建筑安全的消防設計探微范文

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1初步解決方案

1．1C區建筑的定性

C區地上4層，建筑高度22．8m，其首層距離A區和B區的間距為12～22m，大于多層建筑與高層建筑的防火間距9m;C區二層～四層與A區和B區的間距為20～23m，大于高層建筑之間的防火間距13m。A區、B區、C區之間通過不燃燒的室外連廊連通。C區地上部分與A區、B區的間距能滿足各區之間的防火要求。C區地下主體已采用防火墻、下沉廣場和防火隔間與A、B區進行了防火分隔，C區所在的分隔區域內不含高層部分，且C區采用耐火極限為2．00h的樓板與地上建筑進行分隔。即C區地上與A、B區的防火間距滿足規范要求，地下也與A、B區進行了有效的防火分隔，且在首層設置有環形消防車道，其人員疏散、消防救援均與多層建筑相同，故可按多層建筑進行防火設計。

1．2疏散樓梯在首層不能直接通向室外

近年來，我國的大型商場設計理念已從傳統單一的百貨商店轉向綜合性的商業中心。這些現代化的商業中心通常集購物、休閑娛樂、運動、餐飲于一身，往往體量較大，造成建筑中部的疏散樓梯不能直接通向室外。可采取以下幾種措施解決人員疏散的問題。

將疏散樓梯通向臨時安全區A區有五部沿中庭布置的疏散樓梯無法直通室外，擬將該中庭首層設計為臨時安全區，以保證人員能安全地疏散，具體措施如下:

除首層外，各層中庭開口部位采用特級防火卷簾進行防火分隔。

負一層～五層鄰中庭的商鋪設計為獨立的防火單元，商鋪之間及與中庭之間采取防火分隔措施，控制負一層和首層商鋪建筑面積不大于200m2，二層～五層商鋪建筑面積不應大于300m2。中庭兩側商鋪內任一點到疏散出口的直線距離不大于15m。商鋪、輔助用房等開向中庭的門在火災時應能自動關閉。每個商鋪內均設置自動噴水滅火系統、火災自動報警系統以及機械排煙系統。

百貨商場或主力店等其他大型商業空間，應按建筑面積不大于4000m2，娛樂、影院、餐飲等按不大于2000m2劃分為獨立的防火分區，并采用防火墻與中庭進行分隔。必需的人流開口可采用防煙前室或特級防火卷簾分隔，當采用防煙前室時，前室兩側的門應為甲級防火門;當采用防火卷簾時，應采用兩道防火卷簾，且應一次降落到底。

首層不能直通室外的疏散樓梯至中庭的走道兩側應設置耐火極限不低于1．0h的墻體。

中庭區域內均設大空間自動掃描定位噴水滅火系統，宜采用紅外光束感煙探測器或吸氣式感煙探測器，消火栓應設消防軟管卷盤。中庭各層環廊內均應設置火災探測器，各環廊火災應急照明地面最低水平照度不應小于2．0Lx，首層環廊疏散指示應采用具有火災時能優化疏散路徑功能的集中控制型疏散指示系統。中庭頂部設置獨立的機械排煙系統，并宜在首層設置機械補風系統，其補風量不小于排煙量的20%。

中庭、各層環廊以及鄰中庭的各商鋪地面和墻面裝修應采用A級材料，其他部位的裝修不應低于B1級;頂棚為不燃或難燃材料，其承重結構的耐火極限不低于1．0h。

設置安全走道對于A區另六部無法直通室外的疏散樓梯，擬借鑒《人民防空工程設計防火規范》設置避難走道的方法，在首層設置3條相互貫通的安全走道。安全走道共設3個出口直接與室外相通，3條走道寬度之和14．7m。安全走道的裝修材料燃燒性能等級應為A級，走道兩側的墻體為耐火極限不低于1．5h的實體墻，或采用受自動噴水滅火系統保護的A類防火玻璃分隔。同時安全走道內設火災應急照明，設應急廣播和消防專用電話，設室內消火栓，并配備消防軟管卷盤;設疏散指示系統，并設疏散導光流標志。

1．3外廊及室外平臺作為安全出口的可行性

當前相關規范均未明確“室外安全區域”應具備的條件。在實際工程中，若室外區域在首層，可認為是安全區域;當建筑的地面有高差時，不同高差的室外地面也可認為是安全區域;但在對待非地面的室外平臺時，通常都比較慎重。若將室外區域確定為供人員疏散的安全區域應能滿足如下條件:(1)該區域處于室外空間;(2)該區域能容納建筑內疏散出來的人員暫時避難;(3)有能將該區域的人員疏散至遠離建筑的路徑。該項目二至五層均設有室外平臺將各區域連接在一起，各層室外平臺建筑面積在2648～8640m2之間，且各層平臺設計有寬5．9～17．9m的開敞樓梯可引導人員向地面疏散。為保證建筑整體的疏散能力，通向外廊和室外平臺的出口計入安全出口的寬度不應大于整層應設計安全出口寬度的30%。對于本建筑，各層室外環廊及平臺的面積、容納人數、室外疏散樓梯的寬度等條件如表1所示。表1中的容納能力按每平方米5人確定。按表1所示，平臺能容納人數約1．3～4．3萬人不等，而各區商鋪需要通過室外平臺疏散的人數不大于3000人，則外廊和室外平臺有足夠的疏散能力容納需要疏散出來的人員;且各層均有寬5．9～17．9m的室外疏散樓梯能保證將人員疏散至地面。故室外平臺和外廊可視為安全區域。

