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关键词:高层建筑,防火设计,火灾
中图分类号:TU973 文献标识码:A DOI:10.13719/14-1279/tu.2016.01.010
目前我国的经济正处于快速发展之中,正因为这个机遇的存在,我国的建筑行业在这些年也正是发展的好形势,城市化发展进程稳步提升,这也在很大程度上使得在城市中的土地资源越来越稀缺,所以高层建筑在这一点上正好满足了这个需求,在城市化的进程中扮演着越来越重要的角色。同时,人们对高层建筑的防火要求也日益提高了,因此,加强高层建筑的防火设计变得尤为重要。
1高层建筑起火特点
1.1高层建筑起火因素多
现代高层建筑的功能较多,面积也较大,能容下的人口也比较多,内部装修的材料大部分都是易燃材料,这些因素都是造成火灾的隐患。
1.2高层建筑火灾蔓延快
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,最后火灾会顺着楼梯间、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。在高层建筑室内管道井、电梯井、排气道以及楼梯间都比较多,如果没有做好防火设计,那么在发生火灾时就会使火灾蔓延速度加快。尤其是在图书馆、科研楼、酒店、综合办公楼以及档案楼这些建筑中,一旦发生了火灾,火势就会迅速蔓延。
1.3高层建筑人员疏散比较困难
高层建筑的垂直距离比较高,楼层比较多,当建筑物室内发生火灾时,要将楼层的人疏散出来所花费的时间就会比较长。在高层建筑物中,电梯在发生火灾时是不能使用的,人员的疏散只能依靠楼梯,高层建筑人口较多,当建筑物内发生火灾,楼梯间就会窜入大量的烟雾,烟雾的窜入就会严重影响人员的疏散。
1.4高层建筑灭火救援难度大
高层建筑由于自身的结构特点,在高层建筑发生火灾时,救援难度比较大。根据我国目前情况来看,我国大部分高层建筑外墙采用的是玻璃幕墙,当火灾发生时,玻璃幕墙很容易发生破碎,一旦破碎就会对楼下的人产生伤害,碎片甚至还可能对供水器或消防车产生影响。高层建筑较高,消防设备的喷射程度无法满足建筑物高度要求,这就给救援造成很大困难。
2高层建筑防火设计要点
2.1高层建筑的防火分区和防火间距要设计合理
在对高层建筑进行防火设计时,需要将其防火分区和防火间距考虑进去。所谓的防火分区主要指的是采用防火分隔措施分隔出来的空间,它能在一定的范围和时间内,对其火灾趋势进行适当的控制,减缓火势的蔓延速度,为消防人员提供救援时间,为逃生人员提供逃生时间。在高层建筑设计中,防火分区一般有两部分:水平分区和垂直分区。在高层建筑中,水平分区主要是依靠钢筋混凝土的楼板、防火墙以及防火卷帘等结构实现的。垂直防火区则是依靠窗槛墙和耐火楼板等结构实现分区的。在高层建筑中,交通通道是必须要采用防火设计。垂直防火分区是指通过楼板和窗槛墙等防火分隔设施在垂直方向分隔出来的空间。水平防火分区则是指通过防火卷帘、防火门以及防火墙等设施在水平方向分隔出来的空间。在防火墙上只能安装安全疏散门,其他窗、门以及洞口是不能设置的。此外,防火墙是不允许可燃气体管道穿越的。当高层建筑室内面积比防火分区面积还要大时,就需要在其合适的位置设置好防火卷帘。防火卷帘只有在火灾发生时才会自动落下,是不会对平时空间产生影响的。在对高层建筑进行设计时,要将周围环境考虑进去,两栋相邻的建筑物之间应该保持一定的距离,这主要是为了在建筑物发生火灾时,周边建筑物不会受到影响,人员能安全疏散。根据相关规范规定,两栋高层建筑物之间的防护距离应大于13m,主楼与裙楼之间的距离大于9m。
2.2合理设计安全疏散楼梯
楼梯是建筑物发生火灾疏散人员的主要通道,在高层建筑物发生火灾时,电梯、自动扶梯都是不能使用的。在对高层建筑楼梯进行设计时,需要将其楼梯间设计成室外楼梯、防烟楼梯以及封闭楼梯间,这样的设计不但能阻止火势的蔓延,而且还能保证人员在疏散过程中的安全。对于高层建筑而言,楼梯数量和位置也是有一定要求的,每个防火区的楼梯数量不小于两部,其位置应分散布置,这主要是为了避免火灾发生时发生拥挤现象。
2.3设计好高层建筑的排烟系统
当高层建筑起火时,对人造成伤害的形式主要分为两种:火焰伤害和烟雾伤害。这两种伤害形式都可能造成死亡的发生。为了减少火灾烟雾对人体的伤害,在对高层建筑进行设计时,就需要设计好高层建筑的排烟系统,在对高层建筑排烟系统进行设计时,首先需要对其建筑进行防烟分区,防烟分区与防火分区是要分开的,不能重合到一起,且每个防烟分区的面积要小于500m2。防烟分区可以用挡烟垂壁和隔板来划分,每个防烟分区都需要设置排烟口,且排烟口一般都是设置在防烟中心。排烟系统除了需要设计排烟口,还需要对其排烟风道进行设计,排烟风道设计要求是非常严格的,它的安装必须牢固且使用的材料必须是耐火材料,排烟风道的设计也是不能和防火分区重合的。
