室内空间设计与分隔

室内空间设计与分隔（共4篇）

室内空间设计与分隔 篇1

摘要：室内设计与人们的生活息息相关, 随着经济和文化的不断发展, 人们总是处于繁忙的工作和人际交往中, 当摆离工作交际的圈子, 回家之后, 人们总是期望着能够得到一个舒适、温馨的居家环境, 和家人一起度过悠闲、自在的时光。

关键词：创新,室内空间,设计

一、引言

室内设计与人们的生活息息相关, 随着经济和文化的不断发展, 人们总是处于繁忙的工作和人际交往中, 当摆离工作交际的圈子, 回家之后, 人们总是期望着能够得到一个舒适、温馨的居家环境, 和家人一起度过悠闲、自在的时光。人们对居家环境的关注, 引发了室内设计行业的迅速发展, 各式各样的设计风格也开始出现:现代简约风格, 田园风格, 欧式古典风格, 新中式风格, 地中海风格, 东南亚风格等。各式设计风格的风靡, 往往使设计者在设计的时候就单单去考虑“风格”二字, 以拼凑代替设计, 这就使室内设计存在千篇一律的现象。

设计需要创新, 一切艺术的创新问题都是一个永恒的课题。本文通过观察法, 文献研究法, 分析法和理论联系实际, 对整个方案从初步的了解到深入的细化。在设计此方案的时候, 要能够明确并解决几个方面的内容:1.室内设计的真正文化内涵;2.在空间的划分上, 打破固有的思维模式, 设计出新颖、具有实际实施可能性的空间分隔方案;3.在设计上不居于设计风格的限制, 采用适合的元素进行设计;4.将灯光技术灵活的运用于设计中, 利用各种灯光营造出别出心裁的氛围;5.选择室内的陈设, 让整个室内空间具有家的温馨与舒适感, 让此方案能够切实的执行。

如这是一个80平方米的户型, 户主是一对年轻的夫妇, 有一个6岁的儿子。男主人在工商局上班, 每天面临的都是比较固有的工作模式;女主人在五粮液酒厂上班, 经常性的外出出差;小儿子正在上幼儿园。女主人经常的外出, 一方面见识了各种新奇的事物, 是一个很有想法的人;一方面又缺乏对家庭的关注, 与丈夫和儿子间的交流较少, 夫妻间也缺乏一种生活的激情, 希望家里的环境有利于相互间的交流, 具有一定的浪漫性。男主人由于工作的原因, 希望在家里体会到一份自在、随意, 而不是四平八稳、死气沉沉的呆板。

二、房屋的空间设计

(一) 厨房与餐厅的设计

将原有的厨房设计成开放式, 与餐厅一起共用入户花园的空间, 用墙体将餐厅、厨房与休息区隔开, 形成单独的生活区域。在这个单独的生活区域中, 开敞式的厨房使整个空间通透, 通过大面积的窗户玻璃增强室内的采光, 拓展生活区域的视野, 厨房空间的拓展, 为业主在一个小户型中营造出一种大气之感。

(二) 储物间设计的重要性

在生活空间中, 单独设计出一个储物空间, 这个储物空间在整个空间的设计中起着重要的作用。这个储物空间除了储存杂物的功能外, 还兼具着对空间设计改造中主卧和次卧衣柜面积小, 而不能存放太多衣物的问题的解决, 除了当季的衣物存放区卧室外, 其余的衣物均放置在储物间。储物间的设计为整个空间的分隔提供了现实的可能性。

(三) 客厅的设计

客厅的设计是整个室内空间分隔设计的重点, 也是整个居室空间的点睛部分。客厅区域以圆环形墙面包隔区分, 增强空间的流动感。这里采用圆形的设计主要有三个方面的考虑:第一, 圆有一个特性, 无论你在其上的哪一点朝这一方向走去, 始终都会回到你的出发点, 将圆形设计在这个空间中, 也寓意着人无论从家出发走了有多远, 最终都会回到家里, 家, 是我们最终的归宿。第二, 圆形营造的空间是一个让人有交流欲望的空间, 客厅圆形的设计为整个家庭塑造一种利于交流的氛围, 房屋的女主人经常的外出出差, 缺少与丈夫和儿子的交流, 在这样的空间里面, 他们会有一种交流的欲望, 有利于他们的交流。第三, 从整体的空间区域分隔来说, 这个圆形是太极符号在室内空间应用的一个部分, 太极图黑白二色, 代表阴阳两方, 天地两部;黑白两方的界限就是划分天地阴阳界的界限。白中黑点表示阳中有阴, 黑方白点表示阴中有阳, 室内空间取用太极图案, 取其阴阳调和之意。

(四) 卫生间的设计

卫生间在整个空间里面只占用很小的面积厄, 考虑到整个空间只有一个卫生间的情况, 因此将梳洗区从卫生间划分出来, 利用墙面的造型将洗漱台设计在客厅的通往厕所的一个角落里, 这样在使用的过程中, 梳洗的同时也可以使用卫生间, 避免了因为只有一个卫生间而发生争抢的情况。在洗漱区和卫生间的墙面装饰上, 用小块的马赛克饰面, 为单调的墙面增加一定的装饰, 增强整个空间的细致感。

