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关键词:大空间 防火分区 防火疏散 防火规范
随着经济技术的快速发展,小规模的体育建筑已不能满足人们对于看台,比赛场地的视觉要求,越来越多的大空间体育建筑在各地应运而生。
大、中型体育建筑由大空间的比赛场地、看台和若干附属房间组成,普遍存在空间跨度大、人员集中密集、功能复杂等特点,疏散方式趋于复杂化,体育建筑内比赛厅的大空间远远超出一般火灾极限100O的体积范围[1],在建筑防火、人员疏散、给水灭火系统、火灾报警系统、防排烟系统等方面都给我们提出了新的要求。体育建筑具有使用时间间歇性特点和赛时严密的消防安全保障制度,一般情况下发生火灾的可能性很小。但一旦发生火灾,人员疏散次序混乱,可能会造成群死群伤和不可估量的经济损失。本文针对大、中型体育建筑的火灾特性,结合新的防火规范,对大、中型体育建筑的防火设计对于新的防火规范适应上出现的问题进行了分析,并提出了合理建议。
一.大、中型体育建筑防火设计难点
1.大空间的比赛场地――防火分区过大
防火分区的划分使得在发生火灾时,可将火势控制在一定的范围内,有利于消防扑救,防止火灾蔓延,避免重大的人员伤亡和经济损失。体育建筑的平面布局一般是围绕着大空间的比赛场地展开,通高的比赛厅与整齐排列的座椅,使得防火分区难以划分。无柱无墙的通视要求又导致比赛场地和看台必须处于同一防火分区内,考虑体育馆建筑功能的需要和特有的大空间性质,防火分区的面积往往超过《建筑设计防火规范 》要求,加大了防火分区划分的困难。
2.消防疏散
现行《建筑设计防火规范》[2] (GB 50016-2006)关于安全疏散距离和出口的规定是针对体育馆以3~4m in内人员疏散完毕的人员条件确定的,但总容纳人数不得超过20 000人。如今的体育建筑,容纳的人数,疏散的距离以及疏散的时间都因为建筑面积的加大而与规范出现许多不适应的地方。
3.防排烟特殊
如今的体育建筑,总高超过24 m 的极其普遍 ,根据新的《建筑设计防火规范》(GB50016-2014),建筑高度大于27m的住宅建筑和其他建筑高度大于24m的非单层建筑属于高层建筑[3] ,然而防排烟的设计依据却又参照《高层民用建筑设计防火规范》内的中庭规定,中庭与宽敞开阔的比赛厅有本质区别 ,这样会使得防排烟设计在体育建筑的使用中出现诸多隐患。通高的比赛厅,使得火灾时烟气检测的灵敏度不高,喷出的水未到地面就被热烟气蒸发 , 防火效能难以保证 , 同时也给日后维护带来诸多不便。
4.大跨度屋盖结构
体育建筑代表性的大跨度屋盖结构体系日益复杂 , 随着多种结构技术的混合运用 , 加上采用不同屋面材料 , 使得屋盖系统的防火性能成为大空间公共建筑消防安全的重要环节 。 由于大跨度屋盖大量应用钢结构体系或与钢有关的混合结构体系 , 火灾时结构的塌陷必将导致灾难性后果。很多情况下 , 屋盖结构需要何种防火保护具有不确定性 , 因此这就需要根据火灾分析 、 实验测试,科学得出结论 , 而不能完全遵循规范要求 。
三.相应的消防规范
体育建筑消防设计时采用的规范主要有《建筑设计防火规范》(GB50016―2006)、(《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045―95(2005年版))、《体育建筑设计规范》(JGJ31―2003)、《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084―2001,2005年版)以及《固定消防炮灭火系统设计规范》(GB50338―2003)等。在新的防火规范之前,体育建筑的防火设计按照上述要求执行。如今,《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)自2015年5月1日起实施,合并了《建筑设计防火规范》(GB 50016―2006)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)(2005年版),调整了两项标准间不协调的要求,将住宅建筑的分类统一按照建筑高度划分;
将来的体育建筑在消防设计时,首先应根据建筑高度及层数来确定是高层还是多层建筑,按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2014),确定应采取何种消防灭火系统及消防用水量;其次应根据建筑规模来确定是否需要设置自动喷水灭火系统或消防炮灭火系统。
四.宁夏大学大学生活动中心对于《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)的适应性
1.总体布局――消防车道
大学生活动中心总建筑面积为13820平方米,最大容量为6000余人,其主要功能是能容纳约是4400座的体育比赛大厅,可满足体育比赛、健身、训练、文艺演出、展览和大型集会等要求,沿着大学生活动中心周围设置了环形消防车道,供消防和人流集散,主入口向东直接与城市交通干道文萃北路相衔接,缩短了水平流线上的距离。
2.比赛厅防火分区难以划分
