解析大型公共建筑消防设计方法.doc

1、解析大型公共建筑消防设计方法摘要：随着我国经济的不断发展、城市的不断建设和人口的大量增长，大型公共建筑已成为人们生活中的重要组成部分，这些建筑中一个较大的特点就是人员密集，这就给我们的火灾防范工作带来了较大的难度，由于出入人员多且复杂，所以管理起来难度非常大。在设计建筑时我们要充分考虑其防火性，在建筑设计时和使用建筑材料时提早做好防范措施，做到防患于未然。 关键词：大型 公共建筑 消防 设计 中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 1. 大空间公共建筑的结构特点 大空间公共建筑是指内部空间很大的公共建筑物，具有平面面积大、空间高度高、内部空间开敞通透、功能多种多样、容纳人员多等特点。为了满

2、足其功能和结构的特殊要求，这类建筑通常采用大跨度的钢结构，且其跨度常常可达百余米。 2. 大空间公共建筑消防设计难点问题 2.1 防火分隔难 由于大空间公共建筑结构和功能的特殊性，采用常规的防火墙、防火卷帘、水幕等防火分隔物划分防火分区存在较大困难。采用防火墙进行防火分隔不仅破坏了大空间建筑的整体完整性，而且影响了开敞、通透的视觉效果，从根本上违背了设计初衷。由于大空间建筑净空高度高、跨度大，采用防火卷帘、防火分隔水幕进行防火分隔在技术上难以实现，因而其防火分区普遍超过现行国家消防技术标准。 2.2 安全疏散距离长 现行国家消防技术标准规范对公共建筑的安全疏散距离有明确规定，观众厅、展览厅、多

3、功能厅、餐厅、营业厅和阅览室，其室内任何一点至最近安全出口的直线距离不宜大于 30m。但由于大空间公共建筑超大的防火分区现状，必然导致疏散距离不能满足标准规范的规定要求。 2.3 火灾烟气控制难 火灾烟气的控制方法包括合理划分防烟分区和选择合适的防烟、排烟方式，合理的排烟系统应能将火灾烟气控制在火源附近的防烟分区内，为此，不仅需要排烟系统提供足够的排烟量，还需要合理地设计防烟分区。但由于大空间公共建筑的体量大、空间大，按照现行的国家消防技术标准规范很难划分防烟分区，也很难按常规设计防烟、排烟系统。 2.4 钢结构耐火性能差 钢结构具有强度高、自重轻、承载大、坚固美观的特点，在大空间公共建筑中得

4、到广泛应用。但钢结构构件在受火条件下，很短时间内就会逐渐失去稳定性、隔热性、完整性，从而导致构件强度失效。一般常用建筑钢材的临界温度为 540，当达到或超过这一温度时，钢结构就会发生变形，失去承载能力，从而导致建筑物垮塌。 3. 大空间公共建筑消防设计对策 3.1 采用适合高大空间的火灾探测和灭火技术 对于大空间公共建筑，常用的点式感烟和感温火灾探测器以及自动喷淋灭火系统均不适用，为此应采用适合高大空间的火灾探测和灭火设施。目前，适用于大空间建筑的火灾探测系统主要有空气采样烟雾探测报警系统、红外光束感烟探测报警系统。空气采样烟雾探测报警系统具有灵敏度高、安装方式灵活等特点，因而在大空间建筑中得

5、到广泛应用。采用红外光束感烟探测报警系统时，需要注意的是虽然红外光束感烟探测器靠近顶棚布置时有利于火灾的早期探测，但是，当空间高度较高且上升的烟羽流中心温度与环境温度相等时，烟羽流就失去了向上的浮力，停留在一定高度上，并在这个位置出现层化现象，这样屋顶附近的探测装置就不会响应。因此，对于空间高度较高，特别是高度超过 20m 时，需要考虑克服层化现象的措施。有两种可能的解决方案，一种是分层布置探测器; 另一种是交叉布置探测器。在自动喷水灭火系统设计方面，对于低空区域可采用快速响应喷淋系统，而对于大空间区域可选用主动喷水灭火系统。大空间主动喷水灭火系统按其组件构成可分为大空间智能灭火装置、自动扫描

