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摘要:建筑设计过程中,消防一直都是个重要的问题,它关系着建筑验收是否合格以及建筑出现突发情况时能否做好安全保障工作。然而,在现代建筑设计的实际应用中,消防方面存在着一些瓶颈,因此分析建筑设计常见的消防问题并提出解决方案显得尤为重要。
关键词:消防;存在问题;对策
一、研究背景与意义
随着建筑技术的发展和设计理念的更新,各种新颖的建筑层出不穷,特别是在国内城市土地资源日益短缺的情况下,城市高层建筑呈現着逐年增加的趋势;而相对滞后的消防设施与系统已逐渐无法和最新的建筑与建筑设计理念实现“遥相呼应”。建筑设计作为整个建筑实施流程中的第一环节,对整个建筑质量有着重要的影响。因此,发现、分析建筑设计过程中的消防问题并加以解决,就能从源头上遏制消防弊端,完善建筑的整套消防系统。
二、建筑设计中的消防技术
近年来,建筑设计中的消防技术有了重大的突破,各种新型的消防技术不断涌现。目前,具体的消防技术有19种,其中有2种是针对石油与石化行业而设计;所以就大部分建筑来说,真正的消防技术有17种。本文就列举下几种常用的消防技术:
(一)火灾自动报警系统
火灾自动报警系统由火灾警报装置、火灾报警装置、引发装置以及其它辅助功能装置组成。其能够在火灾初期将火灾燃烧产生的热量、烟雾或者火焰等物理量,通过火灾探测器变成信号,传送到火灾报警控制器,并显示出火灾发生的时间与区域等信息,使人们与消防人员能及时发现火灾和采取有效措施。
(二)自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置以及相关喷水管道等组件构成。当火灾发生时,火灾产生的烟雾、热量会传送至报警阀组和水流报警装置,由此触发喷水管道。自动喷水灭火系统也可分为湿式系统和干式系统。湿式系统是用水进行灭火,而干式系统管道内为有压气体。
(三)防排烟系统
防排烟系统,由送排风管道、管井、防火阀、门开关设备、送、排风机等设备组成。机械排烟系统的排烟量与防烟分区有着直接的关系。高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。高层建筑的排烟设施应分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。
(四)气体灭火系统
气体灭火系统是指平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内,灭火时以气体(包括蒸汽、气雾)状态喷射作为灭火介质的灭火系统。其实气体灭火系统很早就被使用,但是20世纪80年代初,有关专家发现气体灭火系统的材料哈龙灭火剂含有氯氟烃,对大气臭氧层具有破坏作用。1996年以后,哈龙替代品及其替代技术研究迅速发展,短短几年,七氟丙烷、惰性混合气体(以下简称IG-541)、三氟甲烷等灭火系统相继出现。气体灭火系统能在防护区空间内形成各方向均一的气体浓度,而且至少能保持该灭火浓度达到规范规定的浸渍时间,实现扑灭该防护区的火灾。
(五)水幕及水雾系统
水幕及水雾系统是现代高层建筑设计中的必备消防系统。它是由喷头、管道和控制阀等组成。其工作原理与雨淋喷水系统基本相同,作用是冷却简易防火分隔物(如防火卷帘、防火幕),提高其耐火性能,或者形成防火水帘阻止火焰穿过开口部位,防止火势蔓延。
(六)其他系统
其他关于建筑设计中的消防技术还有许多,例如:防火门、防火卷帘以及干粉灭火系统等等。
三、建筑设计中存在的较为常见的消防问题