(五) 书房休闲区的设计

在空间的设计中, 将书房设计在客厅阳台上, 在这个相对封闭的空间里, 通过一扇小门进入阳台, 在与客厅墙面相接的地方设计一个梯形的书架。这里安静, 有着适合读书的氛围, 当大面积的阳光透过窗户照射在这里的时候, 暖暖的, 享受着一方的宁静。

(六) 主卧与次卧的设计

主卧的空间在结构上与客厅的相呼应, 共同组成太极这一符号。卧室是主要是睡觉休息的场所, 所需要的活动区域较小, 因此, 在进行空间的设计的时候, 将卧室=规划的较小, 在卧室里仅设计一个床和衣柜, 活动区域都在客厅和阳台的休息区进行。在卧室这个小区域里, 利用地面的抬升, 做了一个简单的区域分隔。衣柜依照墙面的结构形成圆弧形, 衣柜相对较小, 只放置当季的衣服, 其余衣物放置在储物间, 床采用圆形, 与客厅的圆形鱼缸相对于, 共同相成太极的阴阳两鱼。

卧室的色彩以白色为主, 形成一个明净的居室空间环境。

次卧是家庭中小孩的房间, 考虑到小孩的活泼好动性格, 次卧的空间相对较大, 室内陈设以简洁为主。

三、结论

室内设计一般要进行空间的组合, 这是室内空间设计的一个基础。空间的合理分隔是空间设计的最终质量的一个重要体现。当今社会的建筑形式很多都是方正的90°角矩形空间, 常年的面对着这样四平八稳、死气沉沉的方正空间, 人们也会产生抵触的情绪, 希望能够见到不一样的东西。室内居住空间用“强硬“的手段将其分隔, 会影响人的视觉感受, 可以采用一些别样的方式, 例如弧线, 折线, 圆形等多种空间的组合形式, 破除对称感, 倾情演绎个性的魅力。

参考文献

[1]周长亮.《室内装饰材料与构造》 (第二版) .华中科技大学出版社, 2009.5

[2]张绮曼等.《室内设计资料集》.中国建筑工业出版社, 1991.6

室内设计中的空间分隔论述 篇2

1 室内设计的概述

现代室内设计是根据建筑空间的实用性质与所处环境,运用物质技术手段与艺术处理手段来满足现代人对居室的要求,所以,现代室内设计创造了更多满足人们物质与精神需求的空间环境。

2 现代室内设计中的空间分隔方式

室内空间设计是为了满足人们物质与精神追求的一面镜子,人们有选择的对待现实,要根据自己的思想、愿望加以改造与调整。时代不同,环境不同,人们对室内空间设计的要求也不同,根据人们心理与生理的需求,必须要不断地改进室内空间设计,为组织理想生活进行室内科学设计。可以按照功能需求将室内空间做分隔处理,随着应用物质的多样化、立体化,采用平面与立体上下交叉的理念,同时融合光影、明暗、虚实、陈设、高低及大小等艺术造型与方法,都会出现形态繁多的空间分隔。

2.1 封闭式分隔

这一方法主要是为了隔离视线、声音与温度,形成独立的空间。这样,相邻的空间不会出现干扰,为用户营造了较好的私密空间。但流动性较差,在当前的设计中多采用承重墙或轻质隔离墙达到隔离的目的。

2.2 半开放式分隔

所谓半开放式就是在保留私隐的同时也保持了空气的畅通,主要采用矮柜、隔屏等设备来完成分隔,主要强调流动性与连续性。

2.3 象征式分隔

与前两种分隔相比,这一分隔只是一种装饰,建筑物的色彩、梁柱都可能会成为分隔物,相对而言,分隔不明显,没有明显的视线阻挡物,但象征性的分隔会给人心理上区分的感觉。

2.4 弹性分隔

近年来,用地日益紧张,很多人会通过室内设计的分隔来达到开阔视野的目的。现代很多空间设计都介于开放与半开放式的分隔,如果有特定需求的话则可以设置拉门、叠拉帘等分隔方式来达到隔离的作用。在现代居室中很多儿童卧室兼具儿童游戏间的作用,一旦有需要只要一个拉帘或叠拉帘就可以达到隔离的目的,为孩子营造一个独立且隐私的空间。

2.5 局部分隔

局部分隔主要就是为了降低视线的互相影响,但对温度与声音没有隔离效果。局部分隔可以采用高于视线的屏风达到隔断的目的,隔离效果受到隔离材质、形状与大小的影响,主要被用来划分空间大小。

2.6 列柱分隔

列柱是为满足结构需求而设置的,但在某种特殊的情况下可以被用于空间分隔,丰富空间的层次与变化,柱距愈近,柱身越细,分隔感越强。在大的空间中设置列柱一般分为单排与双排,突出主体,实现分隔室内空间的功能。

