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关键词:高层建筑;消防排烟;设计
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
当高层建筑发生火灾时,产生大量的烟气和热量,如果消防排烟系统设计不合理,导致有毒烟气肆意蔓延,容易引起被困人员恐慌失措,搜救人员困难重重,严重危及人民群众生命财产安全。因此,设计科学合理的消防排烟系统,及时排除烟气,才能为人员的安全疏散和扑救工作提供安全条件和宝贵时间。
1、 烟雾危害性影响
高层建筑火灾中产生的烟雾是一种混合物质形态,主要由固态、液态以及气态等杂质组成。影响烟雾危害性的主要因素在于烟雾的成分与多少。烟雾的多少又与燃烧物的供给条件如燃烧物质质量、温度、氧气等是否充足有关,当各方面条件越充足,烟雾量就越多,对人的身体健康损害就越大。当燃烧物处于全面燃烧状态时,会与各种外界物质混合,发生化合反应,生成二氧化碳、一氧化碳、水蒸气等生成物和有毒气体。当燃烧物没有充分燃烧时,不仅会生成上述生成物,还能产生醚、醇等有机物质。通过燃烧过程中生成的有毒气体作用于人体,出现呼吸道感染灼伤、脏腑受到刺激、窒息等危害,容易消磨人的意识,严重者直接导致死亡悲剧的发生。此外,影响消防工作进度的另一个关键因素在于烟雾蔓延的流动速度。当发生火灾时,烟气水平方向流动速度为每秒0.3~0.8m,垂直方向扩散速度为每秒3~4m,即当烟气自由流动时,只需1min左右就可扩散到几十层高的大楼。
排烟口远离散口示意图
2、 存在问题
(1)自然排烟不符合要求。单从自然排烟的效果考虑,最好将排烟窗设置在靠近墙的上部位置。而在目前高层建筑中,有很多自然排烟窗都违背了这一规范要求,直接将自然排烟窗设置在墙的下部,这样使得排烟窗与吊顶、顶板的距离扩大,影响自然排烟效果。
(2)自然排烟窗开窗面积不符合标准要求。《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版)第8.2.2条,明确规定了自然排烟窗的开窗面积。但是在实际操作中,部分设计人员并没有根据相关的规范要求,仔细计算开窗面积,有的将固定窗的面积与排烟窗面积重合计算,导致排烟窗面积与规范要求相背离,导致排烟效果大打折扣。
(3)送风道阻力过大。在高层建筑的实际验收过程中,不难发现很多工程设置的送风口的尺寸大小、风机风量以及风压能等都富恶化规范要求,而实际对送风口进行测量时,发现其实际风速比设计的小的多,或者距风机较近的送风口的风速较大,离得越远则风速越小甚至出现无风等状况,难以达到门洞风速以及产生余压的规定要求。
3、高层建筑消防排烟系统设计
3.1确定消防排烟部位
高层建筑防排烟部位在高层民用建筑相关的防火设计规范中有着明确的规定,除了剧院、体育馆等高于24米的单层主体建筑的其他所有不低于十层的民用建筑或居住建筑等,都应该在其相应的前室、楼梯以及电梯等部位装置防排烟系统。此外,在高层建筑中人员密集频繁来往的场所、中庭闭封的避难层、易燃物较多的地下室面积高于一百平方米的房间等也应设置完备的防排烟系统。
3.2划分防烟分区
按面积划分、按用途划分、按方向划分是高层建筑防排烟系统分区划分的三种主要方法。按照面积划分是指在建筑内部进行面积的划分,根据划分面积设置基准防烟分区。但是由于每层防烟分区的用途与形状都存在差异,而它们具有相同的面积。按用途划分是根据建筑物各个部分的不同功能划分防排烟分区,在各个功能不同部分如卫生间、办公室、客房、起居室等的不同划分,既方便又合理。按方向划分是根据高层建筑的上层、底层部分功能用途的不同,分别从楼层、面积角度进行垂直方向和水平方向的防烟分区划分。
3.3确定防排烟方式
(1)自然防排烟。《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版)第8.2.1条规定:“除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室,宜采用自然排烟方式。”此方式是在不具备机械通风设备的前提下,主要依靠自然力产生的作用实现,避免消防电梯与防烟楼梯间受到火灾烟气入侵。其具有经济实用、造价低、不受电源控制等特点。但是其防排烟效果直接与外界风俗、风向、气温等的变化息息相关。因此,设计者在进行自然防排烟设计时应正确处理,增强其对建筑排烟的积极作用。
