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摘要:现代经济的发展带来了现代建筑技术的进步,建筑风格多讲究功能与审美并重,大空间建筑逐渐步入我们的生活。然而对于大空间这类建筑,由于其性质和功能的特殊性,在防火方面具有人口密度大、空气流通更加频繁、易燃物较多且较大的特点,这些都加大了大空间建筑防火分区工作的难度,所以我们认为有必要进行防火分区的重新设计。本文从大空间建筑的防火特征出发,分析了传统的防火分区方式在大空间建筑中运用的可行性,同时找到相应的问题,并提出了一定的解决方案。
关键词:大空间建筑;防火分区;设计;探讨
中图分类号:TU201 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2015)04-0142-02
引言
随着科学的进步、社会发展的需要的提高,建筑物也由原先的小型化、家用式的民用住宅衍射为更加现代化、大型化且标准化的公共建筑(如大型商贸中心、展览馆、会议中心等)。這类建筑为了丰富室内空间及功能的需要,建筑内部通常设有上下贯通、跨越多层的共享空间也称波特曼空间。此类建筑的防火分区划分成为当前建筑设计中经常出现的一个难题,按照传统的理解和现行消防技术规范的要求,采用防火墙、防火门窗、防火分隔水幕、防火卷帘等分隔物,对建筑内部空间进行分隔,然而实际的建筑施工和使用的过程中,容易因为过分强建筑物的实用性能而放弃其防火性能,如何能够更好的综合好这两种性能,综合性的评估与分析防火分区的范围?
一、大空间建筑防火时的突出特点
大空间建筑由于使用要求和性能的需要,多采用的波特曼空间,具有与普通空间所不同的防火特征。主要表现在以下几个方面。
1.大空间建筑内部水平防火分区划分难度大。
对于大空间建筑,中庭部分的底部最易发生火灾,较好的将中庭部分与空间中的其他部分进行合理的分隔可以有效防止由于中庭失火造成的火势蔓延、浓烟聚集带来的相应的损失。然而由于大空间建筑在横纵向方向上的使用面积都要远远超出普通的建筑物,因此对于其水平防火分区的划分还需要专门设置防烟分区,用于防止由于火灾引起的烟气蔓延、中毒等问题,另外还应考虑到经济和美观的问题,在保证防火安全的条件下需多考虑一个使用特性。
2.大空间建筑不利于火灾探测器及时发挥作用。
目前市场上大部分火灾探测器都是以烟气浓度或温度高低来进行探测和预警的,且由于使用的方便,探测器大都安装在靠近天花板的墙面或天花板上。在层高比较高的大空间建筑中,即使安装了这种火灾探测器,在发生火灾的时候也只有在火灾形成的烟气上升到达十几米或几十米高的探测器附近或室内靠近天花板的温度超标时警报系统才会被触发,从火灾的发生到触发警报器的整个过程存在着很长一部分的时间差,这部分的延时有可能就使救火工作错过了最佳的救援时间,导致巨大的损失。
3.大空间建筑中人员难以快速的疏散。
大空间建筑多为人员密集的公共场所,,而且这些人员的活动一般都没规律、难控制,呈现自由活动的状态。因此,与一般家用建筑、公司建筑相比,一旦发生火灾,在公共区域快速地疏散互不成组织的各类人员是不可能的。无论在现场指挥、逃离通道设置方面,都已呈现混乱局面,加上人们心理素质的高低不同,慌乱中的人们很难以听从指挥,给疏散进一步造成困难。
二、大空间建筑防火分区方式的探讨
1.防火墙、防火门方式。
防火墙和防火门是建筑物防火分隔的措施之一,通常防火门用在防火墙上,楼梯间出入口或管道井开口部位,要求能隔烟、火。防火墙和防火门对防止烟、火的扩散和曼延、减少损失起重要作用。在大空间的建筑物中间,由于公共场所的使用十分频繁,分区时无法将较大的空间进行细分,容易导致划分出来的防火分区较大,防火墙和防火门的耗材十分巨大但作用却十分小。
2.防火卷帘方式。
防火卷帘广泛应用于高层建筑、大型商场等人员密集的场合,除具备普通门的作用外,还具有防火、隔烟、抑制火灾蔓延、保护人员疏散的特殊功能。大空间建筑更适合利用防火卷帘,但并不是每一个大空间建筑都适用,因为防火卷帘的大小是由大空间建筑防火分区的大小决定的,由于大空间中的分区较大,对于防火卷帘的面积和厚度要求十分高,即使是再薄的卷帘(假设其厚度为0.2mm),由于高度大都达到十几米或二十几米,卷起来后的卷帘也是一个直径也能达到1米左右,这样的防火卷帘挂在高空,既显得厚重又易变形。