2.7 运用建筑小品

随着生产工艺水平的提高,人们生活质量的改善,现代工艺小品的数量与种类在不断增多,因此在室内设计中要善于运用水池、喷架与花圈等来划分室内空间,打造独具个性的空间。

3 现代室内设计中分隔空间的重点

3.1 光的运用

从人的视觉角度来说,没有光就没有一切,空间通过光得以体现,无光就无空间。室内的空间环境中,光除了要满足人的视觉需求,还要达到一定的美学需求,形成或改变空间,光的运用会直接影响到物体、空间的大小,也会影响到物体的色彩及质地感知。光的变化会在室内空间中形成与人的心理或空间形状相符的环境,是现代建筑与室内设计的重要组成部分,是科学,更是艺术,可以运用光打造出奇妙的空间。良好的采光设计不是大量运用玻璃窗,而是进行合理的布置,采用恰当的工具,温度、气候、景观、室外环境等都会影响光的运用情况,因此,不仅要考虑到直射光,同时还要考虑到漫射光与地面反射光。要做好采光控制工作,避免过分照明影响到室内空间的功能与层次。

3.2 色彩的运用

光与色密不可分,作为室内空间分隔设计的重要手段,它与室内空间、采光及陈设等融为一体,色彩是最为直接且最有效的,所以,室内空间设计不排斥色彩,反而十分需要色彩。

3.3 材质的运用

选用何种材质对室内空间分隔设计也具有十分重要的作用,对于室内空间材料的选择不仅要满足人们的使用功能,同时也要兼顾到人们的心理感受。不仅要考虑室内的视觉效果,同时还要注意通过人的触摸而产生的感受与美感。

在室内设计中,空间固定,但光线、色彩与材质都可以变化,通过一定的处理可以达到分隔的目的。总之,现代室内设计环境中的光、色与质的完美融合,才能够达到人们心理对室内环境的需求。

4 结束语

现代室内设计形式多种多样,从传统发展至今,人们的审美观、价值观都发生了一定的转变。因此,必须要深化对现代室内设计的研究,探索出更多符合时代风格、流派与形式的现代设计理念,为我国室内设计工作的发展做出贡献,也为用户提供更加宜居的室内环境,改善用户居住的舒适性与愉悦性。

参考文献

[1]陈游.室内空间设计[M].北京:清华大学出版社,1996.

[2]吴昊.流动空间一室内空间设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

谈现代室内设计中空间的分隔 篇3

空间分隔是对一个独立空间或组合空间进行重新分隔、组合, 以寻求空间形象的进一步丰富和实用, 简单来说就是更有效地利用空间。

随着现代生活水平的提高, 人们对家居生活环境的要求也越来越高。如何更好地将有限的空间进行分隔与设计, 以满足人们生活和文化方面的发展需要, 也将成人们日益关注的重要问题。本文根据现有的研究资料, 用实例论述了在现代室内设计中空间分隔的具体手法, 希望能对室内设计人员带来一些启发。

一、现代室内设计中空间的分隔形式及其分隔方法

现代室内空间的分隔, 可以根据不同的功能需要做出各种处理。随着应用物质的多样化, 平面的、立体的、交替穿插的、交叉的, 并且加上采光或照明的光影、明暗、虚实, 或者摆设的繁简及空间的大小、曲折、高低及艺术造型等各种手法, 都可以产生形态繁多的空间分隔。

现代室内空间分隔需要遵循一定的原则进行, 既要结合空间的特点、功能要求, 又要兼顾空间的形式美感以及视觉感受。概括起来, 现代室内空间分隔可分为垂直型分隔和水平型分隔两大类。

(一) 垂直型分隔

垂直型分隔又叫竖向分隔, 也就是将室内空间在竖向上来进行分割, 把原来单一的功能空间划分成为具有各种不同功能的部分。下面就将介绍垂直型分隔的几种常见分隔形式及其具体分隔方法。

1. 利用建筑的结构分隔空间。

这种方法可以将空间划分成既有区别, 又互相联系的不同空间区域, 从而创造特定的空间气氛。在建筑结构中, 构架、柱、拱等都具有独特的力学美, 因此, 利用建筑结构分隔空间顺乎自然。比如, 利用立柱、墙、框架等进行巧妙分隔时, 既完美运用了建筑物的原有结构, 又节约了分隔所占用的室内空间, 如图1.1所示。

2. 用活动隔断分隔空间。

比如用屏风、落地罩、博古架隔断、折叠式隔断进行分隔, 收放自如并且灵活性好。这种配合陈设来分隔空间的形式, 可因地制宜, 灵活处理。这类活动隔断一般本身就是一件装饰品, 具有良好的通风性及透光性, 小巧、轻便、易于收纳, 又可随意挪动, 并且花色众多。这种方法常用于餐厅、门厅等室内空间。

由于隔断不承重, 所以它的造型自由度很大, 在设计时应注意长短、高矮、虚实等的变化与统一。隔断的颜色搭配, 也是整个居室空间的一部分。在用色上, 应该和居室的整体风格协调一致。隔断的材料选择和加工, 同样需要精心挑选, 从而实现美妙颜色的搭配和良好形象塑造。隔断不是一种纯功能性构件, 因此材料的装饰效果可以放在首位。如图1.1.2所示。

3. 用装饰小品分隔空间。

可以用水池、喷泉、雕塑、花架进行分隔, 不但可以保持大空间的特点, 成为一道独特的风景, 而且它们本身也活跃了室内的气氛, 带来了空间美感。这类分隔常常用于起居室、门厅等大空间当中。