(2)机械加压送风防排烟。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版)第8.3.1条规定了采用机械加压送风防烟设施的两种情形,一是不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯前室或合用前室;二是采用自然排烟措施的防烟楼梯间,其不具备自然排烟条件的前室。此设置主要是避免在火灾发生后受到烟气的干扰和影响,让相关被困人员及时疏散、远离事故现场。在进行此消防排烟系统设计时,必须与具体的建筑物构造形态相结合,根据具体情况采取具体措施。此设计的原理是采取机械加压的方式使现场周围的空气压强增大,最终比火灾区域内空气压力高,使得烟雾的蔓延、扩散进一步降低,与消防工作积极配合,起到控制火势的作用。根据加压送风量计算公式计算
Qj=KAjP1/n
在此公式中,正压送风系数为K,Aj是指在此系统中全部气流通路的流通面积,正压与非正压之间的压力差为P,数系数以n表示。目前国内在高层建筑防烟设计计算中使用较普遍的两个公式为基本计算公式。
1、安保持疏散通道需要有一定的正压值,俗称压差法公式:
L=0.827*A*P1/n*1.25
其中,L为加压送风量,0.827为漏风系数,A为总有效漏风面积,P为压力值,n为指数,一般取2,1.25为不严密处附加系数。
2、按开启着火层疏散通道时要相对保持该门洞处的风速,又称流速法公式:
L=f、v、n……(7.2)
其中,L为加压送风量,f为每档开启门的断面积,v为门洞断面风速,n为同时开启门的数量。
4、结语
防排烟系统设计以及相关的控制技术对高层建筑消防排烟系统应用效果有着直接的影响。因此,设计人员应严格执行国家规定设计要求,完善和落实防排烟系统设计,辅助火灾消防工作,降低生命财产损失。
参考文献:
[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版).
[2]陈颖,薛慧平,曹强,高层建筑的防排烟设计[J].陕西建筑,2008(9) .
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[6]李福,高层民用建筑防排烟系统若干问题探讨[J].城市建设,2010(24).
关键词:高层民用建筑;火灾;自动报警系统;设计分析
近年来,农村人口大量流向城市,加重了城市用地的压力。为了缓解城市土地资源急剧紧张的状况,满足居民对住房的要求,城市建筑物正在向高层化、密集化方向发展;同时,高层建筑具有视野开阔、受周边环境干扰能力小、地标标识等特点,常被大量使用和推广。不管是高层民用建筑还是商业建筑或者景观标志物,通常他们具有大负荷的用电量,而且内部构造复杂,相对较容易出现火灾。因此,我们必须要做好火灾预防和报警工作。高层民用建筑火灾报警系统的设计分析工作是非常关键的一环,是能够设计出科学合理、安全可靠、准确的报警系统的保障。
1 设计依据
火灾报警系统对于建筑设计工程有着很大的意义,是监控火灾发生的“眼睛”和通知人们危险情况的“嘴巴”,对保卫人民生命财产安全具有很大的作用。而且,火灾报警系统设计工作的专业性较强,同时具有技术性和政策性。为此,我们有必要进一步明确火灾报警系统设计工作的设计依据。
首先应学习和了解建筑防火报警系统设计规范、行政管理法规、安装施工规范、验收规范、设备制造标准以及防火规范等政策性文件和法律法规文件。在学习这些文件的过程当中,应特别注意文件中的一些细节问题,例如注意是“必须”还是“严禁”,是“应”还是“不得”,是“宜”还是“不宜”。
其次,在对高层民用建筑火灾自动报警系统进行设计之前,我们应仔细阅读《高层民用建筑防火设计规范》以及《火灾自动报警系统设计规范》这两本规范,并在设计过程中严格遵循其中的规定和要求。此外,还要针对建筑物的使用性质、高度、耐火等级等情况进行科学设计,最终的设计文件要符合消防部门的相关标准。
2 火灾报警系统出现信息误报的原因分析
2.1 探测器的结构和原理不合理
