所说的概念设计。因此,概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
3.2 概念设计处理的实际建筑设计问题概念设计所要处理的问题多种多样。但可以肯定的是希望通过概念设计,建筑结构能在各种不期而遇的外部作用下不受破坏,或将破坏程度降至最低。因此,分析如何应付建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中,地震作用最为难以琢磨,破坏性也最大。故而,建筑设计过程中就应该未雨绸缪,从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的作法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段;延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏;多道设防思想能使建筑在特大地震作用下次要的构件先破坏.消耗一部分地震能量。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为概念设计的首要指导思想。
4 对现行民用建筑防火技术体系存在问题的分析
4.1 对民用建筑的分类标准尚需细化
目前的民用建筑防火技术体系中对民用建筑的分类,仅限于按使用功能和建筑高度(楼层)区分。对于不同类建筑的火灾危险特性.缺乏系统科学的分析判断标准。如同样是商场,经营服装、纺织品、家电等易燃、可燃商品的商场与经营五金、机械零配件的商场其火灾危险特性是不同的;而大型综合性超市与小型专卖店的日常顾客流量也有明显区别。
4.2 对防火分区面积、人员疏散宽度和内装修防火等内容的强制规定。造成防火设计与使用功能设计的诸多矛盾
4.2.1 现行民用建筑防火技术体系中对于防火分区的规定,对于许多大空间建筑防火设计来说,是一个非常棘手的难题。防火分区的划分需要用防火分隔物,而目前规范中规定的防火分隔物只有防火墙和防火卷帘.设置防火墙显然会影响使用功能,而设置防火卷帘对于净高很高的建筑来说难度也很大,而且大跨度、大面积的防火卷帘在火灾时能否正常运行也是―个未知数。
4.2.2 现行民用建筑防火技术体系中对于人员疏散宽度的规定,使许多人员密集场所如商场、餐饮建筑防火设计中难以做到。例如一个每层建筑面积5000M2的多层商场建筑,按现行规范计算的总疏散宽度约为16m.即应设置宽度为2m的楼梯8部,这对于寸土寸金的商业建筑来说,是令建设投资方难以接受的。
4.2.3 现行民用建筑防火技术体系对于内装修材料的防火要求,使许多新型装饰装修材料的应用受到限制,从而也就使建筑内部装饰装修的效果大打折扣。
4.3 对主动防火系统在建筑防火技术体系中的作用需重新定位
主动防火系统是指以自动灭火系统、火灾自动报警系统及联动控制、防排烟系统、安全疏散诱导和应急照明系统组成的、能够自动探测扑救初起火灾的建筑自动消防系统。在建筑防火中发挥着极其重要的作用。在现行建筑防火技术体系中,仅对某些重要建筑或建筑部位提出强制设置自动消防设施的要求,而未将其作为一项提升建筑总体防火能力或作为弥补以提高建筑物耐火等级,严格划分防火分区等为主要内容的建筑被动防火体系的手段,因而从某种意义上来说也就限制了其在建筑防火中的广泛应用,从而也就出现了在大量设置防火卷帘的建筑中,用于防火卷帘保护水幕的用水量远大于自动喷水灭火系统用水量这一极不合理的现象。
4.4 对以钢结构为代表的新型建筑结构形式防火技术要求缺乏系统有效的指导
随着我国建筑行业迅猛发展,大量以钢结构为代表的、集经济与建设速度快等特点于一身的新型建筑结构形式不断出现,同时也给建筑防火技术带来了新的难题。由于钢结构构件的耐火极限很低(约0.25h),在火灾情况下钢结构建筑有可能会出现跨塌.因此如何提高钢结构建筑的耐火等级是钢结构建筑防火技术的关键。现行防火技术体系中对钢结构建筑防火手段仅限于对钢结构构件涂刷防火涂料、包敷不燃材料等简单措施,不仅效果不够理想,而且非常不经济。
5 解决民用建筑结构设计问题的几种途径及分析
现行建筑防火技术体系存在的诸多问题.给某些建筑工程的设计和消防审核验收工作带来了许多困难,目前解决问题的途径主是通过消防主管部门组织本部门和设计部门有关建筑防火专家对疑难问题进行研讨.提出修改、弥补.措施后形成会议纪要,以作为设计的依据。但这种方式存在以下两个方面的问题:一是法律地位问题。即专家组的讨论意见能否取代国家消防技术标准而作为设计和审核依据尚有争论;二是技术可靠性问题,专家凭个人的知识和经验提出的意见缺乏科学实验和论证作支撑。
[关键词]导线布线联结接地
1 引言
当前,人们的物质文化生活水平不断提高,对电的需求量急剧增长,同时电气火灾的威胁也与日俱增。建筑装饰装修工程的设计和施工是一新兴专业,但随着经济的发展,室内装修工程也越来越多,其电气防火设计是装饰装修工程中的重要环节,其设计的好坏直接关系到工程的安全及防火的质量要求。
2 室内装修电气火灾的原因分析
在室内装修工程中,发生火灾的原因,主要是线路短路、用电超负荷、绝缘体破坏、接触电阻太大,这些都会造成线路与设备的过热,当其周围有可燃物时,就会引起火灾,造成事故。
