大型建筑消防设计分析论文

大型建筑消防设计分析论文（共8篇）

大型建筑消防设计分析论文 篇1

1 大型商业建筑安全疏散设计的困难

我国的大型商业综合体建筑越来越多, 且功能复杂多样, 普遍以中庭作为其内部交通枢纽空间, 每层建筑面积大都超过一万平方米, 给消防设计带来了不少难题。安全疏散问题较为突出, 如防火分区过大、疏散距离过长、建筑中部楼梯在首层无法直通室外等, 不能完全满足现行国家标准关于消防安全的设计要求。

大型商业建筑由于其单层建筑面积比较大, 短边的长度基本都在100m以上, 无论安全出口如何布置, 其中部人员疏散的距离均超出规范规定的30m限值;同时为满足二层以上的人员疏散要求, 部分楼梯设在建筑的中间部位, 由此带来疏散楼梯在首层无法直通室外的问题。

2 避难走道的设计

GB 50016-2006《建筑设计防火规范》条文说明中第2.0.17条关于安全区域的说明, 室内安全区域为符合规范规定的避难走道、避难楼层等, 地下、半地下建筑或者地下室、半地下室中如果使用防火墙作为防火分隔, 相邻的防火分区可作为安全的区域。国家标准GB 50098—2009《人民防空工程设计防火规范》中第2.0.11条关于避难走道的解释:设置有防烟等设施, 且用于人员安全通行至室外出口的人员疏散用的走道。

工程设计中, 为了解决人员的安全疏散问题, 按照GB 50098—2009中的避难走道的设计概念解决建筑中部的楼梯间不能直通室外的问题 (如图1所示) 。避难走道在用于解决此问题时面临如下难题:一是在商业动线处, 受商业使用条件限制, 无法完全用实体防火墙来进行分隔。二是避难走道的宽度问题。若仅与相应疏散楼梯的梯段宽度一致, 则地下一层与地上二层及其上层人员势必会在避难走道内发生汇流, 往往会造成疏散滞留。三是避难走道内是否加压送风的问题。

实际上, 避难走道和防烟楼梯间的作用是相同的, 防烟楼梯间是竖向布置的, 而避难走道是水平布置的, 人员疏散进入避难通道即可视为进入安全区域。在实际工程中的避难走道一般采用如下设计方法:

(1) 对于无法用实体防火墙分隔的商业动线处, 采用防火性能等效替换的方法处理, 一般有两种方法:一种是在商业动线处设置两层防火门 (耐火极限3h) 等效替换实体防火墙, 并形成防烟前室, 类似于防烟楼梯间前室。其设计意图在于发生火灾时商场及商业动线的人员要进入避难走道, 需要先经过防烟前室, 防止火灾烟气随疏散人流进入避难走道, 确保避难走道的安全性, 如图2所示。

第二种方法是, 在商业动线处采用3h特级复合防火卷帘, 用以等效替换实体防火墙。发生火灾时, 特级复合防火卷帘一次落底, 商场及商业动线的人员进入避难走道需要先经过与防烟楼梯间的共用防烟前室, 防止火灾烟气随疏散人流进入避难走道, 以保持避难走道的安全性, 如图3所示。

(2) 避难走道的设计宽度。结合疏散模拟的结果, 采用在相应疏散楼梯梯段宽度的基础上适当加宽的办法, 具体的加宽比例因工程而异, 有待于进一步的探索。

(3) 避难走道的防烟问题。若采用方案一, 则在距离防火卷帘2m处设置排烟装置以防止烟气向避难走道内蔓延;若采用方案二, 则只需在前室加压送风便可保证避难走道的安全。由于避难走道与外部空间直接连通, 故无法像防烟楼梯间一样对其正压送风。

(4) 避难走道设计的防火要求, 可参照GB 50098—2009中的避难走道的概念设计。

3 亚安全区的设计

亚安全区即在建筑内设计特定的区域, 通过强化区域内的防火安全措施, 提高其安全度。建筑发生火灾时, 人员疏散到亚安全区即可视为到达相对安全的环境。此后, 再通过亚安全区的疏散设施疏散到室外安全地点。

在工程设计实际中, 大型商业综合体内的亚安全区一般是结合建筑物内起贯通、连接作用的步行街或公共休闲区域设置的。中庭亚安全区的设计概念是解决本区域人员疏散距离较长、宽度不足、首层部分楼梯间无直通室外出口等问题的基本方法。当把室内步行街中庭公共区域作为亚安全区考虑时, 可以把相邻防火分区开向亚安全区的门看作辅助安全出口, 这样疏散距离较长、宽度不足、首层部分楼梯间无直通室外出口等问题就迎刃而解了。但是, 这里的亚安全区毕竟和室外安全区不同, 只是火灾初期的安全区, 亚安全区内的人员最终还是要疏散到室外公共空间。因此, 需要对火灾初期亚安全区的安全性进行评估。

3.1 亚安全区设置

亚安全区上部应该能与室外空间连通大开口, 下部则应该是建筑的首层地面, 中间各层通过连廊、天桥交通连接。亚安全区相当于在建筑物内划分出一条防火隔离带, 将超大规模商业综合体建筑分成两部分或者更多部分, 可以有效利用空间分隔的方法控制亚安全区两侧区域的火势蔓延。

亚安全区是接近于室外空间的准安全区域, 如图4所示。因此, 亚安全区的净宽至少应该满足建筑物之间防火间距的要求。由于亚安全区是针对超大规模商业综合体建筑的特殊区域, 这类建筑一般均为高层建筑, 亚安全区的净宽不应小于13m。

亚安全区的净高一般均超过12m, 按规范要求应该设置机械排烟系统。实际上亚安全区两侧的区域可以视为通过室外天桥或连廊连接的两幢建筑, 且满足防火间距的要求, 这对于防止超大规模商业综合体建筑区域间火势蔓延具有重要的作用。

3.2 亚安全区的设计要求

(1) 可燃物控制措施。亚安全区的地面装修采用A级材料, 其他部位的装修不低于B1级。步行街及各层环廊等公共区仅作为人流通行的走道使用, 不布置摊位、展示台等可燃物品。

(2) 灭火措施。亚安全区步行街内设火灾探测器, 净空高度大于12m的空间宜采用红外光束感烟探测器或吸气式感烟探测器;净空高度小于12m的空间宜设点型光电感烟探测器。为避免发生大规模火灾, 临街店铺设置快速响应的自动喷水灭火系统;中庭屋顶设计大空间自动扫描定位喷水灭火系统以降低火灾蔓延的可能性。

(3) 安全疏散。亚安全区消防应急照明供电时间不小于60 min, 且保证地面最低水平照度不小于2.0lx。亚安全区设置疏散指示标志和消防应急广播系统。疏散指示采用具有火灾时能优化疏散路径功能的集中控制的智能型疏散指示系统。步行街首层的各个安全出口门在营业时间应处于可开启状态。

4 结束语

大型商业综合体建筑是目前我国商业地产投资的热点领域, 性能化防火设计是解决此类建筑防火问题的主要方法。大型商业综合体建筑人员疏散设计存在许多亟待解决的问题。运用性能化防火设计方法、采用避难走道、亚安全区等设计理念, 提高大学商业综合体建筑防火设计的科学性、合理性、有效性, 才能确保大型商业建筑的防火安全。

参考文献

[1]GB 50098—2009, 人民防空工程设计防火规范[S].

[2]郑雁秋.商业建筑防火分隔设计分析[J].消防科学与技术, 2009, 28 (1) :43-46.

[3]谢元一, 胡忠日, 张晓明, 等.采用亚安全区概念解决大型商业消防安全设计[J].消防科学与技术, 2012, 31 (7) :699-701.

[4]祁晓霞.大型商业综合体建筑“亚安全区”设计探讨[J].消防科学与技术, 2013, 32 (1) :25-28.

[5]GB 50016-2006, 建筑设计防火规范[S].

建筑消防电气的设计分析 篇2

摘要：建筑工程正朝着结构多样、材料增多、功能复杂化的方向发展，这就加大了消防工程的设计难度，尤其时消防电气设计的难度。在进行消防工程中的电气设计时要注重考虑防火隔离要求与人员安全疏散等方面的要求，从而提高建筑整体消防水平。本文分析了建筑消防设计的基本原则，并探讨了建筑消防工程的电气设计方法，包括消防供电设计，弱电系统设计及电气元件设计。

关键词：设计；电气；消防；建筑；分析

现代建筑的居住密度较大，如在建筑中发生火灾，则引起的损失将会不可估量。为预防建筑火灾，应重视做好消防电气工程的设计、安装工作，以便为消防系统的正常运行打下良好的基础。在设计建筑中的消防电气工程时需要确保火灾监控、火灾预警及火灾扑救的有效性，同时要为消防电气工程的安装、建设提供合理的指导[1]。本文分析了设计建筑消防电气时应注意的相关事项，旨在确保建筑消防系统能够发挥应用的作用。

1.建筑消防设计的基本原则

建筑消防设计包括电气设计、给排水设计、暖通设计、结构设计等多方面的内容，电气设计是消防设计中的重要组成部分，电气设计方案应能够与给排水设计、暖通设计与结构设计等实现协调、配合，以确保消防设计能够满足建筑工程的防火要求。建筑工程中的消防设计需符合预防为主及防消结合原则，设计的过程中应注意防患未然，并保证在火灾发生的情况下可以在最短的时间内扑灭，从而有效降低火灾造成的损失。在进行消防设计的过程中还应全面考虑建筑灭火要求、人员在火灾发生的情况下能否及时疏散，以便可以有效提高建筑本身所具有自防与自救能力[2]。此外，设计建筑消防工程时要将被动防火与主动防火两种方式结合在一起，被动防火包括灭火系统、引导疏散系统、排烟与防烟系统及火灾报警系统等，主动防火则包括避难区、阻燃性建筑材料、防火分区与防火结构等。消防工程中的电气设计涉及到被动防火、主动防火体系，因此在进行电气设计的过程中需要考虑到其他专业的防火要求。

2.建筑消防电气的设计分析

2.1消防供电设计

建筑消防工程中的供电设计内容包括主接线设计、供电线路设计、应急电源设计等方面的内容。（1）为保证消防供电系统实现正常运行，则在设计主接线方案时应避免正常电源与应急电源之间出现并列问题，且市电应禁止与发电机组并列，为避免市电与发电机组、正常电源与应急电源出现并列问题，则可以在设计时采用电器连锁与机械连锁相互配合的设计方案，以保证可以同时满足电网停电后非消防电气负荷、消防应急电气负荷要求。在实际的设计工作中可以利用发电机或双变压器作为消防应急电源，或采用发电机或单变压器作为备用电源。（2）在供电线路设计方面，如需在建筑中使用耐火型绝缘矿物电缆，则应采用明敷设或吊顶敷设的设计形式，在电缆沟或电气竖井中敷设耐火电缆或难燃电缆时，需要注意将普通电缆与消防电气的电缆隔离开来，必要时可设置穿管保护措施。将绝缘电线作为火灾报警系统中的传输线路时，应利用封闭线槽、难燃型塑料管、金属管等保护好线路；对于应急广播、应急照明、消防通信、灭火控制系统及联动控制系统等的供电线路，则采用难燃塑料管或穿金属管进行保护，并将线路敷设于不燃烧的建筑结构当中，采用暗敷方式，线路保护层的厚度应≥0.3cm[3]。如需在建筑吊顶部位敷设供电线路，则设计为金属线槽或金属管布线形式。此外，在应急电源设计方面，应将电源转换的时间作为设计的重点，安全照明电源的转换时间应≤1.5s，备用照明应≤15s，疏散照明应≤15s。