高层建筑火灾自动报警系统中探测器的主要工作原理是通过感应现场实际物理或化学状态超过预设值而做出判断的。一旦现场由于某些非火灾原因让探测器探测数据达到预设值,报警器就会被触动。这是经常发生的火灾自动报警系统误判现象,久而久之,严重影响人们对报警器发出信号的信任程度,更会对人们造成不可估量的损失。目前流行的火灾探测器均无法实现智能判断,无法有效分析数据信息,无法实现对数据详细、全面、正确的判断。
2.2 报警器、火灾探测器的安装调试工作不到位
报警器和探测器在安装之前的存储过程中存在问题,由于没有妥善保存和管理,导致报警器受到潮湿等因素的破坏,从而影响报警器的使用性能。再者,由于安装工期和安装条件的限制,导致报警器安装施工时出现许多安装失误问题,例如在布线时没有严格按照施工要求进行,导致线路容易受损等。
2.3 系统运行日常管理不到位
高层民用建筑火灾自动报警系统在安装之后的运行过程中,需要安排专门人员定期记录其工作数据,定期对其性能进行综合测评,然而多数报警系统在安装之后就任由其发展,缺乏相关的运行数据记录。此外,如果没有有效的运行数据记录,就会给系统故障问题查找工作造成难度,进而导致报警系统被长期停滞使用,长期如此,便会大大降低报警系统的实用性能。
2.4 用户问题
由于火灾探测、报警系统多种多样,设备的规格、性能、运行标准也不尽相同,导致大多数用户都不能全面的了解火灾报警系统的知识,进而导致用户不明确系统的工作状况,即使系统已经发生故障,用户却不会发现,使报警系统一直带故障运行,一旦发生火灾,报警器却不能及时将信息通知人们。
3 火灾报警系统设计
3.1 火灾报警系统设备设置
在火灾探测器方面,我们应有针对性的选择火灾探测器,以实际的适用场合为依据来确定探测器的最佳安装位置。应在走廊内和前室内分别划分探测区、设置探测器,因为前室、走廊、楼梯间和电梯位置,烟气容易流到此处,容易形成聚集。在手动火灾报警按钮设置方面,前室是人员疏散、消防扑救的重要区域,并且前室与走廊、紧急疏散通道和电梯竖井之间都是相通的,人员流动量大,因此,前室也是手动火灾报警按钮安装的重要位置。在火灾应急广播扬声器设置方面,应将扬声器设置在人员流动量较小、和人员密集度较大的地方,因为火灾发生信息要传到人员流动量较小、又比较封闭的地方相对困难,而人员密集的地方又太过嘈杂,普通的报警音量不易引起人们的注意。在消防专用电话设置方面,消防专用电话在火灾过程中扮演着重要的角色,因此,应当重视对其安装位置的选择,一些经常有人值班的地方最适合安装专用电话,例如配电室、机房、发电房、电梯间等地方。
3.2 火灾自动报警系统的消防联动控制
首先,要求相关消防联动控制设备必须能有效对室内的消防喷洒、消火栓、防排烟等系统进行启动、停止等控制。其次,要求相关消防联动控制设备可以正确的、实时显示水泵、水流指示器以及报警阀的工作状态。第三,要求在排烟系统中设置防火阀控制模块,在接收到火灾报警信号之后可以自动关闭通风管道上的防火阀。
4 火灾自动报警系统的布线和消防设备配电的要求
为了有效预防发生火灾后,由于各种可能出现的破坏力使报警线路、通讯线路以及消防控制线路发生故障而导致报警系统瘫痪的情况出现,我们必须做好布线工作,要求相应的控制线路必须采用具有阻燃性的电缆,并采用合适的金属管对电线加强保护。
在消防工作过程当中,我们应采用全自动柴油发电机作为多种消防控制设备的应急电源,并且为了防止发电机组可能熄火,在启动消防设备时应分批启动。在设计工作当中,必须按照建筑物实际的需求计算出消防设备最大用电量,从而确定选择何种发电机组。
5 结束语
随着社会各方面的不断发展,人们对衣、食、住、行的要求越来越高,为了满足人们的需求,建筑物被迫向集聚化、高层化方向发展,然而却无形中增加了火灾发生几率、火灾发现难度和人群疏散难度。对此,本文详细介B了有关现代消防的知识,并有针对性的分析了高层民用建筑自动报警系统设计的要点,分别在设备设置、设备控制等方面提出了意见和建议。
参考文献
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[4]罗万金.高层民用建筑火灾消防自动报警系统的设计探讨[J].中国新技术新产品,2010(07).
