高層建筑火災(zāi)危險性分析范文
時間:2023-12-20 17:32:25
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇高層建筑火災(zāi)危險性分析,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關(guān)鍵詞:K-均值聚類;建筑物;FR
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.1672 3198.2016.22.087
0 引言
當前國家經(jīng)濟快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化建設(shè)已成為新時代的主題,隨著現(xiàn)代建筑中人員和財產(chǎn)的高度密集,一旦發(fā)生火災(zāi),火勢必將失去控制,造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失是不可估量的。為了盡可能的避免火災(zāi)事故的發(fā)生,如何對建筑物的火災(zāi)危險性分級成為人們?nèi)找骊P(guān)心的問題。
1 建筑物火災(zāi)危險性評判
近幾十年來,國內(nèi)外基于火災(zāi)安全科學(xué)及工程提出了許多理論預(yù)測方法,常用的評價建筑物火災(zāi)危險性的方法大致分為定性分析和定量分析方法。本文通過對36所建筑物進行評判,計算出火災(zāi)危險度FR,再利用K-均值聚類分析的方法進行分級。
2 K-均值聚類分析法
2.1 K-均值聚類分析的基本思想
K-均值聚類法的基本思想是:以K為參數(shù),將n個對象分割成K個簇,然后用某種原則進行修改,直到每個聚類中所有值與該聚類中心距離的總和最小,每個聚類的聚類中心就是每個聚類的均值。
2.2 K-均值聚類分析計算
3 用K-均值聚類分析法對建筑物火災(zāi)危險性分級
3.1 建筑物火災(zāi)危險性分級評判依據(jù)
本文用建筑火災(zāi)危險度(FR)來綜合評價建筑物的火災(zāi)危險性:
FR=(QnC+Qi)BLHDWR
3.2 K-均值聚類分析模型的建立與樣本分析
根據(jù)所參與的課題和實習(xí)資料,以及查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻的數(shù)據(jù)資料,選取了其中36所建筑物,計算出火災(zāi)危險度FR,再利用K―均值聚類分析的方法進行分級。其中,人員危險因子H和財產(chǎn)危險因子D分為取值1.5和1。通過K―均值聚類分析后,建筑物18、34為第一類,建筑物1、2、4、7、8、9、10、11、12、13、14、15、17、20、21、22、24、25、26、27、28、30、31、32、33、35、36為第二類,建筑物3、5、6、16、19、23為第三類,建筑物29為第四類。
4 結(jié)論
基于K-均值聚類分析法,將這36所建筑物分為4類,第一類是火災(zāi)危險性較大的建筑物,稱為Ⅱ級建筑物;第二類是火災(zāi)危險性最小的建筑物,稱為Ⅳ級建筑物;第三類是火災(zāi)危險性較小的建筑物,稱為Ⅲ級建筑物;第四類是火災(zāi)危險性最大的建筑物,稱為Ⅰ級建筑物。
參考文獻
[1]吳立榮.建筑火災(zāi)危險性評價研究[D].濟南:山東科技大學(xué),2006.
[2]毛春艷,周宗放.基于多級物元分析的高層建筑火災(zāi)風險評估[J].建筑科學(xué),2008,24(1):24 26.
[3]雍靜,陳亮,陳雙燕.建筑物火災(zāi)危險性分級方法的研究[J].現(xiàn)代建筑電氣,2010,(02).
篇2
關(guān)鍵詞:高層建筑;消防安全;防火;對策
中圖分類號:TU998.1 文獻標識碼:A
隨著性能化建筑防火設(shè)計的不斷發(fā)展,對于消防安全工作,目前國內(nèi)外許多科研機構(gòu),都逐步研究和深入了相關(guān)的人員疏散模型,是對建筑安全疏散設(shè)計提供了一種科學(xué)依據(jù)。隨著我國城市化建設(shè)進程飛速發(fā)展,特別是在近年國內(nèi)連續(xù)幾起高層建筑火災(zāi)發(fā)生的形勢下,高層建筑在國內(nèi)不斷增長,對于高層建筑內(nèi)人員的防火安全通道,高層建筑結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜,安全疏散問題研究變得尤為重要。高層建筑高度高、建筑面積大、人員眾多、用火用電量大,高層建筑發(fā)生火災(zāi)的因素遠較一般建筑火災(zāi)要復(fù)雜。隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,城市土地資源日趨緊張,城市人口的持續(xù)增長,提出人員疏散中一些實際性的問題。城市構(gòu)造逐步向高空延伸,高層建筑的消防安全所存在的諸多問題,使得我國城市高層建筑不斷地增多。目前,以及對火災(zāi)的預(yù)防和撲救措施,存在的火災(zāi)隱患是不容忽視的,是消防領(lǐng)域所關(guān)注的重點問題。
1 高層建筑火災(zāi)危險性分析
1.1 安全疏散困難
高層建筑的特點,垂直疏散距離長,人員集中,疏散到地面需要較長的時間,疏散時容易出現(xiàn)擁擠情況。火災(zāi)案例分析表明,高層建筑層數(shù)多,被煙薰死的,占火災(zāi)死亡人數(shù)的一半以上。將人員疏散到地面所需的時間較長,容納的人員較多。而且建筑面積大,發(fā)生火災(zāi)時煙氣和火勢向上蔓延快,而火災(zāi)發(fā)生時人們大量涌向樓梯,且易竄入樓梯間,增加了疏散難度,在火災(zāi)時必須切斷電源,平時使用的普通電梯,停止使用。因此,火災(zāi)發(fā)生時,電梯必須停止使用,只能通過樓梯進行疏散,高層建筑的安全疏散主要靠樓梯。而樓梯的容納量有限,必然會踩踏事件,發(fā)生擁堵,極有可能被煙火熏死或燒死,來不及疏散的人員,后果是相當嚴重的。
1.2 可燃物較多
圖書館、高級旅館、檔案樓、辦公樓、科研樓等高層建筑,一旦起火,發(fā)煙量大,燃燒猛烈,一般室內(nèi)裝修家具等可燃物較多,火災(zāi)容易蔓延。據(jù)測定,在火災(zāi)初起階段,高層建筑因空氣對流在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s。樓梯間、管道井、電梯間、風道、排風道、電纜井等豎向井道部位,一旦發(fā)生火災(zāi)就好像一座座高聳的煙囪,如果防火分隔或防火處理不好,成為火勢迅速蔓延的途徑。如一座高100m的高層建筑,煙氣能在半分鐘內(nèi)達到頂層。在無阻擋的情況下,在燃燒猛烈階段,煙氣沿樓梯間或豎向管井擴散速度為3~4m/s。高溫狀態(tài)下,熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5~0.8m/s,火勢的蔓延擴大速度也相應(yīng)增加。風速增大,據(jù)測定:距地面高度10m處風速為5m/s,建筑物越高,風速越大,30m處風速為8.7m/s,60m處風速為12.3m/s,90m處風速為15m/s。日本在做過燃燒試驗,在幾分鐘內(nèi)就能把每層3500m2的二十三層大樓都充滿煙氣。
1.3 撲救難度較大
高層建筑發(fā)生火災(zāi)時,火災(zāi)現(xiàn)場煙霧濃、熱輻射強、火勢向上蔓延的速度快和途徑多,當火勢擴大,消防隊員難以堵截。室內(nèi)消防水量顯然不足,形成大面積火災(zāi)時,消防隊員使用的滅火救護設(shè)施往往不易達到建筑高度。撲救高層建筑火災(zāi),需要利用消防車從室外進行補給,消防水帶耐壓能力常常不能適應(yīng)需要,主要立足于室內(nèi)消防給水設(shè)施。此外,建筑物如果沒有安裝消防電梯,由于受到各種條件的限制,消防隊員則需要“全副武裝”的通過樓梯沖上高層,撲救的難度很大。不僅速度慢,體力消耗大,還會與向下疏散的人流,不能及時到達著火層進行撲救,發(fā)生對撞而延誤時間,消防器材也不能隨時得到補充,均將嚴重影響撲救。建筑高度高,特別是消防水供給量,達不到要求時會延誤滅火的時機。火災(zāi)時,現(xiàn)有消防車輛及設(shè)備滿足不了滅火需要,空間范圍內(nèi)會充滿大量的煙氣及水蒸氣,不能及時控制火勢而造成火災(zāi)撲救困難。而此時,據(jù)統(tǒng)計,各類排煙設(shè)備的自動切斷使得通道內(nèi)的排煙更加困難,火災(zāi)中約70%~80%的人員是由于煙氣中毒而窒息死亡的。
2 高層建筑防火對策
2.1 消防設(shè)計把關(guān)
在進行高層建筑設(shè)計過程中,考慮防火安全,必須結(jié)合建筑的各種功能要求,做好防火設(shè)計。設(shè)計人員進行防火設(shè)計,應(yīng)嚴格按照高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求。在進行高層建筑的防火設(shè)計時,合理劃分防火分區(qū),總體布局要保證暢通安全,安全疏散路線要簡明直接。設(shè)計單位的各級負責人,不得上報審批或交付使用,應(yīng)對工程的防火設(shè)計負責,凡不符合設(shè)計防火規(guī)范的工程設(shè)計,盡量做到建筑物隔斷、內(nèi)部裝修、家具、陳設(shè)的不燃化或難燃化,以減少火災(zāi)的發(fā)生和降低蔓延速度,控制可燃物的存放數(shù)量。采用先進可靠的自動報警系統(tǒng),以保證火災(zāi)時結(jié)構(gòu)的耐火支持能力和分區(qū)的隔火能力,并正確地處理安裝位置及聯(lián)動控制功能。構(gòu)造設(shè)計要使建筑物的基本構(gòu)件應(yīng)具有足夠的耐火極限,保證足夠的消防用水量和最不利點的滅火設(shè)備所需要的水壓,做好建筑物室消防給水系統(tǒng)的設(shè)計。
2.2 施工階段監(jiān)督檢查
凡承攬工程的施工單位,對建筑工程的技術(shù)措施、防火構(gòu)造和消防措施等,必須嚴格按照經(jīng)消防設(shè)計審核,不得擅自更改。合格的設(shè)計圖紙進行施工,施工中,需要變更設(shè)計時,以及暗敷的消防電源線路等,如因材料、設(shè)備等不滿足設(shè)計要求,施工單位應(yīng)與設(shè)計單位、建設(shè)單位、公安消防監(jiān)督機關(guān)共同協(xié)商,采取相應(yīng)的變更措施。對防火結(jié)構(gòu)的設(shè)置于吊頂,保護層,或管井內(nèi)防火分隔物,必須認真做好施工和監(jiān)督檢查記錄。
2.3 加強消防設(shè)施維護
高層建筑在使用過程中,包括結(jié)構(gòu)安全、設(shè)備更新等,其設(shè)備一般都有定期的維修檢查制度。對于消防設(shè)施,防止需要其發(fā)揮作用時失靈,更應(yīng)定期檢查維修,平時不用易暴露問題,因為消防設(shè)施都在發(fā)生火災(zāi)時發(fā)揮作用,將會造成不可彌補的損失。特別是現(xiàn)代化的消防設(shè)施,如火災(zāi)自動報警和防排煙設(shè)備、滅火系統(tǒng)、防火門、消防泵、防火卷簾和消火栓、消防控制室和儀表設(shè)備等,設(shè)專人定期測試檢查,凡失靈損壞的要及時更換,維修、確保完整好用,都應(yīng)該有嚴格的檢查制度,并建立檔案記錄每次檢查情況。
結(jié)論
隨著城市人口的不斷增長,高層建筑的迅猛發(fā)展,土地資源的緊張,已成為社會發(fā)展的必然趨勢。與此同時,在高層建筑消防安全設(shè)計中不僅要在圖紙上消除火險隱患,遏制和杜絕群死群傷等事故發(fā)生。而且,要在主觀意識上預(yù)防火險隱患,能夠有效減小人員疏散時間長度,需要進行更為深入地研究。
參考文獻
[1]張鵬,朱昌明.高層建筑危急情況下的電梯疏散系統(tǒng)[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2004.