2.2弱电系统设计

建筑消防系统控制室当中设置了大量弱电系统，为了保障控制室在发生火灾的情况下正常运行，则应通过优化弱电防雷接地设计确保消防系统操作控制的有效性、灵敏性。（1）在弱电系统接地设计方面，可以将TN-S接地保护设计应用于变压器配电系统当中，确保变压器的中性点可以实现直接接地，对于变压器中的外露导电部分，应采用PE线进行接地处理。如建筑中存在共同的接地系统，则应确保接地系统的接地电阻实测值≤1Ω，且接地系统中应包括防雷接地部分、过电压的保护接地部分；如接地电阻实测值在1Ω以下，则采用预埋板补打在室外的接地极，注意避免在室外接地干线引入段使用裸铜排或扁钢，以免导致防雷接地与地干线直接接触，并由此对弱电系统接地效果产生影响。弱电系统电缆进线通常需要设计为TN-C-S接地形式，注意分开室内PE线与N线[4]。（2）雷电可对消防信息控制中心的弱电系统造成严重干扰，为减轻雷击对弱电系统产生的影响，则可以采用防电磁脉冲设计方案，以避免消防信息控制系統中出现过电压或过电流。如建筑工程中没有设置防直击雷保护装置或弱电系统不处于防雷击装置保护范围，则应在防雷设计中应用防直击雷方案，将接闪器作为避雷网。例如，可以直接利用建筑屋面中的各类设施作为接闪器，包括金属彩板等，同时将建筑中的内钢筋或钢柱等作为防雷引下线。此外，建筑基础中的内钢筋可以作为防雷接地体。

2.3电气元件设计

对于建筑工程中的消防元件，设计要点如下：（1）设计消防报警按钮时应保证防火区中任一地点与手动消防报警按钮之间的距离<30m。对于建筑消防工程中的应急广播，在进行电气设计时要注意以下事项：如建筑二层及以上发生火灾，则应将着火层与相邻上层、下层接通；如建筑首层出现火灾，则应将地下各层、二层与首层接通；如地下室中出现火灾，则应将首层与地下各层接通。应急广播与保护区内任一地点之间的距离应≤25m[5]。（2）探测器设计。对于不同消防探测区中的探测器，应根据建筑高度、消防保护面积等确定探测器的安装数量。如建筑上梁高度>0.6m，且建筑顶区被上梁隔开，则应将被上梁分隔的区域作为独立的探测区。如建筑上梁高度<0.6m，则对于探测区中的感温式探测器与感烟式探测器，在设计具体数量时应考虑房间高度与地面面积情况，具体设计方法见表1。（3）在消防应急照明的灯具照度与照明持续时间设计方面，应严格执行GB50034标准设计要求，安全照明灯具的照度值不应低于该场所中一般照明的10%，备用照明灯具照度值则不应低于5%。对于疏散通道中的应急照明灯具，则照度值应≥0.5lx。根据GB17945中的要求，工业厂房应急灯具照明供电时间应≥1.5h，照明的持续时间应根据建筑的实际情况进行设计，高层建筑疏散照明的持续时间应≥0.5h，一般建筑应≥20min。

表1.探测器设计标准（房间坡度为15°～30°）

探测器房间高度地面面积保护半径保护面积

感温式<8m<30m24.9m30m2

感烟式<12m<80m27.2m80m2

3.结束语

总之，消防系统设计形式可对建筑安全性能产生重要影响，电气设计是消防设计中的重要内容，根据建筑具体条件灵活调整设计形式有助于优化消防系统的工作性能。对此，要重视协调创新电气设计方案，以便能够有效应用消防系统。

参考文献：

[1]孙上鹏，赵会兵，全宏宇，陈德旺，林涛，宁滨.基于定性趋势分析的无绝缘轨道电路电气绝缘节设备故障诊断方法[J].中国铁道科学，2014，35（1）：105-113.

[2]徐青山，王伟，刘建坤，刘中泽，辛建波，许庆强.计及灵敏度因子的加权电气介数在电网脆弱性线路识别中的应用[J].电力自动化设备，2013，33（10）：53-58.

[3]朱瑛，程明，花为，张邦富，王伟.基于滑模变结构模型参考自适应的电气无级变速器无传感器控制[J].电工技术学报，2015，30（2）：64-72.

[4]陈杰，刘洋，周志成，张若兵，傅贤.高压脉冲电场处理过程中样品特性对处理室电气击穿规律的影响[J].高电压技术，2015，41（1）：268-274.

某大型地下商业建筑消防设计探讨 篇3

因此,对地下空间消防设计进行研究变得尤为重要。笔者通过对苏州市太湖新城地下空间商业消防设计的分析和总结,对地下空间建筑的火灾危险性和消防设计谈几点意见。

1 地下空间火灾危险性的表现形式

由于空间的有限性,地下商业场所要比地上商业场所拥挤,而且地下商业场所的物品堆积密度比地上商业场所紧密得多。同时,由于地下商业场所采光功能不如地上商业场所,会采用大量的点灯照明设备,从而导致地下商业场所的用电负荷大大增加。因此,地下商业场所的火灾危险性要比地上商业场所大得多,火灾诱因也复杂得多。

(1)地下空间人员疏散困难。地下空间建筑内集商业、交通、车库等功能于一体,人流客流量大,特别是在人员极度密集的节假日和乘车高峰期间,如北京、上海、杭州等经济发达城市,人员密度指标远远超过了相关的规范设计,这种情况下如果发生火灾事故,原设计的疏散通道和安全出口无法满足人员快速疏散的要求,会造成人员逃生困难。

当地下空间发生火灾时,地下建筑内人员疏散的方向性和辨识度远远不及地上建筑清晰。在临时停留的地下空间,火灾发生时,不管是电源失效或消防系统自动切断电源,除少数应急 灯光外,整个地下 建筑内部 一团漆黑,人们的心理恐慌造成一时难以辨别方向,再者对疏散路线不熟悉延长了疏散时间,极易错过最佳逃生时间。

(2)地下空间照明设备可靠性低。由于地下空间没有自然采光,会大大增加点灯照明设备的数量,但是很多地下商业场所的业主在后期装修中为了减少成本,电线敷设不到位,后期使用过程中由于电线老化,胶皮脱落,而这些电线的电流量很大,碰到易燃物很容易引起火灾。

(3)空间的有限性给人员逃生造成障碍。由于地下空间有限,很多地下商业场所占用的面积也是有限的,因此在使用过程中很多商家的货物会密集堆放,甚至大批的货物直接摆在店面里,造成消防通道堵塞。一旦发生火灾,被堵塞的消防 通道会造 成人员拥 挤,影响人员 逃生,因而会带来巨大的人员伤亡和经济损失。

(4)火灾扑救困难。火灾发生时,消防人员因看不见明火,无法判断地下建筑内的火灾情况,如着火部位、燃烧物、火灾蔓延方向等,造成现场指挥员无法第一时间下达行之有效的灭火方案,延误战机。同时,由于建筑处于地下,救人和灭火均必须深入建筑内部,消防人员不能通过门、窗、洞口营救被困人员,也无法破开窗户和门进行通风或进入建筑物救人、灭火。而唯一能进入建筑的通道口处则有大量热气和烟雾排出,大大增加了灭火救援工作的困难。

(5)排烟和补风困难。由于地下建筑空间封闭,无直接对外的自然排烟口,只能通过机械设备排除火灾时燃烧生成的大量热量和烟雾,这种方法难以快速有效地排除烟雾;同时,由于火灾时地下建筑内无法及时补充新鲜空气,形成不完全燃烧,产生大量的有毒有害的烟雾,并迅速充斥整个地下空间,对人的生命构成极大的威胁。

2 工程案例分析

笔者以苏州太湖新城为例,对地下空间场所消防安全设计原则进行分析,同时对典型防火分区的火灾烟气蔓延与人员疏散情况进行计算机数值模拟。

2.1 工程概况

苏州市太湖新城核心区地下空间工程位于太湖新城中央商务区中轴大道、太湖大堤及绿化带下方。以地铁4号线溪霞路站为中心,北侧南侧均与溪霞路站相接,全长900m,该建筑地下3层,地下一层大部分区域是商业,最南端和地下二、三层是停车场。工程通过地下和地上建筑的完美融合,利用下沉式广场把周边地块形成一个有机整体。规划总 用地面积 为13.85万m2,总面积约 为30.9万m2(不含地面 大平台),其中商业 部分面积 约为68 783m2。

2.2 消防设计原则

(1)防火分区及疏散距离。地下商业营业厅防火分区面积≤2 000m2;明火餐饮防火分区面积≤1 000m2;集中布置轻餐饮(无明火)防火分区面积≤1 000 m2;柜架式营业厅疏散距离≤37.5m(设置隔断的区域充分考虑人员行走距离)。

(2)防火分隔。地下一层总建筑面积超过20 000m2的商业,按《江苏省商业建筑设计防火规范》,设置不开设门窗洞口的防火墙进行防火分隔。相邻区域确需局部连通时,采用了下沉广场等室外敞开空间、避难走道、防烟楼梯间及防火隔间等措施进行防火分隔。

(3)安全疏散。地下一层商业的疏散采用整层疏散总宽度与每个防火分区疏散宽度分别计算的原则。每个防火分区通向下沉广场解决的总疏散宽度不超过50%;借用相邻防火分区解决的宽度不超过20%;分区内直接解决疏散的楼梯均 匀布置,满足最短 距离疏散 的要求。地下房间建筑面积小于等于50m2且常停留人数不超过15人时,设置1个疏散门,超过50m2的房间设置两个疏散门。

(4)地下商业空间与轨道交通的连接。该地下空间作为交通枢纽连通地下轨道交通。轨道与商业开发的疏散系统分别独立设置,相连接处设置两道间隔大于6 m的防火卷帘,且由轨道和商业开发分别控制(延时迫降),同时设置甲级防火门用于人员疏散。

2.3 烟气运动分析

大水盘位于地上架空平台上。水盘下方至地下一层与室外空间连通,火灾发生时,烟气升至水盘下方通过架空层排到室外空间。笔者针对该特殊空间利用计算机数值模拟进行烟气运动分析,火灾场景设计,见表1所示。

利用FDS进行火灾模拟可以发现:当火源位于大水盘下方时,火灾产生的烟气将以轴对称烟羽流形式上升,达到大水盘顶部后向四周扩散,通过大水盘下面的架空层扩散至四周的洞口后排至室外。因为大水盘下方架空层的排烟效果较好,烟气得到有效排放,没有在地下一层聚集。