2.1 所选导线的截面不当,由于电气设备的过多接入,容易导致线路过载
发生导线过载的原因一般有:一是大量用电设备被私自接入,用电量骤然变大;二是设计的原因,在当时设计时未考虑日后5~10年内的发展需要,导致后来导线截面不足,导线长期过载,绝缘体受热破损,容易诱发火灾。
2.2 进行电气线路的联结不当,接触电阻太大,留下火灾隐患
电气线路联结不当,使局部的接触电阻变大,这些连接点就会产生打电、冒火花的现象,为火灾埋下隐患。在室内装修中,导线与导线、导线与开关、线路的连接部位,是局部接触电阻过大的部位。
2.3 电气线路布线未满足规范
当在较恶劣的环境中布线但没有必要的防护措施,容易引发短路。短路时会在短路点或者线路联结处出现电火花与电弧,其温度高达3000℃,会引燃绝缘体及附近的可燃物,发生火灾
2.4 灯具的烘烤导致高温
现代装饰装修中常常采用各种装饰灯,如果布置不合理或安装粗糙,在亮丽之后会隐藏着更大火灾威胁。一般灯具在通风良好的环境中,其表面仍会产生高温,在设计不合理,安装粗糙的情况下,同时装修时采用了大量可燃物,由烘烤与电火花很易引燃可燃物,形成火灾。
3 室内装修电气设计时应注意的防火设计
3.1 选择导线
根据用户的用电量大小来进行导线的选择,必须满足供电的能力与质量要求,还需要满足防火的规范,所有用电设备最大的负荷电流不应超出导线的额定安全电流。
一般将用户的用电量按照4~10KW的水平进行设计,进户线优先选用横截面积10mm2的铜芯绝缘线,采用横截面积大于2.5 mm2的铜芯绝缘导线作为分支回路导线。对于特别用户应注意特别配线。采用横截面积大于2.5 mm2的铜芯绝缘线作为接地线,并引入每户住宅,以保证用户所有电器设备的可靠接地。进行房屋装修时,所有线路都应使用穿管暗设的方式。尤其要注意避免的是,很多用户在装修时将室内的导线等更换加大容量,但忽略了进户线的负荷能力。
3.2 室内布线
室内布线应保证安全可靠的输电能力,还必须整齐布置,合理安装,根据相关的技术要求进行。内线工程的开展前提是不影响建筑物的强度及其美观要求。 进行室内配线的技术要求有:①根据导线绝缘皮的颜色区分开火线、中性线及地线。②导线的额定电压须大于线路的工作电压,其绝缘要求应符合线路的安装方式与敷设的环境要求。③尽量减少导线的接头,以避免因工艺操作不良导致的发热过多引起事故。当必须设接头时,应务必接触良好,可采用焊接或压接的方式。④应尽量避免导线交叉时的碰线情况,可将每根导线套上绝缘管或塑料管。⑤当采用钢管穿线时,钢管应接地。同一根管中穿入几个回路的导线根数不能多于8根。导线的绝缘电压不能小于500V,总截面面积应小于管内净面积的40%。
3.3 灯具的设计与安装
灯具高度:室内的灯具悬挂应适中,过高不利于维修,且降低了照明,过低易产生眩光,对人的视力不利,还会与人碰撞。灯具高度的确定应注意:保证电气安全,利于维修,限制眩光,并与建筑尺寸协调配合。
布置灯具前,要对建筑室内的高度进行调查,以确定是否需做吊顶等,考虑到灯具的基本功能为提供照明,设计过程中应注意考虑到照明的效率及灯具材料的老化问题,做到绿色节能的要求。一般是荧光灯照度高于白炽灯,直接照明高于间接照明,吸顶安装高于嵌入安装。
灯具的安装,其高度不应高于2.4m,金属灯具要进行接地保护,开关置于门框里0.15~0.2m,灯头与易燃物的距离大于0.3m,必要的环境条件下还需使用防潮、防爆或防雨灯具和开关,为保证灯具的安全可靠,当其质量大于1kg时,应预埋吊钩或加设吊链,导线接头不能留在灯架与管内。
3.4 开关的设计安装
所选开关的额定电压与供电电压应相符,额定电流应大于灯具的额定电流;开关结构的选取,要适应所处的环境条件。开关的高度与开、闭方向应布置一致,且应与通往灯具的相线串联。
3.5 插座的设计
同样,插座应与用电设备的额定电压相符,且插座的额定电流应大于用电设备的,根据用电设备的防触电类别选用插座的型号;固定安装插座,严禁吊挂;插座接线时必须左中性线、右相线、上地线,与所有电器的三线插头相符。插座的布置在住宅设计中有着非常重要的作用,进行设计时不能只根据建筑专业的图纸进行插座的安排,应尽量多的布置一些插座,给用户带来更大的方便,可使用安全型的两孔三孔插座,必要时加上防潮盖。
3.6 防雷保护、接地设计
依据《民用建筑电气设计规范》要求,确定住宅的防雷类别,进而实施相应的防雷措施。在住宅易受雷击的部位设避雷并带做接闪器,防雷引下线取建筑柱内主筋,主筋直径小于12mm时,最少采用四根,直径大于16mm时,最少采用两根,并且所采用的钢筋应进行焊接以保证良好的导电性能,在地面上一段距离还应引出测试点以便于检测。
保护接地可与防雷接地共用基础的钢筋作为接地装置,其钢筋应连接成距地大于0.8m的闭合环。同时还需在防雷引下线所对应的室内,由被利用的钢筋上焊一条40*4mm的镀锌扁钢,其埋深1.0m左右,伸出外墙皮大于1m的距离,有时自然接地无法满足防雷接地电流要求时,需进行外接人工接地体的利用。
