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2、为了防止和减少高层民用建筑(以下简称高层建筑)火灾的危害,保护人身和财产的安全,制定本规范。
高层建筑的防火设计,必须遵循“预防为主,防消结合”的消防工作方针,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,做到安全适用、技术先进、经济合理。
本规范适用于下列新建、扩建和改建的高层建筑及其裙房;
十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅);
建筑高度超过24m的公共建筑。
本规范不适用于单层主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层建筑中的人民防空地下室。
当高层建筑的建筑高度超过250m时,建筑设计采取的特殊的防火措施,应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。
1.建筑物火灾危险性分类
在进行消防监督检查的工作里,对受检查的建筑物进行火灾危险性的分类是相当重要的基础工作,在对建筑放火进行监督和检查的工作中需要对于危险性的化学品进行准确的评定。在《建规》中,考虑到很多化学品具有危险性,因此将对有关的生产和储存的建筑进行等级划分,从甲级到戊级共有五级,有数千种带有危险性的化学品受到评定和划分。在对建筑物进行火灾危险性的判断时,可以根据此规范进行对比,应当通过检查使工程能够符合国家制定的规范。按照在《建规》中显示的内容,在社会中属于重要用途的公共性质的建筑,像是治病救人的医院和负责后代教育的学校等,以及民用性质的建筑物都属于是一类建筑防火。那么如何评判建筑物具有多大的火灾危险性并且怎样以此进行分级用来区别和管理,主要是看如果建筑物发生火灾会造成多大的损害,发生火灾的难易程度,以及火灾形势扩大能力等,具有多楼层的民用性质的建筑物在规定中按照居住用途和公共用途分成两种,相对高楼层的民用性质的建筑物在规定中有一类和二类的区别。从事生产的厂房可以根据此分成五种类别,其中甲类表示最容易发生火灾以及火灾发生的损害最大,戊类在各级别中属于对于火灾来讲相对最安全可靠的级别。《建规》里面所表示的级别划分,是按照在厂房中使用或者生产的材料和成品所具有的物理化学性质,闪电和爆炸下限两个属性的数值可以比较有效的评定化学品的危险性。对于液体来说,如果闪点比28℃还要低的话,那么在正常环境就会很容易闪燃而造成火灾,对于气体来说,如果爆炸下限比18%还要小的话,那么在厂房中使用就会很危险,另外一些化学物质在常温环境中(意味着被使用的工作环境)可以遇水形成可能会爆炸的物质,涉及到这些因素的建筑物就属于甲类,在常温环境里,非燃烧性物质不会造成或者扩大火灾,所以只是使用这种物质的建筑物就属于为戊类。
2.安全疏散与防排烟的要求
在对建筑进行安全疏散以及防排烟方面的检查中应当把《建规》作为可靠依据,结合实际情况,确保检查结果可靠。《建规》的内容里,如果在楼梯间的前室具有自然排烟,那么楼梯间没有排烟设置是可以的。但是根据相关的规定,对此按照建筑高度不同有所差别。防排烟的规定于建筑的高度有关系,五十米是一个限度。在实际情况中考虑建筑的防排烟效果就可以明白,自然排烟的效果会因为外界环境的变化而受到相当大程度的影响,如果建筑物的楼层高度相对而言要比较高一些,由于室外的风所形成的风压大小会产生一定程度的影响,内外的空气流动效果会发生变化,那么其自然排烟所预期能够达到的效果就会受到一定程度的削弱,这样一来就有应当在楼梯间使用必要的防排烟设计。在对建筑的排烟能力进行检查的时候,依照相关规定,除开窗面积需要严格符合要求外,窗户型式必须设计为能够开启的外窗,考虑到相邻建筑物防火间距的问题,应选择甲级防火窗。在对建筑物进行安全疏散的消防检查中,对于公共场所,应当先计算需要疏散的人数,如果该建筑物不是有确定座位数的,可以使用面积相乘与相对应的换算系数,或者考虑在室内每人在相应活动的时候所需要占有的面积,疏散宽度在规范里有条文可以作为检查时的依据,在进行计算的时候需要考虑到有一些建筑的功能比较重要和常用,建筑中的人数相对比较多比如学校和大商店,这时要参考耐火等级。