2.3下沉式广场人员疏散分析

下沉式广场除了可以解决疏散宽度、疏散距离、防火分隔外,也可供火灾时人员短暂停留,等待救援人员的救助,从而下沉式广场可以作为“准安全区”供人员疏散至室外安全区域。太湖新城地下空间有效地利用下沉式广场作为人员疏散“准安全区”,如图1所示。

大水盘相邻防火分区均布置下沉式广场,利用Path-finder进行人员疏散模 拟分析,人员疏散 模型如图2所示。由结果可知,下沉式广场可以有效地保证火灾时人员安全疏散。下沉式广场各安全出口人流量随时间的变化,如图3所示。人员疏散模拟结果,如图4所示。

3 地下商业场所防火措施及建议

3.1 结合平面功能布局分区设置业态空间

由于地下空间的封闭性和有限性,商业的业态丰富多彩。在同一空间内设置不同使用功能,应按照不同使用功能区或场所之间进行防火分隔的原则,以确保火灾危险源控制在一定范围,且火灾不易相互蔓延,如商业中设置餐饮、办公、影院、超市、设备区等。防火分隔要求应符合国家规范的相关规定。

3.2 合理设置疏散路径和安全出口

商业中为 了确保商 业区域或 商业主街 视野的开 阔性,目前存在一种“后方疏散”的设计模式。商业主街或通道与营业厅店铺 独立划分 防火分区,疏散各自 解决。面向商业主通道的一侧设置玻璃隔墙或橱窗,防火分隔主要通过店铺之间的隔墙或相对隐蔽的区域及防火卷帘进行分隔。商业店铺无需经过商业主通道疏散,而是通过店铺的后门进入一条很长的后勤通道到达楼梯间;大部分楼梯间集中布置在后勤通道内。笔者认为,这种疏散模式虽然不违反规范,但仍不建议采用,原因如下。

(1)疏散路径不合理。通常情况下,不熟悉场所的人比较习惯原路进原路出,一旦发生火灾,人员会往熟悉的路径逃离或者跑向人多的地方,而很少会跑向背后的疏散通道,该模式违背了人员逃生习惯,不利于人员逃生。

(2)楼梯布置不合理。按照疏散的原理,疏散楼梯和安全出口应均匀 布置,以确保人 员快速、合理 的疏散。“后方疏散”的模式大多数楼梯间都集中布置在后勤通道内,仅为了解决疏散宽度,不符合疏散的合理性。因此,笔者建议商业中疏散楼梯的分布原则上应满足同一方向的疏散不得超过该防火分区疏散总宽度的50%。

3.3 灵活运用下沉式广场

下沉式广场在江苏运用的非常广泛。江苏省消防总队曾经在2012年发布的14号文件中提出,大型商业建筑中每个防火分区宜设置不少于1个通向下沉式广场的安全出口。下沉式广场除了可以解决疏散宽度、疏散距离、防火分隔等问题外,也可供火灾时人员短暂停留,等待救援人员的救助;同时也作为灭火救援人员实施救援工作的出入口。如太湖新城地下空间项目中通过下沉式广场设计,减少了很大一部分建筑内楼梯的设置,增强了空间的利用率,也大大改善了地面景观的品质。笔者认为下沉式广场是地下空间人员疏散的很好选择。但新规范中并未明确下沉式广场能解决疏散宽度的比例。笔者认为,下沉式广场如果用于解决疏散宽度,应控制在50%以内。

3.4 严格控制餐饮的火灾危险源

餐饮目前占商业的比重很大,餐饮是带动人气最好的业态,但明火餐饮也是商业中火灾危险性最大的,尤其是地下餐饮,发生火灾时,烟气不易排除,因此在设计中应充分考虑控制餐饮的火灾危险源。

(1)采用集中布置的原则。餐饮应尽量设置独立的防火分区;厨房间的分隔也要到位,这样把可燃物或危险源控制在一定的空间范围内,防止火灾蔓延。

(2)设置专门的排烟管道。在大多数的火灾中,致人员伤亡最大的就是浓烟和有毒气体,设置专门的排烟管道,确保在发生意外的时候,及时地将浓烟和有毒气体排出地下空间,为人员的逃生和灭火救援争取时间,尽最大可能减少人员伤亡和财产损失。

3.5 严禁使用可燃装修材料

有效减少地下火灾发生频率的措施是地下商业场所的建筑材料都应该采用难燃或不燃材料。商家为了减少成本,选择易燃的硬质塑料等材料作为地下商业场所的装饰材料和建筑材料,但这些材料都属于易燃物或可燃物,无形中增加了地下空间内的火灾荷载和火灾危险性,一旦发生火灾,极易引起火灾蔓延,形成立体燃烧,给人员疏散和灭火救援带来极大的影响。因此,后期的装修管理非常重要。

3.6 穿管隐蔽处理电线电缆

地下商业场所发生火灾的其中一个重要原因是地下空间的电线电缆长 时间老化,接触易燃 物而发生 火灾。因此,应尽量将所有的电线电缆都穿管隐蔽在墙壁之中,一方面能保护电线电缆不被空气氧化、迅速老化;另一方面,也能够避免易燃物轻易接触到电线电缆,既能保证安全用电,也能减少火灾隐患。

4 结束语

随着大型地下商业的不断发展,建筑的功能和空间的要求越来越高,地下商业建筑的消防设计将会迎来更多新的挑战。而城市地下商业建筑合理、优质的消防设计理念成为整个项目的关键因素。其消防设计的复杂性要求我们对项目的审查不仅要符合国家规范,同时对其消防设计的可实施性进行科学分析和研究。对于消防规范未涵盖的部分,可充分利用专家论证、工程性能化消防安全评估、考察国内外消防案例及火灾案例等方式,提出科学合理的设计方案,有效地解决地下商业建筑中消防设计的难点,最大限度地增加建筑的安全性。相信城市地下空间的消防设计会越来越完善。

摘要：分析地下空间建筑的火灾危险性,结合某地下空间商业部分的消防设计原则,如防火分区、安全疏散的设置等,提出商业地下空间消防设计的防火措施和建议,如下沉式广场作为准安全区在人员疏散中的应用,控制可燃装修材料的使用、控制餐饮场所的火灾危险源等。对地下空间商业消防设计进行分析和总结,以期为今后地下空间的设计提供一定的指导和借鉴意义。

大型商业建筑消防性能化设计探讨 篇4

随着经济建设和城市化进程的持续、快速发展, 经营城市、实现城市的可持续发展、提高城市的综合竞争力已成为各大、中城市政府的共识。各地大力引进国外先进的商业理念和经营模式, 兴建了一些大型综合性商业建筑, 形成多个城市商业副中心, 带动了周边房地产的开发, 极大地方便了群众购物、休闲和娱乐, 满足了群众安居的需要, 提升了整个城市的商贸环境, 促进了区域经济的发展。

大型商业建筑主要指用于商业经营活动的任一楼层建筑面积≥5000m2或总建筑面积≥15000m2的商业建筑。大型商业建筑突破了传统商业的格局, 由单独购物商店逐渐扩展成为功能齐全、形式多样, 集餐饮、娱乐、旅游、文化、艺术等功能于一体, 具有体量大、使用功能复杂、人流、物流和财富集中、建筑形式及结构形式多样等特点。

大型商业建筑的大量兴建, 可以提供人们更多的消费选择, 分流一部分人群, 缓解城市商业中心商场人流集中的矛盾, 总体上有利于消防安全。但是, 大型商业建筑的设计和投入使用后的管理又带来了新的消防安全问题。随着各类大型商业建筑越来越多、功能也越来越复杂, 火灾形势也日趋严峻。大型商业建筑火灾, 已成为城市中最严重的公共灾害之一。因此, 对大型商业建筑进行消防设计, 对于减少火灾中的人员伤亡和财产损失具有重要的意义。

2 消防性能化设计

多年来, 防火设计规范基本上是用指令性条文的形式给出, 对每项设计都规定具体的参数和指标。建筑设计者只能依据所要设计的建筑物的状况, 结合本人的实践经验, 从规范中直接选定设计参数和指标, 形成“处方式”的防火设计。而由于每座建筑物的建设地点、结构型式、使用性质和条件、高度和体量、火灾荷载、可燃物的性质等情况都不一样, 因此按照规范统一给定的设计参数所作出的方案, 并不一定合理、有效。由于规范对设计参数的规定过于具体, 限制了设计的灵活性, 不利于新技术、新材料、新产品的发展和推广使用, 也不利于具有创新思维的防火设计新理念的研究和运用。随着城市化发展, 大量的大型商业建筑迅速兴起, 使得建筑物的功能也越来越多样化, 根据以往的经验为基础进行“处方式”消防设计已难以适应大型商业建筑的需要, 消防性能化设计方法便是在这种形势下发展起来的。

消防性能化设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的消防设计方法, 在国际上正逐步被采纳。消防性能化设计不是根据确定的、一成不变的模式进行设计, 而是运用消防安全工程学的原理和方法, 首先制定整个防火系统应该达到的性能防火目标, 并针对各类建筑物的实际功能使用状态, 应用所有可能的科学方法对建筑的火灾危险和将导致的火灾后果进行定性、定量的预测与评估, 以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护措施。消防性能化设计方法祢补了传统设计方法的不足, 具有原则性、灵活性、经济性的特点。

消防性能化设计是在充分考虑火灾发生、发展和蔓延的基本规律及火灾燃烧产物性质与烟气蔓延规律、火灾中人员行为特征等基础上, 结合积累的经验和数据, 对建筑物的使用功能、性质、使用人员特征及内部可燃物的燃烧特性和分布情况进行具体分析, 预设各种可能起火的条件和由此造成的火烟蔓延途径、人员疏散路线, 并对可能发生的火灾所采取的控制措施等, 从而核准预定的火灾安全总体目标是否达到, 使建筑物更为安全、经济、合理。因此对于人员密集的大型商业建筑进行火灾危险性评估就显得更为重要。

3 消防性能设计方案

为合理制订有效的消防性能设计方案, 主要包括六个方面:明确防火安全的性能目标和性能标准;确定建筑物内部的可燃物、人员的具体特征, 并确定设计目标;建立火灾场景模型;选择分析计算方法;制定设计方案并进行评估;对设计方案进行审核, 并最终确定设计方案。

现行国家标准对大型商业建筑消防设计所采取的措施针对性不足, 推行消防性能化设计是适应社会发展的需要。本文结合晋江市某大型商业综合体的消防性能化设计实例, 对大型商业建筑的消防性能化设计进行探讨, 为同类工程的消防性能化设计提供参考。