3.防火水幕方式。
据一般的统计数据可知,设置防火水幕划分防火分区一般不宜用于宽度大于15 m、高度大于8 m的开口部位,更不适合整体的防火分区划分。如果大空间的区域内采用防火水幕划分防火分区,易造成室内消防用水量的猛增,水的作用在这里就需要更多的水来熄灭源源不断的火,这既不经济、也不科学的。而且,一旦防火水幕的过渡运作容易造成巨大的水渍损失。
4.综合性的“非教条式”方式。
通过分析前三种方式,我们可以得出,与其他大部分建筑物不同,大空间的建筑在划分防火分区时传统的方式不再适用。对于大空间建筑的消防设计应该在满足我国建筑安全防火设计规范的基础上,联系建筑物自身的主要用途、空间大小、使用性能等特点,全面分析可能产生火灾的原因和火灾预防不慎的危害,摒弃“教条式”的单一的使用某一种分区方式和分区材料,而是综合性的考虑到建筑防火工作的实际意义和工作成本,整理出一套符合实际且合乎安全规范的行之有效的防火分区方案。
三、大空间建筑防火分区划分的有效途径
1.采用“性能化”防火设计思想。
经过前文的分析可得在大空间建筑中水平防火分区的设计已经不能简单的利用传统的分区方式来进行,需要利用“性能化”的设计思想和技术来设计与实施(例如北京国际机场航站楼、武汉国际展览中心、上海浦东国际机场均是利用的该方式设计的防火分区)。“性能化”设计思路主要是先通过对可能发生的火灾危害进行分析,然后利用行业内规范同时对防烟性能进行设计并分区,同时也需要考虑到建筑的使用性能与防火性能的有效综合。 图1“性能化”防火设计步骤图
如图1可知,“安全检验”是“性能化”区别于一般处理方式的最大区别,因此我们可得,在大空间建筑的防火分区的设计中,“性能化”的设计方法能够更为有效的保障建筑的防火安全(消防安全),同时运用新兴的规范的科学技术使防火效能更高、分区更规范。此外,总投资预算要比单一的用传统方式的分区设计要低,节约了防火作业的投入成本。
2.统一防大空间建筑火分区工作的行業规范。
同类型的大空间建筑在设计时可以建立统一的建筑规范,该规范应该是经过精密的和科学的研究与计算后的数据和常规做法的集合。统一的规范能够使防火分区的防火效率更高,修整分区时也会更加方便和规范。例如在统一防火卷帘门冷却水幕系统与自动喷水灭火系统的规定,建议火灾延续时间应与自动喷水灭火系统设计规范、保持一致。
3.有效利用防火卷帘门的联动控制。
防火卷帘门的运行机制一般是:当火灾发生时,由感烟和感温探测器将采集的信号送至联动控制盒,收到报警信号的卷帘升降装置开始向下放下防火卷帘保护分区外的其余部分,并将警报同时反馈给消防部门。由于大空间建筑中不同区域的使用性能不同,用于疏散通道上的防火卷帘门需要将通道两边的卷帘同时下降,流出安全通道便于人员疏散;而用于保护重要财产的中心工作区可以同时降下四帘,保护四帘所包围的重要财产和人员。像这样根据防火需求灵活的设计防火卷帘的下降次序,可以提高卷帘的保护效率,保护重要区域的相对安全。
4.有效利用各种技术优化分隔作用。
随着防火技术的不断发展和防火材料的不断升级,在大空间建筑中即使利用新型技术来解决实际问题中存在的矛盾与冲突,可以有效的解决之前旧技术无法解决的问题,从而得到更为优化的突破口。例如自动喷水灭火技术是最有效的控制和灭火的消防技术手段,它只需要启动两、三个喷头就能对一般的初期火灾进行有效控制,设计规范中设定的作用面积又增加了其更大的安全度。
四、总结
由于大空间建筑在建造特点和使用用途上特殊性,其防火分区在方式和细节上都有许多需要注意的新问题。本文对大空间建筑的防火分区进行了初步地探索,认为其在进行防火分区的划分时,最好是能够结合其发生火灾时的特点以及其使用时的要求来从整体的角度分析并得出一套“性能化”的防火设计方案,这些结论,希望能够给相关的读者们一些参考价值。
参考文献:
[1]王莉. 大空间建筑防火分区设计应注意的问题[J]. 中国公共安全, 2005, (6):67-69.
[2]《建筑设计防火规范》.GBJ 16-87(1997年版)
[3]樊湘红. 超大空间建筑的防火设计研究探讨[D]. 湖南大学, 2006. DOI:10.7666/d.y1019058.