关键词:消防 扑救 登高 设计
随着经济社会的快速发展和人民群众生活水平的不断提高,各类高层建筑拔地而起,但就其高层民用建筑扑救登高面的设计来说,或多或少地存在一些问题和不足,为切实解决好高层民用建筑的消防登高面问题,笔者在深入调研的基础上,结合建筑实际,就实践中如何改进和补救高层民用建筑的消防登高面、登高场地消防设计等问题做了一些探讨,供大家参考。
一、高层民用建筑消防扑救登高面和登高场地在火灾中的作用
高层民用建筑,一般功能复杂,体量较大,但由于高层建筑使用功能、城市规划、街景及建筑学的需要,往往在高层民用建筑主体附建与高层建筑相连的裙房,用作商场、餐厅、营业厅、会议厅等。这无疑满足了城市规划和使用者的要求,但同时也增加了消防工作的难度。尤其对高层建筑的裙房,登高面等诸多问题设计时稍有忽视,及易导致一旦高层建筑火灾对人员的抢救,扑灭火灾带来严重的影响。高层建筑一旦发生火灾,有以下几个特点:一是现有的电梯往往由于停电,不能正常使用,即便是设计有消防电梯或者是消防客运合用电梯,但在实际现实中供电多是来自一个区域变电站,达不到双电源供电要求,有的由于施工,敷设电缆等满足不了防火要求,火灾时往往也会导致断电。而多数高层建筑的疏散楼梯或剪刀梯都布置设计在建筑的筒体中部,火灾停电时往往无照明,消防电梯、疏散楼梯不能正常使用,给迎救人员、疏散人员带来困难。二是消防人员难以接近着火层扑救,由于人员在火灾时惊慌外逃,顺楼梯或下或上,与消防人员逆向行走。极大的导致人员阻设等因素,给抢救和人员疏散带来混乱。三是火灾时往往是烟气顺其楼梯间、电梯间、竖向的管导井、电缆井等上下漫延,由于高层建筑的烟囱效应,烟气在很短时间内就会迷漫疏散楼梯间、电梯间、烟气的毒性导致人员难以疏散。许多高层建筑火灾事例证明,一旦火灾时由于人员的求生欲望,往往会接近建筑的外窗部位以求得新鲜空气和寻求一线得救的希望。在这时唯一补救的措施就是科学的设计一个让消防员能扑救火灾的登高面。国内外,众多的火灾案例证明,在高层建筑发生火灾时,登高消防车在实施救人员和灭火中都发挥了很重要的作用。为了在发生火灾时,登高消防车能够靠近高层主体建筑,迅速抢救人员和扑救火灾,设计合理的消防登高立面,确定可靠的登高消防车操作场地,保证在空间有效的操作范围和核实登高车的最小轻弯半径是保证消防人员到达目的地救人、灭火的关键。因此,高层民用建筑登高面的设计是保障火灾时抢救人员生命、逃生和扑灭火灾的重要保证。
二、现有标准和实际存在的设计缺陷问题
(一)现有规定。《高层民用建筑设计防火规范》(gb50045-95)自1995年颁布实施以来,历经了1997年、1999年、20xx年几次局部修订,对于及时总结防火设计的实践经验和火灾的经验教训,适应现代城市建设和新技术、新工艺的需要,防止和减少高层民用建筑火灾危害、减少人员伤亡,起到了十分重要的作用,尤其在扑救、涉及民生至上的内容上得到充分体现。现有实施的《高层民用建筑设计防火规范》第4.1.7条要求,“高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5米、进深大于4米的裙房,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”。该条明确了高层建筑消防扑救登高面的基本要求。同时为保证消防车在扑救上能充分发挥作用。规范4.3.1条、4.3.4条、4.3.5条、4.3.6条、4.3.7条要求,高层建筑的周围应设环形消防车道。消防车道的宽度不应小于4米,消防车道距建筑外墙宜大于5米,消防车道上空4米以下范围内不应有障碍物。尽头式消防车道应设有回车道或回车场。消防车道下的管道和暗沟等,应能承受消防车辆的压力。穿越高层建筑的消防车道其净宽和净高均不应小于4米。消防车道与高层建筑之间,不应设置妨碍登高消防车操作的树木,架空管线等。以上条款,对消防车道要求作了进一步明确,无凝更好地保障了消防车扑救高层建筑火灾的基本设计要求。