篇3
關(guān)鍵詞:城市;消防;風險;評估;分析
隨著海南國際旅游島建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略,海南進入一個新的重要發(fā)展機遇期,作為海南省的省會城市,海口市也進入了一個全新的快速發(fā)展建設(shè)期。隨著城市發(fā)展的進一步深化,??谑谐鞘腥丝诿芏葘⒃絹碓酱螅ㄖ镌絹碓矫芗?,道路交通和能源設(shè)施布局也越來越復(fù)雜,加上經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展,海口市將積聚越來越多的危險源,甚至是重大危險源,根據(jù)對2000年至2009年的??谑谢馂?zāi)統(tǒng)計[1],海口市的火災(zāi)呈現(xiàn)出多發(fā)性、破壞性和復(fù)雜性的特點和趨向。進行城市消防風險評估對科學(xué)有效地進行城市消防規(guī)劃、部署和制定消防法規(guī),對于城市建設(shè)和社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展具有保證和促進作用。
一、城市消防風險評估
(一)消防風險定義
本文引用了2004年聯(lián)合國環(huán)境減災(zāi)署關(guān)于風險的定義[2],將城市消防風險定義為火災(zāi)與城市脆弱性之間相互作用而導(dǎo)致公民人身、財產(chǎn)、公共安全等受到侵害以及經(jīng)濟活動中斷、環(huán)境破壞等有害結(jié)果或預(yù)料損失發(fā)生的可能性。以城市為基本評價單元的城市消防綜合風險評估涵蓋火災(zāi)危險性、脆弱性以及防控火災(zāi)能力的三個內(nèi)容。
(二)城市消防風險分析
1、城市火災(zāi)危險性分析
據(jù)我國歷史上發(fā)生的火災(zāi)統(tǒng)計,可以看出,誘發(fā)城市火災(zāi)的各類因素,諸如城市用電、燃氣管網(wǎng)、易燃易爆化學(xué)物品單位等的誘發(fā)性越強,則城市火災(zāi)危險性越大,火災(zāi)風險水平越高。
2、城市脆弱性分析
氣象因子與火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展背景有著密不可分的相互關(guān)系,其中相對濕度、降水量和風速等是最直接相關(guān)的因素。隨著城市化進程不斷加快,城市經(jīng)濟、人口、現(xiàn)代化建筑、社會財富等集中的城市特點更加突顯,一旦發(fā)生火災(zāi),尤其是重特大火災(zāi)事故,不僅容易造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失,而且容易產(chǎn)生嚴重的社會影響和政治影響。城市的脆弱性增強,風險水平增高。
3、城市防控火災(zāi)能力分析
一般而言,消防經(jīng)費投入得越多,火災(zāi)防控措施越得當,城市防控火災(zāi)能力越強,消防風險水平越低。本文認為城市防控火災(zāi)能力應(yīng)從消防站建設(shè)、消防供水、消防通訊、消防車通道、消防裝備、消防力量、醫(yī)療救護、消防經(jīng)費投入、消防教育培訓(xùn)以及城市消防遠程監(jiān)控等方面加以衡量。
篇4
關(guān)鍵詞:高層建筑;消防;安全現(xiàn)狀;防火對策
中圖分類號: TU97 文獻標識碼: A 文章編號:
高層建筑雖然為城市的經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)帶來生機,但是也增加了城市消防安全的困難和負擔。由于高層建筑的建筑容積率增大,容納人數(shù)多,縱向交通容量有限,且外部開放空間面積較少,因此,在發(fā)生地震,火災(zāi)等突發(fā)災(zāi)害時,避難和消防難度較大,特別是高層建筑中各種原因引起的火災(zāi)造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。所以現(xiàn)在高層建筑的火災(zāi)問題及其防治措施越來越受人們矚目。
一、高層建筑的火災(zāi)危險性分析
1、發(fā)生火災(zāi)概率較大
高層建筑內(nèi)部功能一般較為復(fù)雜, 用電設(shè)備繁多, 存在多種著火源和大量可燃物, 如管理不善, 很容易發(fā)生火災(zāi)。特別是一些建筑面積較大、層數(shù)較多的高層公共建筑, 情況就更為復(fù)雜, 存在大量的火險隱患, 一旦發(fā)生火災(zāi), 將會造成嚴重后果。
2、火災(zāi)蔓延途徑多,煙霧火勢擴散快
高層建筑內(nèi)部建有樓梯間、電梯井、管道井、電纜井、排氣道、垃圾道等豎向管井,發(fā)生火災(zāi)時,強力的撥氣作用使之成為煙霧蔓延的主要途徑,建筑越高,蔓延速度越快。另外,由于高層建筑多采用固定窗或無窗玻璃幕墻,局部空間封閉較好,燃燒產(chǎn)生的高溫極易使之發(fā)生爆燃,造成火勢突變,長時間燃燒還將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)倒塌。
3、火災(zāi)疏散困難,容易造成重大傷亡事故
為了滿足多種功能需要和實現(xiàn)整體藝術(shù)效果,高層建筑往往形成建筑平面布局多樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且建筑物本身層數(shù)多,垂直距離遠,內(nèi)部容納人數(shù)多,疏散通道數(shù)量有限,發(fā)生火災(zāi)時人員難以在較短的時間內(nèi)全部撤離危險區(qū),容易造成傷亡事故。
4、火災(zāi)荷載大,消防裝備條件有限,火災(zāi)撲救難度大
高層建筑平面布局和立體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,內(nèi)部可燃物多、火災(zāi)荷載大,易形成大面積立體火災(zāi),長時間燃燒可能發(fā)生爆燃和建筑倒塌,在很大程度上影響了人員疏散和火災(zāi)撲救。另外,受消防裝備舉高和遠射能力限制,如果超過消防裝備的極限高度,則無法從室外實施撲救,進一步加大了火災(zāi)撲救難度。
二、高層建筑消防安全現(xiàn)狀
1、 消防設(shè)計先天不足
高層建筑中不乏始建年代比較久遠的建筑, 因而要按現(xiàn)行規(guī)范改造起來比較困難, 有的根本無法達到現(xiàn)行規(guī)范要求。有些建筑, 因設(shè)計人員對消防技術(shù)規(guī)范了解不深、業(yè)務(wù)不扎實、知識更新不及時,設(shè)置的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和火災(zāi)自動噴水滅火系統(tǒng)不符合現(xiàn)行規(guī)范要求, 使高層建筑在圖紙上就已存在消防安全隱患。
2、消防設(shè)施設(shè)置不完善
一些高層建筑中設(shè)置的火災(zāi)自報警系統(tǒng)、火災(zāi)自動噴水滅火系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng), 由于缺乏有效的維修保養(yǎng), 故障頻發(fā), 丟失損壞現(xiàn)象嚴重, 已形同虛設(shè), 無法使用。很多老式高層建筑通常設(shè)置敞開樓梯間或一幢建筑只有一個樓梯, 僅有少部分設(shè)置成封閉樓梯間, 但沒有按規(guī)范設(shè)置防火門, 極少設(shè)置防煙樓梯間。
3、建筑物防火分區(qū)不規(guī)范、耐火等級低
有些高層商用建筑任意劃分防火分區(qū)或者不設(shè)防火分區(qū), 導(dǎo)致起火后不能將火災(zāi)控制在局部區(qū)域內(nèi), 不能有效阻止火災(zāi)在水平和垂直方向的蔓延; 建筑外墻和內(nèi)部裝修大量采用可燃物, 無形中使建筑的火災(zāi)荷載增大, 增加了火災(zāi)撲救的難度; 有些不法建筑商為了自身利益的最大化, 采購一些未經(jīng)質(zhì)監(jiān)部門認證的不合格消防消控設(shè)備, 特別是消火栓、消防水帶、防火門、防火卷簾、自動消防煙溫感探頭等設(shè)施, 以次充好, 使建筑物消防工作質(zhì)量難以保證,給火災(zāi)預(yù)防和撲救帶來重大隱患。
4、高層建筑消防管理問題亟待解決
高層建筑內(nèi)各種消防設(shè)施種類多, 功能繁雜, 需要嚴格和規(guī)范的訓(xùn)練才能掌握, 而高層建筑的消防安全管理一般是委托物業(yè)公司負責管理。物業(yè)公司人員流動較大, 人員文化水平低, 責任心較弱, 消防知識不足, 技能訓(xùn)練不到位, 在這種情況下, 若想使高層建筑的消防設(shè)施設(shè)備能夠完好運行和及時報警、及時處理相當困難。
三、高層建筑消防防火對策
1、做好消防設(shè)計工作
(1)合理布置高層建筑總體布局和防火分區(qū)
總平面布置中的主、附體關(guān)系, 該建筑與四周建筑的間距及車道的設(shè)置等等, 均屬于防止蔓延和迅速撲救密切相關(guān)的問題, 也是進行建筑設(shè)計方案時須首先考慮的重要因素之一。合理的總平面布置,不但有利于火災(zāi)撲救, 而且對防止火勢蔓延有極大幫助。設(shè)計時需不折不扣執(zhí)行。
防火分區(qū)是延緩火勢蔓延的重要措施, 包括水平和豎向兩種。水平防火分區(qū)是應(yīng)用防火墻、防火門及防火卷簾等將各樓層在水平方向分隔為兩個或幾個防火分區(qū), 根據(jù)《高規(guī)》要求, 每一分區(qū)內(nèi)要相應(yīng)裝設(shè)使防火門能自動關(guān)閉的裝置, 并且在建筑施工時, 要做到防火卷簾安裝時, 卷筒與梁、卷筒與墻壁之間不能留有縫隙, 能充分發(fā)揮其防火、阻煙作用。豎向防火分區(qū)主要指對建筑內(nèi)部的垃圾井、風道(排煙、正壓送風)、水井(水管井)、電井(強、弱電)及樓、電梯間實行防火阻隔(水井、電井要求封堵) , 最大限度地降低火勢蔓延速度, 控制火災(zāi)面積。
(2)確保建筑耐火能力
《高規(guī)》規(guī)定, 一類高層建筑的耐火等級為一級,二類高層建筑耐火等級不低于二級, 在高層建筑防火設(shè)計中應(yīng)保證建筑物的耐火等級, 使火災(zāi)發(fā)生時建筑物結(jié)構(gòu)在較短時間內(nèi)不會損壞, 為人員疏散贏得時間, 同時也可減少火災(zāi)損失。設(shè)計中除了應(yīng)首先保證主體結(jié)構(gòu)的耐火能力之外, 還須對天棚、墻面等裝修部位的耐火性能給予充分的考慮。為了追求建筑外觀效果, 部分高級公寓和住宅采用了玻璃幕墻, 國內(nèi)外建筑界對此頗有爭議(日本、德國等國家明文規(guī)定禁止使用)。其中部分原因在于玻璃幕墻不但因抽風作用而成為火勢蔓延的途徑, 而且在火災(zāi)發(fā)生后, 常常等不到人員疏散完畢, 幕墻就已達到耐火極限而向下掉落, 嚴重影響人群的疏散。
(3)加強自然排煙設(shè)計及安全疏散設(shè)施設(shè)置
目前, 高層建筑中玻璃幕墻和豎向管道常常成為火勢蔓延的途徑, 造成火勢跳躍防火分區(qū), 擴大火災(zāi)損失; 其次, 大量高層建筑火災(zāi)證明了煙是高層建筑火災(zāi)中最大的殺手。因此, 防排煙設(shè)計與安全疏散設(shè)施的設(shè)置是高層建筑防火設(shè)計中十分重要的環(huán)節(jié)。有關(guān)規(guī)范明確規(guī)定電梯前室及相關(guān)地方增設(shè)防排煙系統(tǒng), 疏散樓梯增設(shè)正壓送風系統(tǒng)。此外, 還要加強自然排煙設(shè)計。自然排煙是一種經(jīng)濟、簡單、易操作的排煙方式, 宜優(yōu)先采用; 但由于樓梯間存在熱壓差(即煙囪效應(yīng)) , 煙氣往往充滿樓梯間, 使人們無法疏散, 因此, 要求樓梯間有一定的開窗面積, 且排煙窗應(yīng)設(shè)在墻面上方, 同時要求能方便開啟。除了按規(guī)定設(shè)置不同形式的、數(shù)量足夠且分布合理的疏散樓梯外, 必須在防火門及疏散通道前上方及其附近設(shè)置明顯的指示標志, 以使人員能順利疏散。
(4)加強硬件設(shè)施管理, 增強人員消防意識
規(guī)范的防火設(shè)計、完善的消防設(shè)施, 是高層建筑防火的前期條件, 但要預(yù)防火災(zāi)發(fā)生, 將火患降到最低, 關(guān)鍵還在于后期的管理以及人們的防患意識。“ 防患于未燃”最為關(guān)鍵。在高層建筑長期使用過程中, 內(nèi)部的管理者應(yīng)該做到: ( 1) 定期檢測, 消除隱患。任何設(shè)備在使用的過程中, 都不可避免地會出現(xiàn)這樣和那樣的問題, 消防設(shè)施、設(shè)備也是一樣, 因此, 堅持由專門機構(gòu)進行定期檢測, 才能發(fā)現(xiàn)存在的隱患問題, 及時整改, 保證設(shè)施、設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。
2、更新改造, 不斷完善
裝修、改建使高層建筑內(nèi)部環(huán)境不斷發(fā)生變化, 相應(yīng)的消防設(shè)施、設(shè)備也要隨著保護對象的變化而進行完善和補充。( 3)正確操作、做好維護。設(shè)施、設(shè)備是由人來操作的, 按照《中華人民共和國消防法》的規(guī)定, 消防控制室的操作人員一要固定, 二要經(jīng)過消防專業(yè)培訓(xùn), 并取得合格證后才能上崗; 上崗人員要正確熟練地掌握消防設(shè)施設(shè)備的性能、使用方法、一般故障的排除等專業(yè)技能, 并堅持做好日常維護保養(yǎng), 及時發(fā)現(xiàn)、排除影響設(shè)施設(shè)備運行的不安全因素。此外, 還要通過宣傳教育等方法, 增強人們的消防安全意識。高素質(zhì)的人員是高層建筑防火安全的軟件保證, 增強人們的防患意識與責任感, 對于消防安全十分重要。除了要樹立牢固的消防安全意識, 還應(yīng)該增強人員自防自救能力, 加大逃生知識普及力度, 從而減少火災(zāi)發(fā)生時的人員傷亡及財產(chǎn)損失。
隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,土地資源的減少,城市人口的不斷增多,高層建筑的迅猛發(fā)展已成為社會發(fā)展的必然趨勢。與此同時,防火安全工作也越來越重要,不僅要在設(shè)計之初消除火災(zāi)隱患,而且要在思想上提高預(yù)防火災(zāi)的意識,遏制和杜絕群死群傷等重特大惡性火災(zāi)事故的發(fā)生,不要讓血的悲劇一次次重演。
參考文獻:
[1] 田映龍. 高層建筑消防安全現(xiàn)狀及防火對策分析[J]. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟. 2009(20)
篇5
【關(guān)鍵詞】醫(yī)用供氧裝置 建筑防火設(shè)計 探討
【Abstract】Based on the increasing application in medical institutions in the new molecular sieve oxygen adsorption process principles, fire risk analysis, combined with The current specification, this paper described the construction of medical oxygen equipment in the fire service should ensure that fire safety design of technical requirements.
