淺談大空間建筑性能化防火設(shè)計(jì)

【摘要】大空間建筑較一般建筑具有結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜與空間跨度更大的特點(diǎn)，巨大的人口密度使得防火問(wèn)題成為其重點(diǎn)問(wèn)題。本文從大空間建筑及其火災(zāi)特性著手，對(duì)其性能化防火設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】大空間建筑；火災(zāi)特性；性能化設(shè)計(jì)

大空間建筑為人們創(chuàng)造出開(kāi)闊舒適的室內(nèi)環(huán)境，并具有針對(duì)性強(qiáng)的功能，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。然而，大空間建筑最為突出的安全問(wèn)題則表現(xiàn)為火災(zāi)問(wèn)題。近年我國(guó)許多重大火災(zāi)事故都與大空間建筑有緊密的聯(lián)系，大空間建筑防火設(shè)計(jì)問(wèn)題是社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題。為了保證大空間建筑的安全使用，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，還必須加強(qiáng)對(duì)大空間建筑性能化防火設(shè)計(jì)研究并加以實(shí)施。

一、大空間建筑及其火災(zāi)特性概述

大空間建筑是由新技術(shù)和新材料結(jié)合筑成的內(nèi)部空間非常大的建筑物，其根據(jù)建筑物的空間特性可以分為占地面積很大但不高的大空間建筑、占地面積巨大且很高的大空間建筑及占地面積一般但很高的大面積建筑。諸如體育館、大型商場(chǎng)、展覽館、大型倉(cāng)庫(kù)等都是大空間建筑的范疇。

由于大空間建筑具有非凡的結(jié)構(gòu)特殊性、空間規(guī)模性及功能綜合性等特性，因而也就決定了大空間建筑的如下火災(zāi)特性：（1）難以利用傳統(tǒng)防火分區(qū)方式對(duì)大空間建筑進(jìn)行防火防煙分隔；（2）普通火災(zāi)探測(cè)技術(shù)難以對(duì)大空間建筑發(fā)揮作用；（3）大空間建筑煙氣運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，常用頂栩安裝的滅火裝置難以控制其火災(zāi)煙氣；（4）大空間疏散距離很長(zhǎng)，因而人員安全疏散較為困難。

二、大空間建筑性能化防火設(shè)計(jì)的實(shí)施

1.大空間建筑性能化防火設(shè)計(jì)理論

大空間建筑性能化防火設(shè)計(jì)是以消防安全工程學(xué)為理論指導(dǎo)，在綜合考慮大空間建筑的功能、結(jié)構(gòu)、火災(zāi)荷載、環(huán)境條件及火災(zāi)本身發(fā)生的規(guī)律等因素基礎(chǔ)上利用消防安全工程學(xué)的方法程序進(jìn)行的防火設(shè)計(jì)。性能化防火設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了大空間建筑防火安全目標(biāo)與火災(zāi)損失目標(biāo)的良好統(tǒng)一，是目前對(duì)于大空間建筑防火的最為先進(jìn)的技術(shù)之一。具體而言，大空間建筑性能化防火設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包含：確定防火安全具體內(nèi)容及安全總體目標(biāo)和性能指標(biāo)、建立火災(zāi)場(chǎng)景模型、設(shè)定火災(zāi)發(fā)展的增長(zhǎng)因子極其時(shí)間與熱釋放速率、建立人員疏散熟知模型、制定涉及方案并進(jìn)行評(píng)估等。

2.大空間逐漸性能化防火設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題

（1）防火分區(qū)設(shè)計(jì)要求

防火分區(qū)的科學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)于大空間建筑防火而言，能在較短的時(shí)間內(nèi)控制空間內(nèi)的火勢(shì)區(qū)域，最大限度的降低火災(zāi)帶來(lái)的損失。大空間建筑擁有較大的內(nèi)部空間，需要將水平和垂直方向兩種防火分區(qū)劃分方式進(jìn)行結(jié)合使用。例如，可以利用防火卷簾、分隔水幕等代替防火墻，既能達(dá)到防火隔離的效果，又不影響大空間的視覺(jué)美感及功能發(fā)揮；又如，可以在建筑內(nèi)設(shè)有上下層連通的中庭和自動(dòng)扶梯、走廊等開(kāi)口部位，進(jìn)行豎向的防火分區(qū)，即在連通層兩側(cè)依次劃分水平向防火分區(qū)，利用到位置優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)便可行的劃分出防火分區(qū)，是科學(xué)的防火分區(qū)設(shè)計(jì)方案。