(二)存在问题。随城市化建设加快,中心城市土地使用率的不断提高,给高层民用建筑扑救面设计带来许多不容忽视的问题。一是裙房的设计问题。在城市区域内的高层建筑,多为追求商业价值,建筑裙房设计多在四层左右,由于裙房作商业用途,每层层高净空多为4-4.5米以上,往往裙房高度超过防火规范5米要求,多数裙房的进深也大于4米。二是幕墙问题。城区内的多数高层建筑,为达到设计美观,协调繁荣城市的效果,许多高层建筑均设计有幕墙,尤其是设计玻璃幕墙且作为消防登高面考虑。三是登高面一侧、直通室外的楼梯或 直通楼梯间的出口设计问题。临街高层建筑底层均设计为商铺。当考虑作为登高面时,而多数设计为追求商业价值而规避设计布置直通室外疏散楼梯或直通楼梯间的出口,往往将疏散楼梯或出口布置在非登高面的另一侧。四是消防车道的设计问题。城区内的高层建筑为充分利用当街的立面效果和商铺的价值,许多建筑将消防登高扑救面布置在建筑的背街一侧。然而,对环形消防车道和回车场的设计更多的是消防车道转弯半径不能满足消防车辆的使用要求。五是地下车库出入口道与环形消防车道交叉处的设计问题。城区内多数高屋建筑均设计地下车库,而地下车库的出入道又多为利用高屋建筑的环形消防车道引入地下,在设计时往使得消防车道与地下车库的出入口车道连接交叉外出现坡度及倾斜面。许多建筑由于用地的限制,引入车道较短时,在环形消防车道上形成的坡度倾斜面更大,影响或无法满足消防车辆的行驶。六是幕墙下设计室外消火栓等问题。高层建筑临街面往往设计有装饰幕墙,而室外消火栓,水泵结合器及消防水池等也宜临沿街设置。稍有忽视,很容易将室外消火栓等布置在幕墙之下,一旦火灾幕墙坍塌,严重影响消防车吸水、供水等扑救。七是登高消防车场地的设计问题。许多高层建筑对登高消防车辆的操作场地考虑不周,多数仅以环形消防车道宽度来考虑。以此宽度作为登高消防车的场地,将远远不能满足登高消防车的操作空间要求。
三、结合实际、科学合理地设计高层民用建筑消防扑救登高面和登高场地
树立以人为本、安全发展观念,以保障民生、保障公共消防安全为发展,以创新思想、合理设计高层民用建筑消防登高扑救面的问题非常重要。以下为作者结合现有的规范、标准在工作实践中针对存在问题与读者作共同探讨。
(一)临街登高面外墙设计。建在市区或商业街的高层建筑,当确定其临街一面作为消防扑救登高面时,其优点是可以充分利用临街一侧的道路保障登高消防车的场地需要,但特别要注意,设计时要避免在登高扑救面一侧外墙设置玻璃幕墙。由于幕墙的设置增加了建筑外观美的效果,对装点城市起到了重要的作用,设计思路上考虑采用较多,但往往一旦火灾,会给消防扑救带来极为不便的后果。火灾证实,玻璃幕墙在火的作用下会炸裂和塌落,导致消防人员扑救火灾时无法靠近建筑。同时、一旦幕墙下设计有消火栓、消防水泵接合器,火灾时由于幕墙的塌落下掉。这些灭火设施将无法使用,也容易导致扑救人员的伤亡。在临街登高面乃至最高顶层还应避免设计霓虹灯之类的大型商业广告和其它影响消防登高扑救的景观设计。登高面一侧还应避免过多的凹凸造型,影响登高消防车登高平台靠近各层门窗、洞口。
(二)登高边长、裙房、疏散楼梯与出口设计。《高层民用建筑设计防火规范》第4.1.7条明确规定:“高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5米、进深大于4米的裙房,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”。我们在进行消防设计时要尽力考虑规范的强制规定。其意义是登高边不应小于1/4周边长度且不小于一个长边的长度。尤其是一些矩形建筑、多边形平面的建筑应考虑满足一个长边的长度作登高扑救边;其二是在登高扑救面一侧必须设置有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。这一规定是确保一旦建筑火灾时能保证人员及时逃生和便利消防登高车扑救的需要,在实际设计中,城区的高层建筑为节约用地,往往将登高面和登高场地的布置多与商业街、步行街等主要街面一侧一同考虑。但是,许多处于繁华的商业区、商业街、步行街的临街面的商场、门面商业价值又使得房开商或设计时规避在这一侧面布置直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。笔者认为,如果设计直通室外的楼梯确有困难,在考虑消防安全 经济价值的综合因素上,每栋建筑最基本的设计要满足有一个直通楼梯间的出口于登高面一侧、且设防火挑檐,同时各层宜设外挑阳台,否则无法满足规范要求;其三,是对裙房高度和进深的要求,其目的是保证登高消防车曲背靠近高层建筑施救的需要。城区内多数高层建筑裙房都为商业使用。设计都在二到三层不等,有的大型商场一层高度即达5米,因此要求裙房高度小于5米,确有不少困难,因而在登高扑救一面的设计时要尽量满足规范要求,在高不超过5米的裙房时,可考虑进深在四米范围内的裙房设计,一旦裙防高度超过5米时,在登高扑救面一侧,可不设计凸出裙房,以达到规范要求。