引 言
隨著社會的日益發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,作為民生事業(yè)的醫(yī)療機構(gòu)無論是數(shù)量上還是在規(guī)模上都在不斷擴大,醫(yī)療保障條件得到了不斷完善,與此同時醫(yī)用氧氣的需求量也隨之急劇增大。伴隨著醫(yī)療手段和技術(shù)的改進,促使新型分子篩吸附制氧工藝的出現(xiàn),并逐步取代原有瓶裝供氧及液態(tài)供氧等方式。由于目前國家消防技術(shù)標準對上述醫(yī)用制氧裝置建筑設(shè)計無相關(guān)規(guī)定,在工程的消防設(shè)計和審核中很難把握,本文對醫(yī)用供氧裝置建筑的消防設(shè)計進行探討。
一.醫(yī)用供氧方式簡介
醫(yī)用供氧按其發(fā)展進程經(jīng)過了氧氣瓶直接進入病房或手術(shù)室的初級供氧方式,
到瓶裝(或液氧)集中規(guī)模供氧,到現(xiàn)代的采用變壓吸附技術(shù)制氧并直接連續(xù)供氧的發(fā)展過程。集中供氧基本可分為如下三種方式:
1、由高壓氧氣瓶組經(jīng)氧氣匯流排減壓集中供氧 (瓶裝氧氣由專業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn),經(jīng)運輸?shù)结t(yī)院供氧房);
2、由液氧儲槽經(jīng)液氧汽化器氣化、減壓、穩(wěn)壓后集中供氧(液氧由專業(yè)廠生產(chǎn),經(jīng)專業(yè)運輸工具運到醫(yī)院供氧房);
3、由變壓吸附制氧設(shè)備生產(chǎn)醫(yī)用氧氣,直接連續(xù)供氧;
早期的集中供氧基本上都采用第一種方式。上個世紀80年代,隨著大型制氧機的增多和專業(yè)氣體供應(yīng)站的興建,液氧氣化供氧逐漸成為氧源豐富地區(qū)醫(yī)療機構(gòu)重要的供氧方式;上個世紀90年代以來,隨著變壓吸附技術(shù)的成熟,這種醫(yī)療機構(gòu)自己擁有制氧設(shè)備的供氧方式馬上得到醫(yī)院的青睞。前兩種供氧方式的氧源主要是利用低溫空氣分離方法由專業(yè)廠房生產(chǎn)(與醫(yī)院非為一體),供醫(yī)療使用。變壓吸附制氧則是利用吸附劑對同一壓力混合氣體中不同氣體成分的吸附量、吸附速度、吸附力等方面的差異和吸附劑對不同氣體組成的吸附容量隨壓力而變化的特性,將空氣中的氧、氮分離,提取其中的氧氣,供給醫(yī)療使用。工藝簡單,設(shè)備先進,體積小,供給方便,經(jīng)濟性較高(單位體積成本為瓶裝供氧的1/4,為液氧集中供氧的1/2)。
二.醫(yī)用制氧裝置及建筑的火災(zāi)危險性
氧氣是助燃氣體,主要表現(xiàn)是其強氧化性,與氧化劑發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng),會使接觸到的可燃物(特別是油脂等碳氫化合物)自燃,在一定條件下還會引起金屬的燃燒,因此其生產(chǎn)和儲存的火災(zāi)危險性類別為乙類??梢?其危險性主要體現(xiàn)在高壓壓縮氣體且具有強氧化性。傳統(tǒng)的低溫制氧法生產(chǎn)流程復(fù)雜,設(shè)備繁多,且在低溫、高壓的狀態(tài)下進行,會放出大量的熱,如冷卻不良即會形成著火源。也可能在生產(chǎn)過程中操作不當也易因產(chǎn)生的火花或火源遇到氧氣加速燃燒導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。另外,醫(yī)療機構(gòu)儲存的氧氣鋼瓶,液氧儲罐均為較高壓力的壓力容器,一旦泄露也極易導(dǎo)致爆炸,特別是高壓氧氣流遇到油脂、有機物等,在運輸儲存使用諸多環(huán)節(jié)上存在較大的安全隱患,安全保障條件要求較高。
新型的變壓吸附制氧是在常溫低壓(氧氣緩沖罐壓力0.4―0.45MPA)下運行,工作原理是:采用5A沸石分子篩為吸附劑。5A沸石分子篩的晶體是籠型結(jié)構(gòu),有非常發(fā)達的晶穴。在晶穴中具有非常強的陽離子和氧負離子,構(gòu)成了極性極強的極性分子篩,而氧和氮是非極性分子。當氧氮通過5A極性分子篩時,在極性分子的作用下,氧氮產(chǎn)生了誘導(dǎo)偶極,和沸石分子篩的極性偶極作用產(chǎn)生一種誘導(dǎo)力,容易極化的氮產(chǎn)生的誘導(dǎo)力遠遠大于氧產(chǎn)生的誘導(dǎo)力,因此5A分子篩對氮的吸附容量大于對氧的吸附容量,使氮被5A沸石分子篩先吸附而富集于分子篩的固相中,氧富集于非固相中這就是氧的產(chǎn)品氣。5A沸石分子篩還具有加壓時對氮的吸附容量增加,減壓時吸附容量減少的特性。因此又采用對沸石分子篩加壓時吸附氮,減壓時氮從分子篩中解吸出來的方法來變壓吸附制氧。上述工藝的改進大大地降低了供氧的火災(zāi)危險性。但是因為氧氣是助燃氣體,生產(chǎn)、儲存中將其確定為乙類火災(zāi)危險性,且有一定的壓力,如操作管理不善,會導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸的發(fā)生。場所的設(shè)置如不很好地防止火災(zāi)的蔓延及減少火災(zāi)、爆炸造成的危害,也會不同程度地危及醫(yī)院及醫(yī)務(wù)人員和就醫(yī)者的安全。
三.現(xiàn)行規(guī)范的相關(guān)規(guī)定
目前我國現(xiàn)行的消防技術(shù)規(guī)范對醫(yī)用變壓吸附制氧裝置建筑標準尚未做具體規(guī)定,原GB20030―91《氧氣站設(shè)計規(guī)范》也只是適用于工業(yè)用低溫空氣分離制氧氧氣站的設(shè)計,液氧氣化站房的設(shè)計和匯流排間的設(shè)計。對現(xiàn)有民用醫(yī)療建筑附設(shè)的變壓吸附制氧裝置建筑無具體規(guī)定;現(xiàn)行GB50045―95(2005年版)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中第4.2.6條也只是對液氧儲罐間進行了簡單規(guī)定。即“總?cè)萘坎怀^300M3時,儲罐間可一面貼臨所屬高層建筑外墻建造,但應(yīng)采用防火墻隔開,并應(yīng)設(shè)直通室外的出口”;JGJ49―88《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》第4.0.7條規(guī)定,“供氧房宜布置在主體建筑的墻外,并應(yīng)遠離電源、火源和易燃、易爆源”。此條規(guī)定沒有明確具體的設(shè)置要求。尤其對變壓吸附供氧這種新型醫(yī)用供氧裝置的消防安全保障狀態(tài)形成了無章可循。據(jù)不完全統(tǒng)計僅BZY高效系列醫(yī)用制氧裝置近三年在北京等全國各醫(yī)療機構(gòu)就銷售安裝71處125臺套。為做到用氧的可靠、安全、經(jīng)濟、便捷,消防安全保障標準有待于盡快實施。
四.醫(yī)用制氧裝置建筑防火設(shè)計探討
醫(yī)療機構(gòu)附屬制氧建筑主要包括制氧設(shè)備間、氧氣儲存間等。醫(yī)用供養(yǎng)方式簡介中前兩種集中供氧方式現(xiàn)行規(guī)范中已有明確規(guī)定。由于制氧工藝的改進、醫(yī)療機構(gòu)中心供氧系統(tǒng)的要求,以及現(xiàn)代城市建筑緊湊的原因,變壓吸附供氧系統(tǒng)設(shè)置的建筑不應(yīng)距醫(yī)療機構(gòu)主體建筑很遠,完全按照現(xiàn)行規(guī)范相關(guān)條款執(zhí)行是不科學(xué)、不經(jīng)濟、不合理的,而且現(xiàn)在新式的制氧工藝多為低壓,緩沖罐儲存的氧氣為氣態(tài)且儲量較小(一般緩沖罐容量為5M3左右,壓力一般不大于1Mpa),因此醫(yī)用制氧裝置建筑在現(xiàn)有規(guī)范要求框架下,按照性能化設(shè)計理念,應(yīng)從以下方面滿足消防安全要求:
1、供氧設(shè)備間易單獨修建,耐火等級不應(yīng)低于二級。如貼鄰其它建筑修建,應(yīng)采用防火墻進行分隔,且屋頂構(gòu)件應(yīng)采用耐火極限不低于1.00h的不燃燒體,其與貼鄰建筑相通的門應(yīng)采用甲級防火門,貼鄰建筑相鄰房間不應(yīng)設(shè)置經(jīng)常有人房間及儲存油脂、有機物和大量可燃物的房間;且氧氣緩沖儲罐總?cè)莘e不應(yīng)大于200M3(標準狀況下);
2、供氧設(shè)備間(包括變壓吸附設(shè)備、氧氣緩沖罐)嚴禁設(shè)在地下或半地下建筑及醫(yī)療建筑的底層;與火源和甲乙類爆炸危險場所的間距應(yīng)不小于場所與醫(yī)院相應(yīng)建筑的間距;單獨修建時,與其它建筑的防火間距可按現(xiàn)行規(guī)范適當放寬,具體可依周邊建筑的結(jié)構(gòu)、功能決定,當氧氣緩沖儲罐總?cè)莘e不大于200M3(標準狀況下)時間距不限,當氧氣緩沖儲罐容積大于200M3時按乙類火災(zāi)危險性場所確定防火間距;新建醫(yī)院和舊有醫(yī)院改造時供氧裝置間可設(shè)置在建筑的頂層或屋面上,并應(yīng)設(shè)獨立的防火分區(qū)。(事實上變壓吸附制氧裝置氧氣緩沖儲罐的容量一般不超過標準狀況下50M3;《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006第3.1.2條條文解釋中對氧氣的儲量小于50M3時且存在的濃度小于每立方米5升時,可不按乙類場所考慮)。
3、供氧設(shè)備間應(yīng)設(shè)置排風系統(tǒng),按每小時3次換氣量設(shè)計,排風口與送風口間距不應(yīng)小于5米;
4、儲罐、制氧設(shè)備與輸氧管道之間應(yīng)設(shè)緊急切斷裝置,并與消防報警控制系統(tǒng)聯(lián)動,在供氧區(qū)域內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時停止供氧;
5、供氧裝置的供電負荷按相應(yīng)醫(yī)療機構(gòu)供電負荷確定,電氣控制裝置和照明配電線路等按現(xiàn)行的國家標準《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,應(yīng)為22區(qū)火災(zāi)危險區(qū);設(shè)置防雷防靜電接地裝置;
6、供氧設(shè)備間內(nèi)裝修應(yīng)全部采用A級裝修材料;
結(jié) 語
總之,目前使用分子篩變壓吸附制氧,工藝技術(shù)上已經(jīng)成熟且操作簡單、維護方便,如果在建筑設(shè)置上采用文中上述各項消防措施,且在日常應(yīng)用中嚴格管理,使用中嚴格操作規(guī)程,應(yīng)能保證消防安全。
參考文獻:
GB20030―91《氧氣站設(shè)計規(guī)范》
GB50045―95(2005年版)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》
篇6
關(guān)鍵詞:建筑外立面造型與構(gòu)造;天井;中庭;豎井;防火設(shè)計及措施
中圖分類號:TU54 文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract:Based on the shape and construction of the building facade and the internal courtyard and atrium buildings of architectural features, in-depth analysis of the fire risk, combined with the actual Project construction, raised relatively well on vertical building fire Design and prevent vertical fire spread technical measures.
Key Words:Shape and structure of the facade; courtyard; atrium; shaft; fire safety design and measures
建筑物發(fā)生火災(zāi)時,其蔓延擴大方式通常分為橫向蔓延和豎向蔓延;橫向蔓延可以通過控制防火分區(qū)面積和采用防火墻及防火門進行有效的防火分隔來降低危害程度;豎向蔓延的途徑較多,也較難設(shè)防,一旦火勢蔓延開則極易形成立體火災(zāi),從而不利于開展有效,快捷的疏散和營救,給人們生命財產(chǎn)安全造成不可估計的損失。本篇重點就是探討建筑豎向的防火設(shè)計和防止火災(zāi)豎向蔓延的有效措施,以便大家在今后的設(shè)計中能有所啟發(fā)。
一、建筑火災(zāi)豎向蔓延的途徑
建筑物發(fā)生火災(zāi)時,其豎向蔓延基本上都是沿建筑外墻及外墻上的門窗洞口,建筑幕墻,中庭、天井和各類管道井等部位上下擴大的,其中尤為中庭和天井的火災(zāi)最不易控制,造成的危害也最大。
二、建筑豎向防火分區(qū)的概念及劃分
2.1 豎向防火分區(qū)的概念:
為把火災(zāi)控制在一定的樓層范圍內(nèi),沿建筑物高度方向劃分的防火分區(qū)稱為豎向防火分區(qū)。
2.2 豎向防火分區(qū)的主要防火分隔物:
具有一定耐火能力的鋼筋混凝土樓板,其中一級耐火等級建筑樓板的耐火時限不小于1.5小時,二級耐火等級建筑樓板的耐火極限不小于1.0小時。
三、防止建筑外墻構(gòu)造材料引發(fā)火災(zāi)或助燃材料引發(fā)立體火災(zāi)
近年來,由于各地紛紛響應(yīng)“綠色建筑,節(jié)能建筑”的倡導(dǎo),在建筑護構(gòu)造中大量采用保溫節(jié)能材料,現(xiàn)在市場上的保溫材料零零種種,許多保溫材料的隔熱保溫性能良好,價格適中,施工方便,但耐火性能較差,不能達到A級或B1級的燃燒等級標準,但許多設(shè)計師為了讓建筑能通過節(jié)能審查,或是甲方一味考慮經(jīng)濟和施工工期等原因,在實際工程中大量采用不符合規(guī)范或是不完全符合規(guī)范的保溫節(jié)能材料和構(gòu)造做法,給日后人員的生命和財產(chǎn)留下了極大的安全隱患。諸如2010年11月發(fā)生在上海靜安區(qū)的高層公寓大火,正是因為該公寓在施行節(jié)能改造,外墻正在進行節(jié)能保溫材料的改造施工,所采用的節(jié)能保溫材料正是燃燒等級不符合規(guī)范要求的材料,結(jié)果由于電焊工的不慎操作引燃易然的塑料維護網(wǎng),進而引燃外墻的保溫材料,火勢迅速蔓延擴大,很快,濃煙和大火就沿外墻將整棟大樓包圍并吞噬,消防營救又未能在短時間內(nèi)迅速有效的展開,結(jié)果釀成慘劇,至今仍發(fā)人深省。因此除加強設(shè)計人員的消防安全意識和專業(yè)技能之外,還應(yīng)加大監(jiān)管和審查的力度,堅決杜絕不符合國家和地方安全等級的建筑材料被大量采用。
四、防止火災(zāi)沿外墻門窗洞口豎向蔓延的措施
4.1 下層窗口上沿應(yīng)設(shè)置寬度不小于1.0米的防火挑檐或在上下層窗口之間設(shè)置外挑陽臺;
4.2 減小上下層窗口的面積;
4.3 盡量不設(shè)計落地窗,如設(shè)計落地窗應(yīng)加大其下層窗口的上沿高度,使上下層窗間墻的高度不小于0.8米;
4.4 盡量不設(shè)計玻璃幕墻,如設(shè)計玻璃幕墻應(yīng)采取必要的防火分隔措施;
五、防止火災(zāi)由玻璃幕墻豎向蔓延的措施
5.1 窗間墻、窗檻墻的填充材料應(yīng)采用不燃燒材料,當其外墻面采用耐火極限不低于1.0小時的不燃燒材料時,其墻內(nèi)填充材料可采用難燃燒材料;