[4]段毅军. 大空间建筑防火分区划分新思路[J]. 晋中学院学报, 2014, (3):106-107. DOI:10.3969/j.issn.1673-1808.2014.03.026.
关键词:大空间建筑;防火分区;设计;探讨
中图分类号:TU201 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2015)04-0142-02
引言
随着科学的进步、社会发展的需要的提高,建筑物也由原先的小型化、家用式的民用住宅衍射为更加现代化、大型化且标准化的公共建筑(如大型商贸中心、展览馆、会议中心等)。這类建筑为了丰富室内空间及功能的需要,建筑内部通常设有上下贯通、跨越多层的共享空间也称波特曼空间。此类建筑的防火分区划分成为当前建筑设计中经常出现的一个难题,按照传统的理解和现行消防技术规范的要求,采用防火墙、防火门窗、防火分隔水幕、防火卷帘等分隔物,对建筑内部空间进行分隔,然而实际的建筑施工和使用的过程中,容易因为过分强建筑物的实用性能而放弃其防火性能,如何能够更好的综合好这两种性能,综合性的评估与分析防火分区的范围?
一、大空间建筑防火时的突出特点
大空间建筑由于使用要求和性能的需要,多采用的波特曼空间,具有与普通空间所不同的防火特征。主要表现在以下几个方面。
1.大空间建筑内部水平防火分区划分难度大。
对于大空间建筑,中庭部分的底部最易发生火灾,较好的将中庭部分与空间中的其他部分进行合理的分隔可以有效防止由于中庭失火造成的火势蔓延、浓烟聚集带来的相应的损失。然而由于大空间建筑在横纵向方向上的使用面积都要远远超出普通的建筑物,因此对于其水平防火分区的划分还需要专门设置防烟分区,用于防止由于火灾引起的烟气蔓延、中毒等问题,另外还应考虑到经济和美观的问题,在保证防火安全的条件下需多考虑一个使用特性。
2.大空间建筑不利于火灾探测器及时发挥作用。
目前市场上大部分火灾探测器都是以烟气浓度或温度高低来进行探测和预警的,且由于使用的方便,探测器大都安装在靠近天花板的墙面或天花板上。在层高比较高的大空间建筑中,即使安装了这种火灾探测器,在发生火灾的时候也只有在火灾形成的烟气上升到达十几米或几十米高的探测器附近或室内靠近天花板的温度超标时警报系统才会被触发,从火灾的发生到触发警报器的整个过程存在着很长一部分的时间差,这部分的延时有可能就使救火工作错过了最佳的救援时间,导致巨大的损失。
3.大空间建筑中人员难以快速的疏散。
大空间建筑多为人员密集的公共场所,,而且这些人员的活动一般都没规律、难控制,呈现自由活动的状态。因此,与一般家用建筑、公司建筑相比,一旦发生火灾,在公共区域快速地疏散互不成组织的各类人员是不可能的。无论在现场指挥、逃离通道设置方面,都已呈现混乱局面,加上人们心理素质的高低不同,慌乱中的人们很难以听从指挥,给疏散进一步造成困难。
二、大空间建筑防火分区方式的探讨
1.防火墙、防火门方式。
防火墙和防火门是建筑物防火分隔的措施之一,通常防火门用在防火墙上,楼梯间出入口或管道井开口部位,要求能隔烟、火。防火墙和防火门对防止烟、火的扩散和曼延、减少损失起重要作用。在大空间的建筑物中间,由于公共场所的使用十分频繁,分区时无法将较大的空间进行细分,容易导致划分出来的防火分区较大,防火墙和防火门的耗材十分巨大但作用却十分小。
2.防火卷帘方式。
防火卷帘广泛应用于高层建筑、大型商场等人员密集的场合,除具备普通门的作用外,还具有防火、隔烟、抑制火灾蔓延、保护人员疏散的特殊功能。大空间建筑更适合利用防火卷帘,但并不是每一个大空间建筑都适用,因为防火卷帘的大小是由大空间建筑防火分区的大小决定的,由于大空间中的分区较大,对于防火卷帘的面积和厚度要求十分高,即使是再薄的卷帘(假设其厚度为0.2mm),由于高度大都达到十几米或二十几米,卷起来后的卷帘也是一个直径也能达到1米左右,这样的防火卷帘挂在高空,既显得厚重又易变形。
3.防火水幕方式。
据一般的统计数据可知,设置防火水幕划分防火分区一般不宜用于宽度大于15 m、高度大于8 m的开口部位,更不适合整体的防火分区划分。如果大空间的区域内采用防火水幕划分防火分区,易造成室内消防用水量的猛增,水的作用在这里就需要更多的水来熄灭源源不断的火,这既不经济、也不科学的。而且,一旦防火水幕的过渡运作容易造成巨大的水渍损失。