虽然消防技术的发展已日趋完善,但是由于理论与应用的相互滞后,使得目前建筑设计中仍然存在着一些较为常见的消防问题。这当中,既有部分设计与施工人员对国家规范标准理解不够透彻、全面,也有理论应用于实际的复杂性与难度性的原因。总得来说,常见的消防问题可以概括为以下几点:
(一)建筑设计防火规范条例之间存在冲突
国内关于建筑设计中防火规范条例有许多,但是由于历史原因等因素影响,一些防火条例之间出现了冲突。例如:《公共娱乐场所消防安全管理规定》第13条规定:在建设地下建筑内的公共娱乐场所时,除符合本法规规定的其他条款要求外,还应当符合下列规定:第一,只允许在地下一层建设公共娱乐场所;第二,至少有两个或两个以上的通往地面的安全出口,且楼梯、安全出口以及走道宽度的设计与建设应当符合相关规定;第三,必须设置机械防烟与排烟设施;第四,自动喷水灭火系统与火灾自动报警系统必须设立;第五,不允许使用液化石油气。同时,根据《公共娱乐场所消防安全管理规定》第2条规定:公共娱乐场所既包括保龄球馆、旱冰场、桑拿浴室等营业性健身、休闲场所和舞厅、卡拉OK 厅等歌舞娱乐场所,也包括具有娱乐功能的夜总会、音乐茶座和餐饮场所和游艺、游乐场所剧院、录像厅、礼堂等演出、放映场所。显然从中可以看出,公共娱乐场所包含的范围较大。
但是根据《建筑设计防火规范》(简称“建规”)第9.1.3条第5款规定:对于在一、二、三层且房间建筑面积大于200平方米或在四层及四层以上或地下、半地下的地方设置歌舞娱乐放映游艺场所必须设置防烟与排烟设施;同时根据《建规》第9.2.1条第1款、第9.1.3条及第9.4.1 条规定:应设置排烟设施,而且对于具备自然排烟条件的场所来说,最宜设置自然排烟设施;而对不具备自然排烟条件的排烟设施的场所来说,必须设置机械排烟设施。因此根据《建规》的相关条款,我们可以得出以下结论:在设置地下歌舞娱乐放映游艺场所时,可以采用自然排烟方式,但对于其他同类地下公共娱乐场所并未提及,这就造成了建筑设计其他地下公共娱乐场所时,设计师不知该参照何种标准、何条规范、何套法律法规。
(二)防火与排烟系统重视程度不足
据相关火灾数据统计资料现实:80%的人是由于建筑火灾中的烟气致死,烟气是导致死亡的致命因素。那么烟气为什么能致人死亡?其主要有三个方面的原因:一是火灾引发所产生的烟气具有毒性,使人中毒死亡;二是由于火灾是一种氧化反映,建筑物发生火灾时,由于大量氧气参与燃烧,火场中缺氧,使人窒息死亡;三是火场的烟气高温作用,造成人员伤亡。
而从对现有建筑设计中的消防现状看,建筑设计中对于防火与排烟的系统并未重视,认为其是可有可无的。其实,防火是遏制火灾发生的最为重要的措施;而排烟系统能帮助人民在火灾发生时保住自己的性命。
(三)消防加压泵的选型及消防泵的装置问题
消防加压泵是消防系统的基础。其选型必须满足流量和喷射距离的需要。而当在水泵选型时,很难选到符合设计要求的水泵,设计选择的水泵扬程超过所需的压力,为解决压力过大的问题,设计提出切削水泵叶轮,从而满足扬程的需要。
而当消防泵在运转过程中,由于初期的不适应使得消防泵所承受的压力较为不稳定,而喷水射程的加大使得承受的压力加大,因此需要在消防泵装置时需要在出水管上设置泄压阀,当管道压力超过设定工作压力时,泄压阀自动打开放水泄压,以防管网超压。随着消防用水量的增加,管网压力逐渐下降,当下降到泄压阀的压力设定点时,泄压阀自动关闭
(四)室内外消防栓系统不符合相关要求