为了满足建筑防火规范对防火分区的要求,常采用防火墙、防火门、防火卷帘等防火分隔措施,但这些固定隔断容易限制比赛场地的合理利用,在科学性、合理性、经济性等方面都表现出一些弊端。宁夏大学大学生活动中心,比赛厅与观众席建筑面积比较大,单区防火面积就已远远超出《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)中的2500平方米的规定[3],虽然在四个方向分别设立了防火门,满足了建筑设计防火规范,但比赛厅并没有安装自动喷水灭火系统,消防设备的落后,对于建筑的安全问题不能保障。
3.人员密集,疏散困难
宁夏大学大学生活动中心,是一个集体育比赛、健身、训练、文艺演出、展览和大型集会的综合性建筑,使用的频率较高,特别在举行大型的文艺演出、体育比赛或报告会的时候,各年级大学生蜂拥而来,场地中和席位上人员密集,特别是席位间的间距又比较狭窄,人流疏散比较困难。宁夏大学大学生活动中心一层设计了13个紧急疏散出口,向室外疏散的的出口设有8个,从中心活动场地向走廊疏散的出口设有5个。设于走廊处用于向外疏散的紧急出口沿中轴线对称分布,东西两侧各设3个,南北向各设1个。紧急情况下由于人们对疏散路线、消防设备、应急措施等的不了解,疏散起来非常困难,火灾情况下防火设施的动作,更加容易引起人们的恐慌心理,极易产生拥挤。
3. 消防设施要求高
根据GB50116-98(2008年版)《火灾自动报警系统设计规范》和GB50084 -2001(2005年版)《自动喷水灭火系统设计规范》采用常见的点型感烟探测器、闭式自动喷水灭火系统,其最大设置高度分别为12、8m ,对于宁夏大学大学生活动中心,采用这些普通消防设施是难以正常发挥有效作用的,通高的比赛厅没有设置自动喷水灭火系统,只是在比赛场地四周设置了消防栓,一旦发生火灾,消防栓的灭火范围太小,而且需要人工灭火,不能即时有效的控制火情。
4. 烟气的危害性严重
对于大空间建筑,由于受到空气稀释、热风压效应和烟囱效应的影响,大空间烟气具有层化分布、下降速度快、烟气层温度低等特点,火灾蔓延速度加快,使得这些大空间建筑内的烟气危害性十分严重。
五.对大、中型体育建筑防火设计的合理建议
1.过大防火分区内的防火控制
在执行我国现行消防技术规范的前提下,有选择性地借鉴国外同类建筑消防设计的先进做法,设立火灾自动报警、自动喷水灭火系统等自动消防设施,尤其是防烟分区、排烟设施、疏散诱导系统及疏散出口、宽度的设计,从严、从优设计,以弥补面积超标造成的不足。
在宁夏大学大学生活动中心里,由于因观众厅及运动场地的高度超出了闭式自动喷水灭火系统的保护范围,自动喷水灭火系统喷出的水雾遇热流便蒸发了。然而,此空间内采用了一些可燃材料如塑料座椅。所以需设置自动消防水炮灭火系统。设计采用4台消防水炮"每台水炮喷水流量为20L/s,有效射程50m,保证保护范围内任一点有两门水炮充实水柱可以到达,对于装备有复杂电路的舞台,应设立火灾自动报警、自动喷水灭火系统和人工灭火器[4]。
2.人员安全疏散
大空间场所的疏散以直通室外地面为最佳方式。增加疏散出口、疏散宽度等,既满足消防安全要求,也可最大限度地提高建筑空间设计的自由度和实用性。
疏散指示标志的合理设置,对建筑物内人员疏散具有重要的作用。建筑物内设置疏散指示标志,可以有效地帮助人们在浓烟弥漫的情况下,及时识别疏散位置和方向,迅速沿疏散指示标志顺利疏散,避免造成伤亡事故;也可以使消防队员、救援人员及时识别消防设备与装置,进行有效地灭火扑救。所以在观众席的走道上装照明度较强的疏散指示标志灯带能有效地缩短有效疏散时间从而达到安全逃离火灾。
3.火灾中的烟气控制
首先应考虑设置排烟窗的自然排烟,可将排烟窗的位置设在坡屋盖系统的中央顶部。如为大型钢结构网架平屋顶,可在平屋顶上均匀布置,避免烟和热空气在屋盖下某部分积聚,也可以在四周侧墙设置高侧窗,但侧墙材料应满足一、二级承重墙耐火等级的要求,即耐火极限达到不燃烧体2小时的要求,避免烟、热气流窜出时的高温引起侧墙的损坏。
对于相对低矮或没有直接与外界接触的空间的排烟设计可以采用机械排烟。在空间内顶棚设置机械排烟设施,可大大减缓烟气的沉降速度,降低烟气的浓度,如果能保证机械排烟的速度,并在防火带的垂直上部设置挡烟设施并增加排烟口和加大排烟量,就能把烟气层控制在一定的高度,这样既能防止烟气在高空的水平蔓延,又能为人员的安全疏散提供更多的时间,起到划分防火分区的效果。
4. 对于普通的消防设施难以发挥作用问题
可以充分利用消防监控系统,通过烟雾报警器来尽早提示火灾的发生,工作人员便能够在火势未发展前控制。但相信在不久之后,科技不断进步,闭式自动喷水灭火系统可以不必局限在天花板上。
六.结语
大空间体育建筑常常突破一般民用建筑的规范限制,建筑内人群的高度聚集又凸显出其安全疏散问题,针对防火分区扩大问题,应该从保证人员疏散、控制火灾规模和防止火灾大面积蔓延等方面进行分析。排烟系统的设计要同时考虑通风与排烟条件,设计排烟量时要根据被保护区域内的可能火灾规模、设计烟层高度等参数来确定。设置准安全区、合理布置安全出口、增加疏散宽度、优化人员疏散流线,保证人员安全疏散。结合先进的消防设备,采用适合于高大空间的先进火灾探测器。
七.参考文献
[1]黄镇梁.建筑设计的防火性能 北京:中国建筑工业出版社,2006
[2]GB50016-2006,建筑设计防火规范[S].