有一些区域和建筑通常其中会有比较密集的人群,比如电影院或者剧院,耐火等级被评定为一二级的,同时设置的座位数少于两千五百个的建筑物,它的门和走道数值取为0.65,楼梯安全疏散距离数值取为0.75,在观众厅设置的座位数如果达到了五千至一万个,并且耐火等级评定为为一二级,楼梯疏散距离数值取为0.43。楼层数相对比较多的高层并且是公共性质的建筑,安全疏散距离依照每100人增加1.00m计算。建筑物设置的安全疏散口应当多于两个,从医院的病房房门到近处的安全出口相差的距离不能够超过24米,两个安全出口之间的距离应当不超过5米。针对安全疏散的检查工作中,在竖方向上要求楼梯间能够上下直通,在首层楼梯的地方需要有能够直通室外的出口,在地下室需要有防火分隔的措施。一类建筑物以及高于32米的二类公共建筑在每层如果面积不足1500平方米的可以设置一台消防电梯,超过1500平方米的应当有两台,消防电梯的载重量应当超过800千克。
3.消防给水设施要求
关键词:规范;室内消火栓;成环;管径
Abstract: "the building fire prevention design specification" (GB50016-2006) in the practical application of some common problems of indoor fire hydrant, through the specification of deep understanding, to find out the real meaning of specification.
Keywords: specification; indoor fire hydrant; cyclization; diameter
中图分类号:TU2
《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)从74年到今天已经走过了39个年头,经过多次的重编和修订,如今已经包含12章1个附录387条,强制性条文176条。是建筑消防行业中最重要的规范之一。是我国建筑防火设计中指导工程建设的基础技术规范,是工程设计、施工和消防监督的依据和标准。本人从事建筑给排水消防已有十年,在执行《建规》的过程中,遇到过一些问题,也有一些自己的体会和思考,在这里抛砖引玉,希望和读者们共同来探讨。
1.《建规》第8.4.2 条第一款:“室内消火栓超过10 个且室外消防用水量大于15L/s 时,其消防给水管道应连成环状,且至少应有2条进水管与室外管网或消防水泵连接。当其中一条进水管发生事故时,其余的进水管应仍能供应全部消防用水量”。按照一般的理解及长期以来的做法,此种情况只要是底部成环即可,条文说明中也只是强调了2条进水管的供水可靠性。但是在实际工程设计中,一些审图机构和消防审查部门,要求多层建筑的消防立管也应连成环状,即室内消防管道立体成环。在已废止的旧版规范中,对于立管成环做了相应的规定,但是新规范不知道什么原因缺少了这部分内容。笔者认为,消防管道成环的要求主要目的是为了保证供水安全,无论是水平成环还是竖向成环,最终保证的是检修的时候,停用的消火栓数量不至于太多,不会在火灾时产生过大的影响,即本规范第8.4.2 条第六款所规定的数量。所以,对于多层建筑,只要底部成环,并用阀门合理分隔,保证检修停用数量在本规范第8.4.2 条第六款范围之内即可,没有必要整个室内消防管道立体成环,造成不必要的浪费。
2.《建规》第8.4.2 条第二款:“高层厂房(仓库)应设置独立的消防给水系统。室内消防竖管应连成环状”。此款的正常理解应为针对高层厂房(仓库)消防给水的要求,但是中间的连接用的是句号,在语法上又是表达的两个没有直接关系的意思。这里我们不妨参考一下《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)的说法,《高规》在条文里跟《建规》一样,只是要求成环,但条文说明中却明确了竖向和横向都要成环。这里又要回到上面《建规》第8.4.2 条第一款的问题,一些审图机构和消防审查部门在此条没有确切说明的时候可能是参考了《高规》的条文说明。