4 工程案例及建筑防火设计概况

该工程位于福建省晋江市核心地段, 总建筑面积为9.745×105m2, 是一个包含甲级写字楼、商务酒店、高档电影城、高档住宅、高档百货、娱乐休闲、餐饮、生活配套等多功能为一体的“城市综合体”。本文以其中的2号商业区为研究对象, 该区域的功能定位是集百货、超市、娱乐休闲、写字楼、高档影剧院为一体, 以及为此区域服务的相应餐饮、服务等配套设施。 建筑由六层裙房及两栋高层写字楼组成, 总建筑面积为3.405×105m2, 其中购物中心部分建筑面积为2.01×105m2, , 建筑高度31.8m;两栋写字楼部分的建筑面积为9.6×104m2, 地下3层, 地上25层, 建筑高度99.95m, 属一类高层建筑, 耐火等级为一级。商业广场内部设置有一条商业街, 其中一层为百货卖场、电器及名品店;二层为百货卖场及电玩;三层为KTV、百货卖场;四层、五层为影城及百货卖场;六层为商管用房及百货卖场。

该工程主要从六个方面进行建筑防火设计:对地上部分和地下部分进行防火分区;均匀布置防烟疏散楼梯于各功能分区, 成组布置以便室内空间灵活利用;设置自动喷水灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统;设置机械排烟系统、补风系统、正压送风系统及排风口等防排烟系统;设置火灾自动报警及消防联动系统;选取消防车道。

5 需要进行消防性能化设计的问题

鉴于该工程商业部分使用功能的需要及其体量和造型设计的独特性, 在现有的消防设计方案中主要存在一些现行规范未予明确规定或不能完全按照规范规定进行设计的问题, 需要运用性能化设计方法进行分析论证, 确证其消防安全设计是否可以达到规范要求的同等水平, 其主要存在的消防设计问题如下:

(1) 因建筑效果及使用功能的需要, 室内步行街未在中庭周围加设防火卷帘或防火墙进行防火分隔, 步行街首层、二层、三层连通为一个防火分区, 其面积叠加为4628m2, 不满足《高层民用建筑防火设计规范》 (GB50045-95) 第5.1.2条规定。

(2) 步行街中庭两侧和各主力店单体建筑内部分疏散楼梯在首层的出口设在步行街内, 人员需通过步行街公共区域到达室外, 导致最不利人员疏散距离大于30m, 不满足《高层民用建筑防火设计规范》 (GB50045-95) 第6.1.7条及第6.2.6条规定。

(3) IMAX电影厅设在四层, 放映厅面积超过400m2, 不满足《高层民用建筑防火设计规范》 (GB50045-95) 第4.1.5条规定。

6 消防性能化设计目标及问题初步解决方案

建筑物的消防安全目标包括人员生命安全、财产安全、建筑结构安全、建筑使用或商业运行的连续性及环境保护等。根据建筑物使用功能和结构形式、建筑高度等, 不同建筑的消防安全目标不同, 其性能设计目标也有所差异。针对本工程的消防性能化设计目标, 主要从安全疏散和防火分区两个方面, 分别提出具体的设计目标、功能目标和性能目标。

不同业态和商业功能布局的可燃物和火灾荷载的分布特点、火灾和延期蔓延特点、人流特点也不同。如本工程的步行街中宽敞的中庭和走道组成的公共区域, 占据步行街较大一部分面积, 是火灾荷载较低的人流通行空间, 如按规范要求进行防火分区, 在连通各层的中庭开口处设置防火卷帘在商业街中实施有很大的困难, 会造成人流通行空间隔断和使用大量大面积大跨度的防火卷帘, 降低消防措施本身的可靠性。针对消防性能化设计目标, 依据国家有关建筑防火规范及其防火原则, 同时考虑项目的功能要求, 提出初步调整方案:将中庭两侧的商铺设置为独立的防火单元, 在此基础上将室内步行街公共区设计为“临时安全区”, 详图1;并从防火分隔、防烟排烟、人员疏散、自动灭火系统等方面提出了消防设计建议方案。

7 消防安全工程分析方法

根据本工程的实际情况, 该大型商业建筑的消防性能化设计的主要安全目标为:保障人员的生命安全, 确保发生火灾时, 所有顾客和工作人员能够疏散到室内外安全地点;保护财产安全, 降低起火的可能性, 控制火灾规模及其蔓延区域, 尽量减少财产损失。针对上述提出的初步解决方案, 本文采用FDS进行整体建模 (详图2) , 采用消防安全工程分析方法和技术进行计算和分析其是否能达到所设定的消防安全目标。

对于人员安全疏散的目标, 通过数值分析计算方法确定。利用该方法进行分析时, 首先应分析待评估建筑的火灾危险性, 并根据火灾危险性设定合理的火灾场景;然后用计算机模拟程序对设定火灾场景下的火灾烟气、温度等火灾动力学参数进行计算, 得到人员可用疏散时间TASET, 即从火灾发生到火灾发展至威胁人员安全疏散时的时间间隔;再根据设定火灾场景设置相应的人员安全疏散场景, 并利用人员安全疏散模拟软件对设定疏散场景下的人员疏散情况进行计算, 得到人员必需疏散时间TRSET, 即人员从火灾发生到疏散至安全区域所需要的实际时间;最后证明TASET>TRSET是否成立, 若判据成立, 则判定在设计的设定火灾场景条件下, 建筑内的人员能在火灾产生的不利因素影响到生命安全以前全部疏散到安全区域, 反之则判定现消防设计不满足人员疏散的要求, 需要进行修改。

对于保护财产安全的目标, 主要通过控制火灾的规模及其蔓延区域来确定。通过分析各区域的火灾荷载、火灾发展速率、火灾延烧时间, 并结合相关火灾试验来确定各区域的火灾规模, 然后设置火灾场景, 通过数值模拟的方法来预测在该规模火灾作用下, 烟气的流动状况以及建筑内各设施的对火反应, 以模拟结果为依据, 对可能给建筑造成较大危害的火灾, 采取措施来控制火灾规模及其蔓延。

8 结果不确定性分析

根据数值计算、分析结果, 需要对疏散过程中的人员和火灾蔓延进行不确定性分析。在预测疏散时间时, 重要之处在于人员的特性参数, 包括对建筑物的熟悉程度、人的身体条件及警惕性等行为特征、人员的数量分布等, 本工程在计算疏散时间时考虑了安全系数1.5。火灾蔓延的区域和面积受到多种不确定因素的影响:可燃材料和可燃物本身的对火反应特性等;可燃物的形状、摆放方式和堆积形式等;可燃物之间的相对空间位置;火灾时的通风状况;其他燃烧物体以及高温体、热烟气层的热反馈;灭火救援和消防系统的作用效果;空间内的灭火分隔方式与面积大小。本次研究考虑了最不利的起火位置和引燃条件, 分析方法较为保守。

9 结论

本次研究采用消防安全工程学原理, 对晋江某城市综合体2号商业区进行消防性能化设计, 分别采用火灾模拟软件FDS和人员疏散模拟软件Pathfinder对建筑内的烟气流动及人员疏散进行分析计算, 通过定量和定性分析, 最终确定了该建筑的消防设计方案, 并从疏散设施、消防设施、火源管理、安全制度与消防应急预案等四个方面提出建议, 供设计和业主参考。

参考文献

[1]公安部天津消防研究所会同天津市建筑设计院, 北京市建筑设计研究院等.GB50016-2006建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社, 2006.

[2]中华人民共和国公安部消防局.GB50045-95高层民用建筑设计防火规范 (2005年版) [S].中国建筑工业出版社, 2005.

[3]李引擎.建筑防火工程[M].北京:化学工业出版社, 2004.

大型建筑消防设计分析论文 篇5

当前, 与建筑专业有关的消防问题在报审消防审查时, 经常会出现消防审查意见修改难以到位, 或者修改后使原有设计方案产生重大变化等问题, 给各专业及甲方带来了许多不必要的损失。为了避免出现上述问题, 笔者认为认真研究消防问题十分重要。

一、消防设计要点

(一) 总图消防设计要点

1. 关于沿街长度超过150m或周长超过220m的医院建筑

对于大型医院而言, 首层建筑基底占地面积较大, 建筑物沿街长度超过150m或周长超过220m的现象并不鲜见。对于这样的建筑, 规范要求:应设有穿过建筑物的消防通道 (室外) , 有利于首层楼梯间直接疏散到室外安全区域;确有困难时, 应设置环形消防车道, 环形消防车道应与不同方向的城市道路相连。

2. 建筑物之间的消防间距

规范要求:同为一、二级耐火极限的房屋, 多层建筑与多层建筑之间防火间距不小于6m, 多层建筑与高层建筑之间防火间距不小于9m, 高层建筑与高层建筑之间防火间距不小于13m (注:建筑屋面为平屋面, 包括有女儿墙的平屋面时, 建筑高度应为建筑室外设计地面至其屋面面层的高度;多层建筑高度小于24m, 高层建筑高度大于24m) 。

3. 制氧机房的消防间距

规范要求:制氧机房与周围民用建筑 (耐火等级一、二级) 的消防间距应大于25m;与重要的公共建筑 (耐火等级一、二级) 的消防间距应大于50m。

4. 氧气储罐、液氧储罐的消防间距

氧气储罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐的半径。氧气储罐与可燃气体储罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐的直径。

液氧储罐周围5m范围内不应有可燃物和设置沥青路面。

医用液氧储罐与医疗卫生机构外的建筑的防火间距应符合规范的规定, 与医疗卫生机构内的建筑的防火间距应符合现行国家标准《医用气体工程技术规范》GB 50751 的规定。液氧储罐与其泵房的间距不宜小于3m。

5. 消防场地与消防扑救面

消防扑救面又叫高层建筑消防登高面, 是登高消防车靠近高层主体建筑, 开展消防车作业及消防人员进入高层建筑内部抢救人员、扑灭火灾的建筑立面。

高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4 且不小于一个长边长度, 不应布置高度大于5m、进深大于4m的裙房, 且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。

消防扑救面所在立面应避免使用玻璃幕墙。消防扑救面所在地面坡度宜控制在3% 以下, 且消防扑救面应连续。

消防扑救面的宽度在满足建筑物消防间距的同时, 应同时控制在15m以外为宜。消防车道与建筑之间不应设置妨碍消防车操作的树木、架空管线等障碍物。

6. 室外停车场与建筑的消防间距

根据规范要求, 室外停车场停车泊位与建筑物的消防间距不应小于6m, 但在众多设计院的设计图中, 经常将室外停车场紧邻建筑布置, 给建筑的消防安全带来隐患。

7. 消防道路转弯半径

按目前一般城市消防车配备标准, 道路转弯半径不应小于9m, 经济发达地区的道路转弯半径不宜小于12m, 穿过建筑物的消防通道高度建议应大于5.1m (常规为4m) 。

8. 直升飞机停机坪

建筑高度大于l00m且标准层建筑面积大于2000m2的公共建筑, 宜在屋顶设置直升机停机坪或供直升机救助时使用的设施, 不具备上述条件者, 不应设直升机停机坪。

(二) 建筑单体消防设计要点

1. 地下室消防设计要点

地下室每个防火分区的安全出口数量不应少于两个, 当有多个防火分区时, 另一个防火分区可作为一个安全出口, 但必须有一个直通室外的安全出口。如楼梯间不能直接通风采光, 应按防烟楼梯间处理。