为了防止因接地故障而发生火灾,应在住宅楼进线处设漏电保护器,其漏电动作电流应小于500mA,并带延时的三相漏电保护,但还必须应与室内插座回路的漏电保护器相配合。
《住在设计规范》要求:采用TT、TN-C-S、TN-S作为住宅楼供电系统的接地方式,还应进行总等电位的联结;但是卫生间等要做局部的等电位联结。浴室、卫生间等特超市的地方,人的皮肤已经完全湿透,导电力大大增强,像金属管道、结构等传来的电压,十几伏就能使人致死,漏电保护器、隔离变压器是不能防范这种事故的,因为这种电压是沿着非电的金属管道来传导的,唯一可以防范的措施就是做局部等电位联结。因此,不论从哪一根钢筋或金属管道导入的不正常电压,有了等位联结使场所内所有导电部位的电位同时被升高到相同的电位水平,没有了电位差,就避免了电击的发生。
当前,我国政府大力新建、改扩建托儿所、幼儿园,加快发展学前教育。积极贯彻落实《国务院关于当前发展学前教育的若干意见》,启动实施学前教育三年行动计划,努力解决“入园难”问题。实施推进农村学前教育项目,支持中西部地区乡村托儿所、幼儿园建设,多种形式扩大学前教育资源,大力发展公办托儿所、幼儿园,鼓励社会力量办园。政策导向和城市扩张带来了托儿所、幼儿园建筑的发展,随着入托儿童逐年增加,托儿所、幼儿园发生火灾的危险性也随之增加,人员密集场所火灾频发对幼儿园建筑防火设计提出了新的要求。幼儿是建筑防火的重点和难点,从个体人员本身素质及疏散心理分析,他们是弱势群体,不能独立应付突发事件、紧急情况。幼儿不具备自救以及疏散逃生的能力,一旦火灾来临,极易造成人员伤亡。因此, 托儿所、幼儿园建筑防火设计规范合理,可以大大降低此类场所的火灾危险性。
托儿所、幼儿园的建筑设计,我国现行的国家建筑规范为1987年由中华人民共和国城乡建设环境保护部和中华人民共和国国家教育委员会批准的《托儿所、幼儿园建筑设计规范》JGJ 39―87。在建筑防火设计上,有《建筑设计防火规范》GB50016-2006、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95和《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222―95三部消防技术规范。这四部规范具体规定了托儿所、幼儿园建筑防火设计中的总平面布局、耐火等级、安全疏散、电气、内部装修和消防设施器材。
一、托儿所、幼儿园建筑总平面布局的防火设计。
托儿所、幼儿园在选址时,距其50 m 的范围内不得有生产或储存易燃、易爆物品的工厂或仓库,距其30 m 的范围内,不得搭建易燃性建筑,不宜设置在地下或半地下的建筑内,人防工程内不宜设置幼儿园、托儿所等儿童活动场所,不应设置在高层建筑内,当必须设在高层建筑内时,应设置在建筑物的首层或二、三层,并应设置单独出入口。
托儿所、幼儿园内部的厨房、液化石油气储存间等用房,应与幼儿活动、休息的房间分开设置,且保持一定的距离,该距离不得小于15 m。
二、托儿所、幼儿园耐火等级的设计规定。
耐火等级为一、二级的建筑内开设托儿所、幼儿园, 其儿童活动场所和生活用房的最高层数为三层,不应设置在四层及四层以上的建筑内。在耐火等级为三级的建筑内开设托儿所、幼儿园,其儿童活动场所和生活用房的最高层数为二层,不应设置在三层及三层以上的建筑内,且建筑吊顶,应采用耐火极限不低于0.25h的难燃烧体。在耐火等级为四级的建筑内开设托儿所、幼儿园时,其儿童活动场所和生活用房的最高层数为一层。
设在居住建筑中的托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所、老年人建筑,应采用耐火极限不低于2.00h 的不燃烧体墙和耐火极限不低于1.00h 的楼板与其它场所或部位隔开,当墙上必须开门时应设置乙级防火门。
三、托儿所、幼儿园建筑安全疏散的防火设计。
托儿所、幼儿园安全疏散出口不应少于两个。疏散门应向疏散方向开启,且不应采用弹簧门、推拉门、侧拉门和转门。位于两个外部出口或楼梯间之间的房间距安全出口或楼梯的最大距离:一级、二级建筑为25 m ,三级建筑为20 m ;位于袋形走道的两侧或尽端的房间的最大距离:一级、二级建筑为20 m ,三级建筑为15 m。
四、托儿所、幼儿园建筑的电气防火设计。
幼儿活动房间、睡室的照明电灯功率不得大于60 W, 不应使用电暖气、电炉、电热器等。不得将灯具安装在可燃构件上,不许使用台灯、行灯及落地灯等,各种灯具距地高度应保持在2 m 以上。应选用安全密闭型的插座,其高度应在1. 7 m 以上,且所有电源线均应采用穿管暗装的方式,不应明线敷设。
楼梯间,不应设置烧水间、可燃气体管道等,不应设置影响安全疏散的凸出物。
五、托儿所、幼儿园建筑内部各部位装修材料的防火设计。顶棚A级,墙面B1级,地面B2级 ,隔断B1级, 固定家具B2级 ,窗帘B1级,其他装饰材料B2级。(A级:不燃性建筑材料;B1级:难燃性建筑材料;B2级:可燃性建筑材料)
六、托儿所、幼儿园消防设施和器材的防火设计。
1、消火栓
托儿所、幼儿园设置在建筑体积≥10000m3的民用建筑内和高层民用建筑内的应设置室内消火栓。
2、火灾应急照明
托儿所、幼儿园的下列部位应设置火灾应急照明:
⑴封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间及其前室或合用前室;
⑵设有封闭楼梯间或防烟楼梯间的建筑物的疏散走道及其转角处;
⑶疏散出口和安全出口;
⑷消防控制室、自动发电机房、消防水泵房以及发生火灾仍需坚持工作的其它房间。
3、疏散指示标志
托儿所、幼儿园的安全出口或疏散出口的上方和疏散走道应设置灯光疏散指示标志。
4、建筑灭火器
建筑灭火器的配置按GBJ 140―90标准执行,灭火器的选型应适于扑救;托儿所、幼儿园火灾,宜选用ABC干粉灭火器。
从近年来所发生的火灾看,由电气事故引发的火灾居各类火灾原因首位。发生事故的原因是各式各样的,有电弧接地短路故障造成的火灾事故,有电气设备年久失修仍超负荷运行导致线路短路、断路而引发的火灾事故,有因架空进线时进户处未采取防高电位侵入措施而引发的电气火灾。其中主要的是在建筑物内部装修施工时,不能严格执行国家有关技术规范,大量敷设不符合消防要求的电气线路和配电装置,有的将电气线路直接敷设在可燃、易燃材料内不进行穿管保护,有的采用易燃塑料或穿管保护不到位而留下先天性火灾隐患,有的直接将大功率灯具安装在可燃物材料内不采取任何保护措施,有的则是由于使用不当而造成的电气火灾,这些都是引发电气火灾事故的主要原因。综观这些电气火灾事故的起因,有些是由于设计不完善或有缺陷造成的,因此在设计中就要采取有针对性的技术措施来预防火灾事故的发生。1.1设计时应注意符合规程规范及技术要求在《住宅设计规范》第6.5.2条第7款规定“:每栋住宅的总电源进线断路器,应具有漏电保护功能。”其条文说明为“:接地电弧短路是常见多发的电气火灾起因,但电弧短路的电流小,一般的断路器和熔断器不能或不能及时切断电源,而具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏性,能及时切断电源,防止电气火灾的发生。”从条文说明中可以看出,该条规范主要是针对接地电弧短路引发电气火灾事故而规定的,因此必须遵守。电涌保护器能有效地防止高电位侵入,避免电器的毁坏和引起火灾隐患,不仅是架空进线,在电缆进线中也应当成为电气设备选型的标准配置。1.2设计时应考虑负荷长期发展的需要长期的过负荷运行很容易引起线路的绝缘老化从而引发火灾事故,这就要求在设计中应避免此类情况的发生。经过长期的设计实践,我们认为在设计选型时电缆考虑远期发展应适当放大,开关可根据近期负荷需要选择整定电流,这样既能满足近期负荷需要,也能满足今后发展的要求。1.3使用新型阻燃和耐火电线电缆我国在20世纪90年代就对阻燃、耐火电线电缆制定出了相关的国家标准及试验方法,为了有效预防电气线路火灾的发生,我们设计时应广泛使用新型的能阻止火焰蔓延,而且能离火自熄的阻燃、耐火电线电缆,尤其是装饰装修工程内的线路部分,应采用ZR阻燃电线和NH耐火电缆。2保证消防设备的可靠运行2.1火灾自动报警系统的设计
(1)合理分区,确定火灾自动报警系统的干线形式。一些建筑的结构和功能非常复杂,而且面积也很大,合理地分区并确定其干线形式是非常重要的。从笔者这几年的设计经验看,一个干线系统的规模在平面中其布线半径最好控制在60 m以内,最大不应超过80 m。这主要出于对回路容量、总线隔离器的设置、电源布线等问题的综合考虑,避免由于回路容量过于庞大、总线隔离器设置不合理而不能充分保护探测器、电源回路所控制动作执行元件过多而降低系统可靠性的情况发生。
(2)针对一些场合的具体特点,合理选择探测报警方式。点型火灾探测器的选择大家都比较熟悉,主要强调的是在一些特殊场合应考虑使用线型探测器,而这是大家比较容易忽视的,比如在无遮挡大空间宜选择红外光束感烟探测器。在电缆隧道、电缆竖井、电缆桥架、配电装置、变压器等处宜选择缆式线型定温探测器,这些细节的考虑都能有效地提高报警系统的可靠性。
(3)对于消防水泵、消防风机的控制应采用多线制直接手动控制。在《火灾自动报警系统设计规范》第5.3.2条中规定“:消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时,还应在消防控制室设置手动直接控制装置”,这条规定对保证系统设备可靠性是必要的。2.2充分保证消防供配电系统的独立性消防供电应处于工程最高供电等级。
摘要:大型商业建筑防火设计一直建筑防火设计中的重点也是难点。本文在介绍大型商场建筑的建筑特征和人员特点的基础上,分析了大型商场建筑防火设计的难点,包括了防火分区设计、安全疏散设计等,提出了解决大型商场建筑防火设计难题的一些措施,以求最大限度的满足防火设计要求,确保建筑与人员安全。
关键词:大型商场建筑;建筑特点;防火设计;难点;安全疏散;解决措施
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
近年来,随着我国经济的快速发展,大型商场建筑和购物中心也越来越多。与传统的商业建筑相比,大型商场建筑在功能和形式上有很大不同,是集购物、休闲、娱乐、餐饮的消费场所,具有人员密集、面积大、中庭多、功能复杂等特点。但大型商场建筑也是火灾事故高发的场所,火灾具有特殊性和复杂性特点,因此给防火设计带来了一定难度,特别是防火分区、安全疏散方面。因此,如何保证大型商场建筑的防火设计的合理性、可靠性是当前设计人员值得探索的话题,本文结合作者最近所设计的项目提出自己的看法,希望能起到抛砖引玉的效果。