继续分析,《建规》第8.4.2 条第一款要求成环,如果做与《高规》一样的理解,
即横管跟竖管都要求成环,那么第8.4.2 条第二款要求竖管成环的条文没有任何意义;如果第8.4.2 条第二款理解为所有的多层都要求竖向成环的话,那么此条文又略显多此一举,只要把第8.4.2 条第一款象《高规》一样,明确竖向和横向都要成环即可。另外,从理论上来看,与上述第一部分一样,消防管道成环的要求主要目的是为了保证供水安全,无论是水平成环还是竖向成环,只要达到这个目的就行了。
所以,笔者认为,《建规》第8.4.2 条第二款中所指的“消防竖管应连成环状”只是针对高层厂房(仓库)而言。
3. 《建规》第8.4.2 条第三款:“室内消防竖管直径不应小于DN100”。此款的理解在条文说明中应该是表述的比较清晰。条文说明中写道:“2.多层建筑消防竖管的直径,应按灭火时最不利处消火栓出水要求经计算确定。最不利处一般是离水泵最远、标高最高的消火栓,但不包括屋顶消火栓。每根竖管最小流量不小于5L/s时,按最上1层进行计算;每根竖管最小流量不小于10L/s时,按最上2层消火栓出水计算;每根竖管最小流量不小于15L/s时,应按最上3层消火栓出水计算。
3.高层厂房、高层仓库室内消防竖管的直径应按灭火时最不利处消火栓出水要求经计算确定,消防竖管上的流量分配可参考表26选择。当计算出来的竖管直径小于1OOmm时,应采用1OOmm。”
条文说明中,已经把多层和高层两种情况分别列出,加以说明。意指高层厂房、高层仓库室内消防竖管最小不能小于DN100。但是,在条文中,此款是单列出的一款,室内消防竖管之前并没有定语,在《建规》的大背景之下,如果不充分理解规范的含义,只是死抠字眼的话,确实容易理解为所有建筑的室内消防竖管直径均不应小于DN100。而事实上,包括很多的设计人员、审图机构和消防审查部门,确实是这样理解错误的。
4. 《建规》第8.4.3 条第七款:“室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位。建筑高度小于等于24m 且体积小于等于5000m3 的多层仓库,可采用1 支水枪充实水柱到达室内任何部位。”此款规定本身并无问题,在实际工程中也能很好的执行,但是现实情况下还有一种建筑形式,即仅首层设有疏散口,层数为1~3层的小开间连排门面房。这种建筑现在在城市中非常普遍,如果此时要设置消火栓的话就出现了问题。设置在室内,则仅供本店使用;设置在室外,有专家提出过这种方案,应设置在室外店与店之间的公共部位,但是这样就将面临着盗窃、损坏、偷水等等一系列的问题,而且在北方,冬季的防冻也是很大的问题。对于这种情况,本人曾见过设置在店与店中间的隔墙上的消火栓,两面都可以打开,个人感觉从直观上看还算是一个不错的办法。但是他确实也破坏了店与店之间的隔墙,可能会导致火灾的蔓延。最后这个问题留待大家一起讨论吧。
关键词:建筑消防;电气设计;防火规范;措施
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:
前言
对于现代建筑,消防是十分重要的,而建筑消防设计是建筑防火安全至关重要的一环,及时准确的火灾报警、正确无误的灭火联动、安全可靠的消防电源等项设计细节在电气消防设计中尤为重要。
1、消防用电采用专用供电回路的规范设计[1]
消防用电设备应采用专用(或单独)的供电回路,这在《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》中都有明确的规定。然而,由于设计人员对其理解不同,有时为了追求系统接线的简便和节省投资而忽视了规范的要求,如图1 接线。
图1 不符合规范要求的专用供电回路
火灾时,首先要保证消防用电不能中断,确保扑救用电。其次应切除起火部位的非消防用电,以防线路短路等故障造成的火灾蔓延,及消防队员在扑救时发生触电事故。即消防队员在进人火场之前要强行切断起火部位的非消防用电。按图l 接线,欲达上述目的只能在1AP、2AP 箱上进行操作。而火灾时能够进入火区火场的只有消防队员,由于动力配电箱分散在现场,也可能就是处在火场内,所有由消防队员进行上述操作是困难的,有时甚至是不可能的。显然,上述操作应在消防控制室或配电室才是合理的。也就是说,消防用电从配电室开始就应设专用的供电回路,因此图1 接线不能满足规范要求。