5.2 無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻,應(yīng)在每層樓板外沿設(shè)置耐火極限不低于1.0小時,高度不低于0.8米的不燃燒實體裙墻;
5.3 玻璃幕墻與每層樓板和隔墻處的縫隙,均應(yīng)采用防火封堵材料嚴密填實。
六、中庭、天井的防火設(shè)計
由于天井和中庭而引發(fā)的火災(zāi)逐年上升。諸如2000年日本“千日”百貨大樓和2004年巴拉圭亞松森“伊瓜博拉尼奧斯”超市造成重大的財產(chǎn)損失和人員傷亡的火災(zāi)是層出不窮。在我們分析這些傷亡慘重的火災(zāi)案例,總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)時,我們不難發(fā)現(xiàn)天井及中庭這種新穎的建筑形式在火災(zāi)中起的負面效應(yīng),它的出現(xiàn)雖創(chuàng)造了一種嶄新的建筑形式,但同時也帶來了特殊的火災(zāi)危險性。為此,針對這種以建筑內(nèi)部空間為核心綜合多種功能的空間結(jié)構(gòu)形式一一天井及中庭,我們應(yīng)當采取切實有效的防范措施,保證其安全。
6.1 中庭、天井的概念及特點:
天井――圍合建筑中被建筑包圍的露天庭院;亦或定義為短邊長度不小于6m(或半徑不小于6m),橫截面積不小于100m2,且其共享層數(shù)不少于三層的室內(nèi)庭院。
中庭――天井上加上屋蓋后形成的閉合空間即構(gòu)成中庭,中庭是建筑中貫通上下層的共享空間,亦可稱為“四季廳”。中庭與天井最大的區(qū)別就是中庭的上部帶有頂蓋,形成了一個室內(nèi)相對封閉的庭院。
中庭的特點:屬建筑內(nèi)部貫通多個樓層的空間,多數(shù)以屋頂或外墻的一部分采用鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕,將陽光引入并充滿建筑內(nèi)部空間,其用途不可特定。
6.2 天井及中庭的火災(zāi)危險性:
火災(zāi)發(fā)生后將會在中庭空間內(nèi)不受限制的急劇蔓延擴大,煙塵迅速擴散至中庭貫通的整個空間,造成人心恐懼,疏散危險;另由于中庭空間較高,火災(zāi)探測和自動滅火較為遲緩,極易形成立體燃燒,一旦屋頂塌陷后,就會形成天井的煙囪效應(yīng),難以準確確定起火點,屋頂?shù)顾蛏⒙涞牟A斐啥蝹?,給滅火救援帶來嚴重困難。天井及中庭的建筑形式能使建筑的內(nèi)部空間達到最大范圍連接性,并形成整體的內(nèi)部空間視覺效果以及大面積自然采光,其莊重美觀、內(nèi)部采光性能好、環(huán)境舒適,但同時也帶來了一系列新的問題,潛在著較大的火災(zāi)危險性,主要表現(xiàn)在:
6.2.1 功能復(fù)雜,可燃物大量存在
天井和中庭大部分都設(shè)置于賓館和商貿(mào)樓等公共場所,為了滿足諸多功能的需求,建筑標準高,內(nèi)部裝修豪華,在裝潢過程中,為追求效果,大量使用木質(zhì),化纖及高分子合成等易燃、可燃材料,這樣大大增加了建筑物內(nèi)的火災(zāi)荷載,發(fā)生火災(zāi)時極易形成氣體火災(zāi)且難以控制。
6.2.2 人員眾多,物資集中,易造成重大傷亡和財產(chǎn)損失
天井和中庭由于環(huán)境舒適、裝潢美觀、交通方便,深受廣大群眾喜愛,天井和中庭部位人員相對密集,如發(fā)生火災(zāi),由于場所較大且人員擁擠,極易引起混亂,造成重大人員傷亡。同時天井及中庭相對開放,如防火分區(qū)不合理,發(fā)生火災(zāi)時極易蔓延擴大,從而造成重大的財產(chǎn)損失。
6.2.3 流動人員眾多,交通復(fù)雜,疏散難度大
具有天井及中庭的建筑一般都采用電梯、自動扶梯為主要的垂直交通工具?;馂?zāi)時因斷電致使電梯和自動扶梯不能使用,人員只能依賴樓梯進行緊急疏散。然而,這類建筑一般供人員使用的步行樓梯設(shè)計時位置安排的比較隱蔽,每天進出的大量非固定人員對樓內(nèi)結(jié)構(gòu)不熟悉?;馂?zāi)時,大量人員同時疏散,極易出現(xiàn)擁擠、混亂,造成疏散通道堵塞,加上火場內(nèi)煙氣濃度大,有害氣體成分多,極易造成群死群傷的悲慘局面。
6.2.4 易形成“煙囪效應(yīng)”,加快煙火蔓延速度
天井及中庭空間形似煙囪,當大樓發(fā)生火災(zāi),室內(nèi)火場溫度升時,往往形成“煙囪效應(yīng)”,風助火勢,火借風威,煙氣順著中庭快速向垂直和水平方向擴散,造成豎向、橫向延燒。
6.2.5 建筑綜合性強,功能復(fù)雜、多變,防火設(shè)計困難
近年來,建筑功能均向著多元化、綜合性的方向發(fā)展,即融餐飲、娛樂、辦公、住宿與購物于一體,場所眾多,功能復(fù)雜,防火設(shè)計涉及多類場所,涵蓋各個方面。加之此類建筑在規(guī)劃階段往往為敞開式大空間設(shè)計,各樓層和各部分的使用功能是建設(shè)方按建成后的出售或租賃情況再作功能進行劃分,使用的靈活性相對較大,這樣給防火設(shè)計帶來了相當大的困難,建筑防火設(shè)計人員在設(shè)計之初不能控制后期的使用性質(zhì),不能充分考慮各類場所的防火設(shè)計,給整個建筑在后期使用時帶來了潛在的火災(zāi)危險性。
6.3 關(guān)于天井及中庭的防火分區(qū)問題
關(guān)于天井的防火措施在現(xiàn)行的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中并沒有明確規(guī)定,考慮到天井及中庭上下連通各層,其防火分區(qū)應(yīng)著重考慮豎向分隔。因此,當建筑采用天井時其防火分隔措施可以采用以下兩種:一是參考《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中對中庭防火分區(qū)的要求,在天井周圍設(shè)置耐火極限大于3小時的防火卷簾進行防火分隔,對于人員較多,設(shè)置防火卷簾會影響人員疏散的回廊等處可采用水幕系統(tǒng)。對水幕系統(tǒng)的設(shè)計要求是一定要形成水幕帶,其有效寬度不應(yīng)小于6m,噴頭布置不少于3排,噴頭的供水強度為2―3L/S?m 。水幕系統(tǒng)的啟動可采用自動或手動開啟裝置,確?;馂?zāi)發(fā)生時水幕系統(tǒng)起到防火隔煙作用。由于此方案所需防火卷簾分隔的區(qū)域面積較大,經(jīng)濟性不理想,加之防火卷簾、水幕系統(tǒng)還受產(chǎn)品質(zhì)量、后期管理維護等方面的因素影響,通常不傾向于此方案;另一種方案是在進行天井設(shè)計時對天井的寬度進行規(guī)定,使其滿足防火間距的要求,即在多層建筑中天井寬度應(yīng)大于等于6米×6米,在高層建筑中天井寬度應(yīng)大于13米×13米,并將天井四周砌1.2米的防火墻,同時在每層樓板處設(shè)置防火挑檐。而天井兩側(cè)的敞開樓梯和自動扶梯將上下各層連通,因此應(yīng)在敞開樓梯和自動扶梯四周設(shè)置防火卷簾。
6.4 天井與中庭的防火設(shè)計:
高層建筑物中庭的防火分區(qū)面積,應(yīng)按上、下層連通的面積疊加計算,當超過一個防火分區(qū)面積時,應(yīng)符合下列規(guī)定:
房間與中庭回廊相通的門、窗,應(yīng)設(shè)能自行關(guān)閉的乙級防火門、窗;與中庭相通的過廳、通道等,均應(yīng)設(shè)置乙級防火門或采用耐火極限大于3.0小時的防火卷簾進行防火分隔;
中庭各層回廊均應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動噴淋滅火系統(tǒng),并應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施。
6.5 天井與中庭的防排煙問題
火災(zāi)統(tǒng)計資料說明,天井及中庭建筑尤其以煙氣的火災(zāi)危險性最大,火災(zāi)死亡的人數(shù)中,由于煙熏死亡的占一半以上,在被火燒死的人當中多數(shù)也是因為先中毒、窒息暈倒后被火燒死的。因此在天井及中庭設(shè)計一種合理的煙氣控制系統(tǒng)以阻止著火空間的熱氣流和有毒煙氣通過中庭向公共空間擴散是極其重要的。天井及中庭的排煙設(shè)計方法通常分自然排煙和機械排煙兩種:
自然排煙:凈空高度小于12米且具備自然排煙條件的中庭可采用自然排煙方法,以減少煙氣層化現(xiàn)象;可開啟的天窗或高側(cè)窗的面積之和不應(yīng)小于該中庭圍合地面面積的5%;排煙窗應(yīng)具有方便開啟的裝置,如自動啟閉,集中控制,與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動啟閉。
如投資許可或建筑裝修美觀要求,則建議采用機械排煙措施較為穩(wěn)妥。
機械排煙:不具備自然排煙條件或凈空高度超過12米的中庭;排煙量計算要求:中庭體積小于17000立方米時,其排煙量按其體積的6次/小時換氣計算;中庭體積大于17000立方米時,其排煙量按其體積的4次/小時換氣計算;但最小排煙量不應(yīng)小于102000立方米/小時;另排煙風機應(yīng)與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動控制。
6.5.1 天井的防排煙。由于天井是不帶頂蓋,因此在排煙方面具備良好的自然排煙條件。多層建筑中的天井,由于天井高度低,完全具備自然排煙條件,因此可不考慮機械排煙。而高層建筑中的天井,考慮到如建筑低層發(fā)生火災(zāi)時,煙氣在上升過程中極有可能竄入較高樓層,可將煙氣引入建筑四周的回廊(或陽臺),回廊與中庭之間設(shè)置擋煙垂壁,將回廊作為貯煙倉,并在回廊內(nèi)設(shè)置機械排煙系統(tǒng),將煙氣排除。
6.5.2 中庭的防排煙。中庭的防排煙設(shè)計是一個比較復(fù)雜的問題,它建筑高度和中庭形式的影響較大,綜合考慮各方面因素,筆者認為要較為理想的是采用自然排煙、機械排煙相結(jié)合的綜合排煙法。設(shè)計時可在中庭四周的回廊(或陽臺)與中庭之間設(shè)置擋煙垂壁,將回廊作為貯煙倉,并在回廊內(nèi)設(shè)置機械排煙系統(tǒng),將煙氣引入回廊后排除,而其它樓層則與中庭采用卷簾等防火分隔方法封閉起來?;乩煞乐拱l(fā)生火災(zāi)房間的煙氣進入中庭,卷簾等防火分隔可防止煙氣堅向蔓延,而在中庭的頂部設(shè)置面積大于中庭地面面積5%的天窗或高側(cè)窗,統(tǒng)一將煙氣排至室外。但這種排煙方法對中庭的高度有一定的限制,一般可在多層建筑中使用。而當中庭高度過高時,由于火災(zāi)初期煙氣溫度較低,煙氣在上升過程中遇冷(如受空調(diào)影響等)而使其密度加大。當熱煙氣流到與其密度相等的空氣高度時便轉(zhuǎn)由水平方向擴展并隨著溫度的降低還會下降,使得煙氣無法從頂部高窗排到室外。因此,對于使用性質(zhì)極為重要的建筑在投資條件許可的情況下,雖然具有開啟外窗的自然排煙條件,仍應(yīng)采用可靠的機械防煙裝置。
6.6 中庭鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的保護
在中庭的防火設(shè)計中還應(yīng)充分考慮各種類型中庭結(jié)構(gòu)本身的消防安全。中庭鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要承受的是采光玻璃,對其所需的耐火極限應(yīng)根據(jù)中庭在建筑物中的位置、中庭內(nèi)火災(zāi)荷載的大小、以及鋼結(jié)構(gòu)對主體建筑的影響提出了不同的要求。對于中庭上部就是主體高層建筑的,其鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限應(yīng)不小于1.5小時(參照樓板的耐火極限要求),采光玻璃也應(yīng)為1小時以上的防火玻璃,對于展覽館、商場等火災(zāi)荷載較大的建筑物的中庭,其鋼結(jié)構(gòu)耐火極限應(yīng)更高些,而辦公樓、賓館等建筑的中庭,其鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的要求可適當降低,封閉式中庭,其鋼結(jié)構(gòu)可不予保護。目前常用保護措施有三種:一是冷卻法。設(shè)置噴淋系統(tǒng),火災(zāi)情況下對結(jié)構(gòu)實施冷卻保護。但對于設(shè)置了噴淋系統(tǒng)保護的中庭在考慮其應(yīng)具有充分排煙量的同時,還應(yīng)于中庭頂棚部分設(shè)計有效的“貯煙倉”。否則,火災(zāi)情況下噴淋設(shè)備會因其周圍空間溫度達不到動作溫度而無法自動打開;二是噴涂法。將防火涂料直接噴涂在構(gòu)件表面,形成保護層,使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限達到或大于1小時;三是包封法。外包不燃燒材料,使構(gòu)件達到規(guī)定的耐火極限。
七、建筑豎向井道的防火分隔措施
7.1 建筑中豎向井道的種類:
電梯井、電纜井、管道井、排煙井、送風井、排氣井、垃圾道。
7.2 豎向井道的火災(zāi)危險性:
因為豎向井道貫通建筑的上下各層,火災(zāi)時極易形成煙囪效應(yīng),造成火勢沿垂直方向迅速蔓延擴大,發(fā)展成立體火災(zāi),給人員疏散和滅火救援造成困難,直接危害人體生命和經(jīng)濟財產(chǎn)的安全。
7.3 豎向井道的防火措施:
電梯井應(yīng)獨立設(shè)置,井內(nèi)嚴禁敷設(shè)可燃氣體和甲、乙、丙類液體管道,并不應(yīng)敷設(shè)與電梯無關(guān)的電纜、管線等。電梯井道壁除開設(shè)電梯門洞和通氣孔洞外,不應(yīng)開設(shè)其他洞口,電梯門不應(yīng)采用柵欄門。向大開間開門的電梯宜在門洞外側(cè)設(shè)置甲級防火卷簾,或采用耐火時限不低于2.0小時的耐火時限墻圍合成電梯前室,將電梯和大空間隔開;
電纜井、管道井、排煙井、送風井、排氣井、垃圾道等豎向管道井,均應(yīng)分別獨立設(shè)置,其井道壁應(yīng)為耐火時限不低于1.0小時的不燃燒體,開設(shè)在井道壁上的檢查門應(yīng)采用丙級防火門;
建筑高度不超過100米的高層建筑,其電纜井、管道井應(yīng)每隔2~3層在樓板處用相當于地、樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔;建筑高度超過100米的高層建筑,應(yīng)在每層樓板處采用相當于樓板耐火極限的不燃燒體進行防火分隔;
電纜井、管道井與房間、走道等相連通的孔洞,其空隙部分應(yīng)采用防火材料填塞密室;
垃圾道宜靠外墻設(shè)置,不應(yīng)設(shè)在樓梯間內(nèi),垃圾道的排氣口應(yīng)直接開向室外。垃圾斗宜設(shè)在垃圾道前室內(nèi),該前室應(yīng)采用丙級防火門,且垃圾斗應(yīng)采用不燃燒材料制作,并能自行關(guān)閉。
八、結(jié)束語
綜上所述,在建筑設(shè)計過程中,應(yīng)加強設(shè)計人員的消防安全意識和專業(yè)技能,還應(yīng)加大政府職能部門的監(jiān)管和審查力度,堅決杜絕不符合國家和地方安全等級的建筑材料被大量采用;對帶有天井和中庭的建筑,在進行防火設(shè)計時,除了保證其美觀實用的基礎(chǔ)外,還必須依照國家規(guī)范及地方標準充分考慮到防火分區(qū)、防排煙和對鋼結(jié)構(gòu)的保護,從而有效解決建筑物豎向防火設(shè)計及采取正確的防止火災(zāi)豎向蔓延的措施,以保護人們生命和財產(chǎn)的安全。
參考文獻
[1]惠忠玉.現(xiàn)代消防管理手冊[M].北京:企業(yè)管理出版社,1996.