关键词:建筑防火设计 性能化分析
Abstract: the building fire engineering design commonly used method undertook preliminary discuss, pointed out all sorts of methods advantages and disadvantages, and the " performance " fireproof design and application prospect.
Key words: building fire safety design; performance analysis
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:
1.建筑设计与建筑防火的关系
大型、重要建筑的可行性研究报告、初步设计中单独设立建筑防火专篇,建筑防火是建筑设计的有机组成部分。合理的建筑防火设计能保证建筑物的使用安全。《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》是建筑设计的强制规范。
1.1现代建筑的发展趋势
前些年,建筑功能相对简单,高层建筑、超高层建筑较少,建筑设计过程中,按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》要求设计,基本能够满足消防安全要求。近几年,随着我国城市建设和建筑科学技术的发展,一批功能复杂、面积或空间较大的大型建筑、超高层建筑应孕而生。
建筑外观体量的庞大化、摩天化,显示了现代建筑的雄伟和神奇,各类功能场所在一起,共同组成一个建筑群,甚至一个超大规模的建筑物,建筑高度不断增高,这些都给消防灭火的登高作业、内攻侦察、火场供水等带来了不少困难。结构外壳的轻灵化、通透化,创新了现代建筑的风格与形象;新颖的钢结构使建筑的跨度增大,荷载减少;玻璃幕墙或金属幕墙的运用使建筑外形日趋明快。但这些却都造成建筑的耐火等级的降低,建筑构件的耐火极限的缩短,也造成竖向防火分隔难以实施。内部环境的互融化,智能化,丰富了现代建筑的情趣和内涵,花园式室内庭院,集中控制的楼宇设施,将整个建筑融为一体,相映生辉,产生充满韵味的空间组合,给人以舒适和贯通的感觉。但是传统的建筑防火分区的措施难以落实,火灾的排烟更加困难。
1.3建筑防火的重要性
我国现行的建筑防火法规是《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》,规范的条文严谨细致,在耐火等级、平面布置、安全疏散、消防给水、防(排)烟和电气等方面都有严格要求。但在实际执行过程中,要兼顾防火安全性和投资合理性,建筑的防火设计有时达不到法规要求,这就留下了安全隐患。近年来,建筑火灾频发。
现代城市大型建筑和高层建筑越来越多,建筑物的使用功能也越来越复杂,对这些建筑而言,建筑内部防火分隔对充分预防群死、群伤特大恶性火灾事故至关重要。
大跨度、大空间的建筑越来越多地涌现出来,而发生火灾的几率也随之大幅度地增加。火灾统计也表明,近年来全国各地的大空间建筑也多次发生重、特大火灾事故。例如新疆克拉玛依市友谊馆火灾、深圳市安贸危险品储运公司清水河仓库火灾、北京市玉泉营环岛家具城火灾、中央电视台新址附属文化中心大楼火灾等。
血淋淋的事实告诫我们:每一次重大火灾,都会造成生命、财产的巨大损失。我们应该切实从思想上加强防火安全意识,从建筑设计做起,真正的做到:“以防为主,防消结合”!