还有另外一种情况,如高层住宅有两部以上电梯,是否因为其中有一部为消防电梯就必须由配电室各引两路电源分别供电,它不应该是唯一的方案,图2 的接线也是比较经济可行的方案。
图2 经济可行的专用供电回路
从形式上看,图2 似乎不能满足“专用供电回路”的要求,但通常在火灾情况下,为保证人员向外疏散,不允许普通梯再向上运行,因此,高层住宅的非消防电梯均有强行停首层的设施,该设施一般都具备使双电源互投箱AT 中的分路空气断路器脱扣路闸的功能,所以不存在因为没采用专用回路供电而无法停非消防用电的问题。即使强行停首层出现故障,进入消防电梯机房操作AT 箱内的分路开关也不困难。
2、客梯电源设计[2]
根据《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》的有关条文,消防用电设备应采用专用的供电回路。故在一般的设计中,不论规模大小,常常将客梯与消防梯分开供电,笔者认为这不尽合理。从消防的角度考虑,在众多的用电设备中,客梯是非常特殊的。因为其既不是消防设备———火灾时必须确保供电;也不似普通空调通风设备———火灾时必须切除。根据《火灾自动报警系统设计规范》的有关条文,在确认火灾发生后,客梯应先迫降至底层,然后再切断其电源。故客梯在确认火灾后的迫降运行过程中,其电源是应确保的。为此,笔者认为客梯应列为“准消防设备”。当楼内电梯不多且机房相邻时,客梯宜与消防梯合用一组双电源回路。若分开供电,则需二组双电源回路,由于电梯机房设于屋顶,供电距离较大,考虑电压降等因素,每一路的导线截面无法减小,二组双电源与合用一组双电源回路相比,这将造成配电竖井内导线排布较密,温升较大,从而使得供电的安全可靠性下降。另外,由于回路数的增加,变电所出线仓位也要增加,造成不必要的投资浪费。
3、双电末端自切设计[2]
根据有关规范,消防用电设备之电源应专用,且为双电末端自切。但在实际的工程中,特别是楼层面积大,功能较多的,消防用电设备往往是数量多,分布广,单机容量较小。若在每台设备就地设置双电源自切配电箱,并由二路专线供电,则将造成变电所出线
仓位紧张,配电通道拥挤,较难满足规范的要求。为满足规范要求,上述双电源自切配电箱应相对集中设置,在消防用电设备就地设置按钮盒,接触器及热继电器均设于配电箱内,或在就地设置磁力起动器,配电箱内仅设置断路器。双电源自切配电箱的供电半径宜控制在30 米内。对该类配电箱可采用链式供电,即由变电所引来一组双电源带若干台双电源自切配电箱,所链接的双电源自切配电箱不宜超过3 台,总容量宜控制在50KW以内。这样设计,既减轻了变电所及配电通道的压力,又完全满足有关规范的要求。
4、火灾事故时切除非消防电源的有关措施[3]
如前所述,在火灾情况下,为防止可能发生的线路短路故障,防止由电气线路造成火势蔓延扩大,以及消防员扑救之前应切断起火部位的非消防用电。但如何正确实施,还有一些问题值得研究探讨。
4.1 按防火分区切除非消防电源
很明显,火灾时需要切除的,仅仅是“起火部位”的非消防用
电,所以切除非消防用电应按防火分区实施分区控制,尽可能地缩小强切电源的范围,尽可能地减少因强切电源造成的意外损失。工程中曾见过不少强切非消防电源不进行分区设计,如20几层的高层住宅,当发生火灾时若毫无区别和毫无选择地一次切除电源,造成全楼人为断电。可想而知,如上述情况发生在夜间,除造成安全疏散的不便外,还可能造成其他的意外事故及不应有的损失。
为防止上述情况的发生,火灾时切除非消防用电应按防火分区实施分区控制,对高层住宅宜按楼层分组,以24 住宅为例,笔者认为每(3~4)层为一组为好。
4.2 强切回路二次接线的形式
目前强切非消防用电基本都是采用配电空气断路器分励脱扣的方法来实现。其二次接线常有图3 所示两种形式。
图3 强切回路二次接线