2.4合理的设计消防电梯和避难层
为了保证消防工作的安全性,一旦发生火灾,首先要关闭电源。同时,要停止对工作电梯的使用。这种情况下,消防电梯的使用起着关键的作用。这样消防器具以及消防人员才能及时赶到现场,伤员才能以最快的速度送往医院。值得提出的是,消防电梯井必须是独立的,应该在不同的防火区安装设备,这样才能覆盖更多的区域,确保消防工作的高效性。此外,消防电梯的数量应依据具体的楼层情况设置,在电梯的井底做好排水措施,防止出现流水过多,阻止电梯运行的情况。在高层建筑当中,由于人数较多,在发生火灾的情况下,难以保证全部人员的安全。除此之外,还有一些不稳定因素的干扰,如意外堵塞等情况。这些问题警示着有关部门,在防火设计时,要设置临时的避难层,这样就能够在短时间内保证人员的安全。避难层的设置有许多优点,既可以缩短人群之间的距离,还能帮助居民及时到达安全处,减轻消防工作的压力。理论上规定,两个避难层之间的距离必须控制在15层之内,这样才利于工作的进行。对于疏散的楼梯也有着特殊的要求,必须设置在避难层转换,并且它是最后直达地面的。在消防电梯出口以及消防专线电话旁,都应该设置避难层,同时配备全面的消防工具。对于避难层的装修材料的要求也相当严格,由于是处理火灾问题,所以要避免可燃材料的使用。
3结语
高层建筑的火灾问题是一个比较严重的问题,要做好高层建筑防火设计首先就需要了解清楚高层建筑起火的因素、火灾的特点。然后针对这些因素和特点对高层建筑进行防火设计,从源头上杜绝火灾发生的可能。
参考文献:
[1]李引擎.建筑防火性能化设计[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2]蒋永琨.高层建筑防火设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
关键词:大型商业综合体疏散设计要点
1. 引言
随着我国市场经济的快速发展,传统商业建筑在功能和形式上已发生了很大的变化,各地相继建成了数量众多的大型商业广场(购物中心),它们不仅功能齐全,而且形式多样。有些大型商业建筑集购物、餐饮、娱乐、文化、艺术等消费功能于一体,甚至可同时容纳“主力店”、主题娱乐休闲设施和多样化商品步行街等各种商业形态,成为了大型商业综合体。此类综合体具有面积规模大、人员密集、建筑功能复杂等特点,发生火灾后容易导致蔓延迅速、人员疏散量大、扑救难度及财产损失大等后果,其在防火分区、安全疏散、现代消防设施等方面也都具有不同于一般民用建筑的独特性。而目前我国尚无针对此类商业综合体设计的专门规范,疏散设计除依据《商店建筑设计规范》(以下简称《商规》)、《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)、《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)外,还要遵循相关功能涉及的众多规范。因现行国家标准对大型商业建筑防火设计所采取的措施针对性不足,有些地方又出台了地方性的设计标准作为补充,如上海市《大中型商场防火技术规定》(以下简称《上海规》)而各规范对类似措施的做法规定也不完全一致。
2. 大型商业综合体疏散设计要点
大型商业综合体安全疏散设计的内容较多,一般情况下主要包括以下几个方面。
2.1总平面布置
大型商业综合体在进行选址和总平面设计时,应符合城市规划要求,并便于人员疏散及消防扑救。大型商业综合体的外周应设置环形消防车道,当确有困难时,应保证两个长边或不小于1/2周长范围形成消防车道。大型商业综合体与周边建筑之间、综合体内的各幢单体之间应满足规范的防火间距要求,方便消防扑救。
2.2防火分区划分
防火分区划分是建筑防火设计的重要环节,目的是一旦某处建筑发生火灾,将其控制在一个分区之内,防止蔓延。其面积大小主要是根据建筑性质、类型以及建筑耐火等级来确定,大型商业综合体的耐火等级为一或二级。防火分区最大面积及防火分隔构造要求规范有明确规定。
2.3安全出口与疏散楼梯