1 大型商场建筑特点
(1)大型商场建筑具有体量庞大,人员密集,功能多样(兼有商业和休闲功能),建筑空间内往往带有高大、空间互通的室内空间等特征,如图1所示。
图1 作者所设计揭阳某商场总平面图
(2)大型商场建筑人员以不特定人员(顾客)为主,并含有部分工作人员。在营业厅内顾客的数目是连续不断变化的,不像观众厅内的观众数那么固定,故一般较难确定。顾客一般不熟悉商场的环境、安全出口位置,没有进行过专门的防火培训,在火灾情况下往往做出失去理智的行为。工作人员包括营业员、保安、管理人员等。这类疏散人员的数目相对固定且易于掌握。一般地,工作人员熟悉商场的环境、消防通道、安全出口位置、灭火器与消火栓的位置、灭火器具的使用以及防火卷帘的位置与操作等。
这类建筑一旦发生火灾,往往会造成较大的经济损失和社会影响。科学合理地进行建筑防火设计,对于及时发现火灾、降低和消除火灾的影响,保证人身安全和财产安全及其重要。
2 大型商场建筑防火设计难点分析
大型商场建筑是集购物、休闲、娱乐、餐饮的消费场所,多为地上4~5层建筑(地下2~3层居多),其建筑高度多在24m左右。按现行的防火设计规范,此类建筑消防设计应遵照GB50016-2006《建筑设计防火规范》(以下简称GB50016-2006),或GB50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称GB50045-95)。而上述规范对大型商场建筑并无专门的条款,在消防设计过程中大型商场建筑常遇到的主要难题有以下几个方面。
2.1 防火分区划分与防火分隔问题
(1)大型商场建筑往往采用共享中庭结合商业步行街的设计形式与防火规范对于防火分区的要求存在着矛盾。GB50016-2006第5.1.7条规定:商业建筑防火分区在设有自动喷水灭火系统时,允许最大建筑面积不应大于5000m2。
(2)大型商场建筑的地下一层往往设置超市等商业状态,由于其上部体量大,其地下层建筑总面积往往超过20000m2,GB50016-2006第5.1.13条GB50045-95第4.1.5B.4条规定:当地下商店总建筑面积大于20000m2时,应采用防火墙进行分隔,且防火墙上不得开设门窗洞口。
2.2 安全疏散设计问题
(1)大型商场建筑由于体量大,造成疏散距离难以满足规范规定的要求。GB50016-2006第5.3.13条规定楼梯间出口应能直通室外,当层数不超过4层时,可将直通室外的安全出口设置在距离楼梯间不大于15m处。GB50016-2006第5.3.13条、GB50045-95第6.1.7条规定建筑内展览厅、营业厅等,其室内任何一点至最近疏散出口的直线距离不宜大于30m。对于建筑短边大于70m的大型商场建筑,其首层楼梯间的设置或标准层的疏散距离即难以满足规范上述要求。
(2)大型商场建筑疏散宽度成为该类型建筑消防设计的另一个难点。GB50016-2006和GB50045-95均对建筑设计的疏散宽度指标有较为详细的规定,但对于人员指标,GB50016-2006第5.3.17条引入了面积折算值、换算系数等参数给出了人数确定方法,而GB50045-95未给出人数确定方法。
2.3 电影院等人员密集场所设置在较高楼层问题
大型商场的建筑经营业态要求不仅有商业、餐饮,往往还设置有电影院、KTV等人员密集场所等需要。GB50045-95第4.1.5条规定:高层建筑内的观众厅、会议厅、多功能厅等人员密集场所,应设在首层或二、三层;当必须设在其它楼层时,除本规范另有规定外,尚要求一个厅、室的建筑面积不宜超过400m2,一个厅、室的安全出口不应少于两个。GB50016-2006和GB50045-95均要求歌舞厅、卡拉OK厅、游艺厅等歌舞娱乐放映场所,设置在首层、二层或三层的靠外墙部位。
由于业态布局需要,大型商业的电影院往往布置在建筑顶部区域(较高楼层),其规范适用容易造成混乱(放映厅或观众厅不清晰),且疏散难以完全独立,给设计和消防监督带来困难。
3解决措施
3.1 引入性能化消防设计理念进行建筑防火设计
性能化消防设计是借助消防安全工程学的方法和手段,在对具体建筑物的火灾风险、火灾发展状况以及主动和被动防火措施的实际效果进行个案评估的基础上,确定该建筑所需要的消防措施的设计方法。消防安全工程学是将最新的消防技术和火灾科学研究成果应用于实际消防工程设计和安全评估的桥梁。它涉及火灾发展蔓延、烟气流动及控制、火灾探测及扑救、建筑及材料对火反应特性、人员疏散逃生、人员在火灾中的行为等有关的多个学科,包括物理、化学、心理学和社会学等。目前世界许多国家和地区,在进行建筑消防设计,特别是一些复杂和新颖建筑的消防设计时,性能化消防设计方法已被认可并被广泛采用。
大型商场的消防安全目标主要包括:人员疏散安全目标,防止火灾大面积蔓延、减少财产损失,尽量减少对运营的干扰,保证结构安全等。