车库内的设备用房 (含柴油发电机房) 均应单独划分防火分区 (进、排风机房除外) , 每个防火分区至少有一部疏散楼梯直接对外。

地下机械停车的防火分区面积:按国家规范要求, 地下机械停车的防火分区面积不应大于2600m2。在设计之初, 如需设置机械停车, 其防火疏散所需的楼梯间数量及位置一定要布置到位, 否则, 以后再增加楼梯间会给后续各专业图纸深化带来麻烦, 甚至到最后不能实现机械停车的设想。

地下停车场的防火分区面积:按国家规范要求, 一般地下停车的防火分区面积不应大于4000m2 (采用自动喷水灭火系统) 。如采用自动喷水灭火系统, 人员疏散距离不大于60m;若无自动喷水灭火系统, 疏散距离不大于45m。

设备用房的防火要点:变压器室、柴油发电机室的储油间、自动灭火系统的设备室、通风空调机房、消防水泵房、柴油发电机房, 均应采用甲级防火门, 耐火时间为1.20h。需要特别注意的是:车库与设备用房的防火分区必须各自独立划分, 车库的进风、排风机房可除外。

附设在建筑内的消防水泵房不应设置在地下三层及以下或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m的地下楼层。

布置在民用建筑内的柴油发电机房应符合下列规定:宜布置在首层或地下一、二层;不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻;应采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和1.50h的不燃性楼板与其他部位分隔, 门应采用甲级防火门;机房内设置储油间时, 其总储存量不应大于1m3, 储油间应采用耐火极限不低于3.00h的防火隔墙与发电机间分隔;确需在防火隔墙上开门时, 应设置甲级防火门。

2. 地上建筑消防设计要点

(1) 楼梯间直接对外问题

在平面布局中, 一开始设计时应尽量将楼梯间靠外墙布置, 或将其出入口距室外安全出口的距离控制在15m以内。楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间内形成扩大的封闭楼梯间, 但应采用乙级防火门等与其他走道和房间分隔。

采用避难通道:随着医院规模的不断扩大, 首层楼梯间通过15m的距离直接对外给疏散设计带来了严峻的考验。工程设计实践中, 可采用避难通道解决以上问题, 避难通道周围的门窗采用甲级防火门窗, 防火分区处采用甲级防火门窗。

将一层疏散楼梯间布置在内庭院附近, 通过内庭院直达室外。

设穿过建筑物的室外消防通道, 将楼梯间的疏散门开向此室外消防通道。

如一层疏散楼梯间确实无法疏散, 可考虑设置下沉式广场进行疏散。

(2) 关于防火分区划分

建筑的防火分区必须满足防火规范中规定的允许最大建筑面积的限制, 防火分区的分隔构件必须满足规定的构造要求。

作避难通道用的楼梯间, 前室和某些有避难作用的走廊, 必须受到完全保护, 保证不受火灾侵害, 并时刻畅通。避难通道不属于任何防火分区。

防火分区尽量不跨越主要医疗科室。防火分区不宜跨越洁净手术室的洁净区。

防火分区应采用防火墙及防火卷帘划分, 应尽量减少防火墙上的门窗洞口, 即减少甲级防火门窗的数量。

(3) 高层病房楼消防设计要点

高层病房楼的主楼梯必须具备直接对外通风采光的条件, 且楼梯间宽度等指标满足规范要求。

对于高层病房楼, 规范对疏散距离有明确的规定:袋形走道12m, 两个楼梯间之间的距离48m。两个护理单元的病区若采用3 个楼梯可解决疏散距离问题, 但前提是两个护理单元的面积不超3000m2。

电梯及消防电梯应设前室, 前室门为乙级防火门。消防电梯前室面积应满足规范要求:单独设前室, 面积不小于6m2;与防烟楼梯间合用, 面积不小于10m2, 同时注意加压送风问题。高层病房楼标准层的面积如果大于1500m2, 应设两部消防电梯, 且宜分散布置, 并单设消防电梯机房。消防电梯机房应与一般电梯机房采用耐火2 小时的隔墙隔开。

(4) 各类防火门、窗设计要点

楼梯间、电梯及其前室的门均应设乙级防火门, 并向疏散方向开启。机房门为甲级防火门, 管井门为丙级防火门。要特别注意防火分区之间的门窗的防火要求。消防电梯机房的门为甲级防火门。

(5) 手术室等部位的设计要点

医疗建筑内的手术室或手术部、产房、重症监护室、贵重精密医疗装备用房、储藏间、实验室、胶片室等应采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和1.00h的楼板与其他场所或部位分隔, 墙上必须设置的门、窗应采用乙级防火门、窗。

二、大型医院建筑施工图中消防设计的思路

应掌握最新《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 的相关要求, 在掌握一般民用建筑防火设计的基础上, 重点关注医院建筑消防设计的相关条文, 如高层病房楼应在二层及以上的病房楼层和洁净手术部设置避难间, 尤其应重视总图设计中的消防问题。

设计中应尽量将门诊医技裙房与高层病房楼的防火分区采取防火措施在地面层完全断开, 使裙房的防火分区控制在5000m2以内 (有自动喷淋) , 使病房主楼的防火分区控制在3000m2 (有自动喷淋) 以内, 力求节省投资、设计合理、施工简单。

平面设计中应把内庭院短边距离控制在24m以内, 避免设置进入内庭院的消防车道, 以免影响医疗流程的完整性。

主楼和裙房中的楼梯间前室向不同走廊方向开启乙级防火门, 对疏散极为有利 (一般为两个不同方向, 这种做法应特别注意楼梯间的疏散宽度) 。

防火分区中楼梯间的布置一定要在设计方案阶段慎重确定, 确保疏散距离满足消防要求, 避免初步设计及施工图阶段做重大调整。防火分区划分是建筑消防设计的重中之重, 必须引起高度重视, 工程实践中, 一定要经有经验的专业负责人及总工反复研究后, 提交各专业。

楼梯间的类型应准确定位, 是封闭楼梯间还是防烟楼梯间?前室的面积等因素一并考虑到位。

此外, 应衔接好人防防火规范与《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 的关系, 统筹处理。

三、结束语

较大规模的综合医院建筑, 消防设计涉及多个方面, 既有一般民用建筑遇到的消防问题, 也有医院建筑所特有的消防问题;既有人防区域的防火问题, 又有非人防区域的防火问题。面对纷繁复杂的医院平面设计, 要想真正驾驭好医院建筑的消防设计, 并非易事。随着消防审批与施工图审查合二为一, 做好消防设计显得更为重要。

摘要：文章结合工程实践, 详细总结了医院建筑总图消防设计和建筑单体消防设计的要点, 梳理了大型医院建筑施工图中消防设计的思路。

关键词：综合医院,施工图,消防设计,消防间距,防火分区

参考文献

[1]郭世强.当代大型医院的消防设计[J].中国医院建筑与装备, 2013, 14 (7) :66-67.

[2]周建昌, 钱宁亚.医院建筑消防设计中几个问题的探讨[J].中国医院建筑与装备, 2013, 14 (6) :79-81.

大型建筑消防设计分析论文 篇6

关键词：智能建筑,消防自动报警技术,消防自动控制系统,联动控制

1 建筑消防自动控制系统

消防自动控制系统 ( Fire Automation System) 简称FAS, 在一定的检测和保护的区域内通过自动报警系统, 对火灾发生过程中产生的光、烟、温度等环境因素进行检测, 利用光敏元件、热敏元件等敏感元件快速的检测周围环境模拟量的变化, 并将这些变化转换成电子、机械信号, 按照设计好的程序使得系统能够自动的完成一系列的指定的动作, 并警示人们离开火灾区域, 而且具有一定的灭火措施的系统。建筑消防自动控制系统是电气自动化控制、信息技术、计算机技术、以及网络集成技术的集合, 利用现场总线将消防系统中的各个子系统、设备、仪表进行连接起来的。是现代消防系统的中高新技术的重要体现。

2 建筑消防自动控制系统设计

2.1 系统功能分析

系统的功能分析是建筑消防自动控制系统设计的第一步, 首先明确消防系统的具体功能。结合现代消防理念和建筑设计安全性的思想, 分析系统实现的主要功能是: 火灾自动报警、消防设备的联动控制功能、应急照明强制启动、火灾区域内非消防电源的自动切断、应急广播系统自动启动、漏电监督功能。为了协调这些功能的实现, 需要在建筑消防自动控制系统设计中设计一个控制中心, 通过消防主机的设置和管理, 实现对监督区域内部的消防设备的控制, 并能够显示消防设备的工作状态, 并能够以平面图的形式显示楼层消防设备的运行以及火灾位置。

2.2 系统组成

建筑消防自动控制系统也叫火灾自动警报系统和火灾监控系统, 常规的消防自动控制系统一般包含了三个重要的子系统, 分别是: 火灾自动报警系统、消防联动系统、消防报警网络系统。三个子系统的设计和实现, 基本完成了消防自动控制系统各项功能。其中火灾自动报警系统主要有三种具体的表现形式: 区域报警系统, 有火灾探测器和手动报警器以及区域内的消防报警装置和电源组成; 集中消防报警系统, 集中式的控制器、报警器和现场检测器共同组成;控制中心报警系统, 针对大型的综合建筑体, 有火灾事故广播、报警电话、通风排烟等完全的功能。火灾联动系统, 是在消防自动控制系统检测到火灾发生的时候, 通过自动控制触发消防栓、排烟等自动灭火系统, 通过联动消防设备实现灭火的功能。最后是消防报警网络系统, 这个子系统是在自动报警和联动控制之外进行的信息传输, 即通过系统实现系统与设备之间以及与外部信息构成的通信网络, 当前实现消防报警网络系统的通信自动化主要有两种方式。第一种是针对于火灾报警系统和消防联动系统内部的信息传输过程。另一种是整个消防系统与外部的信息传输。

2.3 系统的实现

(1) 火灾自动报警系统

火灾自动报警系统的设计和实现过程, 要充分的结合国家《火灾自动报警系统设计规范》的要求实现, 系统能够实现对火灾现场烟、温度、光等着火信号的感应, 并通过通信网络将火宅信号传递到中心控制室、声光报警器、火灾联动系统等装置和系统中, 自动启动火灾区域内的报警器, 并触发消防联动设备, 完成火灾早期的警报和预防工作。

