大型公共建筑消防设计若干难点问题探析

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:张孝南
[导读] 摘要:随着我国城市化水平的突飞猛进,城市公共建筑的建设日新月异,已经成为对外展示城市文化、品牌形象及综合竞争力的重要途径。
        北京五豪世纪建筑设计有限公司海南分公司  海南海口  570100
        摘要:随着我国城市化水平的突飞猛进,城市公共建筑的建设日新月异,已经成为对外展示城市文化、品牌形象及综合竞争力的重要途径。然而公共建筑设计形式、功能越来越复杂多变,其中,消防设计对于保障公共建筑人身安全和财产的重要手段,结合建筑本身特点,充分有效的消防设计是现代化公共建筑的重难点。针对该情况,设计单位必须充分重视公共建筑消防设计中的难点,不断完善消防设计内容,提高消防设计能力,保障公共建筑的使用安全。
        关键词:大型公共建筑;消防设计;难点问题
        1公共的大型建筑的主要特点以及其主要的消防难点
        1.1造成火灾的原因比较复杂
        这类大型的公共建筑一般都有多个连续空间和叠加平面面积,且其结构内部的空间比较高,体量十分巨大。加之其往往汇集了多种使用功能,造成内部存在较多的消防隐患,可能的起火点不仅多而且分布范围十分广泛,故使得起火的原因十分复杂。
        1.2一旦发生火灾,火势会迅速蔓延
        在大型的公共建筑的内部往往具有多个竖向连续的空间结构,而这些连续空间在发生火灾时几乎等于烟囱的效果,会加剧火势的蔓延。而且建筑内所使用的建筑材料和装修材料各种各样,如木质地板或壁纸等,大多都是可燃易燃物,也会造成火势更加猛烈,且蔓延速度惊人。另外,在大型建筑的内部,有很多不可控烟气的流动通路,这就使得火灾发生时容易导致回流的产生,进一步导致了火灾范围的扩大以及蔓延速度的加快。
        1.3难以对人员进行及时的疏散
        由于大型建筑中人流量大,人员的密集程度比较高,且建筑空间较大,一旦发生火灾时,会同时有大量的人员需要通过楼梯等出口进行逃生,这往往会造成拥堵情况的发生,进而导致出现踩踏事故,进一步影响了有效的逃生时间。所以,在对大型的公共建筑进行消防设计时要相应地增加安全通道,加入并强化建筑疏散指引标识设计,确保人员的及时疏散。
        1.4难以开展有效的救援
        在火灾发生后,需要开展相关的救援工作时,大型建筑不仅空间范围大,且垂直距离也比较高,人员分布较为分散,人流可控性差,严重地影响了救援工作的效果。
        1.5难以及时发现火灾的发生
        大型的公共建筑由于空间多样功能复杂,使得常规使用的火灾探测装置无法及时对起火情况进行有效的探测。由于在火灾发生的初期,大量空气掺杂在烟气里,对烟气的温度和浓度有冷却和稀释的作用,使得无法及时触发相关的烟气及温度的传感器,造成对火灾的察觉和应对都存在严重的滞后性,无法及时有效地进行灭火。
        2大型公共建筑消防设计
        2.1中庭防火设计
        在超大中庭的设计通常为上下通高的设计模式,上下贯通的空间会为人们带来视觉的享受,但是在该设计模式下,如何既满足视觉效果的要求,又能够提高中庭的安全可靠性。在设计德州应用技术研究院综合楼。如图1所示,中庭为8层通高的开放空间,叠加防火面积为12000m2,超出了规范规定,但满足GB50016—2014《建筑设计防火规范》规定。
       