2.建筑防火设计的方法
2.1目前采用方法
建筑防火设计目前有两种设计思想,一种是传统的“处方式”设计方法,它基于场所类型,根据国家现行技术规范进行设计;另一种是“性能化”防火设计方法,它立足于危害分析及火灾假想,运用科学方法进行安全评估,从而确定设计方案。对于部分突破现行消防技术规范的设计项目,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,这种被称为“专家论证会”的方法日常工作中也经常采用。
2.2“处方式”防火设计
“处方式”设计方法是根据现行的消防技术规范进行的消防安全设计,并利用现行的消防技术规范进行审核。我国广泛采用消防技术规范进行消防安全管理,制定有《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等40余部消防技术规范和标准,几乎涵盖了现有的各类行业和各种建筑。消防技术规范(标准)在对建筑物进行分类的基础上,按有关防火安全的要求,对每项设计都详细规定了具体的参数和指标,例如建筑物的耐火等级、防火间距、防火分区、装修材料、安全疏散、防排烟设施、火灾自动报警装置、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统及其它灭火设施的设置等。它直接给出了达到规范的安全水平,不需要使用者和查阅者有高深的专业知识,不需要复杂的分析计算,对设计和监督单位来说易于掌握,易于使用,其调整修改也较为容易。设计人员根据所设计的建筑物的形式,结合本人的实践经验,从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标,建审人员也是对照标准逐项进行审核。整个设计和审核过程类似于医生开单抓药,所以被人们形象地称为“处方式”设计或“规范化”设计。但是,由于每座建筑的结构、用途及内部可燃物的数量和分布情况均不一样,其居住者或使用者的条件也存在很大差异,因此按照“处方式”设计规范统一给定的设计参数所做出的设计方案,并不一定是最科学、最合理、最有效的。同时,由于规范条文本身的复杂性和对安全经济性因素的影响考虑不够,弹性较小等原因,也逐渐显现出“处方式”设计规范的不足。“处方式”设计方法要求直接根据相应的消防规范,选定设计参数和指标,当遇到规范中没有规定的建筑物类型时,就无法选用适合的防火设计方案,而这些未被规范涵盖的建筑,往往都是形式非常特殊、功能非常特定的场所,保证这些场所的消防安全是十分重要的,可在这种情况下,“处方式”设计方法却无能为力,就迫切需要一种全新的防火安全设计方法,这就是建筑防火性能化设计。
考虑到我国的经济水平和建筑防火设计、审核技术力量,以强制性防火设计规范或防火设计指南为主要依据的建筑防火技术体系——“处方式”设计,在很长一个时期内仍将是适合我国国情的、较为切实可行的途径。但现行技术体系在实际应用中出现的种种问题,说明必须对其进行深入的修订完善。
2.3“性能化”防火设计
性能化防火设计是于20世纪末兴起的一种全新的防火设计理念,与“处方式”设计方式不同的是,它不是根据确定的,一成不变的模式进行设计,而是运用消防安全工程学的原理和方法制定整个建筑防火系统所应达到的目标,在对建筑进行火灾风险评估的基础上,寻找实现建筑防火安全的最佳方案。
2.3.1与传统的“处方式”设计相比,“性能化”防火设计具有以下优点
(1)性能化设计体现了一座建筑的独特性能或用途、某个特定风险承担者的需要。
(2)性能化设计注重安全目标的达到,而不考虑采取什么样的途径,有利于发挥防火设计人员的主观创造性。
关键词:建筑;消防设计;规范;探讨
中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:
建筑设计中消防车回车场地的设计
在《高层民用建筑设计防火规范》以及《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中,都具体的提到了在供大型消防车进行回车时,场地的尺度不能小于18米×18米。但是这样就在设计中存在一个问题,便是在设计消防车回车场地时是按照当地实际配置的消防车进行设计,还是按照规范要求进行大型消防车回车场地的设计。因为在发生火灾的情况下,不一定会使用大型消防车,虽然按照设计要求进行大型消防车回车场地的设计,但是在实际项目操作中,很少建筑能按照规范要求留出足够大的场地作为大型消防车回车的场所。针对这一问题,在进行建筑设计的消防车回车场地设计时,是否可以根据建筑本身的规模、性质、高度等因素,来合理判断消防车的选用,结合当地消防相关尺度从而进行合理的消防回车场地设计。