6、射水灭火装置和自动扫描高空水炮灭火装置三大类，能在发生火灾时自动探测到着火部位并主动喷水灭火，适用于大空间场所。 3.2 通过合理设置烟气控制系统或设置避难通道解决疏散距离长的问题 3.2.1 火灾对人员最大的危险是烟气，而大空间公共建筑的形式决定了其有足够的蓄烟空间。而且此类建筑空间开阔，视线清晰，人员对火灾的发生能够作出迅速反应，人员安全疏散开始的时间相应减少，通过合理设置烟气控制系统，即使安全疏散距离不能满足现行规范的要求，也能确保人员疏散时间小于危险来临时间。 3.2.2 大空间公共建筑疏散距离长的主要原因是其平面面积大，难以在建筑中部设置疏散楼梯和安全出口，为此可通过设置地上或地下避

7、难通道的方法，减小人员的疏散距离。在火灾情况下，只要人员进入避难通道，就可以认为人员已到达安全区域。避难通道的设置应符合人民防空工程设计防火规范( GB 50098 2009) 有关避难走道的要求。 3.3 结合建筑特点综合考虑防排烟系统设计 3.3.1 采取措施防止火灾情况下非大空间区域的烟气进入大空间区域。凡是与大空间相连的部位起火，应尽量将烟气控制在起火区域，隔断烟气进入大空间的通道。在非大空间区域按照现行的国家消防技术标准规范进行防排烟设计，设置独立的机械排烟系统，直接将烟气排到室外。 3.3.2 在大空间区域采用机械排烟系统进行排烟存在的难点是排烟风机需要很大的排烟量，这是因为现行的

8、国家消防技术标准规范有关防排烟的规定具有一定的局限性，没有考虑到火灾荷载大小与排烟量的关系。因此排烟风机的实际排烟量可根据产烟量确定，产烟量可参照 ISO 16735消防安全工程烟气层计算公式要求 、NFPA 92B内街式购物中心、中庭和大空间烟控系统指南计算。为了提高机械排烟系统的排烟效果，可以采用“逻辑防烟分区”的措施划分防烟分区，逻辑防烟分区是一种取消各分区之间物理分隔的排烟设计方法。 3.3.3 当在大空间区域设置机械排烟系统确有困难时，可利用大空间良好的蓄烟能力，采用自然排烟的方式进行排烟。采用自然排烟时，应采用电动排烟窗，并与火灾自动报警系统联动，平时关闭，火灾时开启。需要注意的是

9、自然排烟口应利用自然对流作用，合理控制、设置气流运动方向，以保障自然排烟的效果。 3.4 通过分析钢结构的耐火性能确定其保护方案 按照现行国家消防技术标准规范的规定，大空间建筑的钢结构屋顶几乎均需进行防火保护，但若考虑大空间建筑空间尺度大、火灾时烟气温度较低的火灾特性，则又无需对钢结构进行防火保护，如何使钢结构的可靠性和经济性达到最优组合，需要对钢结构的温升分布进行计算，以判断出哪些部位需要进行防火保护以及保护强度，从而提出兼顾安全与经济的防火保护方案。在分析钢结构的耐火性能时，要特别注意以下两点: ( 1) 火源位置。根据建筑的使用功能、平面布置、火灾荷载，分析建筑内所有可能发生火灾的部位、

10、所有可能受影响的结构部件，应重点考虑建筑结构的关键部位。( 2) 火灾规模。确定火灾规模要综合考虑建筑消防设施的安全水平、火灾荷载分布及种类、建筑空间大小等。 结语 大空间公共建筑有防火分区、安全疏散、防烟排烟、消防设施设置等众多消防设计难点问题,大型公共建筑的消防设计是关乎人们生命危险的一个重要问题，我们必须加以重视，从设计开始防患于未然，攻克设计上的难关，合理设计消防设施，最大程度上保障人民的生命安全和财产安全。 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乔旭，阚强，刘庭全.会展建筑防火设计难点和策略J.消防科学与技术，2011，30( 9) :783 786