（2）防火滅火設(shè)施設(shè)計(jì)要求

大空間建筑具有比一般建筑更大的空間規(guī)模與功能，只有配置功能強(qiáng)大、覆蓋范圍廣的防火滅火設(shè)施才能達(dá)到保障大空間建筑安全及人員安全的目的。大空間建筑要從如下三個(gè)方面做好防火滅火設(shè)施配置的設(shè)計(jì)工作：第一，設(shè)置科學(xué)的且高性能的火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。用于建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有許多，火焰探測(cè)器、圖像火災(zāi)探測(cè)器及紅外光束線(xiàn)型感煙探測(cè)器等都是應(yīng)用較廣的火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，這些探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)都具有探測(cè)距離大、靈敏度強(qiáng)的特點(diǎn)，不同大空間建筑防火設(shè)計(jì)方案中應(yīng)依據(jù)其建筑的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。第二，設(shè)置與大空間建筑場(chǎng)所火災(zāi)特點(diǎn)及空間結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件相適應(yīng)的給水滅火系統(tǒng)。傳統(tǒng)的閉式噴水滅火系統(tǒng)能有效控制火災(zāi)增長(zhǎng)，并降低屋面溫度，但對(duì)于結(jié)構(gòu)形式極為復(fù)雜的大空間建筑而言，則容易造成動(dòng)作滯后、滅火效果不佳的狀況。自動(dòng)消防炮系統(tǒng)成為時(shí)下大空間建筑給水滅火系統(tǒng)的最理想選擇，其科學(xué)的自動(dòng)化裝置能高效快速的撲滅火災(zāi)，化解安全隱患。第三，設(shè)置適應(yīng)大空間建筑功能及美觀(guān)性的防煙排煙系統(tǒng)。在大空間建筑內(nèi)設(shè)置防煙分區(qū)，要綜合考慮火災(zāi)荷載類(lèi)型、分布等內(nèi)部因素及所處地理環(huán)境及大氣運(yùn)動(dòng)等外部因素，進(jìn)行蓄煙池的設(shè)計(jì)。通常情況下，宜將自然排煙與機(jī)械排煙方式加以結(jié)合，利用建筑頂部開(kāi)窗及較高側(cè)窗進(jìn)行自然排煙，利用風(fēng)機(jī)等機(jī)械排煙系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)排煙，能達(dá)到大空間建筑防煙排煙的最佳效果。

（3）人員安全疏散設(shè)計(jì)要求

大空間建筑通常都聚集了眾多人口，人員密度非常大，科學(xué)設(shè)置其人流安全疏散通道尤為重要，一旦火災(zāi)發(fā)生，人員能通過(guò)安全疏散通道脫離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，減少群死群上事故的發(fā)生。為此，需要利用消防工程學(xué)中的模擬分析方法，根據(jù)大空間建筑特點(diǎn)及人員分布規(guī)律來(lái)計(jì)算出人流流動(dòng)速度、火勢(shì)蔓延時(shí)間、煙氣溫度及毒性和流動(dòng)速度等數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算和評(píng)估出火災(zāi)的危險(xiǎn)性和人員安全疏散所需的時(shí)間，這樣才能確定好最佳的人員安全疏散路線(xiàn)與距離，充分保障人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

（4）綜合防火措施涉及要求

大空間建筑性能化防火設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合系統(tǒng)的工作，僅將防火分區(qū)、防火滅火設(shè)施、人員安全疏散通道進(jìn)行疊加是不可能完全避免和解決火災(zāi)的發(fā)生的，還需從整體上進(jìn)行綜合的防火措施設(shè)計(jì)。具體而言，需要對(duì)大空間建筑的限制起火、發(fā)現(xiàn)火災(zāi)到初期滅火、安全疏散及救援等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合組織，考慮其一定的冗余度，設(shè)計(jì)出一個(gè)絕對(duì)安全的消防系統(tǒng)。筆者認(rèn)為，應(yīng)該組合多種防火滅火措施，通過(guò)多次試驗(yàn)而對(duì)消防設(shè)計(jì)方案進(jìn)行等效替代，當(dāng)然，這需要對(duì)消防措施的效能及其之間的關(guān)系進(jìn)行分析，盡可能地實(shí)現(xiàn)對(duì)各消防資源的優(yōu)化配置，促進(jìn)最安全、最合理、最經(jīng)濟(jì)的綜合消防系統(tǒng)的形成。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，大空間建筑的性能化防火設(shè)計(jì)是試下建筑消防設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，大空間建筑要做好其性能化防火設(shè)計(jì)，不同功能區(qū)要有針對(duì)性的進(jìn)行防火措施的實(shí)施，在不影響其正常功能發(fā)揮的情況下提高其防火安全性，減少建筑火災(zāi)安全事故發(fā)生的可能。

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作者簡(jiǎn)介

1廖鵬（1982.5-），男，四川省德陽(yáng)市，工程師，研究生，研究方向：防火監(jiān)督，建筑消防設(shè)計(jì)審核。