消防栓是相对较早也是较为有效的消防设备,而目前消防栓系统的设计并未到位与合理。例如:室内消火栓安装及压力设置不符合要求,有些消防栓只是暗敷在砖墙内的消火栓箱洞口上部,其并无设置过梁,经常年受到高负荷的载重作用下导致箱体变形,在发生火灾时消防栓箱门出现了开启不灵等现象;又或者对于建筑面积大和结构功能复杂的建筑物虽满足了最不利点消火栓水压要求,而忽视了次不利点消火栓水压要求。
(五)自动喷水灭火系统不完善
前面提到自动喷水灭火系统是最为常见的消防设备之一,然而目前各建筑设计中对于自动喷水灭火系统的设计与安装并未得到完善与健全。例如:《自动喷水灭火系统施工与验收规范》中规定:管道网络安装时,须按照管道直径小于或等于100mm的采用螺纹连接;管道直径大于100mm的采用焊接或法兰连接;管道直径等于或大于50mm的,每割一段应设置配水干管,且配水管设置防晃支架须大于或等于1个;同时,当管道的方向发生改变时,须增设防晃支架。但是在实际设计与施工过程中,为节约费用以及施工的方便,直径小于100mm的管道经常采用焊接,大部分的工程管道不安装防晃支架。又或由于设计欠考虑周详,部分工程的喷淋系统没有设置末端试水装置,且有些末端试水装置装置在公共走廊处,由于装置附近没有排水管或者地面泄漏等因素,导致在监督检查时无法进行试压,又或在试压过程中流水无法通过排水系统迅速排走,造成了积水的滞留与积累。
四、消防问题的解决对策
(一)完善相关消防法律法规,树立正确消防理念与思想
中国是法制国家,许多事情的开展必须以法律法规为准绳。为此,要解决消防问题,首先要完善国内消防方面的相关法律法规,特别是统一消防概念术语、消除各消防法律法规之间的歧义等。因为,完善消防法律法规条例对加强消防法制建设,推进消防事业的科学发展,维护公共与人民的生命财产安全与构建社会和谐,有着积极与深远的意义。
(二)重视防火与排烟系统的完善,从防火首要环节做起
鉴于火灾所产生的烟气是导致受困人员死亡的直接與致命原因,在建筑设计中应特别加强对排烟系统的建设与完善。对于排烟系统的建设基本可以坚持以下几个原则,即有效控制可燃材料的使用以减少火灾的烟气产生;彻底切断烟气的传播途径;科学合理地设置防排烟设施。同时,基于人民的生命安全是第一,消防的首要环节即为如何防火工作,只有做好防火工作才能从源头上解决消防问题。例如:普及采用防火、方言等消防建筑材料的使用;提高人民对防火安全的思想重视;加强对防火、疏散等应急措施的培训与演练等。
(三)设计过程中注重布局合理
现代建筑设计理念与风格逐渐多样化,小桥、流水、假山、绿化等园林设计被大量使用。然而,在使用这些园林设计过程中,如若处理不当就会给建筑的消防车道、云梯车登高等造成不良影响。为此在进行建筑设计的消防设计时,建筑物的长边应尽量沿街道或小区的边缘布置,充分利用临近的市政道路,这样当大型消防车无法进入小区内时,可以充分而又方便地利用道路进行火灾扑救和人员营救。在建筑间距上,应以满足防火间距为优先,确有困难时,也应将相邻墙设计为无窗、无阳台的防火墙。
(四)落实各消防设备的设计实施工作
目前消防设备中存在问题最为严重的是设计与实施不规范、不符合要求等现象,为此加强监督和检查各建筑物内的消防设备显得越发重要。首先要做好在建筑设计方面的消防设备设计合理、完善工作;其次,落实消防设计的施工,保证设计与实施一体化;最后,要在施工完成后进行全面检查,并定期监督与检查消防设备的老化、破损情况。
(五)加大消防设备之间的配套建设与创新力度,
在众多消防设备中,有些消防设备之间是可以起到相辅相成、相互配合的作用,因此,探索消防设备之间的关系与配套建设,可以起到事半功倍的效果。同时,通过探索,可以对现有消防设备有所创新,能更好地消防的作用。
五、参考文献
[1]周青武.浅谈商店建筑中电影院的消防设计问题[J].建筑技术,2011.