每个防火分区安全出口数量不应少于2个,且应设置在不同方向。根据现行防火规范的规定, 楼梯是垂直疏散的唯一通道,确定楼梯数量和楼梯总宽度是建筑防火设计的关键,也是当前设计中的主要难点。大型商业建筑的疏散楼梯间应为封闭楼梯间或防烟楼梯间。疏散楼梯的合理设置很重要,尽可能利用自然通风采光,在商场四周外墙设置封闭楼梯间,省去前室面积;确实因疏散距离不够而需在商场中部设置疏散楼梯的,可将楼梯成组布置,并尽可能使楼梯让两个防火分区共用,为商业流线设置留出灵活的使用空间。梯段宽度不应小于1.4m,宜结合每股人流宽度的规定来确定,宜取1.8m。充分利用商业建筑层高一般大于5m的特点,将楼梯设计成4跑,节省梯间面积。以层高5m、梯段宽1.8m的楼梯为例,梯间净面积分别为:2跑梯31.8 m2, 4跑梯23.3 m2, 4跑梯可比2跑梯节省约27%的梯间面积;若设置成2跑剪刀梯,则一个梯间位置可设置两部楼梯,梯间节省面积更为可观。
室外楼梯因防烟性能好,是人员疏散和登高扑救很好的垂直通道,还不占商场的内部空间,又可节约造价。
2.4疏散宽度计算
疏散宽度=人数/每百人疏散宽度指标,关键就在于人数的确定。建筑底层外门、楼梯、走道的各自总宽度计算应符合防火规范的有关规定。
2.4.1 商场疏散宽度
根据《建规》相关条文,推导出商场疏散宽度计算公式
W= A×B×D×E
其中 W――计算疏散宽度
A――营业厅建筑面积
B――营业面积折减系数,取值为0.5~0.7
D――疏散人数换算系数(人/ m2) (即人员密度),取值为地下二层0.80,地下一层,地上一、二层为0.85;地上三层为0.77;四层及四层以上为0.6;
E――每百人疏散宽度指标(m/百人),取值为地下层0.75或1(与地面出入口地面的高差不超过 10m 时取0.75,与地面出入口的高差超过 10m 时取1),地上一、二层0.65,地上三层0.75,地上四层及以上1.0。
经计算,每100 m²需要疏散宽度分别为:地下二层0.42~0.56m,地下一层0.45m,地上一、二层0.28m,地上三层0.29m,地上四层及以上0.3m。从以上数据可以看出,地上各层所需疏散宽度相差不大;但地下商场比地上增加50%~100%的疏散宽度,相差很大。商场因为人员密度大,所需疏散宽度也大,成为大型商业综合体疏散设计的重点,而解决地下商场的疏散问题也就成为重中之重。
需要注意的是,上述“营业厅建筑面积”包括营业厅内展示货架、柜台、走道等顾客参与购物的场所,以及营业厅内的卫生间、楼梯间、自动扶梯等的建筑面积。对于采用防火分隔措施分隔开且疏散时无需进入营业厅内的仓储、设备房、工具间、办公室等可不计入该建筑面积内。
2.4.2商场内的通道宽度
商场内的走道设置也是疏散设计的组成部分。通道太宽会缩小营销的范围;通道太窄则会影响使用和安全疏散,为此《上海规》规定营业厅内通道面积不宜小于营业厅面积的30%.。营业厅内的走道宽宜为2~4m,主要疏散走道应直通安全出口,并应符合《商规》、《密管》的规定。
2.4.3其他场所疏散人数
餐饮人数可依据《饮食建筑设计规范》确定:餐厅每座最小使用面积根据餐馆等级的不同取值0.85~1.3 m²,餐厅与厨房的面积比为1:1.1 ;由于物流配送及厨房设备的发展,可根据实际情况提高餐厅面积的比例。歌舞娱乐放映游艺场所人数的确定依据《建规》、《高规》:最大容纳人数按录像厅、放映厅为1.0人/m2,其它场所为0.5人/ m2计算,设计中可根据实际座位的排布来确定观众厅等有固定座位场所的人数。
有标定人数的建筑物,可按标定的使用人数计算;对无标定人数的筑物应按有关设计规范或经调查分析确定合理的使用人数,并以此为基数计算安全出口的宽度。
2.5疏散距离
疏散距离是保证人员安全到达安全地段的主要途径。它主要是包括房间内最远一点到门口、门口到楼梯口、楼梯到室外地面等三方面。《建规》、《高规》对民用建筑的安全疏散距离有明确规定,但对营业厅等大空间的行走距离没作要求。考虑到营业厅内柜台对疏散距离有影响,《上海规》、《重庆规》都规定其行走距离不应大于45m。当疏散距离超过时,可在防火墙开设通向相邻防火分区的甲级防火门做为辅助出口,缩短疏散距离。
2.6地下防火隔离区与屋顶避难空间
地下防火隔离区:当地下商场总建筑面积大于20000 m2 时,应采用不开设门窗洞口的防火墙分隔。相邻区域确需局部连通时,应选择采取防火隔间、避难走道、防烟楼梯间等封闭式防火隔离区或室外下沉式广场等开敞式防火隔离区进行防火分隔。封闭式防火隔离区及前室应设加压送风系统,在隔间的相邻区域分别设置火灾时能自行关闭的常开式甲级防火门。