[2]《淺析建筑物天井及中庭的防火設(shè)計》歐陽浩.程道鵬.《攀枝花學(xué)院學(xué)報》.2007.
篇7
關(guān)鍵詞:建筑施工現(xiàn)場;起火原因;火災(zāi)危險性;消防安全管理
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,各地新建、擴建、改建、裝修的工業(yè)與民用建筑的數(shù)量和規(guī)模都在不斷的擴大,在滿足人們物質(zhì)文化生活需求的同時,由于建筑行業(yè)具有臨時性強,作業(yè)條件變動大,現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜等高危行業(yè)的特點,容易引發(fā)各類事故,造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。近期,建筑施工現(xiàn)場火災(zāi)爆炸事故時有發(fā)生。央視配樓火災(zāi)、上海靜安路教師公寓火災(zāi)等都引起了很大的社會影響。本文對近年來全國建筑施工現(xiàn)場起火原因進行了分析,根據(jù)分析結(jié)果和工作實踐中發(fā)現(xiàn)的建筑施工現(xiàn)場火災(zāi)危險性,提出了建筑施工現(xiàn)場消防安全管理的一些措施和對建筑施工企業(yè)進行消防安全管理的一些措施。開展對建筑施工現(xiàn)場起火原因分析,一方面有助于從源頭上了解建筑施工現(xiàn)場起火的原因,在日常消防安全管理中有針對性的開展工作,避免發(fā)生火災(zāi);另一方面對火災(zāi)過后有針對性的開展火災(zāi)原因調(diào)查工作有一定的指導(dǎo)意義。
1建筑施工現(xiàn)場火災(zāi)危險性分析
(1)建筑物密集且耐火等級低。由于施工現(xiàn)場局限性強,人員多,現(xiàn)場內(nèi)的辦公室、員工休息室、職工宿舍、倉庫等建筑相互毗鄰或者成“一”字形排列,并且這些建筑大都為臨時性,而且都是三、四級耐火等級簡易結(jié)構(gòu)的建筑物;還有一些職工宿舍與重要倉庫和危險品庫房相毗連,甚至臨時建筑物相互間隔只是用三合板等材料簡易隔開;也有的職工宿舍只有一個安全出口,一旦失火,勢必造成嚴重后果[6]。
(2)易燃、可燃材料多,火災(zāi)蔓延速度快。由于施工工藝的要求,工地上往往需要使用、存放大量的易燃易爆及有毒材料、如木材、刨花、油漆,乙炔瓶等。特別是近年來新型建筑裝修裝飾材料的不斷應(yīng)用,使得施工現(xiàn)場的火災(zāi)荷載增加。加之一些建筑工地雇傭外來民工,吃住在工地,生活用品中很多都是易燃可燃材料。因此,一旦發(fā)生火災(zāi),勢必造成猛烈燃燒,迅速蔓延。
(3)明火作業(yè)多。建筑施工中普遍采用電、氣焊割、電爐、噴燈等明火設(shè)備,極易引燃工地上存放的易燃材料。更有甚者,部分施工現(xiàn)場存在違章使用明火的現(xiàn)象。例如,進行電焊、氣焊的工作人員無證上崗,操作時不采取必要的安全措施,甚至在火災(zāi)危險場地沒有事先辦理動用明火審批手續(xù),特別是一些改擴建以及建筑內(nèi)部裝飾裝修工程,沒有嚴格的消防安全管理,甚至邊營業(yè)邊施工。
(4)用電設(shè)備多,用電負荷大。建筑施工中常用的機械設(shè)備如塔式起重機、井架、龍門架、攪拌機,電焊機等種類多、用電量大,且隨著便攜式電動工具的普遍使用和臨時照明的需要,若安全用電措施不當,線路超負荷,容易造成導(dǎo)線絕緣層過熱或短路形成電火花。引燃周圍可燃物。
(5)施工現(xiàn)場消防設(shè)施不足。施工現(xiàn)場,建筑物處于已經(jīng)開始建設(shè)但仍未竣工的階段,消防設(shè)施不完善。一旦發(fā)生火災(zāi),建筑設(shè)計中的消防設(shè)施往往不能發(fā)揮作用。特別是對高層建筑,其發(fā)生火災(zāi)后,一般主要依靠建筑內(nèi)的消防設(shè)施進行火災(zāi)撲救,而施工中的高層建筑,其消防設(shè)施尚不完善,因此其火災(zāi)撲救就更為困難。
(6)施工現(xiàn)場消防安全管理不到位。雖然大部分施工工地消防安全管理制度健全,但也只是掛在墻上,沒有真正落到實處。
(7)施工人員安全素質(zhì)較低,消防安全意識差。部分施工企業(yè)負責人的消防安全意識淡薄,消防安全素質(zhì)較差,不知道自身的消防安全職責。在進行施工現(xiàn)場檢查時,大部分施工負責人認為一切都是建設(shè)企業(yè)的事,根本與自己無關(guān),消防部門不應(yīng)該管,主觀上舍不得投入資金,購置必備的消防器材。同時施工人員多為臨時性職工,文化素質(zhì)較低。據(jù)統(tǒng)計建筑企業(yè)中從業(yè)人員約3500萬人,其中大約有2500萬人是來自農(nóng)村的勞動力,專業(yè)人才占職工的比例只有5%左右,大量的沒有經(jīng)過全面職業(yè)培訓(xùn)和嚴格安全教育的勞動力涌向建筑業(yè)成為施工人員。他們消防安全意識淡薄,不了解基本的消防知識,消防安全管理工作落實困難。
2建筑施工現(xiàn)場消防安全管理措施
(1)合理規(guī)劃施工現(xiàn)場的消防安全布局,最大限度地減少火災(zāi)隱患。一要針對施工現(xiàn)場平面布置的實際,合理劃分各作業(yè)區(qū),特別是明火作業(yè)區(qū)、易燃、可燃材料堆場、危險物品庫房等區(qū)域,設(shè)立明顯的標志,將火災(zāi)危險性大的區(qū)域布置在施工現(xiàn)場常年主導(dǎo)風向的下,風側(cè)或側(cè)風向[7,8]。
(2)加強對明火的管理,保證明火與可燃、易燃物堆場和倉庫的防火間距,防止飛火。對殘余火種應(yīng)及時熄滅。
(3)加強對電焊、氣焊操作管理。電、氣焊作為特殊工種,操作人員必須持證上崗,在操作時應(yīng)將工作點周圍的可燃物清理干凈,并配備滅火器材派專人看守,作業(yè)完后,應(yīng)認真檢查現(xiàn)場,防止陰燃著火。
(4)加強電氣設(shè)備管理。建筑工地電氣設(shè)備雖多為臨時性的,也必須由電工進行安裝和修理,經(jīng)專業(yè)人員檢查合格后方可通電使用。嚴禁將電線敷設(shè)在可燃物上,檢查中發(fā)現(xiàn)可能引起火花、短路、發(fā)熱和絕緣損壞等情況,必須立即修理。
(5)加強對生石灰和易燃物品的管理。生石灰是一種易被忽視的點火源,當生石灰遇水發(fā)熱時形成的高溫足以引燃附近的可燃物,因此生石灰附近不可堆放可燃物。
(6)施工現(xiàn)場應(yīng)嚴禁吸煙,吸煙應(yīng)在吸煙室或安全地點。
(7)施工現(xiàn)場留出必要的防火間距加強現(xiàn)場道路的管理,保證發(fā)生火災(zāi)時消防車輛通行。
(8)臨時工棚應(yīng)單獨設(shè)置,并配備消防工具和器材有條件的應(yīng)設(shè)蓄水池。
3對建筑施工企業(yè)的消防安全管理措施
篇8
國家自然科學(xué)基金作為國家資助基礎(chǔ)研究的主渠道之一,多年來一直重視將基礎(chǔ)研究與國家經(jīng)濟建設(shè)整體目標的緊密結(jié)合,并積極促進國際合作與學(xué)術(shù)交流,先后在重大項目、重點項目和面上項目等多個層次上資助了土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究,在諸多方面取得了積極的進展和成果。同時,隨著國家“科教興國”重大戰(zhàn)略的實施,國家自然科學(xué)基金也將會有更大的投入用于土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)學(xué)科前沿的研究。
土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究進展近年來國家自然科學(xué)基金對土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的資助主要有以下幾個方面。
.1 城市與工程減災(zāi)基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵科學(xué)問題研究國家自然科學(xué)基金在城市與工程減災(zāi)前沿領(lǐng)域持續(xù)地資助了大量的基礎(chǔ)研究課題,“八五”期間由中國地震局工程力學(xué)研究所胡聿賢和謝禮立兩位院士主持收稿日期:200∞9—的重大項目“城市與工程減災(zāi)基礎(chǔ)研究”,較為集中地體現(xiàn)了我國這一領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的進展。全國近20所高等院校和科研院所、五座示范或典型城市的100多位專家學(xué)者投入了歷時4年的研究,在以下研究方面取得了積極的成果。
.1.1 災(zāi)害的危險性分析與損傷評估理論研究地震、風、洪水、海潮、洪澇、滑坡、泥石流、火、燃爆、巖溶、塌陷、地基變形等各種自然災(zāi)害或人為災(zāi)害的成災(zāi)環(huán)境,成災(zāi)模式,災(zāi)害性荷載的特點和分布規(guī)律,并建立了相應(yīng)的危險性評估理論和方法,探討了災(zāi)害形成機制和傳播規(guī)律,以及它們對工程結(jié)構(gòu)和社會經(jīng)濟的影響,具體內(nèi)容為:(1)建立了確定城市極值風速的兩種危險性評估方法一組合概率法和風場函數(shù)法。(2)提出了基于地理信息系統(tǒng)(GIS)和人工智能的地震危險性分析理論,建造了地震構(gòu)造信息系統(tǒng)(SⅡS),從而使現(xiàn)有的地震危險性分析方法和地震區(qū)劃分法無論從精度上還是效率上都有了新的突破。
通過實踐和理論分析,對建筑物的火災(zāi)和煙氣形成機理以及燃氣爆炸規(guī)律進行了研究,編制了建筑物煙氣控制系統(tǒng)的計算機程序和燃爆災(zāi)害預(yù)測模型。
.1.2城市與工程的災(zāi)害特征及抗災(zāi)分析理論研究城市與工程體系的災(zāi)害特征和抗災(zāi)分析理論,具體有:(1)研究了地下管網(wǎng)等生命線系統(tǒng)在地震作用下的反應(yīng)分析方法,提出了考慮地震動場空間相關(guān)特性和局部場地條件影響的生命線系統(tǒng)地震危險性分析方法以及管網(wǎng)破損狀態(tài)的概率分析理論,對地上生命線系統(tǒng)進行了供水系統(tǒng)的地震損失分析研究。
研究并提出了城市多種災(zāi)害損失的評估模型。
在調(diào)查分析抗震結(jié)構(gòu)造價變化的基礎(chǔ)上提出了不同重要性建筑抗震設(shè)防的最佳標準。(4)研究了城市中地震觸發(fā)滑坡、巖溶塌陷、采空區(qū)塌陷以及地震火災(zāi)和滲萬方數(shù)據(jù) 水引發(fā)滑坡等災(zāi)害鏈現(xiàn)象,并提出了相應(yīng)評估方法。
研究并提出包括斜拉橋等大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的抗震分析和隔震控制方法。
.1.3災(zāi)害荷載作用下工程結(jié)構(gòu)可靠度與優(yōu)化設(shè)計理論研究多種災(zāi)害作用下工程結(jié)構(gòu)的可靠度和優(yōu)化理論,包括:(1)研究了抗災(zāi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的特點與抗災(zāi)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)防水平,進行了抗災(zāi)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)防荷載與最優(yōu)化設(shè)防可靠度的對比分析。(2)研究并對比了高層建筑在風和地震作用下的可靠度分析結(jié)果。
研究并提出了結(jié)構(gòu)災(zāi)害荷載可以近似為無限粗糙荷載的設(shè)想,并給出了相應(yīng)荷載下的結(jié)構(gòu)體系可靠度計算的近似方法。(4)根據(jù)水工結(jié)構(gòu)特點,研究了壩址空間隨機地震動場模型,地震動合成方法以及在平穩(wěn)和強度非平穩(wěn)空間隨機地震動場假定下建立了計算相應(yīng)的結(jié)構(gòu)反應(yīng)和抗震可靠度方法。(5)對鐵路工程提出了滑坡、泥石流、洪水等災(zāi)害的工程預(yù)報方法,并建立了相應(yīng)的路段可靠度分析方法。
.1.4典型城市與重大工程綜合防災(zāi)示范研究選擇汕頭、鎮(zhèn)江、鞍山、唐山四座具有不同特色的中等城市作為防御多種災(zāi)害的典型,選擇廣州作為大城市綜合防洪典型,選擇多種自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)的成昆線烏斯河一普雄段作為防御多種災(zāi)害的典型重大工程,綜合運用并集成了各種工程防災(zāi)的科技成果,并采用地理信息系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、危險性分析系統(tǒng)、損失評估、應(yīng)急反應(yīng)和決策系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)等各種先進的工程防災(zāi)技術(shù),建立了相應(yīng)的城市與重大工程的防災(zāi)減災(zāi)決策系統(tǒng)。充分發(fā)揮了高新技術(shù)在工程減災(zāi)領(lǐng)域中的優(yōu)勢,使我國大城市和重大工程防災(zāi)減災(zāi)的理論和實踐達到了一個嶄新的水平。
.2結(jié)構(gòu)抗震抗風振動控制研究由于本研究的前沿性和基礎(chǔ)性,我國結(jié)構(gòu)抗震抗風振動控制最近十多年的研究進展許多是在國家自然科學(xué)基金的資助下取得的,先后有近40個面上項目和若干重點項目或重大項目的子課題與此研究密切相關(guān),研究涉及被動控制、主動控制、混合控制和半主動控制、以及智能控制的各個方面。在其它有關(guān)部門的共同支持下,我國已形成了一支陣容強大的研究隊伍,使我國成為繼美國和Et本之后,又一個對結(jié)構(gòu)控制有著深入和廣泛研究的國家。
.2.1結(jié)構(gòu)被動控制結(jié)構(gòu)被動控制(包括更早開始研究的基礎(chǔ)隔震)由于不需要提供外部能源、經(jīng)濟和易于工程應(yīng)用的特點,在我國得到了廣泛的研究和一定程度的應(yīng)用??刂蒲b置涉及金屬阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器、粘滯流體阻尼器、TMD、TLD、擺式質(zhì)量阻尼器等各種耗能減振器。目前不少學(xué)者正致力于結(jié)構(gòu)控制設(shè)計方法的研究,以期為我國減振結(jié)構(gòu)的抗震抗風設(shè)計規(guī)范的制訂提供依據(jù)。經(jīng)過大量的理論分析和試驗研究,一些耗能減振裝置已開始應(yīng)用于實際工程,如上海建成的兩棟帶豎縫的剪力墻結(jié)構(gòu)、粘滯阻尼器應(yīng)用于北京火車站和北京飯店等建筑的抗震加固、以及摩擦耗能器應(yīng)用于沈陽市政府大樓的抗震加固等都是成功的工程實例。