火灾自动警报系统实现的过程有以下几个重要的环节: 首先是火灾报警探测器的选择、安装和布置。自动警报器的选型要采用复合现代工业总线控制方式的类型, 满足可寻地址开关报警, 也就是说每一个探测都能够设置单独的地址编码, 从而实现对特定控制区域的监控。对于可能产热少和火焰辐射较少的场地采用感烟探测器, 对于着火后火势迅猛的要采取火焰感应器, 感应器的选择一定要充分的结合建筑特点, 也可以采取混合式的选择; 其次是自动警报器的分布, 为此我们要结合建筑中需要保护区域的特点, 依照国家工程设计规范和要求, 合理的布置探测器的位置和数量;最后是报警警铃以及火灾显示器的设置过程, 在火灾警报系统检测到火灾信号以后, 必须能够确认火情, 并将尾箱传递到火灾现场, 实现过程的要求是在按下报警按钮3 - 5 秒内, 能够开启相关的报警指示灯以及报警广播。设计标准是火灾区域30m范围内, 必须有一个手动的报警按钮, 距离地面高度设定最好是1.3m -1. 5m之间。报警系统采用CRT报警系统, 能够实现建筑物平面图形的直观显示, 并对系统中各个感应器、设备、控制区域进行可视化的显示。

(2) 火灾联动控制系统

火灾联动控制系统的功能要求是能够实现对消防设备的联动控制和应急广播的自动启动, 火灾联动控制系统核心任务是实现对消防栓的控制。由于我国目前的火灾联动控制主要是用水灭火, 消防栓的控制也是最为常见的方式。其电气控制的主要组成部分为: 蓄水池、水泵、灭火栓。消防来联动控制系统接收到火灾报警系统的信号, 通过水位控制的方式, 自动触发消防按钮和水泵配合消防人员完成灭火过程。

火灾联动系统除了消防灭火设备的联动外, 还有排烟系统、火灾疏散指示、应急照明控制、非消防电源关闭、应急广播系统等联动功能。通过多个设备和系统的联动效果, 全面的提高建筑内部的消防自动控制系统的完善。

3 结语

随着智能建筑的不断进步, 现代化的建筑消防自动控制系统已经不再是独立的控制系统, 逐渐的与现代建筑设计理念相融合, 我们通过对建筑消防自动控制系统的系统设计过程进行了详细的分析, 对于消防自动控制系统功能以及系统实现进行了研究, 基本满足了消防自动化的设计思想和理念, 为此类系统设计提供了参考。

参考文献

[1]崔蜜.大型综合商业建筑消防智能控制系统设计与实现[D].华南理工大学, 2013.

[2]江耀承.建筑消防自动控制系统的设计[J].城市地理, 2015, 8 (14)

某大型综合商业广场消防设计分析 篇7

天津市某大型综合商业广场项目总占地面积为4.6hm2。该商业广场南楼和北楼均为38层,建筑高度为49.8m,建筑分类为一类高层,耐火等级为一级。该项目外观效果图,如图1所示。

图1 商业广场项目外观效果图

该商业广场由购物广场、写字楼及地下车库等部分组成,其中购物广场是该项目性能化防火设计的主要对象,笔者针对该商业广场进行火灾危险性分析,以确定合理的火灾场景的设定,进行性能化防火设计及评估分析。

该商业广场的商业形式多样,兼有购物、娱乐和餐饮功能,其中购物包括精品商业街、百货商场及地下超市几种不同形式;休闲娱乐为综合性多厅影院等;各种形式的餐饮场景所主要设置在广场四层、五层,这些不同的业态有不同的经营特点,甚至营业的时间段也不同,内部可燃物分布情况、装修特点及火灾荷载也有很大区别。

(1)主力店。经营面积一般超过1 000m2,主要经营的种类包括百货、服装、家电、运动商品等。由于经营面积大,可燃商品数量多,火灾载荷大,照明、用电设备多。主力店内各品牌商铺之间仅有通道或简易隔断进行分隔,一旦发生火灾,火灾会很快在商铺之间连续蔓延,形成“火烧连营”之势。

(2)综合性多厅影院。该类影院一般在内部划分为多个观影厅,可同时放映不同的电影。该项目的电影厅面积最大的约为520m2,可容纳396人,内设沙发座椅。每个影厅各自成为为独立的消防单元,放映夹层为独立防火分区,放映孔由防火分隔措施与观众厅隔开。综合性多厅影院的火灾荷载主要为幕布、地毯和座椅等。

(3)餐饮区。各式餐厅、休闲茶座、咖啡厅等餐饮店主要分布于室内步行街的两侧,餐饮店的面积一般大于服装店,一般约为260m2。餐饮店的经营形式不同,其火灾荷载也有较大差异,主要为餐桌、餐椅、桌布及室内装修装饰材料等。快餐店、饮品店等虽然座位布置密集,但家具多为小型、轻型等类别,且部分构件采用金属等不燃材料,因此火灾荷载相对较小。高档的西餐厅及中餐厅多采用沙发等厚重的家具,可燃装饰品也较多,因此火灾荷载相对较大。

(4)地下停车库。按照GB 50067-97《汽车库、修车库、停车库、停车场设计防火规范》要求,地下室采用自动喷淋及火灾自动报警系统时,普通地下汽车库防火分区面积可小于4 000m2;机械停车库防火分区面积可小于2 600m2;非机动车停车库防火分区面积小于1 000 m2设计;地下商业营业厅部分防火分区面积小于2 000m2;设备用房及其他用房每个防火分区面积小于1 000m2。

(5)地上高层。北楼和南楼每层建筑面积2 500m2,采取必要的补强措施,设为一个防火分区,设置两部消防电梯,设有自动喷淋及自动报警系统。

2 防火设计问题

鉴于该商业广场各部分使用功能的需要及其体量和造型设计的独特性,在现有的消防设计方案中的疏散楼梯宽度不能完全按照规范规定进行设计。因此,采用性能化防火设计方法进行评估分析,以保证其消防设计达到相应防火规范要求的同等水平。

2.1 写字楼功能区

依据现行国家标准GB 50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)第5.1.1条规定,高层建筑每个防火分区的面积最大允许建筑面积为1 000m2,北楼和南楼每层均设有自动喷淋系统,其最大允许建筑面积为2 000m2,而北楼和南楼每层建筑面积2 500m2,超过“高规”规定。因此,对于每一层作为一个防火分区的划分方式是否能够满足建筑整体消防安全要求,需要进行论证,确认其消防安全性能是否可达到规范要求的同等水平。

2.2 综合性多厅影院功能区

该建筑第七层设计有一个综合性多厅影院,总人数为1 749人(1号厅144人、2号厅177人、3号厅82人、4号厅87人、5号厅122人、6号厅134人、7号厅152人、8号厅为59人,IMX厅396人,候场人数按一个最大厅的人数计算,计396人)。现有疏散宽度为16.2m,规范要求宽度为17.49m,不能满足规范要求。

2.3 商业广场疏散距离

该商业广场二层约有1 080m2区域的疏散距离大于30m,最不利疏散距离为38m;三至五层各有约284m2区域疏散距离大于30m,最不利疏散距离为40m。

3 性能化防火设计解决方案

3.1 性能化防火设计的目标

建筑物的消防安全目标包括人员生命、财产安全、结构保护、建筑使用和商业运行的连续性,还包括古迹或文物保护以及环境保护等。

3.2 办公标准层平面布局

北楼和南楼每层面积2 500m2,采取必要的补强措施,设为一个防火分区,设置两部消防电梯,设置自动喷淋及火灾自动报警系统。

(1)围绕核心筒设置净宽1.8m的疏散走道,与办公区之间设置耐火极限不低于2h的防火隔墙。2h防火隔墙上开设的门应为乙级防火门,且该防火门不应影响疏散走道的使用宽度。

(2)核心筒外围面向走道的门皆为甲级防火门,其中核心筒内电梯厅及主要通道的门为宽1.5 m,常开式甲级防火门(火灾报警时自动关闭)。

3.3 综合性多厅影院设计

3.3.1 防火分隔

(1)设计中防火分区7-4、7-5和7-6,其中7-4分区中包含其他功能用途,7-6分区包含综合性多厅影院入口区域和部分商业功能区。拟对该3个防火分区进行调整,咖啡区域与商业部分作为一个防火分区,影院入口区域与影厅部分区域作为一个防火分区,且防火分区面积不宜超过2 000m2。

(2)采用防火墙和甲级防火门将每个影厅、办公等辅助用房、放映夹层(放映应用防火卷帘封闭)划分为独立的防火单元。

(3)防火门都具有自动关闭的功能,对人员出入有影响。在实际使用中会出现在防火门下放置障碍物等方式限制门关闭的情况,而造成火灾时防火门不能自动关闭。为保证设置的防火门均设与火灾报警系统联动的电磁门吸,火灾时对电磁门吸断电而释放防火门。

3.3.2 疏散设施

(1)考虑到综合性多厅影院内人员疏散和营业时间等特点,需设置一部供影院内人员专用且能直通室外的疏散楼梯,该楼梯宜在影院大堂靠人流出入口附近。

(2)对于综合性多厅影院,其疏散宽度不满足规范要求,在增加疏散楼梯确实有困难的情况下,可借用相邻防火分区进行疏散,但借用宽度不应超过规范要求的30%。为提高疏散出口的利用效率,快速引导人员疏散,建议综合性多厅影院内设置疏散指示系统。

3.3.3 灭火系统

(1)各面积不超过400m2的影厅内的自动喷淋系统采用快速响应喷头,并将喷水强度由中危险I级提高至中危险II级。

(2)IMAX厅空间较大,且净空距离,不适宜用常规自动喷淋系统,拟采用大空间智能型主动喷水灭火系统。

(3)大堂和影厅内的室内消火栓箱均配有消防软管卷盘。

3.4 商业广场

商业广场部分区域的疏散距离偏大,借鉴避难走道的做法设计安全走道,将进入安全走道的入口计为安全出口。安全走道直接通向疏散楼梯前室或室外,安全走道的宽度应与疏散楼梯前室门或通向室外安全出口的宽度匹配,且不应小于2m。

4 性能化防火设计评估

4.1 火源位置

在设计火灾场景时,应设定火源在建筑物内的位置,考虑建筑的空间几何特征在标准层防火分区设置,影楼放映厅内的报警系统和对商业设置安全走道的有效性进行分析和评估。因此,在确定火源位置时,应考虑火灾可能的规模,建筑内功能区域的空间特点,疏散出口分布,起火楼层以及烟控措施等因素。综合以上因素,在该商业广场内共设置了3个火源位置。

(1)火源位置A。在办公楼标准层内,为标准办公层内的办公家具发生火灾,考虑火源附近疏散出口被堵,且通往疏散走道的部分防火门未正常关闭,烟气会蔓延至疏散走道的情形。

(2)火源位置B。位于商场首层的“沿街”商店内,为各类日用品、服装类商品发生火灾,主要考虑商铺着火对安全走道的影响。

(3)火源位置C。火灾位于七层IMAX影厅内,为观众座椅发生火灾,如图2所示。

4.2 火灾增长速率分析

火灾增长速率是衡量火灾危险性的重要指标。同样的火灾荷载可能支持较小的火燃烧较长时间,如得到消防队及时扑救则造成损失较小。火灾的增长速度与可燃物的燃烧特性、储存状态、空间摆放形式、是否有自动喷淋系统、火场通风排烟条件等因素密切相关。可燃物的引燃温度、临界引燃辐射热流越低,火灾发生越快。火灾增长速率除了可以通过实验测定之外,还可以通过模型计算。该项目选定3组9个火灾场景进行模拟计算,如表(1)所示。

5 结论及建议

(1)办公楼标准层发生火灾时,各区域内人员可安全疏散。

图2 七层IMAX影厅火源设置位置图

表1 火灾场景分析汇总表

(2)首层中庭防火分区发生火灾时,各区域内人员均可安全疏散。

(3)七层电影厅防火分区7-5发生火灾时,区域内人员可安全疏散。

(4)建议加强对建筑内消防设施的检测与维护。

(5)对该项目内的经营场所,注意控制可燃物和电气线路故障,加强火灾危险源管理。

(6)对于该项目商业经营场所内的装修,不得采用可燃、易燃或发烟量大的装修材料。

参考文献

[1]GB 50016-2006,建筑设计防火规范[S].