(三)环形消防车道设计。“高层建筑的周围,应设环形消防车道”。在设计环形消防车道时应注重考虑以下几个方面问题:一是消防车道的净宽不应小于4米,同时,消防车道上空4米以下范围内不应有障碍物,尽可能地考虑消防车道距高层建筑外墙距离大于5米,以保证消防车的顺利通畅。二是在消防车道上尽量避免设计地下暗沟、化类池、燃气管道、电缆沟等,确有困难时,在结构设计上应满足大型消防车的荷载通行。三是消防车由于运载的多为水,在运行时由于贯性作用,车辆的控制难度较大。因此,在山地或有坡的消防车道其坡度不宜大于10%。防止车辆打滑。四是设计消防车道时应重点考虑消防车的最小通行转弯半径要求,在城市密集区的建筑往往容易忽视该问题。所谓消防车的最小转弯半径是指消防车回转时消防车的前轮外侧循园曲线行走轨迹的半径。目前,因内轻系列消防车一般≥7米、中型系列消防车≥9米、重型系列消防车≥12米。因此,要根据城市消防装备的不同情况设计环形消防车道,最小轻弯半径不应低于上述标准,高层建筑扑救登高车道应按重型消防车转弯半径考虑。五是当设环形消防车道有困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道。如遇有尽头路,应考虑设计回车场,一般为1.5米×15米,大型消防车回车场不宜小于18×18米。六是由于城市用地的紧缺,许多高层建筑为满足日益增多的车辆需求,均设计了地下停车库,而地下停车库出入口的车道往往也借助于高层建筑的环形消防车道而出入。因此,在设计地下车库出入车道与地面环形消防车道接壤处必须考虑保证4米宽的消防车道平整性,即地下车库出入车道的降坡起点不应设在环形消防车道上,保证消防车行驶的4米有效宽度路面不倾斜和平整。
关键词:民用建筑;设计;防火技术
中图分类号:S611文献标识码: A
近年来,我国的民用建筑越来越多,建筑防火一直是人们不断关注的话题。随着我国科学技术水平的提高,民用建筑设计中的防火技术水平也不断得到提高,但是,就目前的情况来看,我国民用建筑火灾还是时有发生,使人民生命财产蒙受了巨大的损失,给人民的生活带来了巨大的安全隐患。因此,提高民用建筑设计中的防火技术,找到科学应用建筑防火技术的方法和手段非常有必要。
1民用建筑火灾的特点
第一,民用建筑的人员众多,一旦发生火灾,消防人员难以在短时间内将人员疏散开,而且,大多数人在面对火灾的时候比较容易恐慌,这在一定程度上加大了疏散难度。
第二,民用建筑有很多是高层建筑,一旦火灾蔓延,波及的建筑面积比较广,火灾扑救的难度大。
第三,民用建筑外的电线、建筑内的电器和其他易着火的设施很多,一旦遇到火灾,火灾蔓延的途径多、速度快。
第四,很多民用建筑的装修材料防火性不好,有的装修材料甚至是木质的,这些都能加大火灾的蔓延,火灾在短时间内无法扑灭,会对人们的生命财产带来巨大的损失。
2建筑防火技术在民用建筑设计中的综合应用
2.1装修材料
据调查,目前很多民用建筑出现火灾事故并蔓延迅速的原因之一就是装修材料的燃点过高,防火性能不好。因此,在民用建筑设计建筑防火技术的运用中,建筑装修材料质量的好坏是民用建筑防火性能高低的基本因素。评价装修材料的好坏,不仅要结合建筑装修材料自身的燃点和传播性,还要考虑材料在发生火灾燃烧的过程中释放出的烟雾气体的毒性数值。由于有的建筑设计人员在选择装修材料的时候过于注重经济效益,忽视了对材料防火性能的考虑,选用的材料燃点过高,很容易在建筑工程中或投入使用后发生火灾;有些装修材料在发生火灾的时候燃烧释放的气体有毒性,会对人体造成严重的危害,不利于群众的撤离,也为消防人员的工作带来了障碍,加大了疏散难度。所以在民用建筑的设计中,设计人员不但要考虑装修材料的经济性能,还要考虑其实用性和安全性,保证装修材料的质量降低火灾发生的几率。
2.2防火结构
在民用建筑的防火设计中,建筑构造的环节虽然比较容易处理,但也比较容易被忽视,在进行建筑构造的环节,一定要注重防火墙的设置、管道井的设置、防烟楼梯电梯和钢筋保护层的设置。
(1)防火墙的设置
在民用建筑设计中,防火墙的设置是否得当将直接影响建筑的防火性能。在设置防火墙的时候,不宜设置在L型和U型建筑的转角处,如果要在转角附近设置防火墙,内转角两侧墙的门窗洞之间最近的距离不宜小于4米;如果在其相邻一侧进行乙级防火墙的固定,距离没有限制,而在紧邻防火墙两侧的门窗洞口之间的最近边缘水平距离不宜小于2米。
(2)管道井的设置
民用建筑中管道井的设置应该每隔2―3层设置一个管道井,在楼板处使用不燃烧体作为防火分隔,需要注意的是不燃烧体的耐火极限应与楼板的耐火极限相当;如果民用建筑的高度超过100米的时候,应该每隔1层就要设置一个防火分隔,井壁上的检查门应为耐火极限为0.6小时的丙级防火门。