工业建筑的消防设计
(一)大型仓库同一防火分区的每个楼层安全出口设计
在《建筑设计防火规范》中的第3.8.1条中明确的规定出:在同一个防火分区的每个楼层中,相邻的两个安全出口之间最近的边缘水平距离不能小于5米,但是却没有明确的指出应该设置多少个安全出口。但是在具体的大型仓库建筑设计时,安全出口的设置过多直接影响到整体建筑结构等专业设计,所以建议在进行建筑消防设计时,大型仓库的每个防火分区、一个防火分区中的每个楼层通向疏散走道,或是室外的安全出口不能过多,最好每个防火分区两个安全出口。这样一来既能保证符合消防设计规范中的要求,又能具体的对建筑进行结构等的设计。
(二)消防应急灯的设置
中国社科院民营经济研究中心12月22日的《中国民营企业竞争力报告(2012)——转型升级与竞争力指数》显示,大多数民营企业的产品仍然是劳动密集型。劳动密集的企业建筑物,一旦发生火灾或是断电等情况时极其容易造成人员的恐慌,从而导致安全事故的发生。在消防设计规范中,并没有明确的给出消防应急灯的设置,但是消防应急灯却在这种情况下能发挥出巨大的作用。所以在进行消防设计时,应该在劳动力密集的建筑物设置相应的消防应急灯,来快速安全的疏散人员,避免不必要的安全事故的发生。
建设设计中普通电梯的防火
在《建筑设计防火规范》中的第5.3.7条中指出,公共建筑中的客货电梯应该单独设置独立的电梯间,不能直接在营业厅、过功能厅等地方直接进行设置。但是实际情况却是建筑中大多存在大空间办公室的情况,其人员密集,而电梯却没有单独进行设置。这样就会导致电梯起火后造成大面积的火灾现象,而这一点在消防规范中却没有明确进行提出。所以在一般情况下进行建筑电梯消防设计时,如果没有对其设置独立的电梯间,可以在通用的电梯门前增设做复合防火卷帘门,以防止火势的蔓延。
防烟楼梯的消防设计
在《高层民用建筑设计防火规范》第6.2.1.1中规定:防烟楼梯间可用敞开式阳台或者凹廊作为前室。但是在室外楼梯做防烟楼梯的相关规定中又有楼梯周边两米的范围内不得另开其他门窗、洞口的要求,这是为了防止发生火灾时失火房间中的火舌蔓延到室外防烟楼梯的情况,这样一来就和消防规范所冲突。在实际情况中,如果当外阳台的边缘就做一个隔壁房间的洞口时,一旦隔壁房间发生火灾,并且风势较大的情况之下,火舌就很容易蔓延到外阳台,引起更大面积的火灾。在这种情况下,防烟楼梯按照消防规范所设计的敞开式阳台或者是凹廊,作为前室就并不是安全的区域,失去了设计的意义。所以在消防规范设计中,应该更加具体全面的进行规范设计,如前室周围水平两米范围内,阴角方向四米范围内,不得另开其他的门窗和洞口等相关要求,以此保证防烟楼梯的防火安全。
疏散门的开启方向设计
在《建筑设计防火规范》中第7.4.12条,明确规定了民用建筑和厂房的疏散门应该朝着疏散方向开启的要求,这是为了避免在发生火灾进行疏散时,疏散门朝疏散相反方向开启造成人员的拥堵情况。并且其中还提出除了甲、乙类生产车间外,人数不超过六十人的房间并且每扇门的平均疏散人数不超过三十人时,疏散门的开启方式是不加限制的。而《高层民用建筑设计防火规范》中指出的首层公共疏散门是指高层建筑的公用门厅的外门,这时便会出现问题,在从多个方向过来的人流中,以那个方向作为疏散门的开启方向,这是一个不确定的因素,根据起火的地点不同,人群疏散的方向也就不同。另一个问题就是在疏散门开启方向不限的房间内,如何保证房间内的人数在规定的范围内?疏散门向外开启肯定影响疏散通道,这些问题还有待设计改进和完善。
封闭楼梯间的疏散门设计
在《建筑设计防火规范》第7.4.2.4条中明确规定了高层厂房、人员密集的公共建筑中设置封闭楼梯间时,通向楼梯间的疏散防火门应该为乙级防火门,并且朝着疏散方向开启。而又在第7.4.2.5条中规定到其他建筑的封闭楼梯间的疏散防火门可以采用双向开启的弹簧门。这里就有个问题,所谓的其他建筑到底是指那些建筑?如果我们将其考虑为小于五层的非人员密集建筑,那么又在7.4.2.5条中说道通向居住建筑封闭楼梯间的防火疏散门才能采用双向开启的弹簧门。同一个规范中先说只有非人员密集的建筑才能采用双向开启的弹簧门,又说只有居住建筑才能采用双向开启的弹簧门,这就让设计者在进行建筑消防设计时无所适从,不知道怎样进行区分。所以在这一问题上,规范中应该给出一个准确的适用范围,建筑设计者直接执行依据。