本着安全适用、技术先进、经济合理的原则,采用以性能化为基础的消防设计理念和方法,对大型商场人员的防火分区与分隔、安全疏散、烟气控制、消防设施等内容进行分析确定适当的消防策略。对于国内规范有明确规定的系统及区域,其消防设计应执行国内规范规定。
3.2 完善建筑防火设计规范,增加其针对性和可操作性
对于大型商场中庭及步行街的消防策略,应在调研基础上,从满足消防安全目标出发,制定适用可行的条款,对防火分区与分隔、疏散设计和消防系统设计给出明确规定。作为公共建筑人员不确定性场所的典型,商业购物中心建筑疏散人数计算方法争议比较大,直接影响着疏散宽度指标的确定,影响着人员的疏散安全。应在调研的基础上,根据商业建筑的建筑形式和经营方式,火灾特点及人员构成情况,针对不同类型场所合理规定疏散人数指标。
(1)对于商业百货、精品店区,按现行处理方法,有“面积折算值”、“换算系数”、“营业厅和为顾客服务用房的面积”等相关指标,但这些指标存在着实际操作时容易导致概念混淆的问题。建议按国际通行做法,采用营业区总建筑面积(含区域内所有设施区域所占的面积)乘以商业综合人员密度指标进行确定。
(2)对于餐饮区,在设计时难以将营运时的座位数确定下来,建议采用营业区总建筑面积(含区域内所有设施区域所占的面积)乘以餐饮区综合人员密度指标进行确定。
(3)对于中庭及公共走廊区域,现行规范中未对此作出明确规定,中庭及公共走廊作为大型商业建筑的重要组成部分,在大型商业建筑中占据较大的比重,这些区域的人员荷载不容忽视。建议采用其建筑面积乘以其人员密度指标进行确定。如图2所示。
图2 商场中庭及公共走廊平面图
(4)对于电影厅等具有固定座位的场所,疏散人员荷载建议以固定座位数为基数,并应考虑一定比例的工作人员。电影厅以外的休息厅可考虑一定的候场人员。
3.3 大型商场的消防设计探讨
(1)基于中庭、步行街及其周围区域的建筑特征和使用功能特点,采用“防火舱”结合“准安全区”策略,合理处理中庭与店铺之间的防火分隔。对于中庭周边空间设置的精品店及餐厅等场所,可采用“防火舱”的处理方式,将火灾烟气控制在较小范围。即采用耐火极限不小于1.0h的防火分隔构件(包括实体防火隔墙、带喷水保护的防火玻璃构件及钢化玻璃加窗式喷头保护构件等)和1.0h的不燃烧体屋顶,同时其内部还应设置火灾自动报警、自动喷水灭火系统及机械排烟系统,并适当控制其面积。将中庭和步行街作为“准安全区”,限制火灾荷载并控制内装修为不燃装修,以确保该区域火灾时作为相对的安全区域,以解决疏散距离过大或首层疏散楼梯不能直接对外的问题。为保证中庭和步行街作为准安全区,还应合理确定其排烟方式、自动报警及灭火系统。
(2)基于大型商场的建筑特征、商业布局和人员特点,建议不同区域的疏散指标。
(3)对于电影院等人员密集场所设置在顶层问题,一方面应严格控制每个厅室的建筑面积,并采用防火单元的处理方式,将其与周围空间进行严格的防火分隔,其内设置自动报警、自动灭火和机械排烟系统,使人员得以及时疏散,并控制火灾烟气不向外部蔓延扩大。另一方面应合理疏散设计,建议每个防火分区至少设置一部独立的、直通室外安全区域的疏散楼梯,保证人员疏散过程的安全。
4 结束语
综上所述,大型商场建筑防火设计与一般商业建筑相比,防火设计差异大、难度也高。在防火设计时,应该结合大型商场建筑发生火灾的特点出发,进行防火的综合设计,重点是科学合理的进行防火分区和人员密集场所的安全疏散等方面的设计,这样才能最大限度的满足防火设计要求,降低和消除火灾的影响,保证建筑与人身财产安全。
参考文献
关键词:消防;性能化防火设计;火灾隐患
中图分类号:TU892
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2013)04-0129-01
1.引言
在实际工作中发现,大部分的小型场所由于内部结构问题,无法满足《建筑设计防火规范》中关于疏散、排烟、给水等方面的要求,同时由于此类先天性火灾隐患的影响,造此类场所火灾事故中的亡人比例居高不下,比如:福建长乐拉丁酒吧火灾,酒吧建筑面积198m2,却死亡15人;辽宁阜新艺苑歌舞厅火灾,舞厅建筑面积253m2,更是造成233人死亡,虽然近年来不断整治此类场所,但各级消防部门仍然深受此类火灾的困扰。本文以一典型家庭式旅馆为例,通过性能化防火设计思路,以期为解决小场所先天性火灾隐患提供另一观点。本文根据英国标准学会组织的“消防安全工程学原理在建筑防火设计中的应用指南”
(BSDD 240)进行性能化防火设计。
2.性能化防火设计的概念
所谓性能化防火设计,是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法,是针对特定建筑对象确立消防安全目标,提出消防安全问题的解决方案,并采用被广泛认可或验证为可靠的分析工具和方法,对方案设计在建筑对象中的火灾场景进行确定性和随机性定量分析,以判断不同解决方案所体现的消防安全性能是否满足消防安全目标,从而得到最优化的防火设计方案,为建筑结构提供最合理的防火保护。它是传统消防设计方法的一种替代办法,描述能够达到某种规定性能水平的设计。
3.初步设计
3.1确定建筑(设计对象)的特点