(3)防烟和封闭楼梯、消防电梯的设置
民用建筑的防火设计中,防烟楼梯间的前室和封闭楼梯间的内墙要设置在同一层开设通向公共走廊的疏散门外,不得在此处设置其他房间的门窗;消防电梯应该层层停靠,消防电梯的前室宜设置在与室外直接相通的出口或经过长度不大于30米的通道。
(4)钢筋保护层的设置
在我国的《建筑设计防火规范》中,规定的钢筋最小保护层的厚度只是考虑了钢筋不被腐蚀或者出现生锈,很少考虑钢筋保护层的防火功能,一旦出现火灾,大火产生的高温很容易对钢筋造成损害,降低钢筋的承载力,与混凝土的黏结力也将大大降低。因此,在设计钢筋保护层的厚度的时候应该适当的增加保护层的厚度。由于预应力钢筋混凝土构件的保护层的最小厚度在规定中比一般混凝土构件的保护层还要低,其耐火性能更差,所以,必须加大钢筋保护层的厚度,提高钢筋的耐火极限。
2.3民用建筑的平面布局和设置
为了尽量减少火灾以后或者是火灾在发生之后所造成的损失,科学、合理的对建筑设计的平面布局来进行一个设置是十分的关键。为了增加民用建筑中的防火功能,降低甚至是避免民用建筑因火灾给人们生命财产带来的威胁,必须严格按照国家相关的设计标准以及各类建筑特殊的防火要求进行设计。建筑防火设计必须结合建筑功能的需要,制定和实施建筑防火设计方案,从方案设计阶段开始就进行认真的考虑,注重民用建筑的平面布局和设置。
2.4防火分区和防烟分区
对于防火面积的确定,主要应该要考虑的是防火分区相关的防烟分区问题以及最大防火分区的限定,这同时也是一个经常性容易出现疏漏的问题。
首先,通常的情况之下,防烟分区仅仅是局限于地下车库与高层建筑,《高层民用建筑设计防火规范》之中明确规定,设置排烟设施的走道,其中净高不会超过6m的房间应该是要设置挡烟垂壁,明确的划分出来防烟的分区,其中每一个防烟分区的面积不应该超过500m2且防烟的分区不应该是跨越防火分区。
其次,就是要设有机械排烟系统的汽车库,该地区防烟分区的建筑面积不应该要超过2000m2,也不应该跨越防火分区。最后,就是在多层的建筑之中,固定窗扇的地上房间、无窗房间或者是地下的公共场所,以及超过20m的有直接排烟自然通风或者是没有自燃排烟的疏散走道,但是其中的长度超过40m的疏散内走道等设排烟、防烟设施的房间之内也应该完全的参照《高层民用建筑设计防火规范》的标准。
通过前文的论述我们可以发现引发建筑火灾的因素多种多样,为尽量较少和避免建筑火灾的发生,建筑设计工作者们要从建筑工程的总体上加以把握,在建筑设计的每个环节与部位都充分考虑建筑防火问题,并将各种防火技术充分的运用到建筑设计的各个环节当中。只有这样才能有效地预防火灾的发生,为居民营造一个安全、舒适的生活居住空间。
2.5安全疏散
疏散问题一直以来都是建筑防火设计的重点内容,设计当中主要考虑疏散的距离、宽度和楼梯间三方面的内容。在这三个方面中有一疏散距离为设计重点,《建筑设计防火规范》当中对疏散距离这一问题有着具体明确的规范,但在具体的设计当中对撤离距离的把握还应注意一下加点问题。
(1)在具体的设计当中,例如高层建筑中主要的公共性活动空间内部各点距离最近疏散口的最短距离应该要维持在30m之内,其它房间最远一点和疏散口的距离应该要维持在15m之内,上述两点在《高层民用建筑设计防火规范》中均有详细的规定,但在具体的设计的过程之中要引起足够的重视,务必要加以注意。
(2)在《建筑设计防火规范》之中,对于房门与房间内部之间的距离也有着非常明确细致的规定,其内容规定了距离应该被严格控制在袋形走道两侧的最大间距之内,而在建筑内部如果配设了自动喷水灭火器的消防设施,那么房门与房间的距离可以增加规定距离的25%。
3结语
总之,在民用建筑中,引起火灾的因素是多种多样的,这要求民用建筑防火设计人员要从总体把握,除了考虑建筑防火成本和经济效益外,还要充分考虑建筑防火问题的每一个环节,本着对人民生命财产负责的工作态度,认真将防火技术的各个环节都运用到民用建筑设计当中,只有这样,火灾的发生才能得到有效的预防,从而保证人民生命财产不受损害、人民的居住空间更加舒适和安全。
参考文献:
[1]吴宇丰.论建筑防火技术在民用建筑设计中的运用[J].中国新技术新产品,2012,4(2):177
[2]李董林.建筑防火技术在民用建筑设计中的综合运用[J].科技资讯,2010,8(17):94
[3]高蓉.建筑防火技术在民用建筑设计中的综合运用[J].山西建筑.2006,32(13):31-32.
