張麗麗
哈爾濱市民用建筑設(shè)計(jì)院黑龍江哈爾濱150001
[摘要]本文針對(duì)大空間商業(yè)建筑的火災(zāi)特點(diǎn),分析研究大空間商業(yè)建筑的防火性能化設(shè)計(jì),根據(jù)火災(zāi)場景及人員疏散的模擬結(jié)果,評(píng)估大空間商業(yè)建筑的火災(zāi)安全性,進(jìn)而建立可靠有效的消防安全防火設(shè)計(jì)系統(tǒng),從根本上減少該類建筑火災(zāi)中人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失。相關(guān)研究結(jié)果可為其他大空間商業(yè)建筑的防火性能化設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。
[關(guān)鍵詞]大型;商業(yè)建筑;防火
較之工業(yè)建筑和其他民用建筑,商業(yè)建筑是人流和物流的聚集地,且通;馂(zāi)荷載較大,一旦失火,造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡將更加嚴(yán)重。商業(yè)建筑火災(zāi)的次數(shù)、死亡人數(shù)和造成的直接經(jīng)濟(jì)損失相對(duì)較大,給社會(huì)生產(chǎn)和生活帶來較大不利影響。大空間商業(yè)建筑在功能、結(jié)構(gòu)、材料、設(shè)計(jì)等方面都與傳統(tǒng)建筑有相當(dāng)大的不同,當(dāng)前的建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)不能適應(yīng)防火安全要求,同時(shí)也對(duì)搶險(xiǎn)救援提出了更高的要求。因此,大空間商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用,從而使建筑防火設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理和經(jīng)濟(jì)。穩(wěn)妥地推進(jìn)實(shí)施大空間商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)研究具有積極的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,本文的研究具有明確的應(yīng)用前景。
本文針對(duì)大空間商業(yè)建筑的火災(zāi)特點(diǎn),分析研究大空間商業(yè)建筑的防火性能化設(shè)計(jì),根據(jù)火災(zāi)場景及人員疏散的模擬結(jié)果,評(píng)估大空間商業(yè)建筑的火災(zāi)安全性,進(jìn)而建立可靠有效的消防安全防火設(shè)計(jì)系統(tǒng),從根本上減少該類建筑火災(zāi)中人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失。相關(guān)研究結(jié)果可為其他大空間商業(yè)建筑的防火性能化設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。
一、大空間商業(yè)建筑的定義及其類型
大空間建筑指的是內(nèi)部空間很大的建筑物。根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),大空間建筑有多種形式,如占地面積大、但高度不高,也有占地面積不是很大但高度相當(dāng)高。大空間商場是能滿足集中購物的需求,容納多種商品且空間規(guī)模更大的購物場所,由若干個(gè)專業(yè)商店組成。商場內(nèi)的商店具有一定的獨(dú)立性。商場建筑的規(guī)模通常都比較大。
其建筑特點(diǎn)是:管理模式多樣,經(jīng)營項(xiàng)目復(fù)雜;建筑面積大,布局復(fù)雜;商品種類多,擺放復(fù)雜;客人多,情況復(fù)雜;用火用電用氣多,著火因素復(fù)雜;管道豎井多,通道復(fù)雜;中庭高大,豎向空間復(fù)雜;不安全因素多,隱患復(fù)雜;消防設(shè)施全,操作復(fù)雜。
二、大空間商業(yè)建筑防火性能化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
1.安全目標(biāo)的確定
性能化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是:預(yù)防控制火災(zāi),減少火災(zāi)發(fā)生概率;第一時(shí)間報(bào)警,及時(shí)通知火情;及時(shí)有序疏散人員;延緩火災(zāi)蔓延速度;減少經(jīng)濟(jì)損失;確保所有人員安全。確保人員安全的條件:(l)起火區(qū)域:煙氣層維持在安全高度以上,輻射熱強(qiáng)度不高于人的耐受極限。當(dāng)煙氣層降到安全高度以下,煙氣的各種參數(shù)如溫度、濃度和毒性、減光度等不高于人的耐受極限。(2)非起火區(qū)域:煙氣層維持在安全高度之上,煙氣層輻射熱強(qiáng)度不高于人的耐受極限。(3)嚴(yán)禁煙氣進(jìn)入安全出口和疏散樓梯。
2.性能指標(biāo)的選擇
性能指標(biāo)應(yīng)能夠體現(xiàn)由火災(zāi)或消防措施造成的人員傷亡、建筑及其內(nèi)部財(cái)產(chǎn)的損害、生產(chǎn)或經(jīng)營被中斷、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)等的最大可接受限度。常見的性能指標(biāo)包括:輻射熱及其作用效應(yīng)、毒性和能見度等,如熱解氣體含量、能見度以及熱暴露水平;火災(zāi)蔓延、煙氣損害、防火分隔物受損和結(jié)構(gòu)的完整性和對(duì)暴露于火災(zāi)中財(cái)產(chǎn)所造成的危害等,如構(gòu)件和材料的溫度、環(huán)境或構(gòu)件內(nèi)部的溫度分布。一項(xiàng)設(shè)計(jì)目標(biāo)可能需要多個(gè)性能指標(biāo)來驗(yàn)證,而一個(gè)性能指標(biāo)也可能需要多個(gè)參數(shù)值予以支持。但并不是每一個(gè)性能指標(biāo)都能達(dá)采用這種方式表達(dá),有時(shí)可以采用“處方式”規(guī)范中的數(shù)值要求等。