图3(a)中按钮SB 使用常开接点,继电器KA 平时不通电,如果SB 回路发生断线故障:降导致强切失败。图3(b)中SB 使用常闭接点,KA 平时通电,当发生SB 回路断线故障时将自动完成胡里胡涂和电电源的切除。方案(a)发生断线时可以手动操作QF开关的手柄来完成强切,需要时还可增加试验装置。方案(b)如果发生SB 回路断线而误动,将造成不应有的人为停电事故,而且在SB 回睡断线故障没有查清并排队之前,误停的电源是无法恢复的,这是该方案明显的缺点,不宜采用。
4.3 强切电源的防误操作
强切非消防电源是火灾时不得已而采取的一项非常措施,宜考虑防止误操作。图4 即是考虑防误操作的改进线路,将消防泵的启动信号作为强切电源的条件,只有在消防泵启动后,也就是只有在火灾时才能切除非消防用电。
图4 强切电源防误线路
图4 接线既解决了强切的防误操作又解决了按钮回路断线故障的试验监视问题。SB 兼作强切操作和试验按钮,火灾情况下(消防泵已启动)用经强切操作,平时用作检查回路完好的试验按钮。
结语
总之,对于建筑电气消防设计,首先要严格执行有关规定,特别是强制性规范;又应根据消防机理及各设备在火灾时的运行情况,合理地选择设备,构成系统,以使各消防设备能准确、及时、安全地运行。
参考文献
[1]张新任.高层建筑电气防火设计探讨.《科技资讯》,2008 年19 期.
关键词 :安全出口,房间疏散门,直通室外
中图分类号:TU998文献标识码: A
消防疏散设计直接影响到平面布局,是建筑施工图设计的重要内容。由于防火规范中相关条文规定有的比较笼统,很容易产生混乱,造成安全隐患。下面就现行版本《建筑设计防火规范》GB50016-2006(以下简称《建规》)、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)(以下简称《高规》)的有关规定,再结合预计发行的《建筑设计防火规范》(2010年7月5日征求意见稿)分析比较一下。
1术语“安全出口”的定义
《建规》第2.0.17条对“安全出口”的定义是:“供人员安全疏散用的楼梯间、室外楼梯的出入口或直通室内外安全区域的出口。”
《高规》第2.0.15条对“安全出口”的定义是:“保证人员安全疏散的楼梯或直通室外地平面的出口。”
这两本规范对“安全出口”的定义基本相同,根据以上定义,房间疏散门并不属于安全出口。
2关于大空间场所的疏散距离是室内任何一点计算到“安全出口”还是“房间疏散门”的问题
2.1 《建筑设计防火规范》GB50016-2006的相关规定
《建规》表5.3.13注1规定:“一、二级耐火等级的建筑物内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等,其室内任何一点至最近安全出口的直线距离不宜大于30m。”
此条规定非常明确,上述大空间场所的疏散距离是计算到“安全出口”,而不是“房间疏散门”。另外在此表注3中规定:“建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时,其安全疏散距离可增加25%。”
2.2 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)的相关规定
在《高规》第6.1.7条中规定:“高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等,其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离,不宜超过30m。”
条文中的“疏散出口”并没有相应的术语定义,按照常规理解,“疏散出口”应包括“安全出口”和“房间疏散门”。
在规范后面所附的条文说明中是这样展开解释的:“……由室内任何一点至最近的安全出口或楼梯间的安全疏散距离不宜大于30m。”而按照第2.0.15条对“安全出口”的定义,“安全出口”应该是已经包括了“楼梯间”,似乎条文说明中的“安全出口”指的是房间疏散门。在此条文说明后面的方形大厅图示中, 30m疏散距离是从中心点标注到四个边中间的门洞,可以推断出图示中的疏散距离是室内最远点计算到“房间疏散门”。