4. 用玻璃、软隔断分隔空间。

用玻璃分隔时, 可以采用推拉式玻璃门或通透式的玻璃玄关进行分隔, 给人隔而不断的感觉, 又可以增强层次感。用软隔断分隔空间时, 可以用帷慢、珠帘、纱网、线网等软隔断来分隔空间。软隔断的分隔方法常用作书房、工作室或起居室的室内空间划分, 利用软隔断的性质柔软而温暖的特点, 可达到亲切、温馨的效果, 又具有营造氛围、提点风格的作用。

5. 用家具分隔空间。

家具是室内空间分隔的主角之一。大型家具也可以当作隔断。在应用中, 可用衣柜、书柜、橱柜等进行分隔, 桌椅、沙发、茶几等也可用来分隔空间, 使小空间变大, 或将大空间分为多空间, 从而更大地提高空间使用率。在门厅与客厅相连处摆放装饰柜可作为隔断, 上半部分还可以摆放鲜花或者挂画, 下半部分可做成鞋柜, 既美观又实用。在大面积客厅中, 用沙发来将空间分隔也是一种不错的办法, 可以在客厅围出一片会客区, 铺上地毯, 从而形成温暖汇聚的焦点, 这时的隔断可变动性增强, 我们可以根据不同需要灵活组合。另外, 书柜用作书房的隔断也很常见, 而书本本身就是很好的装饰物, 只要将书柜摆放在合适位置, 就可形成一个新的空间格调。用家具分隔空间灵活多变, 只要将位置进行移动, 整个空间也将跟着变化。

要注意的是, 在空间营造中, 被划分的各空间间需要有明确的区域关系和主从关系。在隔断布局中也需要注意采光的问题, 其在隔断式家具布局中非常关键,

用家具分隔空间的方法, 最大特点就是具有领域感, 比较容易形成空间的围合中心, 如图1.1.6所示。

6. 用灯具分隔空间。

利用灯具的布置来对室内空间进行分区是室内空间设计很常用的手法。用成排的装饰灯具, 或者非照明的灯光进行分隔, 新潮时尚而且富有时代气息。室内公共活动空间或者休息空间, 配上灯具和陈设, 提供合适的照度, 同时也可对空间进行一种合理的分隔与限定。

(二) 水平式分隔

水平式分隔又称横向分隔, 是将室内空间的高度作不同层次的处理, 利用水平构件或地面高差将建筑室内空间分隔成各个区域。通常利用顶棚、挑台、阶梯、夹层、地面高差等做出层次效果。

通常, 隔断比较高时, 分隔层面以下的空间与整体空间容易融成一体。隔断较低时, 却又具有相对的独立性, 增强空间的视觉效果, 如图1.2所示。

水平式分隔方法主要有以下几种。

1. 用垂直交通分隔空间。

也就是用旋转楼梯、弧型楼梯的方式来进行空间的分隔。

2. 用水平高差分隔空间。

即用降低或者升高地面的办法进行空间分隔。这种利用高差变化来分隔空间的形式限定性比较弱, 它只靠部分形体变化来给人以启示、联想划定空间。往往空间的形状装饰简单, 却又可获得比较理想的空间感。

用水平高差分隔空间的常用方法有两种, 一是将室内地面局部提高, 这种方法在效果上具有发散的弱点, 所以一般不适合于内聚性的活动空间。而另外一种是将室内地面局部降低, 这种方法在效果上内聚性较好, 但是在一般空间内较少采用。如图1.2.2所示。

3. 用顶棚分隔空间。

如用下沉式或者悬吊式顶棚分隔空间, 这种分隔方法可打破空间的单调感, 使室内空间具有水平方向的层次感。

一般顶面高度的变化方式比较多, 可使整个空间的高度增高或者降低, 也可以是在同一空间内来通过挑台、看台等方式将空间划分为不同层次, 这既可扩大实际空间领域, 同时又可丰富空间的造型效果。这类方法多见于公共空间环境。

二、现代室内设计中空间分隔的趋势

随着时代的发展与推进, 空间的分隔也有了一些新的趋势。人们会更多地考虑了空间的流动感以及视线的赏心悦目。资料显示, 当代设计师以功能区为标准将室内空间划分为5个功能区, 即礼仪区、交往区、私密区、功能区、室外区。以此来重新定义空间类型, 功能规划更加细腻, 为全新生活方式提供完美的空间和室内外动线支持, 充分满足个性和生活品质的追求。

现代室内空间的设计也将呈现出千姿百态的态势。当今的社会经济和环境使得人们日益感到现代审美价值观念难以适应资源日益枯竭的高科技社会, 新技术以及新问题促使了设计师们努力探索用来表达时代需求、解决问题的新方法、新形式。因此各种设计流派、风格、样式所形成的多元化局面也将落到实处, 并提供一种自由竞争的可能性。现代室内设计行业正在进一步向前发展。

在现代室内设计中空间的分隔中, 应当更加注重私密空间的营造, 更加体现人性化, 以满足现代人更高层次的精神和心理需求。

摘要：随着现代生活水平的提高, 人们对家居生活环境的要求也越来越高。如何更好地将有限的空间进行分隔与设计, 以满足人们生活和文化方面发展的需要, 也将成人们日益关注的重要问题。本文根据现有的研究资料, 用实例论述了在现代室内设计中空间分隔的具体方法, 希望能对室内设计人员带来一些启发。

关键词：现代室内设计,空间分隔,分隔形式,具体方法

参考文献

[1]万少龙.室内空间设计与分隔[J].江西建材, 2008 (4) .