建筑使用性质:宾馆,建筑面积:650m2,建筑层数:5层,建筑高度:17m,无火灾自动报普系统、无自动喷水灭火系统、无封闭楼梯间,楼梯间无自然排烟窗口。此建筑为家庭式旅馆的常见设计。
3.2确定消防安全总体目标
该宾馆五层某房间发生火灾,二至五层的住客和工作人员仍能通过疏散通道,疏散到安全地点。
3.3将定性的消防安全目标转化为定量的性能化判据
3.3.1人员疏散情况的影响因素
3.3.1.1烟气进入疏散通道达到的人所能忍受的烟气浓度极限而无法疏散;有毒气体浓度判据以CO浓度达到0.25%就将会对人构成威胁。
3.3.1.2火灾对疏散通道产生热辐射达的人所能忍受热辐射的极限而无法疏散;当人体接受的热辐射通量超过0125 WPcm2时将会造成严重灼伤。在火灾中,当上层烟气层的温度高于180℃时,它对人体的辐射危害将达到这个程度,通过FDS5.0进行模拟,在起火后200s左右烟气层降到2m的高度附近,烟气层温度最高在180℃左右,10min后烟气基本降到地面高度,这个场景的可用逃生时间为200s。
3.3.1.3建筑内发生轰然,人员无法疏散。采用(BSDD 240)推荐的方法来预测轰燃可能发生的时间。T=((起火房间总面积×7.8+开口面积×开口高度×378)/0.047)0.5=111(s)
综合考虑以上3种判据,其中任何一个判据达到危险状态就认为火灾达到危险状态。
3.3.2安全疏散时间
在发生火灾的紧急情况下,人员的安全疏散时间(Te)包括火灾探测时间(Ta),人员反应时间(Tr)和人员运动时间(Tm):Te=Ta+Tr+aTm(式中:a——保险系数,本研究取1.5),由于该建筑无火灾探测系统,本文将火灾的探测时间为3min。人员反应时间Tr的计算参照国内外的统计数据:当采用消防广播作为语音现场指挥时,Tr4min。考虑到本文讨论的建筑无消防广播、瞽铃等设施,保守起见,本文按人员反应时间为6min取值。人员运动时间通过火灾疏散模拟软件计算得到。该建筑内部共有床位35张,测算出疏散人数为35(住客)+4(工作人员)=39人,通过FDS5.0计算,人员的运动时间为44s。因此,人员在满员情况下从五层最远点安全疏散时间为Te=Te=Ta+Tr+aTm=180+360+1.5×44=606(s)
4.评估
以人员在满员情况下从五层最远点安全疏散时间606s为人员实现安全疏散的临界点,从影响人员疏散情况的3种情况以及人员的安全疏散时间中的火灾探测时间和人员反应时间进行设计,满足人员安全疏散的时间要求。在下面笔者将分为5个子项进行讨论:
4.1烟气进入疏散通道达的人所能忍受的烟气浓度极限而无法疏散:由于建筑内部装修材料的不同,无法有效计算烟气中有毒气体浓度,因此在此建议房间内不应使用B1级以下装修材料,疏散通道内必须使用排烟设施。
4.2火灾对疏散通道产生热辐射达到人所能忍受热辐射的极限而无法疏散:因为影响热辐射因素主要为房屋建筑材料的使用,因此在此建议客房门应使用木质防火门,同时建筑内部不能使用非实心砖等建筑材料。根据FDS软件模拟,在此情况下,热辐射达到人体无法忍受稳定的时间将增加100s,故内部人员将有300s的疏散时间
4.3建筑内发生轰然,人员无法疏散:建筑内发生轰然的条件是燃烧前期氧气供给不足,燃烧进行的初期时大量氧气进入室内,造成轰然的发生,因此在此建议客房内不应使用特种玻璃,只可使用普通玻璃,以确保火灾发生初期玻璃能及时达到脆化程度,同时将客房门采用密闭措施,隔绝与疏散通道的烟气流动。
4.4火灾探测时间:可通过设置火灾探测系统降低火灾探测时间,在公式中可得出,参照国内外的统计数据当采用火灾探测系统人员的安全疏散时间将降至256s。
4.5人员反应时间:可通过设置消防广播或警铃等设施降低人员反应时间,在公式中可得出,当采用消防广播作为语音现场指挥时,根据计算人员的安全疏散时间后时间将降至426s,当采用普铃时根据计算人员的安全疏散时间后时间将降至546s,若同时采用消防广播和火灾探测系统时,人员的安全疏散时间将降至256s。
5.结语
由此可见,在不设置火灾探测系统和消防广播或警铃等设施时,建筑层数达到五层是无法实现安全疏散的目标。由于家庭式旅馆的特殊性。为了实现火灾发生时火灾规模在控制下的目标,建议在疏散通道和楼梯间内使用A级装饰材料,房间内使用B1级以上装饰材料,以有效减轻建筑内火灾核载,客房门应使用木质防火门,同时建筑内部不能使用非实心砖等建筑材料。且必须采用火灾探测系统、消防广播或警铃等任意一种设施。
参考文献:
关键词:民用建筑;防火;安全
随着建筑科技的不断进步与发展,建筑产业的不断完善,对建筑的各方面要求也是不断提高。在城市产生出各具特色的建筑类型,不论在体量还是在建筑高度、建筑功能方面均是不断在创造新的极限。对建筑本身各项技术要求,相应也是不断提高。例如建筑防火、建筑节能、建筑构造、建筑工艺等。本文对建筑防火设计进行讨论如下。
建筑防火设计的首要目标是防止和减少建筑火灾危险,保护人身和财产安全。在建筑设计中,要认真贯彻“预防为主,防消结合”的消防工作方针,做好建筑防火设计,做到“防患于未然”。