[2]王永杰.浅谈民用高层建筑的消防[J].广东建材,2011.
[3]次旺格桑.建筑设计防火规范部分条文问题初探[J].2011.
关键词:消防;存在问题;对策
一、研究背景与意义
随着建筑技术的发展和设计理念的更新,各种新颖的建筑层出不穷,特别是在国内城市土地资源日益短缺的情况下,城市高层建筑呈現着逐年增加的趋势;而相对滞后的消防设施与系统已逐渐无法和最新的建筑与建筑设计理念实现“遥相呼应”。建筑设计作为整个建筑实施流程中的第一环节,对整个建筑质量有着重要的影响。因此,发现、分析建筑设计过程中的消防问题并加以解决,就能从源头上遏制消防弊端,完善建筑的整套消防系统。
二、建筑设计中的消防技术
近年来,建筑设计中的消防技术有了重大的突破,各种新型的消防技术不断涌现。目前,具体的消防技术有19种,其中有2种是针对石油与石化行业而设计;所以就大部分建筑来说,真正的消防技术有17种。本文就列举下几种常用的消防技术:
(一)火灾自动报警系统
火灾自动报警系统由火灾警报装置、火灾报警装置、引发装置以及其它辅助功能装置组成。其能够在火灾初期将火灾燃烧产生的热量、烟雾或者火焰等物理量,通过火灾探测器变成信号,传送到火灾报警控制器,并显示出火灾发生的时间与区域等信息,使人们与消防人员能及时发现火灾和采取有效措施。
(二)自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置以及相关喷水管道等组件构成。当火灾发生时,火灾产生的烟雾、热量会传送至报警阀组和水流报警装置,由此触发喷水管道。自动喷水灭火系统也可分为湿式系统和干式系统。湿式系统是用水进行灭火,而干式系统管道内为有压气体。
(三)防排烟系统
防排烟系统,由送排风管道、管井、防火阀、门开关设备、送、排风机等设备组成。机械排烟系统的排烟量与防烟分区有着直接的关系。高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。高层建筑的排烟设施应分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。
(四)气体灭火系统
气体灭火系统是指平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内,灭火时以气体(包括蒸汽、气雾)状态喷射作为灭火介质的灭火系统。其实气体灭火系统很早就被使用,但是20世纪80年代初,有关专家发现气体灭火系统的材料哈龙灭火剂含有氯氟烃,对大气臭氧层具有破坏作用。1996年以后,哈龙替代品及其替代技术研究迅速发展,短短几年,七氟丙烷、惰性混合气体(以下简称IG-541)、三氟甲烷等灭火系统相继出现。气体灭火系统能在防护区空间内形成各方向均一的气体浓度,而且至少能保持该灭火浓度达到规范规定的浸渍时间,实现扑灭该防护区的火灾。
(五)水幕及水雾系统
水幕及水雾系统是现代高层建筑设计中的必备消防系统。它是由喷头、管道和控制阀等组成。其工作原理与雨淋喷水系统基本相同,作用是冷却简易防火分隔物(如防火卷帘、防火幕),提高其耐火性能,或者形成防火水帘阻止火焰穿过开口部位,防止火势蔓延。
(六)其他系统
其他关于建筑设计中的消防技术还有许多,例如:防火门、防火卷帘以及干粉灭火系统等等。
三、建筑设计中存在的较为常见的消防问题
虽然消防技术的发展已日趋完善,但是由于理论与应用的相互滞后,使得目前建筑设计中仍然存在着一些较为常见的消防问题。这当中,既有部分设计与施工人员对国家规范标准理解不够透彻、全面,也有理论应用于实际的复杂性与难度性的原因。总得来说,常见的消防问题可以概括为以下几点:
(一)建筑设计防火规范条例之间存在冲突
国内关于建筑设计中防火规范条例有许多,但是由于历史原因等因素影响,一些防火条例之间出现了冲突。例如:《公共娱乐场所消防安全管理规定》第13条规定:在建设地下建筑内的公共娱乐场所时,除符合本法规规定的其他条款要求外,还应当符合下列规定:第一,只允许在地下一层建设公共娱乐场所;第二,至少有两个或两个以上的通往地面的安全出口,且楼梯、安全出口以及走道宽度的设计与建设应当符合相关规定;第三,必须设置机械防烟与排烟设施;第四,自动喷水灭火系统与火灾自动报警系统必须设立;第五,不允许使用液化石油气。同时,根据《公共娱乐场所消防安全管理规定》第2条规定:公共娱乐场所既包括保龄球馆、旱冰场、桑拿浴室等营业性健身、休闲场所和舞厅、卡拉OK 厅等歌舞娱乐场所,也包括具有娱乐功能的夜总会、音乐茶座和餐饮场所和游艺、游乐场所剧院、录像厅、礼堂等演出、放映场所。显然从中可以看出,公共娱乐场所包含的范围较大。
但是根据《建筑设计防火规范》(简称“建规”)第9.1.3条第5款规定:对于在一、二、三层且房间建筑面积大于200平方米或在四层及四层以上或地下、半地下的地方设置歌舞娱乐放映游艺场所必须设置防烟与排烟设施;同时根据《建规》第9.2.1条第1款、第9.1.3条及第9.4.1 条规定:应设置排烟设施,而且对于具备自然排烟条件的场所来说,最宜设置自然排烟设施;而对不具备自然排烟条件的排烟设施的场所来说,必须设置机械排烟设施。因此根据《建规》的相关条款,我们可以得出以下结论:在设置地下歌舞娱乐放映游艺场所时,可以采用自然排烟方式,但对于其他同类地下公共娱乐场所并未提及,这就造成了建筑设计其他地下公共娱乐场所时,设计师不知该参照何种标准、何条规范、何套法律法规。
(二)防火与排烟系统重视程度不足
据相关火灾数据统计资料现实:80%的人是由于建筑火灾中的烟气致死,烟气是导致死亡的致命因素。那么烟气为什么能致人死亡?其主要有三个方面的原因:一是火灾引发所产生的烟气具有毒性,使人中毒死亡;二是由于火灾是一种氧化反映,建筑物发生火灾时,由于大量氧气参与燃烧,火场中缺氧,使人窒息死亡;三是火场的烟气高温作用,造成人员伤亡。
而从对现有建筑设计中的消防现状看,建筑设计中对于防火与排烟的系统并未重视,认为其是可有可无的。其实,防火是遏制火灾发生的最为重要的措施;而排烟系统能帮助人民在火灾发生时保住自己的性命。
(三)消防加压泵的选型及消防泵的装置问题
消防加压泵是消防系统的基础。其选型必须满足流量和喷射距离的需要。而当在水泵选型时,很难选到符合设计要求的水泵,设计选择的水泵扬程超过所需的压力,为解决压力过大的问题,设计提出切削水泵叶轮,从而满足扬程的需要。
而当消防泵在运转过程中,由于初期的不适应使得消防泵所承受的压力较为不稳定,而喷水射程的加大使得承受的压力加大,因此需要在消防泵装置时需要在出水管上设置泄压阀,当管道压力超过设定工作压力时,泄压阀自动打开放水泄压,以防管网超压。随着消防用水量的增加,管网压力逐渐下降,当下降到泄压阀的压力设定点时,泄压阀自动关闭
(四)室内外消防栓系统不符合相关要求
消防栓是相对较早也是较为有效的消防设备,而目前消防栓系统的设计并未到位与合理。例如:室内消火栓安装及压力设置不符合要求,有些消防栓只是暗敷在砖墙内的消火栓箱洞口上部,其并无设置过梁,经常年受到高负荷的载重作用下导致箱体变形,在发生火灾时消防栓箱门出现了开启不灵等现象;又或者对于建筑面积大和结构功能复杂的建筑物虽满足了最不利点消火栓水压要求,而忽视了次不利点消火栓水压要求。