室外消火栓的设计
在《建筑设计防火规范》中第8.1.2条明确规定了城市、居民区应该设置市政消火栓;民用建筑、厂房、堆场等地应该设置室外消火栓。但是其中的问题就在于城市、居民区安装的市政消火栓其实是包括在室外消火栓的范围内的,但是规范却将其进行了区分,没有对市政消火栓的设置作出明确的要求,就造成消火栓设置工作上存在一定的困难。所以在实际建筑的消火栓设计时,应该根据其建筑的规格进行消火栓的设置。在城市、民用区进行市政消火栓的设置,而当民用建筑、厂房等建筑在市政消火栓不能满足其要求的情况下,再改用室外消火栓,这样一来,就可以有效的解决消火栓的设置不规范,或是浪费的现象。
门厅隔墙的防火门设计
《建筑设计防火规范》中第7.2.3.4条规定到:在一、二级耐火等级的建筑门厅隔离墙上的门窗防火等级,应该为乙级防火窗。但是问题在于如果这栋楼的面积小于一个防火区或者是封闭楼梯可以不通过门窗就直接通向户外的情况下,那么这条规定就没有实际存在的意义了。而如果在这种情况下设计者又按照要求进行防火门的设计,只会增加建设成本而已。所以对这条规定存在一定的牵强性,在实际的建筑中,应该根据建筑楼栋的具体情况,采取相应的防火门的设置才是正确的选择。
总结
建筑消防设计规范虽然给建筑在发生火灾时起到了一定的抑制效果,但是在其中还是存在着许多有问题的规定。设计者在针对这些规定进行设计时,就很容易被误导或是不知所措,从而主观的进行消防设施的设置,导致火灾引起的人员伤亡事故仍然居高不下。所以为了有效控制这一问题,建筑设计、建筑使用时应该对建筑消防设计规范进行全面的完善,使其中存在问题的条例得到订正,这样才能有效的对火灾进行防治,减少人员的伤亡事故,才能保证人们的生命财产安全,营造出一个和谐美丽的社会。
参考文献:
[1]徐放蕊.论住宅建筑消防设计中的建筑节能、节地、节材措施[A].2006中国科协年会[C].2006.
[2]伍爱友,肖国清.性能化设计方法在高层建筑防火设计中的应用[J].中国安全科学学报,2006,16(1)
1.1人员安全疏散
《建筑设计防火规范》对于不同建筑设计中安全疏散的出口和距离有着明确的规定。然而对于大型建设而言,其总容纳人数和规模都超过了规定的数量,需要疏散的人员数量较多,要对现行规范中的疏散时间、安全出口宽度和数量进行合理的调整。人员疏散也是建筑设计中消防性能化设计的一个难点,建筑内部出现疏散通道的汇合和分流,疏散通道线路和出口的分布比较复杂,使用的功能也比较多样化。
1.2钢屋架的结构防火
对于一些空间跨度较大的建筑来说,一般都使用钢网架结构的屋顶设计。这就要求对屋顶的钢网架结构进行一定的防火保护。也就是要求一级和二级的耐火等级的屋顶承重构件必须能够保障1.5小时和1小时的耐火时间。而对钢结构的耐火级别进行定义也会影响到建筑设计的消防性能。在空间跨度较大的建筑中,由于具有空间敞开、建筑物高大的特点,发生火灾时屋顶很少受到火灾的威胁。因此,在选择钢结构保护材料时要确定合适的保护时间。与此同时也要考虑到建筑的外观设计,避免传统的防火要求和防火保护措施对建筑物的整体外观造成影响,也不要出现保护不足和过度保护的现象。
1.3排烟系统
《高层民用建筑设计防火规范》对于建筑物的中庭排烟量有着比较具体的计算方法设计,但是如果完全按照该方法进行计算,会出现排烟量过大的现象,不利于建筑物的施工和设计。因此建筑设计中的消防性能化设计在进行排烟系统的设计时要参照建筑设计的具体情况,对自然排烟口面积、排烟量和排烟设施的设置地点进行设计。
1.4发挥普通消防设施的作用
一些现代大型建筑的设计中由于消防监控的空间较大、顶棚的高度超过了普通探测仪器的使用高度,因此普通的消防设施很难发挥有效的作用。
2建筑设计中消防性能化的具体设计方法
2.1对人员安全疏散进行设计
在建筑设计中,要对人员安全疏散进行设计,就必须认真分析建筑物的特定功能、人员类型和人员荷载,并对火灾紧急逃生时的人员疏散情景进行模拟和设计,对建筑物的疏散宽度、疏散出口等指标进行定量考察。在设计时可以通过疏散模型,对人员进入安全区域所需要的时间进行模拟和计算。以此来判定该建筑是否适合使用该疏散设计方案,并分析模拟的结果,搞清楚人员疏散过程中可能出现的滞留点的位置,以此为依据来对人员疏散方案进行有效的调整。可以采取增加疏散宽度或疏散出口数量等方法,既可以提高建筑空间设计的实用性和自由度,也可以使消防性能化设计的需求得到满足。大型建筑物由于人员的密集程度较高,具有比较复杂的疏散线路,在设计时不仅要保障在火灾环境中具有一个符合要求的安全疏散环境,还必须保障能够在较短的时间内将建筑物中的人员疏散至室外开敞环境或地面。