屋顶避难空间:《商规》规定大型百货商店、商场建筑物的营业层在五层以上时,宜设置直通屋顶平台的疏散楼梯间不少于2座,屋顶平台上无障碍物的避难面积不宜小于最大营业层建筑面积的50% ;《上海规》对面积的要求为每座楼梯通向屋面平台的出口处设置不少于200 m2的避难区,或在屋顶设置连接相邻楼梯的通道。而《重庆规》则规定避难空间的面积应满足最大防火分区疏散人数避难的要求,并宜按5人/ m2计算。相比之下,《商规》按层计算的面积会大很多。若《商规》中的“最大营业层”改为“最大防火分区”,则上述三规范计算出的避难面积大致相同,建议新的国家规范对此作统一规定。
3.应用实例
北方瓷都建材中心改扩建、居然大厦项目位于河北省唐山市西北角凤凰新城中部,交通便利,未来将成为区域的商贸中心、金融中心、总部基地、高新技术产业基地等重要功能区域。建设用地位于建设路东侧,西昌路西侧。总用地29550平方米,用地形状方正,地势平坦。现状为约4万平米的三层居然之家唐山华联店。
本项目为一座综合性多功能高层建筑,主要由商店(本商店均为商业展厅),餐饮、娱乐、酒店、地下车库及设备区等部分组成。地上21层,地下2层,总建筑面积16.90万平方米。建筑由室外地面至天面总高度为98.9米。主楼酒店商务大厦周长230.7米,在主楼南面、西面及东面总计约有边长为101米的落地面,且此范围内设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口;裙楼商业展厅周长为508.4米,在裙楼北面西面及南面总计约有边长为291米的落地面,此范围内设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。环形消防通道足够通行大型消防车及满足消防扑救的操作区域空间要求。同时本建筑裙楼高度超过24m,整栋建筑按高层建筑主体来考虑,满足周边长度1/4落地的要求。
地下室设有自动灭火系统,地下一、二层共设有19个防火分区,地下车库按每个防火分区不大于4000m2设置,设备房及后勤用房按防火分区面积不大于1000 m²设置;地下各层每个防火分区设至少2个疏散口;地下室共两层,每层建筑面积25727.5平方米;负一层功能为机动车库、非机动车库、设备房与酒店商务大厦后勤用房,设有480个机动车停车位,有15个安全出口,安全出口疏散总宽度为27.1米,按每100人1.00米的疏散宽度可疏散2710人(员工餐厅面积为421平方米,按照一级食堂餐厅使用面积1.1平方米/人计算,厨房人员数按照餐厅使用人数的5%计算,使用人数为403人,相对应实际可疏散宽度为4.9米,满足疏散宽度要求;非机动车库使用面积总计1266.4平方米,分为两个防火分区,按3 m²/人计算容纳人数为422人,按1.00米/百人计算需要4.22米的疏散宽度,实际疏散宽度为4.5米,满足疏散宽度要求);负二层设622个停车位,有14个安全出口,安全出口疏散总宽度为23.7米,按每100人1.00米的疏散宽度可疏散2370人。汽车库室内最远点疏散距离<60米;设备房、非机动车库及相关后勤用房房间门至最近楼梯间的疏散距离满足位于两个安全出口之间的房间<40米,位于袋形走道两侧或尽端的房间<20米。
建筑物地上部分,每层均设有自动灭火系统,地面层共设有35个防火分区,商业展厅按每个防火分区不大于4000 m²设置,餐饮、 娱乐、美容美发按每个防火分区不大于2000 m²设置;建筑物地上每个防火分区均设有至少两个安全出口;首层层面积13537.8 m²,功能为商业展厅。疏散出口宽度为55.64m,满足疏散宽度要求。首层于外地面高差仅为300mm,各防火分区均利用本层对外安全出口直接对外疏散,商场有22个直接对外出口,酒店有3个直接对外出口。首层与二层合用F5 、F6防火分区。二至五层为商业展厅,二层面积12925.1 m²,三至五层面积14020.5 m²。疏散宽度最大为三层,三层商业展厅面积为12577.28 m², 使用人数参照《建筑设计防火规范》第5.3.17条第5点商店疏散人数计算,使用人数为12524.8x0.5x0.77=4821人,有25个安全出口,疏散楼梯总宽度为52.5米。六层部分为部分商业展厅、餐饮、娱乐功能。各功能分设防火分区:其中商业展厅面积为3529.3 m²,疏散人数计算,使用人数为3529.3.x0.5x0.6=1058.79人,需要梯宽10.59米。餐饮参考《饮食建筑设计规范》,按照一级餐厅使用面积1.3 m²/人计算,服务人员数按照餐厅使用人数的10%计算,厨房人员数按照餐厅使用人数的5%计算,使用人数详看平面图;娱乐参考《建筑计资料集》第4集旅馆娱乐配套疏散人数计算,使用人数为659人,需要梯宽6.59米。商业展厅最远点疏散距离<30米;其他房门至最近楼梯间的疏散距离满足位于两个安全出口之间的房间<40米,位于袋形走道两侧或尽端的房间<20米。