无论是条文还是条文说明,并没有明确安全疏散距离是室内任何一点计算到“安全出口”还是“房间疏散门”,两者的差别很大,这就为执行这条规范带来了混乱。
另外《高规》中并没有规定如设置自动喷水灭火系统安全疏散距离可增加,这与《建规》是不同的。
2.3 《办公建筑设计规范》JGJ67-2006的相关规定
《办公建筑设计规范》JGJ67-2006第5.0.2条规定:“办公建筑的开放式、半开放式办公室,其室内任何一点至最近的安全出口的直线距离不应超过30m。”
如果只看条文,根据防火规范对安全出口的术语定义,会以为疏散距离是计算到楼梯间。而在规范后面所附的条文说明中是这样展开解释的:“参照现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045的要求,对距离进行规定。该条中‘安全出口’是指房间开向疏散走道的出口。”
条文说明非常明确,该条中的“安全出口”并不是术语定义的“安全出口”,而是指房间开向疏散走道的门。
2.4 预计发行的《建筑设计防火规范》(2010年7月5日征求意见稿)的相关规定
预计发行的《建筑设计防火规范》(2010年7月5日征求意见稿)把《高规》与《建规》合在一起,并做了比较大的修订。表5.5.15注1规定:“一、二级耐火等级的建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等,当该场所直通安全出口时,其室内任何一点至最近安全出口的直线距离不宜大于30m;当该场所需通过疏散出口与疏散走道连通到达安全出口时,其室内任何一点至最近安全出口的直线距离不应大于45m。”
这里把大空间疏散分为两种情况作出规定,弥补了《建规》和《高规》的不明之处,比较合理。
另外一个变化比较大的就是在此表注3中规定:“建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时,其安全疏散距离可增加25%。”这与原《建规》的规定相同,但是与《高规》差异很大,可以说高层建筑的安全疏散距离大幅度提高。
3关于楼梯间首层至室外疏散距离的问题
3.1 《建筑设计防火规范》GB50016-2006的相关规定
《建规》第5.3.13条第3款规定:“楼梯间的首层应设置直通室外的安全出口或在首层采用扩大封闭楼梯间。当层数不超过4层时,可将直通室外的安全出口设置在离楼梯间小于等于15m处。”此条规定还是比较明确的,基本无异议。
第7.4.3条第6款中规定:“防烟楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间前室内,形成扩大的防烟前室。”此条未限制扩大的防烟前室的面积和楼梯间门至扩大前室外门的距离,有的设计将首层近千平方米大厅设计为扩大防烟前室,有的楼梯间门至扩大前室外门的距离过长,存在消防隐患,不利于疏散,显然是不合理的。有关消防专家在一次讲座中建议首层扩大的防烟前室不宜无限延长、扩大,一般不大于15m。
第7.4.10条第2款中规定:“消防电梯前室宜靠外墙设置,在首层应设置直通室外的安全出口或经过长度小于等于30m的通道通向室外。” 此条规定比较明确,在条文说明中对“通道”作了说明:“受防火保护的通道,不应经过任何其他房间。”
3.2 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)的相关规定
在《高规》第6.2.6条中规定:“楼梯首层应有直通室外的出口。” 仅从条文上看规定比较明确,但在条文说明中却说“允许在短距离内通过公用门厅”。“短距离”由于没有量化,在施工图设计中往往很难把握。有关专家在讲座中有的建议此距离一般不大于15m,有的说设专用通道或一般不大于30m。
第6.3.3.3条关于消防电梯前室首层疏散距离问题以及第6.2.2.3条对首层扩大封闭楼梯间的规定与《建规》的相关条文基本相同。但是《高规》中没有关于首层扩大防烟前室的规定。
3.3 预计发行的《建筑设计防火规范》(2010年7月5日征求意见稿)的相关规定
预计发行的《建筑设计防火规范》(2010年7月5日征求意见稿)关于楼梯间首层至室外疏散距离的规定,与《建筑设计防火规范》GB50016-2006的相关条文基本相同。
4结论