2火災場景分析與確定

2．1火源位置的設定在確定火源位置時，應考慮火災可能的規模、建筑內各功能區域的空間特點、疏散出口分布、起火樓層以及煙控措施等因素。綜合以上因素，共設置3個火源位置:火源位置A，火災位于地下一層A1－4防火分區精品店內;火源位置B，火災位于一層精品店內;火源位置C，火災位于一層主力店內。

2．2火災場景設定

根據設置的3個火源位置，分析確定了3組10個設定火災場景，火災均按t2快速火考慮，其火災增長系數α=0．04689kW•s－2。具體見表2。

2．3火災蔓延及煙氣模擬分析

運用火災動力學模擬軟件FDS(FireDynamicsSimulator)對建筑內的火災及煙氣蔓延情況進行模擬計算，得到各火災場景下的火災蔓延及煙氣流動狀態，見表2。由表2可得到如下結論:(1)地下一層發生火災時，在排煙系統和滅火系統有效啟動的情況下，首層步行街內可在較長時間(不低于30min)內維持安全的疏散環境，在排煙系統或滅火系統失效的情況下，首層步行街內的可用疏散時間會有較大減少，最低為11min;當五層部分防火卷簾失效時，在排煙系統和滅火系統有效啟動的情況下，首層和五層步行街內可在較長時間(不低于30min)內維持安全的疏散環境。(2)首層商場發生火災時，在排煙系統和滅火系統有效啟動的情況下，首層步行街內可在較長時間(不低于30min)內維持安全的疏散環境，在排煙系統和滅火系統失效的情況下，首層步行街內的可用疏散時間較少(最低僅為9min)。

2．4人員安全疏散分析根據建筑特點和人員荷載，結合火災模擬研究結果，計算在最不利情況下，建筑內各區域人員在現有疏散寬度和距離情況下所需要的疏散時間，為優化人員疏散方案提供設計參考依據。判定標準為:人員可用疏散時間tASET＞人員必需疏散時間tRSET。

可用疏散時間的確定可用疏散時間是指從火災發生到火災發展到致使建筑內某個區域達到人體耐受極限的時間。根據火災蔓延及煙氣流動狀態模擬分析計算結果，對應上述各參數的極限值，確定各火災場景下的人員可用疏散時間，其結果匯總見表3。

必需疏散時間的確定人員疏散的必需疏散時間tRSET一般可按公式(1)計算。tRSET=tA+tR+1．5×tM(1)該項目中設有火災自動報警系統，能夠對火災起到很好的監控作用。另外，該項目空間較大，人員視野較為開闊，且一般處于清醒狀態，通常在火災發生的初始階段就能被周圍人員發現，報警時間較短，建筑內的人員一般會在火災初期較快地感知到火情。因此，將火災報警時間(tA)保守地設為60s。同時建筑內設有聲音廣播系統，人員需要的行動準備時間較短，但考慮到建筑內的人員對建筑本身的疏散設施不熟悉等不利因素，將人員疏散響應時間(tR)保守地設定為120s。tM為疏散行走時間，直接采用疏散軟件PathFinder2009．2進行疏散模擬分析所確定的參數。必需疏散時間tRSET見表3。由表3可知:(1)在自動噴水滅火系統和機械排煙系統均有效的情況下，對于各個設定火災場景和疏散場景，人員均能夠在危險來臨之前通過安全出口疏散至安全區域。(2)當自動噴水滅火系統和機械排煙系統均失效時，建筑內部分人員疏散過程的安全性得不到保障。(3)為減少負一層火災的影響，除交通需要的中庭開口外，建議采用樓板分隔負一層和一層的中庭。

3結論

根據擬定的消防設計方案，對該大型商業綜合體進行了定性和定量分析，結論如下:

3．1C區地上與A、B區的防火間距滿足規范要求，僅靠室外不燃燒連廊及室外平臺連接。地下也與A、B區進行了有效的防火分隔，且在首層設有環形消防車道，C區地上4層，建筑高度為22．8m。其人員疏散、消防救援等條件均與多層建筑相同，故C區可按《建筑設計防火規范》進行防火設計。

3．2針對部分疏散樓梯在首層不能直通室外，設置臨時安全區和安全走道，能滿足人員疏散要求。

3．3建筑室外環廊和室外平臺面積足夠大，且有開敞樓梯引導人員向地面疏散，室外平臺和外廊可作為安全區域。為保證建筑整體的疏散能力，通向外廊和室外平臺的出口計入安全出口的寬度不應大于整層應設計安全出口寬度的30%。

3．4當自動噴水滅火系統和機械排煙系統均失效時，臨時安全區不能保證建筑內的人員完全安全地疏散到室外。為確保火災初期的滅火用水可靠，建議設置儲量不小于36m3的屋頂消防水箱。為保證機械排煙系統的有效運行，建議排煙風機應具備巡檢功能，并能將故障信號反饋至消防控制室內。此外，使用單位應切實加強對消防系統的維護保養，以保證火災時消防設施能有效工作。

作者：閆潔單位：保定市消防支隊