[2]GB 50045-95(2005版),高层民用建筑设计防火规范[S].

[3]GB 50084-2005,自动喷水灭火系统设计规范[S].

[4]张树平,郝绍润,陈怀德.现代高层建筑防火设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

[5]范维澄,孙金华,陆守香.火灾风险评估方法学[M].北京:科学出版社,2004.

[6]张吉光,史自强,崔红社.高层建筑和地下建筑通风和防排烟[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[7]程玉超.设置避难走道解决某厂房疏散距离问题探讨[J].消防科学与技术,2013,32(6):613-616.

[8]张娟,朱国庆,李欢欢,等.常态和紧急状态下人员疏散对比研究[J].消防科学与技术,2011,30(6):492-495.

[9]DGJ 08-88-2006,建筑防排烟技术规程[S].

大型建筑消防设计分析论文 篇8

国内大型城市商业综合体一般位于城市副中心、新开发区及CBD, 在促进本地域商业环境、经济生活发展同时应重视项目的消防安全设计, 其火灾特点具有特殊性和复杂性。

本文以某大型城市商业综合体项目为例并结合项目消防性能化报告探讨消防给水设计思路。

该项目集商业、办公、公寓、办公为一体的大型综合商业体, 规划总建设用地8.2万m2, 开发面积41万m2, 引入国际国内服装连锁店 (主力店) 、精品店、世界一流的五星级国际影城、国际先进设备的KTV娱乐总汇、精品餐饮酒楼、健身中心、儿童欢乐谷等多种商业业态, 近10万m2的国内甲A级写字楼。

一、建筑功能特点和火灾危险性分析

1. 精品店

店铺经营商品和服装的种类包括服装店、餐饮店、化装品店、家居饰品和用品店、书店、玩具店、美容美发店、钟表和金银首饰店等。在店铺数量上服装店占比一般超过30%。据国外资料统计, 精品店的面积一般为75~100m2, 小部分店铺面积小于25m2或大于250m2。珠宝店、钟表店一类的商铺火灾荷载很小, 约为41kg/m2 (换算成标准木材) , 而书店、绒毛玩具店、床上用品店一类的火灾荷载较大, 文具店可能高达180kg/m2, 售卖地毯专卖店火灾荷载达270kg/m2。对于某些类型的商店, 火灾荷载主要来自陈列商品的可燃家具或柜台, 但商品本身火灾荷载很小。

2. 主力店

经营面积一般超过1000m2, 主要经营种类包括百货、家电、服装、运动商品等。由于经营面积大, 可燃物品多, 火灾荷载大, 照明、用点设备多。

3. 电影院

大型商场内的电影院一般装修条件教好, 内部设地毯、软椅、空调, 为顾客提供舒适的观影环境。这类影院一般在内部划分为多个观影厅, 可同时放映不同的电影。电影厅面积一般为几百平米, 有的设置贵宾影厅, 内部装修考究并设有沙发, 营业时间一般晚于商场, 每个影厅为独立的消防单元, 放映夹层形成独立的防火分区, 放映孔采取防火分隔措施与观众厅隔开, 放映夹层上的物业夹层为独立防火单元。

4. KTV和电子游艺

建筑布局一般为开敞空间, 但经营者后期装修时会在内部划分多个较小的空间, 内部装修条件、家具等一般较疏散讲究, 并采用大量隔音材料, 内部设有沙发和大量电声设备;并为顾客提供酒精饮料, KTV包房内隔音效果墙, 顾客在唱歌时房间内声音很大, 不易察觉外部突发的紧急情况, 需要应急信息广播、显示系统和服务人员的通知。电子游艺厅安装大量游戏设备, 用电设备多, 发生电气火灾的概率较大, 且顾客以中青少年为主体。

5. 健身中心

健身区域除包括健身房外, 还可能含有桑拿、按摩之类的休闲场所, 虽健身房、洗浴场所可燃物不多, 火灾荷载较少。但桑拿、按摩场所的一些休息间里可能设有较多沙发、床铺等供客人休息, 可能允许客人吸烟, 成为火灾隐患。

6. 酒楼

一般设有较大的宴会厅和分隔成较小的包房, 较高档的酒楼宴会厅和包房一般铺设地毯, 有的包房内还设有卡拉OK设备或麻将、棋牌等娱乐设施, 可燃物主要是用餐桌椅、沙发、用电设备等。酒楼的火灾隐患主要是厨房等用火设备区域。

二、开口部位防火分隔设计

对于步行街而言, 公共走道两侧的店铺火灾荷载大, 用电设备多, 是发生火灾的主要区域。这些店铺的面积一般较小, 店铺和店铺之间有隔墙分隔, 各店铺分属不同的业户, 独立经营。如果按传统设计方法, 店铺与公共走道的开口处采用防火卷帘进行防火分隔, 但随着沿街店铺长度的增加, 形状的不规则性增大, 防火卷帘的使用逐渐暴露出可靠性较低的问题。

结合本项目走道两侧精品店的建筑特点, 如果店铺全面采用防火卷帘进行防火分隔, 需要采用大量大跨度的防火卷帘, 消防安全水平难以保证, 故本项目采用喷淋保护钢化玻璃系统将店铺与中庭公共区域之间分隔开, 同时店铺内设置火灾报警、自动喷水灭火和机械排烟系统, 若干个同侧相连的店铺于其它店铺之间用防火墙分隔开, 形成独立的“防火单元”。

玻璃加喷淋系统是采用水冷却喷头对玻璃进行保护, 发生火灾时喷头受热打开, 均匀向玻璃喷洒冷却水, 以有效降低玻璃的温度, 增长耐火时间。本项目在店铺朝向中庭的一面选用钢化玻璃加喷淋头的组合, 既不影响通透的建筑效果, 在火灾时亦具有一定的防火能力。

店铺的店面应采用钢化玻璃, 钢化玻璃属于安全玻璃的一种, 其热稳定性优于普通玻璃, 能承受的温度是普通玻璃的2~3倍, 可承受250~300℃的温差。玻璃喷头采用闭式快速响应喷头, 并进行加密布置, 火灾时可充分且均匀的润湿被保护玻璃, 从而可防止玻璃由于温差变化过快而破裂, 经喷头冷却保护的窗玻璃具有1小时的耐火能力。

“钢化玻璃分隔+喷淋保护”的分隔方案, 需要设置一套独立的保护玻璃的喷淋冷却系统。该系统采用快速响应喷头, 喷头布置间距不大于2米, 因该系统采用的是闭式喷头, 其用水量与喷水时间和保护长度有关, 其保护长度根据沿环廊玻璃铺面最长的店铺的实际长度的1.5倍确定且不小于30米, 持续喷水时间不小于1小时。[注:方案结论来自性能化报告]

通过这种方式可将火灾尽量限制在店铺内, 使火灾造成的影响局部化, 可起到与防火分区一样的限制火灾蔓延的效果, 而且因为火灾被控制在比防火分区更小的范围内, 其安全性甚至高于传统的防火分区形式。

另外, 防火单元内的防火措施如下:

1. 店铺之间的隔墙的耐火极限不应低于1小时, 同侧的店铺与公共走道和中庭之间采用喷淋保护钢化玻璃系统进行分隔;同侧精品店铺总面积若超过2000m2, 采用防火墙、甲级防火门进行分隔。

2. 精品店铺内部设置感烟探测报警系统、自动喷水灭火系统以及机械排烟系统, 其自动喷水灭火系统采用扩大覆盖面积喷头。

3. 钢化玻璃的高度不宜大于4米, 玻璃的上檐至楼板处应采用耐火等级不小于2小时的不燃材料进行封堵。

三、室内外消火栓系统

该项目属一类高层建筑, 耐火等级为一级, 消防水源为城市自来水, 整个地块供水管网为统一环状 (DN200) , 由城市两路水源供水, 市政最低服务水压0.22MPa。依据《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95) [2005年版) 7.2.2条确认, 室外消防用水量30升/秒, 由市政给水提供, 室内消火栓用水量40L/s, 火灾延续时间均为3小时, 由消防水池提供。室内消火栓系统采用临时高压系统, 地下二层设置800m3消防水池, 泵房内设置两台消火栓泵 (一用一备) , 建筑物最高点设置18m3消防水箱和增压稳压装置, 供给火灾初期消防用水;消火栓系统设有3套室外地下式消防水泵接合器。

1. 管网设置

从地下二层消防水泵房出水管接出两路DN200消火栓主干管在地下二与地下一层布置成环状;地下二层人防从地下二层主干环管上引两根消火栓干管至人防经减压后独立连接成环;高层部分每个楼号从主干环管上引两根干管, 在楼内独立成环。

本工程从地下室至顶层几何高度超过100米, 室内消火栓系统竖向分为两个区, 地下二层至四层为低区, 四层以上为高区, 各区满足静水压力不超过1.0MPa的要求, 各区下部消火栓采用减压稳压消火栓, 满足栓口动压不超过0.5MPa的要求;消火栓系统设有3套室外地下式消防水泵接合器。

2. 消火栓型号和布置

消火栓箱均选用带灭火器箱组合式消防柜, 商业部分箱体尺寸1600×700×180, 其他部分消防柜尺寸为:1800×700×240;每个消火栓均设紧急启泵按钮, 信号接至小区消防控制室, 可启动消火栓泵;每个消火栓箱内均配置D N65m m消火栓一个、D N65m m L=25m麻质衬胶水带一条, D N65×19m m直流水枪一支、启动消防水泵按钮和指示灯各一只、带灭火器箱公建内消火栓带自救消防卷盘一套。

室内步行街两侧商铺应在沿步行街一侧的墙面设置消火栓 (带消防软管卷盘) , 间距不大于30米;电影院的每个影厅内在独立设置2个消火栓 (带消防软管卷盘) ;

消防电梯前室单独设置室内消火栓时, 消火栓分以下2种情况考虑, (1) 当该消火栓仅供消防队员打开通道和保证前室安全专用 (不计入同层消火栓数量) 时, 其水龙带长度不宜大于20米; (2) 当该消火栓计入同层消火栓总数时, 其栓箱、水龙带长度、水枪规格等的要求应与其它消火栓一致;