七层部分为部分商业展厅、餐饮、美容美发功能。各功能分设防火分区:其中商业展厅面积为3529.3 m² ,疏散人数计算,3539.3x0.5x0.6=1062人,需要梯宽10.62米。餐饮参考《饮食建筑设计规范》,按照一级餐厅使用面积1.3 m²/人计算,服务人员数按照餐厅使用人数的10%计算,厨房人员数按照餐厅使用人数的5%计算;美容参考《建筑计资料集》第4集旅馆娱乐配套疏散人数计算,使用人数为336人,需要梯宽3.36米。美发参考《建筑计资料集》第4集旅馆娱乐配套疏散人数计算,使用人数为282人,需要梯宽2.82米。八层至二十一层为客房层;其中:八层至十六层,层面积为1959.1 m²,3间标套房、30间标准客房,2人/间,人数66人;服务人员10人/间,人数3人,共69人。有3个安全出口,疏散楼梯总宽度为4.5米;十七层及十八层,层面积为1744.2 m²,3间标套房,24间标准客房,人数54人,服务人员10人/间,人数3人,共57人。有3个安全出口,疏散楼梯总宽度为4.5米;十九层及二十一层,层面积为1348.7 m²,3间标套房,18间标准客房,人数42人,服务人员10人/间,人数3人,共45人。有2个安全出口,疏散楼梯总宽度为3米,均足疏散宽度要求。房门至最近楼梯间的疏散距离满足位于两个安全出口之间的房间<40米。
-2~7层,每层面积>4500,设5部消防电梯,分别设置在不同的防火分区。 8~18层最大层建筑面积>1500且
4.结语
大型商业综合体的防火设计,必须遵循“预防为主、防消结合”的消防工作方针,结合实际, 融合规范要求,采用性能化消防安全设计的新思维,针对大型商业综合体各种业态发展和商场发生火灾的特点,设计合理,措施得当,立足自防自救,做到安全适用、技术先进、经济合理。为广大群众营造更多、更好的安全购物空间。
关键字:机械式立体车库 火灾危险性 消防设计
中图分类号:D035.36文献标识码: A
机械式立体车库是一种用机械设备存放汽车或从停车位把汽车取出的立体化车位,其较自走式停车库更具优势,如允许多层停放车辆等。此种新型车库以光机电自动化为技术支撑,对实现地下停车位与空间停车位的开拓意义重大。总体而言,机械式立体车库的应用是停车库的一大进步,但有效的空间存放过多的车辆必然存在诸多火灾隐患,加上现行消防规范并未为机械式立体车库的设计提供足够依据,因此基于机械式立体车库的火灾危险性研究其消防设计意义重大。
一、机械式立体车库的火灾危险性
机械式立体车库采用了全自动化机械操作,即车库内仅检修或打扫时才有人员停留,因此此类车库未过多考虑人员疏散问题。然而,机械式立体车库汽车数量存放量大。加上汽车自身价值皆较高,若发生火灾事故,其所造成的间接经济损失与直接经济损失必定无法估量。由此可见,全面掌握火灾危险性是机械式立体车库发展的必要前提。
(一)汽车通常由底盘、车身、电气系统、发动机组成,且各组部分存在不同程度的火灾隐患。发动机是汽车的行驶动力,其系统、燃料系统、冷却系统皆设于汽车前部,由于燃料系统的物质属性较特殊,其存有较大的火灾危险性。电气系统主要由照明系统、点火系统、启动系统、冷暖风空调系统等组成,其遍布汽车的各部位,若线路接头连接不牢固或绝缘层破损,打火发热极易引发火灾事故。车身主要由车厢与驾驶室组成,由于车内装饰材料多具有可燃性,一旦遭遇火源或热源,其极易引发火灾事故。底盘主要由转向系统、行驶系统、传动系统、制动系统组成,若汽车油渗漏或无油行驶,其极易因摩擦生热而引发火灾事故。
(二)机械式立体车库通常为全钢架结构,其具有空间大、质量轻、强度高、抗震性好等优点,但其亦具有耐火性能差等缺点。一旦发生火灾事故,火灾环境温度的迅速升高必定引起钢结构内部温度快速升高及钢结构承载能力快速下降至允许范围以外,此时车库结构也随之被毁。换而言之,若火灾环境温度达到400℃,钢材的屈服强度必定快速降至1/2室温强度一下;若温度升至600℃,钢材的刚度与强度必定完全丧失。此外,机械式立体车库层间通常由机动车传送通道相连接,空间的封闭紧凑性必然阻碍烟气及时散去,一旦发生火灾事故,消防工作必然难以快速开展。
(三)机械式立体车库具有自动化程度高、电气线路与控制线路复杂等特点,一旦线路设计不合理或安装失误,其极易因线路短路而引发火灾事故。
二、机械式立体车库消防设计要点
由前文可知,机械式立体车库存有诸多火灾危险性,则提高车库消防设计质量是保障车库消防安全的必要途径,其中消防设施的设置质量与维护保养至关重要。本章节结合工程实例,就机械式立体车库消防设计要点进行分析。
(一)工程概况