我國基礎(chǔ)隔震的研究開展較早,已經(jīng)取得了理論研究、技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用的豐碩成果。隔震技術(shù)主要采用橡膠墊、金屬涂料滑塊以及精選的細砂、石墨涂層和四氟乙烯板等。目前我國已建成的基礎(chǔ)隔震房屋有數(shù)十棟,隔震與耗能減振技術(shù)已被寫入新的《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范》。
.2.2結(jié)構(gòu)的主動控制雖然結(jié)梅的主動控制較之被動控制效果更加明顯,但由于主動控制需要輸入較多的外部能源,再加上系統(tǒng)的可靠性問題、以及更復(fù)雜和昂貴的硬件設(shè)備等原因,在我國主動控制的研究更多地集中于主動控制算法、效果仿真分析和控制裝置的試驗研究等方面。
研究的控制算法主要有最優(yōu)控制算法、瞬時最優(yōu)控制算法、智能控制算法(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等)、極點配置算法、自適應(yīng)控制算法等。對主動控制裝置研究較多的是主動控制調(diào)諧質(zhì)量控制系統(tǒng)、主動錨索控制系統(tǒng)、主動支撐系統(tǒng)等,其中哈爾濱建筑大學(xué)成功進行的結(jié)構(gòu)主動控制試驗的整套系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)和調(diào)試均是自行完成的。
中國國家自然科學(xué)基金委員會和美國國家科學(xué)基金會共同資助中美合作項目“南京電視塔風振控制”的研究,是由中方東南大學(xué)等單位和美方數(shù)所高校單位合作進行的。他們采用AMD系統(tǒng)對南京電視塔的風振實施主動控制。它的完成不僅使南京電視塔成為國內(nèi)第一個實施主動控制的建筑,在國內(nèi)乃至國際學(xué)術(shù)界具有重要影響,同時也將為結(jié)構(gòu)控制的研究提供合適的試驗場所,目前南京電視塔風振控制工程正處于緊張的現(xiàn)場調(diào)試階段。
我國在混合控制方面進行了有特色的研究,提出的混合控制系統(tǒng)有AMD和rILD組合的混合控制系統(tǒng)、AND和HDS組成的混合控制系統(tǒng)等,并對混合控制系統(tǒng)的性能及對結(jié)構(gòu)的抗風抗震進行了大量的試驗研究。
由于半主動控制所具有的經(jīng)濟、有效、可靠等特點,其研究受到國內(nèi)學(xué)者的極大關(guān)注。已從事的工作包括半主動控制的變剛度、變阻尼的系統(tǒng)裝置、理論分析和試驗研究等。
.2.3結(jié)構(gòu)振動的智能控制結(jié)構(gòu)振動的智能控制是國際振動控制研究的前沿領(lǐng)域。由智能材料制成的智能可調(diào)阻尼器和智能材料驅(qū)動器構(gòu)造簡單、調(diào)節(jié)驅(qū)動容易、能耗小、反應(yīng)迅速、幾乎無時滯,在結(jié)構(gòu)主動控制、半主動控制、被動控制中有廣闊的應(yīng)用前景。適合于土木工程振動控制的智能材料有電流變液、磁液變液、壓電材料、磁致伸縮材料、形狀記憶合金等。
我國結(jié)構(gòu)振動智能控制的研究也已起步,落后于世界先進水平研究的時間并不長。目前在此方面做的工作有:研制出了出力30kN的磁流變阻尼器,提出了壓電陶瓷智能摩擦阻尼器支撐及其對框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的半主動控制方法,分析了壓電陶瓷智能力矩控制器對框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的主動控制效果;制作出了兩相電(磁)流變阻尼器,并研究了對高聳塔架結(jié)構(gòu)風振反應(yīng)的半主動控制的方法;制作了形狀記憶合金耗能阻尼器,進行了對結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)控制的試驗,等等。
.3大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的抗震抗風及設(shè)計理論研究隨著我國超高層建筑、超大跨度橋梁和大跨空間結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大量興建,結(jié)構(gòu)設(shè)計呈現(xiàn)出更高、更長、更柔的發(fā)展趨勢,許多情況下風荷載和地震作用已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。因此,大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系抗震抗風相關(guān)的科學(xué)問題及新的設(shè)計理論的研究得到我國廣大學(xué)者的廣泛關(guān)注。“九五”期間由國家自然科學(xué)基金委員會與國家建設(shè)部、國家地震局和中國海洋石油渤海公司聯(lián)合資助了國家自然科學(xué)基金重大項目“大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵科學(xué)問題及設(shè)計理論研究”,由同濟大學(xué)項海帆院士和哈爾濱建筑大學(xué)王光遠院士共同主持,研究內(nèi)容包括:
.3。1設(shè)計地震動及災(zāi)害性風荷載的作用機理地震波的多維多點輸入,近場強震和地震波的長周期分量對結(jié)構(gòu)的作用,城市邊界層中風特性的觀測分析和數(shù)值模擬,建筑風洞模擬實驗的基本問題和關(guān)鍵模擬技術(shù),土木工程結(jié)構(gòu)的數(shù)值風洞。
。3.2超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震與抗風超高層建筑結(jié)構(gòu)體系及相關(guān)力學(xué)問題,抗震設(shè)計理論,復(fù)雜單體及群體建筑的風振理論,超高層建筑基于位移的抗震設(shè)計。
.3.3特大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系及抗風抗震特大跨度橋梁體系、特殊結(jié)構(gòu)形式及空間非線性力學(xué)問題,氣動參數(shù)識別、風振及控制理論,考慮樁一土相互作用的高橋墩和塔墩抗震分析理論。
.3.4大跨空間結(jié)構(gòu)新體系及關(guān)鍵理論新型預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)構(gòu)體系及其形態(tài)分析理論,大型柔性屋蓋結(jié)構(gòu)的風振反應(yīng)及抗風設(shè)計,大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震性能和穩(wěn)定性能。
.3.5大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)代設(shè)計理論基于可靠度的多目標復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法,結(jié)構(gòu)選型及工程結(jié)構(gòu)形態(tài)全面優(yōu)化的實用方法,結(jié)構(gòu)振動控制的設(shè)計理論與方法,基于性態(tài)的抗震設(shè)防標準與設(shè)計理論另外,項目還包括了復(fù)雜環(huán)境下海洋平臺結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容的研究,有海洋環(huán)境隨機載荷及其組合,海洋平臺結(jié)構(gòu)可靠度與壽命評估,結(jié)構(gòu)冰致振動機理及控制,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。
土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展趨勢為了推動學(xué)科交叉和遴選國家自然科學(xué)基金“十五”優(yōu)先資助領(lǐng)域,國家自然科學(xué)基金委員會于年底召開了“重大工程災(zāi)害與防治”為主題的前沿科學(xué)研討會。來自土木、水利、礦業(yè)、材料、力學(xué)、地球科學(xué)、信息、管理等學(xué)科的60多位專家學(xué)者,從科學(xué)發(fā)展和國家需求與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度,對“重大工程災(zāi)害與防治”這一主題的如下關(guān)鍵科學(xué)問題進行了研討和論證,并建議在“十五”期間給予優(yōu)先資助。這些科學(xué)問題基本體現(xiàn)了土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展前沿,也是有關(guān)專家學(xué)者結(jié)合中國國情對這一領(lǐng)域科學(xué)研究發(fā)展趨勢的展望。
.1 大型結(jié)構(gòu)和生命線工程災(zāi)害響應(yīng)與控制針對災(zāi)害作用的空間分布性和動力作用特性,研究大型結(jié)構(gòu)和生命線工程及其周邊介質(zhì)相互作用的非線性時空災(zāi)害響應(yīng),研究其性態(tài)設(shè)計、控制和優(yōu)化的理論和方法。
.1.1災(zāi)害場及其動力作用研究地震和風災(zāi)等危險性分析、空間分布場、衰減規(guī)律及對結(jié)構(gòu)和工程系統(tǒng)的動力作用,為復(fù)雜的災(zāi)害響應(yīng)分析提供合理的災(zāi)害作用模型。
.1.2大型結(jié)構(gòu)非線性災(zāi)害響應(yīng)進行建筑、橋梁、水工、海工等大型結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件和體系的災(zāi)害模擬試驗,揭示其極端條件下的動力失效、破壞和倒塌機理;研究大型結(jié)構(gòu)及與周邊介質(zhì)相互作用的材料、幾何及其耦合非線性災(zāi)害響應(yīng)分析和計算理論;研究新型高性能的抗災(zāi)結(jié)構(gòu)體系。
.1.3結(jié)構(gòu)災(zāi)害性態(tài)設(shè)計與控制研究結(jié)構(gòu)多級災(zāi)害設(shè)防水準、性態(tài)水準和性態(tài)目標,建立結(jié)構(gòu)災(zāi)害響應(yīng)與性態(tài)的關(guān)系、以及結(jié)構(gòu)災(zāi)害性態(tài)設(shè)計和控制設(shè)計的理論和方法;研究新型減振控制裝置以及高性能、大出力、低能耗的智能驅(qū)動減振裝萬方數(shù)據(jù) 置;研究大型結(jié)構(gòu)災(zāi)害響應(yīng)控制的有效措施和技術(shù)、以及智能控制集成系統(tǒng)。
.1.4生命線工程空間災(zāi)害響應(yīng)與性態(tài)優(yōu)化生命線工程是維系城市與區(qū)域經(jīng)濟功能的基礎(chǔ)工程設(shè)施系統(tǒng)(如城市供水、供氣系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)、區(qū)域電力系統(tǒng)等),其災(zāi)害破壞可導(dǎo)致城市和區(qū)域經(jīng)濟與社會功能的癱瘓。此領(lǐng)域重點研究城市生命線工程系統(tǒng)的空間地震響應(yīng)分析;大規(guī)模工程網(wǎng)絡(luò)抗震可靠性的高效分析方法;區(qū)域電力工程系統(tǒng)的風災(zāi)易損性分析;城市生命線工程和大型工程網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害性態(tài)優(yōu)化與設(shè)計。
.2巖土工程災(zāi)害與環(huán)境損傷防治針對巖土體介質(zhì)的多相、非均質(zhì)、各向異性的復(fù)雜環(huán)境特點以及大規(guī)模地下開挖工程和今后大規(guī)模地下空間利用的誘變?yōu)暮铜h(huán)境損傷,重點研究工程與災(zāi)害的相互作用、災(zāi)變行為以及防災(zāi)減災(zāi)方法和新技術(shù)。
.2.1 囫-氣一液多相介質(zhì)耦合作用與災(zāi)變動力學(xué)研究天然巖(土)體孔隙裂隙介質(zhì)中液氣多相流的耦合作用下,穩(wěn)定與非穩(wěn)定變形、破壞與狀態(tài)變化及轉(zhuǎn)化機理、條件與規(guī)律;固一液一氣耦合作用及致災(zāi)的突變動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,為工程災(zāi)害的控制提供有效路徑與方法。
.2.2高應(yīng)力深部地下工程的誘變?yōu)暮εc防治高應(yīng)力大采深條件下開挖巖體動力學(xué)特征及與圍巖變形破壞、頂板災(zāi)害、瓦斯突出、巖爆的關(guān)系;采動巖體結(jié)構(gòu)與地下承壓水運移關(guān)系及深部開采的突水機理。
.2.3大型地下工程的環(huán)境損傷與控制重點研究大型地下開挖工程和城市地下空間利用所引起的地表沉陷和控制,地下含水層和地表水的破壞機理及保護措施。
.2.4重大工程的邊坡災(zāi)害防治與預(yù)警結(jié)合重大工程研究水位大幅度變化條件下的邊坡穩(wěn)定性、災(zāi)變機理、風險評估與防治決策支持體系,基于3S技術(shù)的邊坡災(zāi)害預(yù)報系統(tǒng)及綜合防治技術(shù)。
.2.5重大工程地基失效與防治針對巖、土等天然材料的特點,研究巖體和原位土的靜、動力學(xué)性能;土體的液化和液化后大變形;建立巖體構(gòu)造面的連續(xù)~非連續(xù)介質(zhì)數(shù)值模擬模型,研究地基在地震等災(zāi)害作用下的失穩(wěn)、殘余變形及其與結(jié)構(gòu)的相互作用,以及各種地基加固措施的機理與加固效果的定量評價。
.3重大工程災(zāi)變行為與健康診斷針對復(fù)雜災(zāi)變因素的耦合作用,研究重大工程的損傷積累和災(zāi)變行為的演化規(guī)律及其檢測、監(jiān)測與防治的先講技術(shù)。
.3.1 重大工程損傷積累與災(zāi)變行為考慮疲勞效應(yīng)、環(huán)境腐蝕和材料老化等災(zāi)變因素的耦合作用。研究重大工程損傷積累與災(zāi)變行為的演化規(guī)律及其與抗災(zāi)能力衰減的關(guān)系,受損結(jié)構(gòu)隨機建模與分析及災(zāi)變預(yù)測。
.3.2重大工程檢測與健康診斷研究重大工程檢測與探測的先進技術(shù)及損傷評定與健康診斷方法;大型結(jié)構(gòu)動力模態(tài)指紋分析;復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力復(fù)合反演理論;非線性損傷變量及其識別;損傷尺度譜與損傷定位;受損結(jié)構(gòu)的健康診斷與性態(tài)分析。
。3.3重大工程的智能監(jiān)測研究大型結(jié)構(gòu)、生命線工程與巖土災(zāi)變體系的智能傳感元件優(yōu)化設(shè)置及粘貼與埋設(shè)技術(shù),信號轉(zhuǎn)換接口、海量數(shù)據(jù)的遠距離傳輸技術(shù)和智能處理方法,研究在線損傷識另叭模型修正、健康診斷、安全評定與預(yù)警系統(tǒng)。