        图1德州应用技术研究院综合楼中庭
        经过与当地消防部门的沟通,采用了以下措施。中庭与周围连通空间进行防火分隔:采用1h防火隔墙,3.00h防火卷帘,火灾时能自行关闭的甲级防火门窗;中庭内不应布置可燃物;装修采用A级材料;中庭体积20000m³,排烟量取122000m3/h,大于按4次换气次数计算的排烟量;中庭回廊划分独立防烟分区,与中庭分开排烟;中庭通高区域即净高大于18m的高大净空场所设置自动扫描射水高空水炮灭火装置;中庭周边高度在8m的场所,设置自动喷淋灭火系统,喷头采用快速响应喷头;加强中庭火灾探测措施,设置红外双波段探测器,同时自动射流灭火装置已经设置了综合单片机及红外紫外复合传感技术,中庭内合计设置有2种火灾参数的探测器,可以可靠地对初期火灾进行监控和探测;中庭的主要电气线路上均设置电气火灾监控探测器,同时监控线路漏电电流及线缆温度,及时发现火灾隐患。通过建筑设计、防排烟设计、灭火系统设计、电气监控和探测等加强措施,达到满足美观与安全的目的。
        2.2相邻防火分区疏散出口设计
        在大型公共建筑的消防设计中,需要以最合理的方式安排疏散楼梯和安全出口的数量和位置。按照GB50016—2014《建筑设计防火规范》的要求,在设计中要求防火分区利用相邻分区的甲级防火门,可以将其作为安全出口或作为疏散宽度的补充。这给防火设计带来了很大的灵活性和操作性。同时也提升了疏散出口设计的安全性,在具体使用时,需要遵循3个原则。
        (1)该防火分区通向相邻分区的净疏散宽度小于需要疏散宽度宽度的30%,同时保证第二安全出口具有足够的疏散宽度。
        (2)两个防火分区之间需要设置防火墙。
        (3)建筑面积大于1000m2的防火分区,直通室外的安全出口不应少于2个,建筑面积不大于1000m2的防火分区,直通室外的安全出口不应少于1个。
        2.3设置准安全区
        大型公共建筑在设计中,存在空间大和功能复杂的特征,对消防功能提出了更高的需求,因此在消防设计中,引进了准安全区,在公共建筑中单独划分一块独立的区域作为缓冲地带,以此来作为集散地,准安全区本身并不存在火灾,并且火灾危险相对较少,可以为人们提供短暂停留的场所。通常情况下,下列地域可以作为准安全区。
        (1)下沉式广场,属于室外开敞空间,可以防止火灾的蔓延,并且在火灾发生时,有利于实现对人群的疏散。
        (2)避难走道。在建筑规定中明确指出,避难走道可以作为准安全区,该设计需要符合GB50098—2009《人民防空工程设计防火规范》,同时需要满足实体防火墙的设计需求。
        (3)顶棚步行街,具有防火分隔的功效,可以满足排烟需求,可以作为准安全区。
        (4)避难空间。高层建筑设计中,规定设置避难间,在发生火灾时,成为人们安全的避难领域。
        (5)屋顶露台,可以作为临时的避难场所,但是需要做好围护。
        在准安全区的设计中,部分区域不适合作为准安全区,其包括以下几个方面:(1)室内中庭,是指建筑内部庭院,如果在聚集大量人员的情况下,由于空旷和视野的清晰,容易导致人们出现更大的恐慌,继而造成更大的事故;(2)展厅防火隔离带,虽然具有防火作用,但两端的荷载较大,容易危及隔离带上人群的生命安全;(3)大堂属于通畅空间,但是高空坠物以及跨越楼层等因素导致其存在较高的安全风险;(4)剧院等候厅,其存在垂直跨度,具有平面狭长的特征,不利于人群的疏散。如大连东港D10地块项目250m超高层设计中,在21、37和53层分别设计了避难层,以此来为人们提供避难的空间,如图2所示。
       
        图2大连东港D10地块项目250m超高层避难层设置
        在避难层的设计中,内部装饰采用防火墙材料,避难层面积需满足设计避难人数避难的要求,同时在整体设计中,要求该层不允许占用,仅作为避难的场所,提升了建筑设计整体的安全性能。
        结束语
        消防系统是公共建筑使用安全最重要的内容,涉及建筑、结构、电气、给排水等各个专业,非常复杂且重要性大,需要作为重难点来攻克。随着建筑业信息科技不断发展,设计单位必须重视消防设计水平的提高,及时关注消防技术和设备的发展和应用,不断提高各专业消防设计人员水平,促进消防设计领域不断创新发展。
        参考文献
        [1]肖永汇.基于建筑消防设计问题的探讨分析研究[J].江西建材,2017(23):23-26.
        [2]姚涵文,孙高穹.小议住宅建筑与其他功能建筑合建条件下的消防设计[J].化学工程与装备,2017(11):245-246.
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