[2]张福昌.《室内环境艺术设计》[M].中国轻工业出版社, 2001.P2

[3]郭广林.浅谈室内装修中空间的分隔设计[J].中国新技术新产品.2009 (05)

大型室内商业步行街防火分隔技术 篇4

1 消防设计案例

某城市综合体建筑由室外商业步行街、室内商业步行街、百货楼、娱乐楼、地下超市、地下车库及1#、2#、3#、7#、8#五座高层共同组成,占地面积37 287 m2,总建筑面积342 854 m2。其中,地上总建筑面积为253 201 m2,地下总建筑面积为89 653 m2,属于一类高层,耐火等级为一级。

1.1 消防安全设计存在的主要问题

(1)室内步行街防火分区面积过大。该广场室内步行街一层和二层、二层和三层之间通过楼板分隔,楼板的不同部分开有矩形和椭圆形孔洞,形成数个中庭。室内步行街未使用防火卷帘将各层中庭的开口与回廊进行分隔,因此其室内步行街防火分区面积需三个楼层叠加计算。室内步行街防火分区一层约8 922 m2,二层约9 661 m2,三层约10 073 m2,室内步行街通道区域一层约5 121 m2,二、三层均约3 570 m2。叠加后该防火分区面积将超过GB 50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》规定。

(2)疏散距离过长。该广场室内步行街、主力店及地下超市部分防火分区内最远点疏散直线距离超过30 m,不符合GB 50045-95(2005年版)的规定。

(3)部分楼梯不能直通室外。该广场室内步行街、主力店、地下超市部分楼梯到达首层后不能直通室外,不符合GB 50045-95(2005年版)的规定。为解决该广场室内步行街防火分区过大及由其带来的疏散距离过长、部分楼梯间在首层不直通室外的问题,采用了亚安全区的设计方案。

1.2 实现亚安全区必须保证的条件及实现的措施

(1)室内步行街通道区域无固定火灾荷载。可以通过有效的防火分隔和严格的消防管理来实现。室内步行街通道区域的顶棚、墙面、地面装修材料和固定家具均应采用不燃材料,禁止在通道区域布置固定火灾荷载并限制通道区域的商业活动,禁止在通道区域布置摊位、展台等火灾荷载,使室内步行街通道区域发生火灾的危险性降到最低。

(2)步行街周边主力店、次主力店及精品店火灾烟气不进入亚安全区。将室内步行街周边主力店、次主力店和精品店各自内部火灾产生的烟气通过机械排烟系统及自动喷水灭火系统控制在单元内,不会溢出进入室内步行街通道区域。室内步行街周边主力店、次主力店与通道区域间采用特级防火卷帘和甲级防火门分隔;精品店与通道区域间采用Central WS型自动喷淋系统保护的防火玻璃分隔;主力店、次主力店、精品店相互之间采用耐火极限不小于3.00 h的实体墙分隔。通过以上措施防止烟气及火势蔓延入通道区域,并防止火势在店铺之间的蔓延扩大。

(3)使用自动喷淋系统保护防火玻璃作为防火分隔的方案,依靠主动的自动喷淋系统延长火灾时防火玻璃保持完整性的时间,防止火灾蔓延。采用此方案必须充分保证自动喷淋系统的可靠性以及开启的及时性。同时,须合理地布置自动喷淋系统,避免玻璃表面出现盲点,确保防火玻璃能完全被浸润,不得设置影响在玻璃表面形成均匀水膜的橱窗、隔墙、横框等设施。玻璃墙上的门应为玻璃门或能阻烟的其他材质的门。门应当能自行关闭或者在感烟探测器探测到烟后联动自动关闭。精品店的门平时可采用电磁门吸使之常开,电源引自非消防电源,火灾时切断非消防电源使门自动关闭。

(4)内步行街周边主力店、次主力店和精品店内发生失效火灾,烟气溢出进入通道区域也能被排烟系统迅速排出,不会对室内步行街人员造成危害。室内步行街通道区域的回廊设置自动喷水灭火系统,并且在室内步行街顶部设置机械排烟系统。自动喷水灭火系统可以将室内步行街通道区域的火灾控制在很小的规模,顶部机械排烟系统能够保证即使通道区域发生小规模火灾或者室内步行街周边店铺发生火灾时其产生的烟气被迅速排出,不会对通道区域人员造成危害。

通过以上措施使室内步行街通道区域本身无火灾危险,同时也不会受到其他区域火灾的影响,成为一个相对安全的区域,即亚安全区。该消防设计能否实施的核心问题即是否可以采用玻璃隔墙替代防火墙进行防火分隔。使用防火玻璃分隔的部位,如图1～图3所示。