2.2对屋顶钢结构防火的设计
以消防性能化设计方法为依据,考察建筑物内的钢结构,考察的重点在于钢结构的性能变化,具体体现在弹性模量的变化和结构强度的变化。当火灾发生时,随着温度的升高钢结构的弹性模量和结构强度都会随之降低,改变钢结构的抗火承载能力。钢结构在高温环境下,受到的外荷载可能造成其所承受的内力大于钢结构的抗火承载力。当出现以下任意一个条件时,说明钢结构构件达到了抗火承载能力的极限状态。(1)钢结构的变形达到了不适于继续承载的状态;(2)钢结构丧失了整体的稳定性;(3)钢结构的受弯构件产生了足够的塑性铰,造成了结构的可变机构;(4)钢结构的轴心受力构件截面出现屈服。在建筑设计的消防性能化设计中,要进行科学的钢结构防火设计,在温度要求、时间要求和受力要求三个要求中,钢结构的防火设计必须满足其中的一个,也就是将其中的一个作为钢结构防火设计的判定标准。
2.3对防排烟系统的设计
在建筑设计中要进行相应的防排烟系统设计,主要的设计目的在于能够安全地疏散人员。也就是当火灾发生时,通过排烟口和通风口的设计,能够避免建筑物内的人员被火灾的烟气所阻碍。一般情况下人员可能停留的最高高度为1.8m,建筑的防排烟设计要保障烟尘高度高于1.8m,则可以有效地保障建筑物内的人员安全。在消防性能化设计中,对防排烟性能化的设计主要是以涉及区域内可能发生的火灾规模为根据来对烟层高度等参数进行确定,从而确定合适的排烟口位置和必须的排烟量。
2.4设计火灾探测系统
如果在建筑设计中,常规的防火设施无法发挥有效的作用,可以根据建筑物的具体尺寸和空间结构来设计相应的灭火系统和火灾探测系统。对于大空间场所而言,比较实用的火灾报警探测器主要有空气采样探测器、双波段火灾探测器、红外光束感烟探测器等,可以选择的自动灭火设施主要有自动水炮系统和雨淋系统等。
3建筑防火分区中的性能化防火设计
我国的《建筑设计防火规范》《高层建筑设计防火规范》《人民防空工程设计防火规范》对于建筑防火分区中的消防性能化设计有着明确的规定。根据规定,低层民用建筑的地上部分如果具备了自动灭火系统,防火分区的面积可以达到5000m2。高层建筑的地上部分如果具备了自动灭火系统和火灾自动报警系统,装修材料为难燃烧材料或不燃烧材料,防火分区的最大面积可以达到4000m2,一般为展览厅或营业厅。对于人防工程,展览厅和高级装修营业厅如果具备了自动灭火系统和自动报警系统,分区的最大面积可以达到2000m2。然而在具体的建筑设计中,一些会展仓库、仓库式超市、商场、大型展览馆的面积往往要达到上万甚至十多万m2。而且要求上下通透、物流通畅、交通便利,如果按照规定,使用防火系统将其空间进行分割,必然会影响建筑的空间艺术和功能。因此通过性能化设计,可以采取“主动、动态”的建筑防火分区办法,也就是建立数学模型,通过火灾动力学原理来计算火灾发展和蔓延的各种因素,例如燃烧空间的状态、起火点的环境、氧气的供给、可燃物的种类和数量等,从而对防火措施的具体作用进行证明,科学地划分相应的防火分区。这样一来不仅能对火源进行控制,也能够根据建筑物的规模、性质和功能的不同,以及空间、时间、物流和人流的差异来科学地布置消防设施,更好地发挥消防措施的作用,也减少了对空间的实体分隔数量。
4结语
关键词:施工图审查建筑给排水
为了加强对建筑工程质量的管理,保证建筑工程质量,保护人民生命财产安全,根据国务院《建筑工程质量管理条例》和建设部《关于建筑工程施工图设计文件审查暂行办法》精神,福建省建设厅发出通知,要求建筑工程、装修工程的新建、改建、扩建的施工图设计文件必须经审查合格后,方可交付使用。
施工图审查的主要内容为:
一)、建筑物的稳定性、安全性审查,包括地基基础和主体结构是否安全可靠。
二)、是否符合消防、节能、环保、抗震、卫生、人防等有关强制性标准、规范。
三)、施工图是否达到了规定的深度要求。
四)、是否损害公众利益。
《工程建设标准强制性条文》(房屋建筑部分)(以下简称强制性条文)是摘录工程建设标准中直接涉及人民生命财产安全、健康、环境保护和其他公众利益的,必须严格执行的强制性规定,是国务院《建设工程质量管理条例》的一个配套文件。被摘录的现行工程建设标准继续有效,两者可以对照使用。给排水施工图设计文件中涉及到《强制性条文》的以消防方面为主,还有防止水质污染、人防、管道布置、卫生设备和水处理等方面。
以下对给排水施工图审查中发现的一些问题做分析。