(五)自动喷水灭火系统不完善
前面提到自动喷水灭火系统是最为常见的消防设备之一,然而目前各建筑设计中对于自动喷水灭火系统的设计与安装并未得到完善与健全。例如:《自动喷水灭火系统施工与验收规范》中规定:管道网络安装时,须按照管道直径小于或等于100mm的采用螺纹连接;管道直径大于100mm的采用焊接或法兰连接;管道直径等于或大于50mm的,每割一段应设置配水干管,且配水管设置防晃支架须大于或等于1个;同时,当管道的方向发生改变时,须增设防晃支架。但是在实际设计与施工过程中,为节约费用以及施工的方便,直径小于100mm的管道经常采用焊接,大部分的工程管道不安装防晃支架。又或由于设计欠考虑周详,部分工程的喷淋系统没有设置末端试水装置,且有些末端试水装置装置在公共走廊处,由于装置附近没有排水管或者地面泄漏等因素,导致在监督检查时无法进行试压,又或在试压过程中流水无法通过排水系统迅速排走,造成了积水的滞留与积累。
四、消防问题的解决对策
(一)完善相关消防法律法规,树立正确消防理念与思想
中国是法制国家,许多事情的开展必须以法律法规为准绳。为此,要解决消防问题,首先要完善国内消防方面的相关法律法规,特别是统一消防概念术语、消除各消防法律法规之间的歧义等。因为,完善消防法律法规条例对加强消防法制建设,推进消防事业的科学发展,维护公共与人民的生命财产安全与构建社会和谐,有着积极与深远的意义。
(二)重视防火与排烟系统的完善,从防火首要环节做起
鉴于火灾所产生的烟气是导致受困人员死亡的直接與致命原因,在建筑设计中应特别加强对排烟系统的建设与完善。对于排烟系统的建设基本可以坚持以下几个原则,即有效控制可燃材料的使用以减少火灾的烟气产生;彻底切断烟气的传播途径;科学合理地设置防排烟设施。同时,基于人民的生命安全是第一,消防的首要环节即为如何防火工作,只有做好防火工作才能从源头上解决消防问题。例如:普及采用防火、方言等消防建筑材料的使用;提高人民对防火安全的思想重视;加强对防火、疏散等应急措施的培训与演练等。
(三)设计过程中注重布局合理
现代建筑设计理念与风格逐渐多样化,小桥、流水、假山、绿化等园林设计被大量使用。然而,在使用这些园林设计过程中,如若处理不当就会给建筑的消防车道、云梯车登高等造成不良影响。为此在进行建筑设计的消防设计时,建筑物的长边应尽量沿街道或小区的边缘布置,充分利用临近的市政道路,这样当大型消防车无法进入小区内时,可以充分而又方便地利用道路进行火灾扑救和人员营救。在建筑间距上,应以满足防火间距为优先,确有困难时,也应将相邻墙设计为无窗、无阳台的防火墙。
(四)落实各消防设备的设计实施工作
目前消防设备中存在问题最为严重的是设计与实施不规范、不符合要求等现象,为此加强监督和检查各建筑物内的消防设备显得越发重要。首先要做好在建筑设计方面的消防设备设计合理、完善工作;其次,落实消防设计的施工,保证设计与实施一体化;最后,要在施工完成后进行全面检查,并定期监督与检查消防设备的老化、破损情况。
(五)加大消防设备之间的配套建设与创新力度,
在众多消防设备中,有些消防设备之间是可以起到相辅相成、相互配合的作用,因此,探索消防设备之间的关系与配套建设,可以起到事半功倍的效果。同时,通过探索,可以对现有消防设备有所创新,能更好地消防的作用。
五、参考文献
[1]周青武.浅谈商店建筑中电影院的消防设计问题[J].建筑技术,2011.
[2]王永杰.浅谈民用高层建筑的消防[J].广东建材,2011.
[3]次旺格桑.建筑设计防火规范部分条文问题初探[J].2011.