2 玻璃隔墙替代防火分隔墙的问题分析

根据GB 50016-2006《建筑设计防火规范》和GB 50045-95对防火分隔构件的规定,玻璃隔墙作为防火分隔构件时必须满足相关构件的耐火极限要求。

2.1 玻璃隔墙作为防火分隔墙的替代措施存在的问题

(1)钢化玻璃和防火玻璃虽在一定温度、一定时间内能阻隔火灾和烟气直接蔓延、扩散,但不能有效阻隔热量向背火面传播,玻璃背火面处的温度和辐射热通量会威胁到人员疏散,也可能引燃可燃物,造成火灾蔓延扩大。

(2)玻璃与玻璃之间或玻璃与框架之间的缝隙如防火封堵不严或不同材料热膨胀系数不同,可能导致玻璃破碎或框架变形并出现透火现象,使火焰和烟气蔓延出着火区域。

(3)目前国内外规范对于防火分隔构件的要求主要

是满足相关构件的耐火极限要求,各类防火隔墙的耐火极限难以达到规范要求,其实际耐火性能缺乏科学试验数据。

2.2 拟解决问题的途径

公安部天津消防研究所会同万达商业规划研究院有限公司以该商业广场室内步行街中一个采用钢化玻璃作防火分隔措施的商铺为研究对象,通过数值模拟研究和实体火灾试验研究其室内火灾发展过程、玻璃隔断破碎的临界条件以及不同玻璃防火分隔方式的有效性及相关技术要求。在试验中,为考察有无自动喷水灭火系统保护情况下玻璃隔墙的耐火性能以及自动喷水灭火系统的实际保护效果,在不同火灾环境下采用不同类型喷头的自动喷水灭火系统对玻璃隔墙进冷却保护。

3 数值模拟研究

3.1 数值模拟方法-差分格式

以低马赫数的LES方程式描述受火灾浮力驱动的气体流动现象,依据Boussinesq方程将温度、密度与压力区分为空间平均项和扰动项,由能量方程式、动量方程式以及空间平均压力、密度与温度方程式联立求解,计算区域的速度、温度、密度与压力。对空间坐标的微分项采用二阶中央差分法,时间的微分方程项则以显性二阶Runge-Kutta法离散化。利用快速傅里叶转换法可以直接求解泊松方程式中的总压力微分方程式。

3.2 数值模拟工具

以美国国家标准技术研究院(NIST)国家消防研究实验室(NFRL)开发的FDS为研究工具。

3.3 模型建立与网格划分

模拟物理模型与实际试验房间采用1∶1的比例建立。计算区域的网格划分直接影响模拟的精度,网格划分越小,模拟计算的精度越高,但同时所需计算时间也呈几何级数增加;网格划分过大,可以大大缩短计算时间,但计算精度可能无法得到保证。综合考虑,采用差异性网格划分方法,在火源附近采用0.1 m×0.1 m×0.1 m的网格尺寸,其他区域采用0.2 m×0.2 m×0.2 m的网格尺寸。

3.4 设定火灾场景

根据火灾荷载调查情况,将火源位置设置在试验房间中部靠近玻璃分隔体处,距离钢化玻璃0.1 m,火源面积为0.5 m×1.3 m,火灾功率增长按t2关系增长,最大热释放速率为1.8 MW,并设定火灾在达到最大值后保持不变。火灾场景A1:模拟采用边墙型喷头保护时试验情况;火灾场景A2:模拟采用窗式喷头保护时试验情况;火灾场景A3:模拟无水喷淋保护时试验情况。模拟计算采用的主要参数如下:模拟总时间1 200 s;时间步长0.5 s;墙体表面为绝热惰性;室内外环境温度35 ℃;不考虑风的影响,即风速V=0;根据实体试验,取钢化玻璃的临界破碎温度T=350 ℃;假设火源为木垛火和油池火,最大热释放速率1.8 MW。

3.5 模拟计算结果分析

(1)当商铺与步行街之间的玻璃分隔措施有自动喷水灭火系统保护时,房间内可燃物起火后喷头能迅速启动。对于火灾场景A1和A2,火源上方的喷头分别能在17 s和19 s启动,并在钢化玻璃表面形成布水帘面。水流不断带走热量冷却玻璃,使钢化玻璃的温度得到较好控制。在自动喷水灭火系统保护下,钢化玻璃表面的最高温度约为52 ℃,模拟过程中钢化玻璃均未发生破裂。

采用普通边墙型喷头进行保护时,玻璃上部左右两侧角落不能被水保护,该区域的温度相对较高,迎火面玻璃表面的温度为95 ℃,背火面玻璃表面的温度为78 ℃;受水保护的区域玻璃表面温度较低,迎火面的最高温度为52 ℃,背火面最高温度为42 ℃。

采用窗式喷头进行保护时,玻璃各角落区域均能被水保护,玻璃表面的温度分布均匀且较低,迎火面最高温度为45 ℃,背火面最高温度小于40 ℃。因此,窗式喷头的保护效果较普通边墙型喷头好。

(2)在设定火灾场景下,如自动喷水灭火系统失效,玻璃表面的温度在2 min内能上升至200 ℃左右,在8.6 min左右上升至350 ℃,此时玻璃发生破裂,玻璃背火面的最高温度为290 ℃。