关键词 防雷装置;设计;施工;农村民用建筑
中图分类号 TU895 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)08-0222-01
博爱县属温带大陆性季风气候区,雷电灾害是其主要气象灾害之一,尤其是夏季农村雷电灾害频发,极易威胁农村建筑物安全,影响人们正常生活。因此,做好农村建筑物防雷装置设计施工至关重要。
1 农村建筑防雷装置设计
1.1 确定建筑物防雷等级
民用建筑防雷等级通常要依据年预计雷击次数和建筑物本身的功能进行划分,不同的民用建筑有不同的防雷等级,目前民用建筑的防雷等级通常为二类、三类防雷等级。
1.2 外部防雷设计
外部防雷装置依据部位不同分为3个部分,分别为防雷接地装置、引下线和接闪器。工作原理就是接闪器在发生雷击时将吸引电流,通过引下线将电流导引到接地装置上,分散电流,消除雷击对建筑物的破坏作用[1-2]。
1.3 内部防雷设计
在建筑物外部架设防雷装置的同时,在民用建筑物内也要安装内部防雷装置,通过等电位连接减少电位差,同时通过屏蔽措施,保护建筑物内部的电子设备。
2 民用建筑物防雷装置施工分析
2.1 外部防雷装置施工
2.1.1 引下线。在对引下线施工时需要严格参照设计图纸以及相关规范要求。一般来说,防雷引下线布设点会在防雷接地平面图上标注,施工时要参照施工图纸焊接。引下线可有若干并联的电流通路,民用建筑物防雷引下线设置要求 ≥2根,并顺着建筑物周边均匀布设,引下线平均跨度要求 ≤18 m。引下线施工时,要关注高层建筑设计结构转换层,从最底层到上层的施工结构柱会中途改变大小或位置发生变动,需将引下线以醒目物质标注清楚。当结构柱或钢筋变化时,要将混凝土结构柱内主钢筋合理焊接并形成电流通路。
2.1.2 接闪器。接闪器包括避雷针、避雷网、金属屋面等。在民用建筑物上装设避雷针(网)等可有效吸引雷电流,需沿屋脊、屋檐、女儿墙等易遭雷电袭击位置敷设。同时,屋面避雷网通常使用热镀锌扁钢或圆钢及热镀锌件,参照建筑物防雷等级在整个屋面设置不同尺寸网格,在大屋面位置需设置8 mm×12 mm或10 mm×10 mm的圆钢或扁钢当作接闪器。针对其他造型的屋面,通常沿女儿墙或屋脊设置¢12镀锌圆钢作为避雷网。针对屋面突出金属建筑物,无需单独设置接闪器,直接将金属屋面当作接闪器与防雷引下线相连接。针对高层建筑物露天设备较多,还有与之相关的金属管道等情况,屋面全部金属管道都需要与避雷装置连接。如果不在接闪器保护范围内,需加设避雷针或避雷网[3-4]。
2.1.3 接地装置。接地装置施工关系整个防雷系统的质量。农村住宅多为自建,通常将通过地下的钢筋当作接地体,施工中要严格参照施工图纸要求有效焊接,并与引下线钢筋合理焊接。高层建筑物要运用钢管、圆钢或角钢单独设置接地体。埋于土壤中的人工水平接地体一般采用圆钢或扁钢,要求敷设的垂直接地体为2.5 m、间距5 m、圆钢直径≥10 mm、角钢厚度≥4 mm、钢管厚度≥3.5 mm。
2.2 内部防雷装置施工
2.2.1 住宅建筑物总等电位连接。总等电位端子箱MEB通常安装在地下室,地下室各动力设备如配电柜外壳、水泵、风机、电梯及弱电控制设备等相连接组成总等电位联结。电气井敷设镀锌扁钢规格为40 mm×4 mm,总等电位端子箱MEB同各垂直干线互相连接,进出建筑物的所有金属管道及各类垂直管道,都要在建筑物进出位置同联合接地体焊接。电气井、机房及电梯井道做预留接地处。屋面金属管道及金属楼梯等要用镀锌圆钢或扁钢与屋面防雷引下线合理连接。
2.2.2 在建筑物内建立合理屏蔽。将建筑物内钢筋、金属构件与地板上铺设的金属龙骨之间进行可靠连接,并入地下后形成一个屏蔽网[5]。
2.2.3 加装电涌保护器。在防雷接地实际设计和施工中经常会忽视屋面配电箱,要在配电箱出线端口加装电涌保护器。电涌保护通常按三级保护实行接线,设备线路与防雷器之间传输距离≤10 m,防止损害设备。另外,电涌保护器两端引出线需保持最短,确保最大电涌电压为较低状态。
3 结语
农村自建住宅防雷b置设计施工为综合性系统工程。为了确保民用建筑物防雷装置的合格性和有效性,要提前设计建筑物防雷装置,在施工中注意防雷装置各个细节,严把施工质量关。这样才能使农村建筑物防雷规格符合相关防雷标准规范要求,为村民生命财产安全提供有效保障。
4 参考文献
[1] 罗飞海.民用建筑防雷设计及施工的构造要点[J].通讯世界,2015(17):71.
[2] 吴勇福.浅谈建筑物防雷施工常见问题[J].城市建筑,2013(16):207.
[3] 朱明,丘志彪,蔡木民,等.探讨农村雷电灾害的成因及防雷减灾对策[J].气象研究与应用,2012(1):90-92.