3.火災(zāi)場景的設(shè)定
火災(zāi)場景的特征必須包括對(duì)火災(zāi)引燃、增長和熄滅發(fā)展過程的描述,火勢和煙氣蔓延的可能途徑、滅火設(shè)施的作用和效能。
火災(zāi)場景選擇應(yīng)考慮著火房間與相鄰房間、相鄰樓層及疏散通道的相互關(guān)系,分析所有可能存在的火災(zāi)場景,再根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)大小進(jìn)行選擇。設(shè)計(jì)火災(zāi)場景中應(yīng)包括設(shè)定火災(zāi)、火源位置及著火房間的空間幾何特征,房間開口與建筑的自防自救能力和外部消防力量(建筑物的消防供水情況和建筑物室內(nèi)外的消火栓滅火系統(tǒng),建筑內(nèi)部的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和其他自動(dòng)滅火系統(tǒng)的類型與設(shè)置場所,火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的類型與設(shè)置場所,消防隊(duì)的技術(shù)裝備、到達(dá)火場的時(shí)間和滅火控火能力,煙氣控制系統(tǒng)的設(shè)置情況)對(duì)火災(zāi)發(fā)展的影響,需要考慮的火災(zāi)發(fā)展歷史。
4.性能化設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題
人員疏散:在疏散的設(shè)計(jì)中,除了堅(jiān)持雙向疏散的原則外,還應(yīng)結(jié)合火災(zāi)中人的心理和行為特點(diǎn),將常用通道和緊急疏散通道合并設(shè)計(jì),給人員逃生安上“雙保險(xiǎn)”。
疏散引導(dǎo):在緊急情況下,人們對(duì)于火災(zāi)警報(bào)的反應(yīng)大多比較遲鈍,特別是對(duì)于身處鬧事集鎮(zhèn)中的人群來說,不僅無助于逃生疏散,還可能會(huì)引發(fā)集體恐慌,甚至發(fā)生擁擠踩踏事故。如果通過事故廣播及時(shí)通報(bào)現(xiàn)場情況,告知逃生路線,并輔以同步的疏散指令,將會(huì)取得事半功倍的效果。另外,開發(fā)智能的語音疏散指示系統(tǒng),正確引導(dǎo)人們疏散,也是保證順利完成安全疏散的重要措施。
機(jī)械排煙系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng):于現(xiàn)代大空間商業(yè)建筑的室內(nèi)采光也越來越多地依賴于人工照明,配置了中央空調(diào)系統(tǒng),采用全封閉的玻璃幕墻或固定的落地玻璃窗,有的雖然在外墻上設(shè)置了可開啟的外窗,但是常常被貨架或室外廣告展板封堵,這使地上大空間商業(yè)建筑與地下大空間商業(yè)建筑的排煙條件區(qū)別不大,所以在排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不能簡單地以建筑在地上或地下做區(qū)分。
三、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
由于大空間商業(yè)建筑在防火分區(qū)、安全疏散通道、防排煙控制、結(jié)構(gòu)耐火、消防設(shè)施應(yīng)用等方面超出了一般的防火設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。筆者通過工作經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí),應(yīng)明確安全目標(biāo)、假定火災(zāi)場景,計(jì)算人員安全疏散時(shí)間、模擬煙氣運(yùn)動(dòng)等。
在確定防火分區(qū)時(shí),大空間商業(yè)建筑防火分區(qū)超大現(xiàn)實(shí)存在,可以其使用功能和結(jié)構(gòu)形式以及人員安全疏散時(shí)間和煙氣蔓延模擬計(jì)算劃分,建議采用常用的防火分隔方式進(jìn)行分區(qū)劃分。當(dāng)大空間商業(yè)建筑內(nèi)設(shè)有快速響應(yīng)的自動(dòng)滅火設(shè)施時(shí),能夠避免火勢敞開式蔓延,而且店鋪之間應(yīng)當(dāng)采用耐火極限3h以上的防火墻分隔,可以延緩火勢向相鄰其他區(qū)域蔓延。中庭和大空間室內(nèi)步行街可設(shè)置全自動(dòng)紅外感應(yīng)固定式水炮,可第一時(shí)間控制公共區(qū)域內(nèi)的明火看,控制煙氣的快速蔓延。
關(guān)于安全疏散。大空間商業(yè)建筑空間大、體量大、安全疏散通道長、人員密集,應(yīng)增加安全出口數(shù)量,加大疏散寬度,合理設(shè)置安全出口位置,減少疏散路程,增加疏散通道的照度和疏散指示標(biāo)志。對(duì)大空間商業(yè)建筑,在限制其使用功能、采用自動(dòng)滅火系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行全面保護(hù)、設(shè)置煙控系統(tǒng)的前提下,火災(zāi)危險(xiǎn)性較低,經(jīng)模擬計(jì)算驗(yàn)證此區(qū)域可以作為人員疏散的“臨時(shí)安全區(qū)”,有類似此結(jié)構(gòu)的建筑體可以直接參考設(shè)計(jì),不用重復(fù)計(jì)算,以減少了性能化設(shè)計(jì)的工作量。通過對(duì)兩建筑不同火災(zāi)情況下人員安全疏散時(shí)間的計(jì)算和火災(zāi)煙氣的模擬,得出結(jié)論:采用現(xiàn)有防火措施,人員可以安全逃離,不過安全余度小,建議增加疏散門數(shù)量,增加疏散寬度以利于人員盡快疏散。增加疏散區(qū)域內(nèi)的應(yīng)急照明設(shè)施,提高照度,同時(shí)在不利樓層配備供人員應(yīng)急逃生的簡易過濾罐呼吸器和應(yīng)急照明燈。
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作者簡介:張麗麗(1981.6—),女,哈爾濱市民用建筑設(shè)計(jì)院,建筑設(shè)計(jì)師,長期從事建筑設(shè)計(jì)工作
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