(3)距离火源中心2 m位置处的辐射热约为13 kW/m2。自动喷水灭火系统有效时,距离玻璃背火面3 m处的辐射热为1.7 kW/m2;自动喷水灭火系统失效时为5 kW/m2。在玻璃破碎后距离玻璃背火面3 m处的辐射热为6 kW/m2。因此,自动喷水灭火系统对保护玻璃及降低玻璃背火面的温度和辐射热通量具有积极作用。

4 火灾模拟试验研究

4.1 主要试验内容

(1)在无火情况下,测试不同喷头类型、工作压力、安装位置等因素对洒水喷头布水效果的影响。

(2)分别采用木垛火和油池火模拟不同类型的建筑火灾,观察厚度为8 mm和10 mm的钢化玻璃的耐火完整性、隔热性、热辐射强度、破碎温度和破碎时间。

(3)在不同火源形式和不同热功率下测试自动喷水灭火系统对玻璃耐火性能的影响,包括耐火完整性、隔热性、热辐射强度,比较窗式喷头、普通边墙型喷头和高压细水雾喷头对玻璃的保护效果。

(4)测试火源与玻璃的距离以及自动喷水灭火系统作用方式、水量大小、分布、喷头类型对玻璃耐火性能的影响,研究在室内自动喷水灭火系统正常启动和失效两种情况下钢化玻璃作为防火分隔的有效性。

4.2 火灾试验场地及试验模型

(1)试验房。根据商业广场典型商铺的尺寸及完成装修后吊顶高度的情况,在试验场地内搭建一个12.0 m(长)×4.5 m(宽)×3.5 m(高)的砖混结构试验房间,其中一面墙模拟面向步行街的部分,使用钢化玻璃作为分隔体。

(2)玻璃试件的选型和安装。采用工程中常用的10 mm和8 mm厚度的平面钢化玻璃。其中,10 mm厚的用于分隔墙体,8 mm厚的用于玻璃门。

根据工程中采用钢化玻璃作隔断的情况,选取玻璃尺寸为2.2 mm(高)×1.8 mm(宽)。玻璃安装在试验房间一侧墙体上,上边框距地2.4 mm,与上方横梁形成的空隙采用防火材料封堵,不同玻璃之间钢框架进行分隔。

4.3 自动喷水灭火系统喷头类型的选择及安装

对于玻璃的冷却保护,试验拟选用下垂型侧喷式窗式洒水喷头、普通边墙型侧式喷头和高压细水雾喷头。

(1)K80窗式喷头和K80边墙型喷头设计参数。喷水强度为0.7 L/(s·m),动作温度为68 ℃,喷头安装间距为2 m,试验房间内每块玻璃均由一个喷头保护,共布置6个喷头。喷头溅水盘与玻璃框顶板的垂直距离为100 mm,与钢化玻璃的水平距离为200 mm,喷头工作压力为0.06 MPa。

(2)K0.7高压细水雾喷头的设计参数。喷雾强度为6 L/(min·m2),喷头安装角度为90°,喷射角为140°,喷头间距为2 m,试验房间内每块玻璃均由一个喷头保护,共布置6个喷头。喷头与玻璃框顶板的垂直距离为100 mm,与钢化玻璃的水平距离为200 mm,喷头工作压力为10 MPa。

4.4 木垛火的设置

试验采用杉木,参照国家标准GB 8109-2005《推车式灭火器性能要求和试验方法》,制成木垛尺寸为1.3 m(长)×0.5 m(宽)×0.56 m(高),质量约为65 kg。根据公安部天津消防研究所有关木垛火的试验数据,此木垛燃烧时的最大热释放速率约为0.8～0.9 MW。试验中,将木垛竖向摆放在钢化玻璃旁,与钢化玻璃的距离分别为1.0、0.5、0.1 m。

试验采用油盘点燃木垛,油盘尺寸为60 cm(宽)×10 cm(高),油盘长度根据纵向层木条长度而改变。在油盘内倒入30 mm厚的清水和5 mm厚的70#汽油,将油盘放入木垛的正下方,点燃汽油,引燃2 min,然后将油盘从木垛下抽出,让木垛继续燃烧。

4.5 油池火的设置

利用油池火模拟烃类火灾,以考虑不利的情形。将长、宽均为1 m、高0.18 m的油盘置于钢化玻璃1.0、0.5、0.1 m处,油盘内先倒入50 mm厚的清水,再将40 kg重油倒入油盘中。当油池尺寸较大时,通常可近似把重油的燃烧速率取3 mm/min。因此,1 min可燃烧1×1×0.003=0.003 m3的重油。已知重油密度为0.895 g/cm3,热值约为40 MJ/kg,则1 min可燃烧0.003×895=2.7 kg的重油,产生的热量为108 MJ,其热释放速率约为108/60=1.8 MW。

4.6 喷头布水冷喷试验结论

(1)喷头工作压力为0.12 MPa时可达到较好的布水效果,水帘稳定且可以覆盖整块玻璃;水压继续增大时,水量增多,水帘的分布效果较0.12 MPa工作压力时改善不明显。