某机械式立体车库高17.6m,共六层,其中单层建筑面积约1560m2,一次可容1170台汽车,该容量约为自走式停车库的五倍。为了确保该车库的消防安全,施工方面与设计方面多次就车库活在安全性问题进行商讨,并最终提出一套符合机械式立体车库消防安全要求的消防设计方案。车库建成后的运行情况表明,此套设计方案对保障车库消防安全意义重大。
(二)机械式立体车库消防设计要点
1.耐火等级:国家标准《汽车库、修车库、停车场消防设计防火规范》(GB20067-97)规定:“多层车库耐火等级应≥2级,其中楼板的耐火极限应≥1h、柱子的耐火极限≥2.5h、梁的耐火极限≥1.5h”。根据国家标准GB20067-97,该机械式立体车库在此基础上把楼板、柱子、梁的耐火极限控制到更高水平。
2.火灾自动报警系统:考虑到机械式立体车库对车辆的特殊存放方式,即车辆熄火后由传动装置放到存放位置,尾气等干扰因素并不会影响到感烟探测器,那么由光电感烟火灾探测器实现早期报警非常重要。此外,中间输送通道的火灾探测由光电感烟探测器与紫外火焰探测器混合布置来实现,由此提高机械式立体车库火灾探测的整体效果。
3.自动喷水灭火系统:根据国家标准GB20067-97,该机械式立体车库引入预作用自动喷水灭火系统,其中系统的设计等级、喷水强度、作用面积、最不利点喷头位置的工作压力分别为Ⅱ级、8L/min •m2、160m2、>0.05MPa。考虑到该车库所在地区冬季温度<0℃,加上车库内部未采用采暖供热系统,那么不得以湿式系统取代自动喷水灭火系统。
4.电气设计:一旦机械式立体车库发生火灾事故,停放汽车皆无法自动疏散,那么火灾发生时须由工作人员进行操作,即通过机械转送装置把汽车送到地面安全位置。由此可见,三套机械传送装置的电气设计皆应满足消防设备的要求,即以Ⅰ级负荷标准接入双独立电源控制。
结束语
综上所述,机械式立体车库是城市化进程不断推进的必然产物,其同时也引领着车库的发展方向。但由于此类车库属新生事物,加上国家标准GB20067-97对车库消防设计的规定尚不健全,那么及时健全消防设计规范,提高机械式立体车库消防安全意义重大。
参考文献:
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随着我国经济的发展,工业建筑行业也有了很大的发展。为了保证工业建筑的安全,提高工业建筑的使用寿命,更是为了保证人民的生命和财产安全,因此在设计时对工业建筑的防腐和防火方面的设计是非常关键的。这就要求相关的设计人员要加强工业建筑防腐和防火设计的设计经验,对多个设计方案进行比较,从而保证设计作品的合理性。本文首先对工业建筑防腐蚀工程的设计要点进行了介绍,之后对工业建筑防火设计的有效策略进行了说明,希望能够对相关从业人员的研究起到一定的参考作用。
关键词:
工业建筑;防腐;防火;设计
1工业建筑防腐蚀工程的设计要点
1.1合理设防防腐工程
合理设防的前提是对生产过程中的腐蚀性介质的特性要有一个详细的了解,掌握其腐蚀的原理,从而更好的明白该腐蚀属于什么等级。一般情况下,我们根据腐蚀成都分为:强腐性、中腐性、弱腐性、微腐性4个等级。生产实际需求是对对防腐蚀工程进行合理设防的重要依据。生产厂家一定要提供真实准确的数据,才能设计出符合实际情况的设计方案。由于防腐蚀工程的成本一般都很高,并且工业建筑需要做防腐蚀的工程范围更大,所以在设计时要根据实际情况,如果不顾实际情况,任意扩大防腐工程的范围,这样不但不会起到很好的作用,而且会大大提高工业建筑的建设成本。
1.2对于防腐的关键部位要重点处理
在使用过程中跑、冒、滴、漏的现象经常出现在腐蚀性介质中。由此可知,设备平台和厂房地面层是我们重点要保护的位置,因为这些位置是最容易受到腐蚀的。一旦腐蚀性介质与地基里的化合物产生化学反应,就会是地基的强度大大降低,甚至导致地面塌陷的情况出现;而有的介质与土壤里的化合物反应后会产生新的化合物,导致地基出现膨胀的情况,甚至会出现地面裂缝。大部分的厂房会使用钢结构进行建造,在这些厂房中,普通钢构件在大气和潮湿环境下产生电化学反应,腐蚀破坏;所以要根据实际情况确定出对防腐的重点部位,做好有效的预防措施。
1.3保障防腐蚀工程的防渗性和整体性
除了要做好耐蚀性的控制,防渗性和整体性也是防腐蚀工程要注意的两个方面。他们对防腐蚀工程的功效也起着非常大的作用。一般情况下,大多的防腐蚀工程都会采用沥青、橡胶这类材料作为防渗隔离层,这是因为这类材料对于防腐蚀工程的防渗能力有很好的保证。
1.4耐腐蚀涂料的配套