作为建筑设计师,要掌握火灾蔓延和发展等相关知识,在设计中采取可靠有效的防火设计措施,这既是建筑设计防火的主要设计任务。防火措施,主要指降低火灾荷载密度和建筑及装修材料的燃烧性能;控制火源,进行必要的分隔;合理设定建筑物的耐火等级和构件的耐火极限等,并根据建筑物的使用功能、空间平面特征和人员特点设计合理、正确的安全疏散设施与有效的灭火设施,预防和控制火灾的发生及其蔓延。同时,面对大、中城市的高层建筑林立的现实情况,针对其火灾危险性大的特点,设计时更应加倍精心,做到安全与适用、技术先进,经济合理。
建筑火灾是指发生于各种认为建造的物体之内的火灾,也就是烧毁建筑物及其收容物品的火灾。建筑火灾主要分为四个阶段:①火灾初起阶段(轰然前);②火灾成长阶段(轰然);③火灾旺盛阶段(轰然后);④火灾衰减阶段(熄灭)
近年来,随着现代化建设事业的迅猛发展,大规模、高标准的建筑越来越多,特别是高层建筑可谓日新月异,绚丽多彩。高层建筑有节约城市用地和丰富空间造型等优点,但也有造价高,火灾危险性大等方面问题。
建筑物起火的原因是多种多样、错综复杂的,通常引起火灾的原因有以下几类:因明火引起的火灾、因暗火引起的火灾、因用电和电气设备事故而引起的火灾、因雷击放电而引起的火灾、突发地震或战争来不及采取切断电源等用电设备而引起火灾等。对于建筑设计的角度来看,防止建筑物火灾威胁的主要要求有如下几点:①从整体城市及园区规划角度抓起,合理布置建筑总平面,特别是高层密集的区域,做好消防通道、消防水源的设计,以利于火灾时消防扑救的正常有利进行;②合理设计布置建筑平面和空间功能及关系科学划分防火分区,设置有效的防火分隔,以利有效的控制火灾蔓延,充分满足国家防火相关规范要求,科学合理设置安全疏散;③合理科学选定建筑材料及构配件,以保证建筑物的耐火能力;④做好建筑构造的防火要求,特别是穿越防火墙和楼板的管线洞口缝隙的封堵严密、以及幕墙构造防火分隔,窗间墙窗槛墙宽度要求、竖井构造等的防火设计要求;⑤各专业之间的密切配合,采用科学有效的防火、通风排烟、报警系统和没火装置等自救措施,能够迅速准确的掌握火情展开扑救,保证建筑物火灾隐患降到最低点;⑥保证建筑结构具有规定的耐火强度,以保证建筑内人员在规定的时间内能够安全逃生。
而建筑火势蔓延的方式主要有:1.热传导;2.热辐射;3.热对流。
其中热传导是通过导热好的建筑构件或设备,使得火势蔓延到相邻房间进行的,防护解决办法是在建筑物内设置合理的防火分区,保证主要承重构件的耐火性能;其中热辐射指热由热源以电磁波的形式直接放射的周围物体上,比较好的解决办法是建筑物与建筑物之间保有一定安全的建筑间距;其中热对流指帜热的燃烧物、烟气与空气之间相互流动的现象,主要防护办法是合理分割建筑物内部竖井,门窗,易于传递烟火的部位,另外加设排烟和喷淋灭火系统等防火设备。
以上均为建筑功能方面的防火设计,就建筑本身建筑材料来说,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。根据现行规范及现行《全国民用建筑工程设计技术措施2009》中规定,建筑外墙保温系统和材料选型、外墙装饰材料、建筑幕墙:除应符合现行国家有关建筑设计防火规范的规定外,目前还应符合公安部、住房和城乡建设部联合的“《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》的通知”(公通字[2009]46号)文件的要求。
对于建筑防火,难度较大的就属高层建筑,随着我国经济和城市建设的迅猛发展,高层建筑日趋增多,严格的防火设计,根据高层建筑火灾的特点:①火势蔓延快,蔓延途径多;②疏散困难容易造成重大伤亡;③层数多,扑救难度大;高层建筑功能复杂,火灾隐患多等。根据以上高层火灾的主要特点,为了防止和减少高层民用建筑火灾的危害,保护人身和财产的安全,我国制定了《高层民用建筑设计防火规范》,针对高层建筑发生火灾的特点,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全使用,技术先进,经济合理。利用先进的自动消防系统,使高层建筑的防火、灭火技术达到了一个较高的水平,并且需要建筑师具备对建筑防火设计的充分理解,配合严格高层民用建筑消防设计建审工作和工程施工管理工作,高层建筑消防设计的建审和施工是否符合消防规范,把好这一关不但可以减少火灾隐患,还可为今后安全使用提供保障。
对于建筑设计者来说,不同的建筑类型,其防火设计的要求各有不同。对于公共建筑来说,例如大型体育场馆、大型酒店、大型宾馆、歌舞娱乐场所等公共建筑,因其建筑面积较大,人员较密集,共建内停留人员对建筑内部情况不熟悉,火宅危险系数较高,一旦发生火宅,后果比较严重,这对建筑防火和安全疏散有更高的要求,尤其是高层公共建筑难度更大,在这种情况下对建筑使用的材料的防火性能和建筑本身的防火疏散科学合理型,建筑喷淋系统和报警系统等的消防设施要求更高, 并应严格遵守国家相关规范及技术措施,符合国家及当地消防部门的有关规定.
总言之随着我国建筑材料和建筑构造及建筑设备等的不断进步完善,建筑防火设计方面的不断科学合理,加之人民消防安全意识的增强和社会消防配套能力的不断提高,我国的建筑消防安全会越来越成熟,越来越科学。
参考文献