4.综合性的“非教条式”方式。
通过分析前三种方式,我们可以得出,与其他大部分建筑物不同,大空间的建筑在划分防火分区时传统的方式不再适用。对于大空间建筑的消防设计应该在满足我国建筑安全防火设计规范的基础上,联系建筑物自身的主要用途、空间大小、使用性能等特点,全面分析可能产生火灾的原因和火灾预防不慎的危害,摒弃“教条式”的单一的使用某一种分区方式和分区材料,而是综合性的考虑到建筑防火工作的实际意义和工作成本,整理出一套符合实际且合乎安全规范的行之有效的防火分区方案。
三、大空间建筑防火分区划分的有效途径
1.采用“性能化”防火设计思想。
经过前文的分析可得在大空间建筑中水平防火分区的设计已经不能简单的利用传统的分区方式来进行,需要利用“性能化”的设计思想和技术来设计与实施(例如北京国际机场航站楼、武汉国际展览中心、上海浦东国际机场均是利用的该方式设计的防火分区)。“性能化”设计思路主要是先通过对可能发生的火灾危害进行分析,然后利用行业内规范同时对防烟性能进行设计并分区,同时也需要考虑到建筑的使用性能与防火性能的有效综合。 图1“性能化”防火设计步骤图
如图1可知,“安全检验”是“性能化”区别于一般处理方式的最大区别,因此我们可得,在大空间建筑的防火分区的设计中,“性能化”的设计方法能够更为有效的保障建筑的防火安全(消防安全),同时运用新兴的规范的科学技术使防火效能更高、分区更规范。此外,总投资预算要比单一的用传统方式的分区设计要低,节约了防火作业的投入成本。
2.统一防大空间建筑火分区工作的行業规范。
同类型的大空间建筑在设计时可以建立统一的建筑规范,该规范应该是经过精密的和科学的研究与计算后的数据和常规做法的集合。统一的规范能够使防火分区的防火效率更高,修整分区时也会更加方便和规范。例如在统一防火卷帘门冷却水幕系统与自动喷水灭火系统的规定,建议火灾延续时间应与自动喷水灭火系统设计规范、保持一致。
3.有效利用防火卷帘门的联动控制。
防火卷帘门的运行机制一般是:当火灾发生时,由感烟和感温探测器将采集的信号送至联动控制盒,收到报警信号的卷帘升降装置开始向下放下防火卷帘保护分区外的其余部分,并将警报同时反馈给消防部门。由于大空间建筑中不同区域的使用性能不同,用于疏散通道上的防火卷帘门需要将通道两边的卷帘同时下降,流出安全通道便于人员疏散;而用于保护重要财产的中心工作区可以同时降下四帘,保护四帘所包围的重要财产和人员。像这样根据防火需求灵活的设计防火卷帘的下降次序,可以提高卷帘的保护效率,保护重要区域的相对安全。
4.有效利用各种技术优化分隔作用。
随着防火技术的不断发展和防火材料的不断升级,在大空间建筑中即使利用新型技术来解决实际问题中存在的矛盾与冲突,可以有效的解决之前旧技术无法解决的问题,从而得到更为优化的突破口。例如自动喷水灭火技术是最有效的控制和灭火的消防技术手段,它只需要启动两、三个喷头就能对一般的初期火灾进行有效控制,设计规范中设定的作用面积又增加了其更大的安全度。
四、总结
由于大空间建筑在建造特点和使用用途上特殊性,其防火分区在方式和细节上都有许多需要注意的新问题。本文对大空间建筑的防火分区进行了初步地探索,认为其在进行防火分区的划分时,最好是能够结合其发生火灾时的特点以及其使用时的要求来从整体的角度分析并得出一套“性能化”的防火设计方案,这些结论,希望能够给相关的读者们一些参考价值。
参考文献:
[1]王莉. 大空间建筑防火分区设计应注意的问题[J]. 中国公共安全, 2005, (6):67-69.
[2]《建筑设计防火规范》.GBJ 16-87(1997年版)
[3]樊湘红. 超大空间建筑的防火设计研究探讨[D]. 湖南大学, 2006. DOI:10.7666/d.y1019058.
[4]段毅军. 大空间建筑防火分区划分新思路[J]. 晋中学院学报, 2014, (3):106-107. DOI:10.3969/j.issn.1673-1808.2014.03.026.