涂料防护层我们一般把他们分为四种分别是:底涂层;中间漆;面涂层和无颜填料的面层涂料,当然这四种结构都具有不同的功能。设计人员在对涂料防护进行设计时,对涂料防护的设计应该考虑到涂层之间的结合,尽量选用涂层之间能够结合良好的品种配套,并具有较强的附着力。当然,要想设计出好的设计作品,相关的设计人员必须要掌握丰富的业务知识,熟悉防腐材料的性能,只有这样才能保证设计作品能够合理有效的进行防腐。
2工业建筑防火设计的有效策略
2.1提高钢架结构的耐火等级
钢筋混凝土结构由于其独特的优势,得到了众多设计师的青睐。工业建筑的耐火能力与建筑部件的耐火等级高低是离不开的。我们应该使用防火涂料对部件进行喷涂以部件的耐火能力,把梁柱节点作为重点喷涂,尽量选用厚浆型的防火涂料进行喷涂,以增强钢架结构的热绝缘性,提高工业建筑的耐火性。另一种方法就是用无机的防火板对建筑使用的大型钢件进行包裹式覆盖,以此来降低钢件的导热性能。
2.2注重排烟设施的有效设置
建筑的排烟方式一般分为两种即:械加压送风与开启外窗。使用机械排烟的方法大多都是设置专用的排烟口、排烟管道及排烟风机等,通过这些措施将火灾发生时产生的烟气和热量排至室外,从而有效的控制火灾的发展。自然排烟就是通过窗户将烟气和热量排到室外的一种方式。但是这种排烟方式并不是所有的工业建筑都适用,大多还是建议使用机械加压送风的方式,因为这种方式对于火灾的控制和预防显得更有效一些。由于在火灾发生时都会产生大量的浓烟和热量,所以在地下建筑、高层楼梯间、走道及消防电梯中,设置排烟设施都是非常有必要的。
2.3合理设置防火分区
在对工业建筑进行防火设计时,对建筑内部进行分隔,并且使用良好耐火性的隔板进行分隔,这样可以有效控制火势的蔓延,是设计师经常使用的方法之一。所以合理的设计工业建筑内部的防火分区,以墙、门以及水幕带等多种方式相组合,对建筑内部的空间进行有效分隔,从而对提高工业建筑的防火性有很大的帮助。
2.4强化报警系统和自动灭火装置,保障消防、安全通道的畅通
第一,在火灾报警系统上,要在敞开火灾封闭的楼梯间单独划分探测区域,火灾探测器每隔2层或3层放置一个,就能够有效及时的获取火灾情况。第二,灭火器是必不可少的,在火灾刚发生时能够有效的控制火势的蔓延。因此,在建筑内部一定要配置灭火器。第三,安全疏散通道要保持畅通,每个建筑在设计时安全疏散通道都是必须要考虑到的,这样能够有效的降低火灾伤亡率。而且合理设计逃生通道标志,疏散通道上要设置紧急照明、疏散方向的指示灯和安全出口灯。帮助处于危险中的人群指引逃生方向,可帮助被困人员及时逃脱危险。另外消防通道的畅通也必须要保证,这对于消防人员及时控制火势,安全解救受困群众有着非常重要的意义。
3结束语
工业建筑的防腐和防火设计对保证工业建筑的安全使用起着非常重要的作用,希望相关的从业人员能够充分重视起来,加强学习,提高自己的业务知识,丰富设计经验,从实际情况出发,在设计时秉着认真复杂的态度,对设计方案进行多方面比较,设计出更加合理、更加符合实际的设计作品。
作者:周立 单位:贵阳铝镁设计研究院有限公司
参考文献:
[1]邓文丽.高层工业厂房建筑防火设计的分析[J].消防技术与产品信息,2016(8)
关键词:商业建筑;防火设计;安全疏散
城市建设过程中逐渐涌现出更多综合性商业建筑工程,为提高其建设与应用安全性,必须要加强对其防火与安全疏散设计的重视,一切从实际需求出发,确定系统设计难点,基于此来确定切实可行的措施进行优化。同时还应结合商业建筑火灾特点,对影响安全疏散效率的因素进行分析,从多个角度着手进行分析,不断提高建筑工程防火性能,营造一个功能完善并且运行安全的商业环境。
一、商业建筑工程火灾特点分析
1.可燃物集中
对于商业建筑工程来说,内部构成主要可以分为家具、家用电器、服装、建筑材料、灯具以及小商品等,但是无论哪类商品均具有可燃性高特点,再加上所有货物放置相对集中,具有很大的火灾隐患。另外,为满足人们对生活质量的需求,现在大部分商业建筑工程在内部装修上更为豪华,为达到审美效果,基本上均是选择用木质、软包以及泡沫塑料等类型装修材料,这样一旦发生火灾不但会加速火势的蔓延,同时经过燃烧后还会释放出有毒气体,增大危险性。
2.设置方式易燃
销售商为最大程度的展示商品,在商品布置上基本都是采取立体的方式,即在四周墙壁上悬挂大量衣服、纤维以及纸制品等商品,此种设置方式具有良好的痛风性,一旦发生火灾将会导致所有商品迅速燃烧,扩大火灾面积,降低对火灾的控制效率,具有很大的火灾危险性。另外,对于大部分商业建筑来说,基本上都有中庭空间以及跨越楼层的自动扶梯,会在一定程度上影响防火分区、防烟分隔处理的效果,是防火设计的要点与难点,必须要采取措施进行优化[1]。
3.疏散困难