例1,某住宅,六层框架结构,底层架空,体积约8000M3,未设消防系统。
分析:消防给水系统分为室外和室内两部分。根据《建筑设计防火规范GBJ16-87》(1997版)(以下简称防火规范),七层住宅(含底层)可以不设室内消防给水,但必须设室外消防给水系统,室外消防用水量为20L/S,应设两个室外消火栓。该设计违反《强制性条文》第二篇第8.1.1条。
例2,某乡中小学,五层框架结构,体积约7000M3,未设室内消防给水系统。
分析:粗看《防火规范》第8.4.1条(五)款,\"超过五层或体积超过10000M3的教学楼等其他民用建筑\",应设室内消防给水。该建筑可以不变。细看《防火规范》第8.4.1条(三)款
,\"体积超过5000M3的车站、码头、机场建筑物以及展览馆、商店、病房楼、门诊楼、图书馆、车库等\",应设室内消防给水。对照条文说明,\"等\"中包括教学楼,所以该建筑物
必须设室消防给水。再根据第8.5.2条,确定室内消火栓用水量为5L/S。该设计违反《强制性条文》第二篇第8.4.1条(三)款。
例3,某七层综合楼,体积约21000M3,室外消防用水量采用10L/S,室外消防管道枝布置,设一个室外消火栓。
分析:该设计采用城镇、居住区室外消防用水量标准确定建筑物室外消防用水量。人口≤1万,同一时间火灾次数1次,一次灭火用水量10L/S。错误在于未对照《防火规范》第8.2.2条(二)款,当耐火等级为一、二级时,该建筑的室外消火栓用水不奕小于25L/S,此值大于1025L/S,应取较大值做为设计值。根据《防火规范》第8.3.1条(一)款,室外消防用水量超过1525L/S,室外消防给水管网应布置成环状。根据《防火规范》第8.3.2条(五)款,室外消火栓应设二个。该设计违反《强制性条文》第二篇第8.2.2条(二)款。
例4,某办公楼,室外消防给水管道的管径小于100MM。
分析:当建筑物的室内用水量较小时,容易发生此类错误。由于现在多采用生活、消防共用系统,当生活用水引入管管径经计算小于100MM管径。该设计违反《强制性条文》第二篇第8.3.1条(四)款。
例5,某多层综合楼,室内布置10概括消火栓立管,平面、立面管道连成环状,未采用阀门将管道分成若干独立段。
分析:消防给水管道采用环状的目的在于安全性较高。当某段管道损坏时,仍能供应必要的防用水。如果不采用阀门将管道分成独立段,那么供水的安全性将会大大降低。因此在平面环上,应采用阀门将管道分成若干独立段,当某段损坏时,停止使用的消火栓在一层中不超过5个。在竖管上,阀门布置应保证一条竖管检修时,某余的竖管仍能供应消防用水量。该设计违反《强制性条文》第二篇第8.6.1条(五)款。
例6,某大学学生公寓组团,由市政管网枝状供水,消防水池容积不能满足火灾延续时间内室内外消防用水总量要求。
分析:错误在于计算消防池容积时,扣减进水管补水量。消防水池的容积可减去火灾时间内的补充水量,但是前提应为确保连续补水。其条件为消防水池有二条补水管,且分别从室外环状管网的不同管段取水。公寓由市政枝状供水,不应扣减火灾延续时间内的补充水量。该设计违反《防火规范》第8.3.4条(一)款。
例7,某建筑,底层、二层为商业网点,三至九层为住宅,室内消火栓用水量采用5L/S。分析:此情况主要是对建筑物类别判定错误引起的。底层、二层为商业网点,三至九层为住宅,建筑物类别应为商住楼不是住宅,应套用其他建筑类,室内消火栓用水量采用15L/S。
该设计违反《防火规范》第8.5.2条。
例8,某商场,三层办公室卫生间设一个大便器,一个洗手盆,采用不能气DN100MM排水立管排放生活污水。
分析:不通气排水立管的最大排水能力随着排水立管的工作高度的增加而减小。当立管工作高度为6M时,DN100MM立管的最大排水能力仅有1.0L/S,超过立管的最大排水能力。该设计违反《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88(1997版)第3.4.14条。
例9,某中学公共卫生间,连接8个大便器的污水横支管,未设环形通器管。
分析:此现象易出现在学校、体育馆等公共卫生间。此类建筑卫生间大便器数量较多,瞬时排水量大,连接≥6个大便器污水横支管,应设置环形通气管,以平衡水管道内的压力,使排水通畅。该设计违反《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88(1997版)第3.6.3条(二)款。例10,施工图设计文件中缺室外给排水总平面图。