3. 管道需统一减压采用减压组

采用比例式减压阀时的减压比不大于3∶1, 采用可调式减压阀时的阀前与阀后的最大压差不大于0.4MPa, 并按减压阀本身性能和供水工况两种校核, (1) 减压阀性能校核主要复算流量是否能满足消防要求, 是否会产生气蚀和是否满足最小工作压差; (2) 供水工况校核主要是消防给水主泵供水时消火栓是否有动压超过50米水柱高, 而消防车供水时看是否能达最大供水高度。

四、自动喷水灭火系统

除面积小于5m2卫生间及不能用水扑救的场所外, 其余均设有自动喷洒头保护, 除地下二层车库设预作用自动喷水灭火系统外, 其它部位均采用湿式自动喷水灭火系统。

1. 设计参数:

按《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB50084-2001) [2005年版]规定, 超市存货区, 卸货区按仓库危险I I级设计, 喷水强度取12L/min·m2, 作用面积200m2, 最不利点喷头工作压力0.10MPa, 持续喷水时间2小时;超市卖场、地下车库、步行街、精品店、主力店、KTV和电子游艺厅、健身中心、酒楼等按中危险II级, 喷水强度取8L/min·m2, 作用面积160m2, 最不利点喷头工作压力0.07MPa, 持续喷水时间1小时;高层公寓及写字楼等按中危险I级, 设计喷水强度取6L/mi n·m2, 作用面积160m2, 最不利点喷头工作压力0.07MPa, 持续喷水时间1小时;中庭与精品店之间采用钢化玻璃分隔加喷淋保护, 保护长度按最长店铺的实际长度的1.5倍计, 且不小于30m, 持续时间1.5h, 最不利点喷头工作压力为0.1MPa, 喷水强度0.5L/s·m。

按《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 (GB50067-1997) 并参照NFPA13规定, 机械式立体车库自喷设计按如下要求:

(1) 按中危险Ⅱ级设计, 作用面积为160m2, 喷水强度为8L/ (min·m2) ;

(2) 车架内置喷头动作数量参照NFPA13规定的多层货架内置喷头按8~14只喷头计算货架内置喷头用水量;

(3) 汽车库的自喷设计用水量为天花板自动喷水灭火系统设计用水量与车架内置喷头的用水量之和;

(4) 车架内置喷头选用快速响应直立型喷头, 货架内置喷头每只喷头的出水量为115L/min;

(5) 上层汽车托板应设计成全封闭型, 不留有空洞, 并在喷头上方设置集热挡水板, 集热挡水板为正方形或圆形金属板, 其平面面积不应小于0.12m2, 周围弯边的下沿与喷头的溅水盘平齐。

按《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95, 2005年版) 5.1.5.3条, 中庭每层回廊应设有自动喷水灭火系统;其中的5.1.5条条文说明3, 中庭每层回廊应设有自动喷水灭火系统, 喷头间距不应小于2m, 但也不应大于2.8m。

注: (1) 防火分区的卷帘采用耐火极限4小时的双轨双帘无级复合特级防火卷帘; (2) 一次灭火总用水量考虑大空间智能主动灭火系统与自动喷水灭火系统不同时作用。

2. 喷头选用:

商场、办公, 酒店, 人防, 餐饮、娱乐、走道、前厅等有吊顶处采用吊顶型喷头, 无吊顶处采用直立型玻璃球喷头, 动作温度为68℃, K=80;地下商业及步行街商业采用玻璃球快速响应喷头, 动作温度为68℃, K=80;步行街中庭玻璃 (钢化玻璃) 屋面顶下喷头动作温度为69℃, K=80;精品店铺采用扩大覆盖面积喷头, 动作温度为68℃, K=115;

超市存货区, 卸货区储物高度在3.5米~4.5米之间, 按仓库危险I I级设计, 喷水强度为12L/m i n·m2, 喷头工作压力为0.1MPa, 为满足该要求的每只喷头流量q=12L/min·m2×3m×2.7m=97.2L/min[注:3m和2.7m为喷头布置间距], 则K值系数必须大于q/ (10P) 1/2=97.6, 若按规范允许的喷头最大布置间距即3m×3m计算, 则每只喷头流量q=12L/min·m2×3m×3m=108L/min, 则K值系数必须大于q/ (10P) 1/2=108, 故设计中采用动作温度为68℃, K=115的扩大覆盖面积喷头满足消防要求。

3. 管网设置:

从地下二层水喷淋泵出水管接出的两路水喷淋主干管在地下二及地下一层布置成环状 (主环管为DN200) , 各报警阀后的设计水压不大于1.2MPa的要求设计, 对报警阀后水压可能大于1.2MPa的喷淋干管均经减压阀减压后再接报警阀, 供水动压大于0.4MPa的配水管的水流指示器前, 加减压孔板;

地下二层人防从地下二层水喷淋总干环管上引两根D N150水喷淋干管在地下二层人防内经减压后独立布置成环状, 再接报警阀;高层部分每个楼号从主干环管上引两根D N150干管, 在楼内独立成环, 根据每个阀所带楼层不同决定阀前减压或不减压;

自动喷水灭火系统平时由屋顶消防水箱设专用稳压管至报警阀前供水管;自动喷水灭火系统共设三套室外地下式消防水泵接合器。

停车库采用预作用自动喷水灭火系统按系统充水时间≤2min设计;系统平时报警阀后管网内充满0.05MPa的压缩空气。预作用报警阀配套一台小型空气压缩机和自动控制装置。当管网渗漏, 气压降至0.03MPa时, 供气管道上压力开关动作启动空气压缩机, 管网恢复压力后, 空气压缩机停机。

4. 报警阀设置

自动喷水灭火系统根据湿式报警阀所负担的喷头数做竖向分区, 每个报警阀组担负的喷头数不超过800个。

地下二层报警阀间设32套报警阀, 供裙房部分自动喷水灭火系统用水, 其中地下汽车库设置7套预作用阀报警阀、百货商场设置6套湿式报警阀、综合商业设置13套湿式报警阀、超市设置5套湿式报警阀、钢化玻璃喷淋保护独立设置1套湿式报警阀, 商务楼设备层、写字楼四层报警阀间各设置6套湿式报警阀, 供塔楼的自动喷淋系统用水。

5. 末端试水装置

控制末端试水装置距系统最不利点喷头距离不宜大于20米, 否则末端试水装置测试时, 压力表无法准确显示最不利点喷头的工作压力, 同时该段管道沿程阻力损失, 造成末端排水口处的压力下降, 导致管道中水流速降低, 流量减少, 可能会造成报警阀组报警不及时、不连续甚至不报警。

五、大空间智能主动灭火系统

依据《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》 (CECS263:2009) 并参照广东省标准《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》 (DBJ15-34-2004) , 开口面积大于500m2的中庭、影院等建筑净高大于12m的区域设置自动扫描射水高空水炮。

1. 设计参数

每个装置标准流量5L/S, 炮口工作压力0.6MPa, 标准圆形保护半径20m, 标准圆形保护面积1256m2, 设计流量10L/s, 作用时间1小时, 水平旋转角度360°, 竖向旋转角度-90°~15°。

2. 系统型式

与自动喷水系统合用一套供水系统, 在报警阀前管道分开, 单独设置水流指示器和模拟末端试水装置, 管道系统平时由屋顶的消防水箱稳压。

3. 系统动作和讯号

大空间智能型主动喷水灭火系统与火灾自动报警系统及联动控制系统综合配置, 红外探测组件探测到火灾, 打开微型炮口上的电磁阀, 同时自动系统加压泵并报警。炮口上的电磁阀同时具有消防控制室手动强制控制和现场手动控制。消防控制室能显示红外探测组件的报警信号, 信号阀、水流指示器、电磁阀的状态和信号。

4. 单排布置 (保证两股水炮的喷射水柱同时保护任何地方) 间距计算

式中:L—单排布置时装置的间距 (m) ;

R—装置保护半径 (m) ;

b—装置的保护宽度的1/2 (m) ;

六、厨房设备灭火装置

依据《厨房设备灭火装置技术规程》 (CECS233:2007) 3.3.1条规定, 厨房内烹饪设备及其排烟罩和排烟管道设置独立的厨房设备灭火装置, 灭火装置动作程序框图如下所示:

设计参数:

设计选用专门针对食用动、植物油脂火灾而设计的灭火剂, 其特点是:

(1) 用量小, 10升灭火剂可以防护4米长烟罩下的所有灶具、烟罩和排烟管道;

(2) 防护面积大, 单只喷嘴覆盖直径≤1.2米, 且具有连续防护性能, 喷嘴均匀布置在烟罩内, 在烟罩下所有的烹饪灶具均能有效地防护;

(3) 灭火剂效率高, 大口径深炸锅的灭火时间仅为10~20秒, 且灭火过程中无明显的飞贱现象;

(4) 灭火剂无毒、无腐蚀性;

(5) 灭火装置自带自动控制装置, 能够自动探测火灾并实施灭火, 其所有信号均反应到消防中心。

七、气体灭火装置

依据《气体灭火系统设计规范》 (GB50370-2005) 设置部位:消防控制室、地下室变配电间、弱电机房设置七氟丙烷气体灭火系统, 均为全淹没管网灭火系统。

1. 设计参数

灭火设计溶度为8.3%, 喷放时间不大于10s, 灭火时的浸渍时间不小于10min, 储存压力为4.2MPa, 储存容器中七氟丙烷的充装率不大于1150kg/m3。

2. 灭火装置控制

控制方式为自动、电器手动、机械应急手动操作三种启动方式, 自动控制装置应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。

3. 消防联动

灭火系统发出指令时, 由控制系统发出联动指令, 切断电源并与火灾系统联动的开口自动关闭装置、通风装置和防火阀等设备的操作和控制应在灭火剂释放前完成。

八、移动式灭火器

依据《建筑灭火器配置设计规范》 (GB50140-2005) 附录D, 地下汽车库按严重危险级B类配置手提贮压式磷酸铵盐干粉灭火器, 在每个消火栓箱处和距消火栓15m处各配置4具89B (5k g充装量) 灭火器;配电室按中危险级E类配置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。其余按严重危险级A类配置手提贮压式磷酸铵盐干粉灭火器, 每个消火栓箱内配置3具3A (5kg充装量) 灭火器。

灭火器放置在消火栓箱内或消火栓箱旁的专用灭火器箱内。

摘要：城市商业综合体随着开发的体量和商业业态复杂化、多功能化, 其火灾特点具有特殊性、复杂性和国家消防设计规范也未完全涵盖, 本文依据国家相关消防规范和消防性能化报告进行火灾危险性、开口部位的防火隔断进行分析, 并对消防设计参数的选取、消防系统形式、钢化玻璃喷水冷却、大空间智能主动灭火、气体灭火等方面进行分析说明, 为类似的项目提供设计参考。

关键词：火灾危险性,防火分隔,消防用水量,消防系统,管网设置

参考文献

[1]《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) (中华人民共和国公安部) .

[2]《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95) [2005年版] (中华人民共和国公安部) .

[3]《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB50084—2001) [2005年版] (中华人民共和国公安部) .