现代商业建筑工程大部分为综合性建筑,室内划分多个不同区域,各区域之间相互联系并具有不同功能,可以同时满足大量消费者不同的需求。再加上为满足商业活动开展存在的大量工作人员,使得建筑内部人员数量众多,这样无疑是增大了安全疏散的难度。另外,商场内部垂直交通方式以自动扶梯为主,均布置在醒目的位置,但是对于楼梯来说设置位置比较隐蔽,很少能被消费者发现,这样一旦发生火灾大量人员无法在短时间内找到安全疏散楼梯, 会直接影响到最终火灾疏散效果[2]。
二、商业建筑安全疏散影响因素分析
1.疏散路线设计
针对商业建筑工程安全疏散设计现状进行分析,基本上均具有不同程度的问题,常见的有疏散路线过长、疏散标志不明确以及安全预防措施不到位等,均会对安全疏散效果造成不良影响。商业建筑在建设时大部分将疏散楼梯布置在四周位,从建筑中间空间最不利点向四周疏散实际行走距离远大于规定30m要求。并且商家为提升自身品味,对建筑内部进行了豪华装饰,即便是疏散楼梯也进行石材装修,弱化了疏散视觉效果,在发生火灾时导向性不明确,会影响疏散活动的顺利展开。另外,在火灾发生后加建筑内部各基础设施会受到不同程度的损坏,为确保疏散活动的顺利进行,必须要在系统设计时做好安全预防措施的设置,如自动报警装置、自动喷淋系统以及紧急广播等,多重安全预防措施的设置可以更大程度上提高疏散的有效性[3]。
2.燃烧烟气影响
火灾发生后各类物质燃烧会产生烟气,是影响安全疏散的主要因素之一,大量浓烟的存在会增加人们心理压力,并且会导致人们忽视安全指引标志,影响疏散活动的正常进行。并且部分物质燃烧后产生的烟气含有有毒物质,人们吸入后会理智不清,严重的甚至会昏迷,具有很大的危险。烟气运行时由高向低流动,如果房间内为负压,则烟火会通过各种洞口进入其中,烟气驱动力主要包括烟囱效应、膨胀力、燃气浮力、通风系统风机等,在对商业建筑工程防火与安全疏散系统进行设计时,需要加强对此方面内容的研究。
3.人员流动群集
第一,人员密度。疏散人员密度不同,实际疏散速度不同,从专业角度分析,如果需要疏散人群数量过多,在疏散通道中人均面积达到S=0.23O/人时,很容易在人流迁移流动过程中发生危险;当人均面积达到S=0.25O/人时,会出现人体前后相互拥挤的情况,增大了踩踏、堆叠等问题发生的概率。第二,移动速度。在安全疏散时,如果疏散通道上人数过多,则疏散速度由群集相互影响决定,这是如果人群中有老人、儿童等活动能力受限的群体,将会大大降低群体移动速度。同时再加上火灾、烟气对人们造成的心理压力,经常会因为惊慌失措而出现拥挤或者反向奔跑的情况,不但会影响疏散速度,同时还会出现摔倒、踩踏等问题。
三、商业建筑防火与安全疏散设计优化措施分析
1.防火设计措施
1.1准备阶段
搜集掌握建筑形状、设计等基础参数,合理确定防火设计目标,并制定完善防火方案。即要求设计人员提前调查工程使用功能,了解建筑内部配套设施操作流程,作为性能化设计参考数据。其中,要重点做好防火目的与先后次序的研究,达到保障人身安全、保护财产安全、功能连续运行以及限制火灾与消防措施对建筑工程产生的不良影响目的,在根本上做好防火设计[4]。
1.2定量计算
从设计对象火灾场景出发,选择设定可能的火灾曲线,利用计算机模拟场景计算,提前得到火灾可能发生的情况。主要包括起火前状况、火源与可燃物、蔓延可能性、室内人员以及数据统计几个阶段,分析各阶段会影响火灾发展的因素,统计各项参数来帮助设计人员了解火灾特性,为防火设计提供依据。另外,还应设计火灾曲线,即一段增长、一段稳定与一段减弱的连续曲线,对火灾自动探测器、自动喷淋系统、火灾报警、人员疏散以及危险临界状态等进行分析,提高防火设计方案的合理性。
2.安全疏散设计
2.1消防分区
消防分区的合理设置可以将火势控制在一定范围内,降低火灾对建筑工程造成的影响,同时也为安全疏散提供时间。消防分区的划分,要保证空间使用的开阔性,并将各区之间相互联通,划分出部分小区域进行租售,提高分区的合理性。
2.2安全出口
疏散楼梯是火灾发生后人员逃生的唯一通道,因此必须要加强对此方面的重视,要设置醒目的指引标志,在平时也可以供人行走。梯台面与楼梯宽度的确定应结合建筑工程实际情况来确定,其中对于部分特殊性建筑需要由专业人员来进行设计,全面满足人员行走需求。
结束语:
为提高商业建筑防火与安全疏散设计效果,所有设计方案的分析研究均需要从实际情况出发,对常见的问题以及各项影响因素进行综合分析,采取合理的措施进行优化,争取不断提高设计方案的合理性。参考文献:
[1] 丁沛.大型商业建筑防火与安全疏散设计的研究[D].天津大学,2012.
[2] 宫富贵.综合性商业建筑防火疏散与防火构造设计研究[D].沈阳建筑大学,2012.