(2)喷头的溅水盘与玻璃上檐平齐时布水均匀且覆盖面积较大,布水和冷却效果较好。

(3)边墙型喷头、窗式喷头和高压细水雾喷头均能实现对玻璃的冷却保护。其中,窗式喷头保护效果最好,边墙型喷头保护下玻璃上边缘左右两侧角落存在一定区域的盲区未能被完全保护,高压细水雾喷头能基本将整块玻璃湿润,但保护帘面不完整,不能形成稳定、均匀的向下水流。

4.7 火灾模拟试验结论

(1)在不同火灾环境下,采用普通边墙型喷头、窗式喷头的自动喷水灭火系统均能对钢化玻璃分隔体进行有效保护,阻止玻璃因过热发生炸裂而失去完整性。窗式喷头的保护效果最优。

(2)高压细水雾系统对火源有明显的抑制和窒息作用,降低了试验房间内的温度,对玻璃可起到一定的冷却保护作用,使玻璃一直处于较低温度,未发生破碎。其中,迎火面最高温度为50 ℃,背火面最高温度为36 ℃。

(3)在不同火灾环境下,如无自动喷水灭火系统保护,钢化玻璃会在着火后4～15 min破裂或破碎,且同样规格玻璃的破碎温度范围大致相同。玻璃破碎的时间取决于火灾规模、火源与玻璃的距离及玻璃厚度。加大火灾规模、减少火源与玻璃的距离或降低玻璃的厚度会使玻璃的破碎时间大大提前。

(4)玻璃内外侧表面的温度在竖向的分布趋势与自动喷水灭火系统保护无关,均表现为由上向下逐渐降低,玻璃中上部温度高于下部,导致玻璃中上部因应力集中而被破坏。

(5)钢化玻璃采用胶条密封的钢框架时,钢框架在400～500 ℃时会发生严重变形,防火胶条发生膨胀、软化和脱落,导致烟气溢出和透火。

(6)火源附近的热辐射与火灾规模大小、距离火源的远近密切相关。玻璃背火面的热流强度与火源功率、自动喷水灭火系统保护情况以及玻璃表面的温度有关。自动喷水灭火系统可有效阻隔热量向玻璃背火面的传播,

并大大降低玻璃背火面的温度和辐射热通量。

(7)当玻璃受火作用,局部温度达到200 ℃以上时会产生一定的变形,此时如喷水保护,玻璃会因迅速冷脆炸裂而失去完整性。

5 采用钢化玻璃作为防火分隔的可行性分析

根据对数值模拟研究和火灾模拟试验研究结果的综合对比、分析,合理的自动喷水灭火系统设计对玻璃分隔体具有冷却保护作用,能改善钢化玻璃的耐火完整性和隔热性性能,降低热辐射强度,可作为替代防火卷帘和分隔墙的防火分隔措施用于步行街两侧的商铺中。根据试验结果和理论分析,钢化玻璃隔墙要达到防火分隔的目的,应当采取相应的保护措施。

5.1 钢化玻璃

玻璃构件的高度不宜大于4 m,玻璃的上檐至楼板处采用耐火极限不小于2.00 h的不燃材料进行封堵,封堵材料在商铺内侧宜与玻璃平齐方可保证水在玻璃表面形成较为均匀完整的水帘。

10 mm厚的钢化玻璃的破碎温度为350～450 ℃,要好于8 mm厚的钢化玻璃(破碎温度为250～350 ℃)。建议采用厚度不小于10 mm的钢化玻璃。

5.2 自动喷水灭火系统

(1)窗式喷头。可在玻璃表面形成均匀的水帘面,且能完全覆盖整块玻璃,对玻璃的保护效果最好。不具备灭火功能。

(2)普通边墙型喷头。在保护玻璃的同时对其下方一定范围内火源兼具灭火功能。所保护玻璃上边缘左右两侧存在盲区,不能对玻璃完全进行保护。

(3)高压细水雾喷头。雾化作用大,不仅可对玻璃进行冷却保护,还可对房间内不同类型火源进行窒息灭火。房间内很快充满雾滴,烟气因温度降低而提前沉降,室内能见度迅速降低,对于火灾情况下的人员疏散较为不利。

因此,对于人员密集场所宜采用窗式喷头或普通边墙型喷头对玻璃分隔构件进行保护。同时,可考虑增大普通边墙型喷头的安装密度来减少自动喷水灭火系统保护中的盲点区域。

摘要：以某城市综合体为例,通过设置亚安全区解决防火分区面积过大、疏散距离过长的问题。通过数值模拟和实体火灾试验对大型综合性建筑中的室内商业步行街采用玻璃隔墙替代防火分隔墙的可行性进行研究。设置火灾场景,模拟采用边墙型喷头保护、采用窗式喷头保护、无水喷淋保护时钢化玻璃的耐火表现、破碎时间、隔热性能。火源设定为木垛火与油池火。以实体火灾实验验证数值模拟结果,分析钢化玻璃作为防火分隔的可行性,为具体消防设计和消防行政许可提供一定试验数据和理论支撑。

关键词：室内步行街,防火分隔,亚安全区

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