.3.4重大工程的安全評定與災(zāi)變防治研究重大工程安全評定的災(zāi)害風險分析、確定性的體系安全評定方法和體系可靠度評定方法及其目標水平,研究重大工程災(zāi)變控制的方法與技術(shù)以及抗災(zāi)加固的先進材料、裝置與技術(shù)。
.4數(shù)字減災(zāi)工程與系統(tǒng)針對城市和重大工程災(zāi)害的復(fù)雜性和大規(guī)模分布性,利用現(xiàn)代的數(shù)字模擬和虛擬現(xiàn)實技術(shù),研究再現(xiàn)災(zāi)害過程、破壞特征、災(zāi)害分布和虛擬減災(zāi)策略與減災(zāi)效果的數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)。
.4.1 災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)科學(xué)劃分災(zāi)害種類和級別,系統(tǒng)收集和整理重大災(zāi)害成因、傳播和破壞特征的歷史資料,開發(fā)多媒體的災(zāi)害空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
。4.2數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)集成技術(shù)研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)災(zāi)害破壞和城市災(zāi)害數(shù)字建模、數(shù)字災(zāi)害試驗過程模擬、仿真和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的集成技術(shù),為數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。
.4.3重大工程的數(shù)字災(zāi)害仿真系統(tǒng)基于重大工程災(zāi)害分析的精細模型和方法,研究模擬災(zāi)害工程、再現(xiàn)災(zāi)害破壞的數(shù)字試驗裝備,重點研究數(shù)字風災(zāi)試驗和數(shù)字地震災(zāi)害試驗的裝備,研究數(shù)字災(zāi)害試驗再現(xiàn)災(zāi)害過程和分布的方法、技術(shù)和示范系統(tǒng)。
.4.4城市數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)基于城市災(zāi)害評價的宏觀模型,研究城市數(shù)字災(zāi)害過程、災(zāi)害分布、減災(zāi)效果的模擬試驗裝備,針對典型城市的歷史災(zāi)害,建立城市數(shù)字減災(zāi)示范系統(tǒng)。
結(jié)語當今世界已進入一個科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期,不同學(xué)科的相互交叉、不同領(lǐng)域的相互滲透是現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)研究的顯著特征之一。土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)是一個跨學(xué)科的前沿研究領(lǐng)域,不僅涉及土木與防災(zāi)等工程學(xué)科以及材料、信息、地學(xué)等自然科學(xué)的眾多學(xué)科,還涉及社會科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)的多個方面。特別是高新技術(shù)的飛速發(fā)展,為土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)提供了新的方法和手段,同時也不斷開拓出新的研究方向和新的課題。
我國在減災(zāi)研究方面有長期的工作積累和一支頗有實力的研究隊伍。今后的研究應(yīng)注重相關(guān)學(xué)科的交叉與融合,加強減災(zāi)基礎(chǔ)研究與重大工程的結(jié)合,促進國際間的交流與合作。在國家自然科學(xué)基金委員會和國家有關(guān)部門的共同支持下,使土木工程減災(zāi)基礎(chǔ)研究走在世界前列,在國家建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮更加積極的作用。
篇9
關(guān)鍵詞:市場群;提質(zhì)改造;建筑防火
中圖分類號:TU892
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2012)08-0129-02
1 引言
蘆淞市場群位于株洲市火車站附近,是中國十大市場群之一,由43個專業(yè)市場組成,營業(yè)面積達105萬m2,日均人流量10萬余人,年成交額超過300億元。部分服裝市場的建筑集市場、餐飲、娛樂、倉儲等多項功能于一體,具有面積規(guī)模大、人員密集、建筑功能復(fù)雜、裝修和商品的可燃物多等特點,發(fā)生火災(zāi)后容易導(dǎo)致蔓延迅速、人員疏散困難、撲救難度及財產(chǎn)損失大等后果。
2 蘆淞市場群的建筑和火災(zāi)特點
蘆淞市場群的各專業(yè)市場主要是1995年之前建成或改建的,大部分未經(jīng)消防審核、驗收或經(jīng)消防審核、驗收不合格擅自投入使用。其主要特點有:
2.1多為其他性質(zhì)的建筑改建而成
1989年,某單位將蘆淞馬路市場改建為一棟7層商住樓,負1層至地上3層為服裝批發(fā)市場,4層以上為住宅。市場建成后,生意火爆。1990年開始,在“大、快、省”的經(jīng)濟利益驅(qū)動下,臨近單位和產(chǎn)權(quán)業(yè)主紛紛將辦公樓、酒家、舞廳、簡易門店、住宅樓改建為服裝市場。
2.2 攤位的分隔高度不同
市場內(nèi)部攤位眾多,但分隔高度不盡相同,一般有三種:一是分隔至結(jié)構(gòu)天花板;二是分隔至吊頂?shù)撞?,吊頂上部為一個聯(lián)通的空間;三是隔墻與吊頂之間留有一定的空間,但隔墻高度仍在人的視線之上。攤位的分隔高度,是市場內(nèi)部建筑消防設(shè)計需要考慮的一個重要因素。
2.3 經(jīng)營商品和裝飾材料多具有可燃性
蘆淞市場群經(jīng)營的商品主要有以下五大類:紡織服裝類,包括服裝、布匹和窗簾等;小商品類,包括雜貨、小五金、塑料制品等;皮革制品類,包括皮鞋、皮包和其他皮制品;家用電器、燈具類;家用建筑裝修材料類。市場內(nèi)部主要用塑料板、木板分隔成一間間的攤位。以上五類市場和市場內(nèi)的裝修材料都有一個共同點,即多具有可燃性,并且極容易造成火燒連營的局面。
2.4 先天和后天形成的火災(zāi)隱患并存
由于未經(jīng)消防部門審核、驗收同意即動工建設(shè),許多專業(yè)市場消防設(shè)施建設(shè)投入不足;經(jīng)營過程中,由于管理層和消防從業(yè)人員的素質(zhì)參差不齊,消防管理制度不健全,防火責任制不落實,致使市場內(nèi)先天和后天形成的火災(zāi)隱患并存:樓板耐火極限低,防火間距不足,疏散通道堵塞,存在經(jīng)營、倉儲、住宿場所混合的“三合一”現(xiàn)象,防火防煙分區(qū)設(shè)置不合符規(guī)范要求,消防設(shè)施沒有定期維護、保養(yǎng)和測試,市場內(nèi)外廣告牌電器線路火災(zāi)隱患多,影響消防撲救。
3 市場群提質(zhì)改造建筑防火設(shè)計面臨的困難
3.1 市場群的火災(zāi)危險性大
市場群所在的建筑屬于商業(yè)建筑,但從建筑防火的角度來看,又不同于一般的大型商業(yè)建筑。一般的大型商業(yè)建筑,像株洲的平和堂、王府井、株洲百貨大樓等,都為大空間建筑,上部通透性強,視野廣闊,國家規(guī)范對其防火分區(qū)、安全疏散、消防設(shè)施、防排煙等均有明顯規(guī)定。市場群建筑商品、人流集中,內(nèi)部又被分隔成若干個小攤位,與大型商場內(nèi)部的柜臺設(shè)置有明顯的區(qū)別。所以,市場群的建筑既有大空間的要求,又不同于大空間。與大型商業(yè)建筑相比,市場群的火災(zāi)危險性更大。
3.1.1致災(zāi)要素多。市場群內(nèi)部的攤位多為產(chǎn)權(quán)式租賃,業(yè)主和攤主具有一定的流動性,消防安全意識和素質(zhì)參差不齊,消防安全意識較薄弱。此外,由于消防管理制度沒有落實,吸煙、違章用火、用電、用氣和大功率電熱器具的現(xiàn)象點多面廣,電器線路私拉亂接的現(xiàn)象時有發(fā)生,貨物、手推車堵塞消防通道的情況較為突出。
3.1.2火災(zāi)荷載大。部分市場內(nèi)裝修采用大量易燃可燃材料,使用機制木板、三合板及塑料板等作為隔墻和吊頂?shù)?。市場?nèi)主要經(jīng)營服裝、鞋帽、布藝、家電、小商品等可燃物品,有的還有油漆等易燃易爆物品,而多數(shù)市場內(nèi)又未設(shè)專用倉庫,攤位內(nèi)堆放大量存貨,火災(zāi)符合大,隱患突出。
3.1.3 人流集中。蘆淞市場群是中南十大服裝市場之一,市場內(nèi)商品云集,攤位設(shè)置密密麻麻,平時顧客流量較大,交易時間呈階段性分布,批發(fā)客商主要集中在5時至10時交易,散客主要集中在10時至15時交易。在節(jié)假日期間,大部分市場的顧客流量遠遠超過市場的承受能力,人均占有面積指標明顯低于一般的大型商場,一旦發(fā)生火災(zāi)事故,疏散非常困難,后果不堪設(shè)想。此外,集中的人流導(dǎo)致車流量大,各種交通工具無序擺放、違章建設(shè)簡易攤棚堵塞安全出口和消防車通道的問題較為突出。
3.2市場群提質(zhì)改造建筑防火設(shè)計存在的技術(shù)性難題
目前,市場群的建筑防火設(shè)計主要參照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2006)、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50045-95)、《商店建筑設(shè)計規(guī)范》(JGJ48-88)中有關(guān)商場的內(nèi)容、要求執(zhí)行,但僅根據(jù)上述規(guī)范設(shè)計,許多實際問題尚無法解決。主要表現(xiàn)在:
3.2.1防火分區(qū)。GB50016-2006第5.1.7條規(guī)定:商業(yè)建筑防火分區(qū)在設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)時,允許最大建筑面積不應(yīng)大于5000㎡。GB50045-95第5.1.2條規(guī)定:高層建筑內(nèi)的營業(yè)廳,當設(shè)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動噴淋系統(tǒng),且采用不燃燒或難燃燒材料裝修時,地上部分防火分區(qū)的允許最大面積為4000m2計算;地下部分的允許最大面積為2000m2。市場群的建筑內(nèi)攤位分隔后,既不同于大空間建筑,又因為攤位與走道之間沒有隔墻,也不能將每個攤位視為一個房間。實際情況是,市場的火災(zāi)危險性較大,決定了一個防火分區(qū)的面積不能定的太大,最起碼不能超過規(guī)范對商業(yè)建筑的計算標準。同時,市場內(nèi)部走道縱橫,防火分區(qū)面積太小又勢必會影響疏散暢通。因此,防火分區(qū)面積究竟如何確定尚無依據(jù)。
此外,GB50016-2006第5.1.10條規(guī)定:建筑內(nèi)設(shè)置中庭時,其防火分區(qū)面積應(yīng)該按上下層相連通的面積疊加計算;當超過一個防火分區(qū)最大面積時,要求房間與中庭相通的開口部位設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級防火門窗;與中庭相通的過廳、通道等處應(yīng)設(shè)置甲級防火門或防火卷簾。市場內(nèi)建筑設(shè)置中庭比較普遍,中庭開敞明亮,貫穿多層,攤位與中庭之間往往難以設(shè)置實體防火墻,而中庭形狀不規(guī)則,設(shè)置防火卷簾困難,且大量采用防火卷簾,其安全度大大降低(防火卷簾一般要求不應(yīng)超過其所在分隔墻分隔總長度的30%。)
3.2.2安全疏散。疏散寬度的計算是市場群提質(zhì)改造建筑防火設(shè)計中的另一難題。GB50016-2006和GB50045-95均對建筑設(shè)計的疏散寬度指標有詳細的規(guī)定,但對人員指標,GB50016-2006第5.3.17條引入了面積折算值、換算系數(shù)等參數(shù)給出了人數(shù)確定方法,而GB50045-95未給出人數(shù)確定方法。此外,蘆淞市場群多以批發(fā)性質(zhì)為主,市場內(nèi)商品和人員均較為密集,且一次購物數(shù)量較多,有的還借助于推車,單股人流疏散寬度顯然比大型商場所需要的大。僅參照GB50016-2006和GB50045-95對商場疏散走道和安全出口的寬度及數(shù)量的計算方法,難以滿足市場內(nèi)部情況的實際需要。其次,由于臨時貨物和貨架的安放,疏散距離的直線往往變成了折線。
3.2.3防煙排煙。市場的經(jīng)營品種火災(zāi)危險性高,一旦發(fā)生火災(zāi),將在燃燒過程中產(chǎn)生大量C0、H2、CO2等有毒氣體和濃煙顆粒,容易造成群死群傷的后果。因此,市場的防煙分區(qū)如何確定,一個防煙分區(qū)的面積多少合適,如何將煙火控制在起火攤位內(nèi),采用自然排煙是否有效,若設(shè)機械排煙,其排煙口怎么樣設(shè)置、排煙量的計算,等等。這些都有分析和探討的價值。
4 市場群提質(zhì)改造建筑防火設(shè)計的基本要求和構(gòu)想
加強建筑防火設(shè)計審核工作,真正把好消防監(jiān)督管理的源頭關(guān),把火災(zāi)隱患消除在設(shè)計階段,才能從根本上防止發(fā)生建筑火災(zāi)。一旦發(fā)生了火災(zāi),也能有效地阻止火災(zāi)的蔓延和擴大,為撲救火災(zāi)創(chuàng)造有利條件,最大限度控制受災(zāi)區(qū)域,降低火災(zāi)損失。根據(jù)市場群的建筑和火災(zāi)特點,確保人身安全是防火設(shè)計應(yīng)該首要考慮的問題,需要達到以下基本要求:
4.1市場提質(zhì)改造建筑防火設(shè)計的基本要求
4.1.1建筑物中容易起火的房間和攤位盡可能的小,防火分區(qū)的面積不能超過規(guī)范對商場的計算面積。建筑構(gòu)件和攤位分隔材料的耐火標準有嚴格的規(guī)定。
4.1.2一旦起火,應(yīng)將火勢限制在一個較小范圍內(nèi),并能盡早發(fā)現(xiàn)并撲滅。
4.1.3構(gòu)建安全的立體式綜合疏散體系(包括平面的和垂直的疏散通道),使人們到達安全地帶的距離和時間在規(guī)定范圍以內(nèi)。
4.1.4限制煙的水平擴展并保持煙和高溫氣體層的下表面高于人的頭頂,并能快速將其排出室外。
4.2市場提質(zhì)改造建筑防火設(shè)計的構(gòu)想
市場提質(zhì)改造工程建設(shè)是提升市場群消防安全防護等級的重要途徑,在消防設(shè)計階段既要對其統(tǒng)籌規(guī)劃,合理布局,嚴格按照國家規(guī)范和標準執(zhí)行,又要符合市場建筑的實際功能需要,使整個市場群逐步走到規(guī)范化的良性發(fā)展軌道上來。結(jié)合蘆淞市場群的消防現(xiàn)狀和市場功能需要,市場提質(zhì)改造的建筑防火設(shè)計應(yīng)在以下幾個方面完善:
4.2.1 總平面布局
在對市場提質(zhì)改造建筑防火設(shè)計進行審核時,一方面要嚴格按照國家規(guī)范,審查其防火間距、消防道路、消防水源、消防供電等是否滿足規(guī)范要求;另一方面,由于提質(zhì)改造的市場多為1990年以前的建筑,要根據(jù)建筑的耐火等級限制市場的規(guī)模,防止趁提質(zhì)改造的機會盲目擴建。此外,要在市場四周設(shè)置環(huán)形消防車道,清除占用消防車道的臨時搭建的、影響滅火救援的建(構(gòu))筑物。設(shè)置專門的機動車和非機動車停車場地,防止因車輛亂停亂放而影響人員疏散和消防車停靠。
4.2.2防火分區(qū)
設(shè)置防火分區(qū)的主要目的是將火勢阻擋在一定范圍內(nèi),防止火災(zāi)蔓延。市場內(nèi)部攤位眾多,如果分區(qū)面積要求過嚴可能引起疏散不暢,但其火災(zāi)危險性又要求一個防火分區(qū)的面積不宜太大。在實際操作中,建議在強調(diào)防火單元的基礎(chǔ)上,可適當放寬要求,按照規(guī)范對商場的指標要求來設(shè)置防火分區(qū)。即將每一個攤位視為一個獨立防火單元,四周采用一定耐火極限的不燃材料相互隔開,可燃商品應(yīng)放置在隔斷下面,從而在火災(zāi)初起時可將火勢控制在一個防火單元內(nèi),防止其迅速蔓延。此外,還要根據(jù)攤位的性質(zhì),來決定防火分隔的要求。對未設(shè)專門倉庫、長期存放可燃商品的攤位,要求攤位之間的隔墻的耐火極限不應(yīng)低于1小時,且攤位之間必須隔斷至樓板或梁底;對主要用于展示、設(shè)有專業(yè)倉庫且內(nèi)部通透、視線好的攤位,則攤位間的分隔高度及隔墻的耐火極限可適當放寬;中庭周邊的攤位,在采用耐火極限不低于1小時的隔墻和不燃燒屋頂外,同時內(nèi)部應(yīng)設(shè)置火災(zāi)報警、自動噴水滅火系統(tǒng)及機械排煙系統(tǒng),并適當控制其面積;中庭內(nèi)嚴禁設(shè)置攤位,并控制用不燃材料裝修,以確保該區(qū)域火災(zāi)時作為相對的安全區(qū)域。
4.2.3安全疏散
市場的疏散通道既不同于大型商場的人行通道,又不同于與房間完全分隔的走道,在進行疏散體系計算時,應(yīng)確定一個較為合理的人均占有面積指標來估算市場最大人流;其次要限制人員橫穿過建筑面積時所要行進的距離,規(guī)定到達安全處所的時間。疏散距離、允許疏散時間可以參照大型商場的標準執(zhí)行,但人流的寬度和疏散速度應(yīng)根據(jù)市場的最大瞬間人流來計算,從而計算出安全出口、樓梯及疏散走道的數(shù)量和寬度,建立安全的疏散結(jié)構(gòu)。此外,在進行防火設(shè)計審核階段,應(yīng)要求建設(shè)單位提供攤位和貨架布置的平面圖。在計算安全疏散距離時,應(yīng)按攤位和貨架設(shè)置的實際情況,將折線距離相加,嚴格控制,以滿足疏散距離的要求。
此外,市場的疏散體系,包括水平的疏散走道和垂直的疏散系統(tǒng),應(yīng)采用獨立結(jié)構(gòu)并規(guī)定構(gòu)件的耐火標準,在火災(zāi)情況下確保人員可以從建筑內(nèi)的任何部位直接通到地面層并直通室外。具體操作中,應(yīng)將走道和樓梯作為相對獨立的安全區(qū)域,走道與其他部位之間應(yīng)采用一定耐火極限的不燃材料分隔,一般應(yīng)分隔至樓板或梁底,若只能分隔至吊頂下部時,應(yīng)有防止煙氣進入走道或?qū)煂泳S持在一個高平面上的措施,以使人員能在煙層之下安全出入;樓梯應(yīng)為封閉樓梯間和防煙樓梯間,敞開樓梯及暢開樓梯間不計入疏散指標。同時,針對攤位和貨架非直線布置特點,可考慮在地面上增加一些燈光疏散指示標志和輔助發(fā)光標志。在轉(zhuǎn)角處,多安裝一些指示標志,以滿足要求。
4.2.4防煙排煙
市場內(nèi)部均應(yīng)設(shè)有防排煙設(shè)施,其目的是限制煙的水平擴張及保持煙和高溫氣體層的下表面要高于人的高度,因此,市場防排煙設(shè)計應(yīng)該包括防煙分區(qū)和排煙設(shè)施兩個方面。
每個防煙分區(qū)的面積不宜超過500m2,且防煙分區(qū)不能跨越防火分區(qū)。市場內(nèi)可用擋煙垂壁從天花板向下延伸,把天花板下面的空間分隔成若干個防煙分區(qū)。如果設(shè)有吊頂,那么由吊頂設(shè)置擋煙垂壁向上延伸到天花板構(gòu)成防煙分區(qū),吊頂上方的空間全部被包含在防煙分區(qū)的深度內(nèi)。擋煙垂壁應(yīng)盡可能深,但是它的下緣離地至少應(yīng)在2.5m。
由于市場采用自然排煙的可能性小,應(yīng)對市場強調(diào)采用機械排煙措施。根據(jù)市場內(nèi)部攤位分隔的高度不同,其排煙方式也有所分別。攤位之間分隔至天花板的,可采用走道排煙,攤位內(nèi)部設(shè)排煙,但為了防止走道未排出的煙氣溢入其他未起火的攤位,應(yīng)在攤位與走道之間設(shè)擋煙垂壁;攤位之間分隔至吊頂?shù)撞?,則可采用吊頂排煙方式,利用吊頂上均勻布置的回風口,使室內(nèi)的煙氣直接進入吊頂,通過吊頂內(nèi)的排煙口排出室外;假如吊頂?shù)撞颗c攤位隔墻之間留有一定高度的空間,則可采用大空間排煙的方式 。
4.2.5消防設(shè)施和器材
市場內(nèi)應(yīng)設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)的主要目的是限制可能發(fā)生的火的大小,應(yīng)在每個攤位內(nèi)布置噴頭,并應(yīng)設(shè)在煙層上方;火災(zāi)探測器的布置,應(yīng)根據(jù)攤位分隔的高度而定:攤位分隔至天花板的,應(yīng)將每個攤位內(nèi)吊頂上、下設(shè)置為一個報警區(qū)域;對于分隔至吊頂?shù)撞康?,?yīng)將火災(zāi)探測器與每個攤位相對應(yīng);而對于攤位之間分隔至吊頂下部的,則將火災(zāi)探測器在吊頂上均勻布置。此外,還應(yīng)根據(jù)攤位內(nèi)不同種類物質(zhì)和火災(zāi)危險性,在每個攤位內(nèi)配置滅火器。
篇10
【關(guān)鍵詞】批發(fā)市場;消防設(shè)計
近年來隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展,各地相繼建起了許多批發(fā)市場。然而在對這類市場按照現(xiàn)行消防技術(shù)規(guī)范進行檢查的過程中,暴露出規(guī)范的不夠完善性的問題。按照現(xiàn)行國家消防技術(shù)規(guī)范,建設(shè)單位、設(shè)計單位、公安消防機關(guān)在執(zhí)行規(guī)范上有較大分歧。在此筆者結(jié)合實際工作經(jīng)驗,依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和技術(shù)數(shù)據(jù)對此類市場消防設(shè)計提出個人意見,希望為此類市場消防設(shè)計起到拋磚引玉的作用。
1.該類市場的特點
(1)建筑面積大。該類市場建筑面積都在好幾萬m2以上。目前株洲在建的幾個市場建筑面積均在50000萬m2以上,其中匯亞服飾廣場總建筑面積就達200000m2;
(2)火災(zāi)荷載大。該類市場一般為分隔攤位,每個攤位面積20-200m2不等。攤位前部為吊架垂掛樣品展示,后部水平堆積待批發(fā)的服裝。而此類市場每個攤位均堆積有數(shù)百公斤的服裝。尤其在銷售旺季攤位中全是堆積的服裝,燃燒時產(chǎn)生的燃燒熱將是非常驚人的;
(3)可開啟外窗面積小,自然排煙能力差。此類市場為布置攤位營造商業(yè)氣氛,外開窗戶均被封閉或設(shè)固定窗戶。無法利用外開窗戶進行自然排煙;
(4)人員集中,火災(zāi)危險性大,消防撲救難度大。發(fā)生火災(zāi)后易造成群死群傷及重大經(jīng)濟損失。此類市場攤位一般靠外墻布置,將原設(shè)置窗戶封堵,難以進入市場內(nèi)部進行撲救。
2.消防設(shè)計要求
2.1 防火分區(qū)防排煙設(shè)計
2.1.1 防火分區(qū)設(shè)計要求
依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第5.1.1條要求:多層市場每層防火分區(qū)面積最大允許為2500m2,在設(shè)有自動噴水滅火設(shè)施時可以達5000m2。依據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》第5.1.2條要求,高層市場地上每層防火分區(qū)面積最大允許為1000-1500m2,在設(shè)有火災(zāi)報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)時可以達4000m2;地下市場每層防火分區(qū)面積最大允許為500m2,在設(shè)有火災(zāi)報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)時可以達2000m2。進行防火分區(qū)一般采用防火卷簾和防火墻進行分隔。經(jīng)過對地上無窗市場的火災(zāi)危險性分析發(fā)現(xiàn)與地下建筑火災(zāi)危險性一樣,在美國也將地上無窗房間的火災(zāi)危險等級劃到地下建筑一類。所以對于沒有設(shè)置窗戶的市場在防火分區(qū)面積確定時應(yīng)按地下建筑要求設(shè)置。
進行防火分區(qū)分隔可采用防火墻和防火卷簾。防火卷簾一般分為兩類:第一類是普通防火卷簾,由于無隔熱保護措施,檢測時只通過測其背火面一定距離的輻射熱和簾片是否穿火來判斷其耐火極限,故達不到防火分區(qū)分隔的要求。在使用中應(yīng)在卷簾兩側(cè)設(shè)置獨立的閉式自動噴水系統(tǒng)或水幕保護,其延續(xù)時間應(yīng)不低于防火卷簾所代替的防火墻的耐火極限。在實際工作中因規(guī)范要求,自動噴水冷卻系統(tǒng)或水幕系統(tǒng)為獨立系統(tǒng),加之冷卻用水量太大,建設(shè)單位基本難以采用。第二類為特級防火卷簾,由于采用了特殊材質(zhì),檢測時是將背火面溫升作為其耐火極限的判定條件,故能達到防火分區(qū)分隔的要求。目前市場上出現(xiàn)的汽霧鋼質(zhì)防火卷簾、雙軌雙簾無機復(fù)合防火卷簾、蒸發(fā)式汽霧防火卷簾等均屬此類。此類市場因是分擱的攤位,在進行防火分區(qū)時可以將部分攤位的隔墻改為防火墻。這樣一來就只需在走道上設(shè)置特級防火卷簾進行分隔,大大降低了成本。對于地上無窗市場防火分區(qū)按地下建筑標準劃分所增加的工程造價也不會增加太多。
2.1.2 防排煙設(shè)計要求
高層建筑中的市場的防火設(shè)計在《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中雖有規(guī)定,但是在建設(shè)初期設(shè)計人員一般考慮利用外窗自然排煙,未設(shè)置機械排煙設(shè)施。然而在工程建設(shè)中或建成后均因市場攤位設(shè)置需要將外窗封堵,無法進行自然排煙。因此類市場中主要為堆積的服裝,而服裝一般以棉、麻、絲和高分子化合物為原材料,燃燒時將產(chǎn)生大量的煙氣。加之市場自然通風、排煙條件差,火災(zāi)發(fā)生后因不充分燃燒產(chǎn)生大量的煙霧,嚴重影響人員疏散和火災(zāi)撲救。同時因高溫的煙蔓延造成火場溫度迅速上升,縮短轟燃發(fā)生的時間,加快火災(zāi)發(fā)展速度,增加火災(zāi)撲救難度。設(shè)計防排煙工程的目的就是要防止火災(zāi)產(chǎn)生的大量煙氣,阻止煙氣迅速蔓延,確保人員安全疏散和改善撲救條件。在NFPA中要求對于人員集中場所均應(yīng)進行防排煙設(shè)計。因此筆者認為此類市場均有必要設(shè)計機械防排煙設(shè)施。
市場的機械防排煙方式有如下幾種:
(1)自然送風,機械排煙。排煙時煙氣在很短時間內(nèi)排出,走道內(nèi)能見度較理想,氣流組織好,排煙時間短,對于安全疏散很有利,也利于火災(zāi)撲救,減少火災(zāi)損失。排煙量規(guī)范要求為60m3(m2/h)和120 m3(m2/h);
(2)機械送風、機械排煙。在不具備自然送風條件的情況下,可以采用機械送風、機械排煙。對于地上無窗和地下市場應(yīng)采用此設(shè)計。排煙系統(tǒng)的排煙量按其所負擔防煙分區(qū)建筑面積排煙量為60 m3(m2/h)和120 m3(m2/h)的防煙量計算,送風量按負擔防煙分區(qū)排煙量的50%確定。按規(guī)范要求一個防煙分區(qū)500m2進行排煙設(shè)計計算發(fā)現(xiàn),按規(guī)范要求設(shè)計排煙量較大,風管有效截面積達1m2,防煙分區(qū)內(nèi)排煙口的有效截面積達1.67m2。這樣因風管占用的空間高度就在1m以上。通過提高建筑層高解決商場營業(yè)廳高度將大大提高建筑造價。
前面的計算沒有考慮自動噴水滅火設(shè)施對排煙的影響,實際此類市場均設(shè)置自動噴水滅火設(shè)施。但必須考慮對排煙通風的影響,噴頭噴出的水將降低火場溫度,可能減少煙氣排放量。另外噴出的水會把周圍的煙氣和空氣輸送的煙沖到地面,在設(shè)置有自動噴水滅火設(shè)施的建筑設(shè)置機械排煙設(shè)施的相互影響的直接數(shù)據(jù)中,一直是科研者的研究熱點。按火災(zāi)模擬模型CFAST與人員疏散模型Fegress模擬,在自動噴水滅火系統(tǒng)與機械排煙系統(tǒng)的聯(lián)合作用下,排煙系統(tǒng)的排煙量所負擔防煙分區(qū)建筑面積排煙量為36 m3(m2/h),就可以始終將煙的界面保持在2m以上,可以保證人員能夠有充足的時間疏散到安全地點。有試驗獲得對于地下商業(yè)營業(yè)廳排煙量按72 m3(m2/h),就可以達到排煙目的。在自動噴水滅火系統(tǒng)的場所自動噴水系統(tǒng)噴出的水將降低熱煙的溫度,從而可能減少排煙量,而且噴出的水還有消煙作用。因此在自動噴水滅火系統(tǒng)與機械排煙系統(tǒng)的聯(lián)合作用下,排煙系統(tǒng)的排煙量按其所負擔防煙分區(qū)建筑面積排煙量為36 m3(m2/h)就可以了,建筑面積送風量按24m3/(m2/h)的送風量計算。
因該類市場均設(shè)置了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),將通風、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和機械排煙系統(tǒng)合用在規(guī)范中也是允許的。經(jīng)過設(shè)計計算得知,排煙風管有效截面積與排風風管、送風風管有效截面積相近,因此在設(shè)計機械排煙系統(tǒng)時可以將通風、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和機械排煙系統(tǒng)合用。設(shè)計中一般采用通風系統(tǒng)或排風系統(tǒng)的風管為排煙管。但風管應(yīng)符合排煙風管的要求。對于與排風系統(tǒng)自用可以考慮采用耐高溫、強度高、≥280℃時可以連續(xù)工作30min以上的雙速消防排煙軸流風機,平時低速運行排風,火災(zāi)時高速排煙。對于與送風系統(tǒng)自用合用應(yīng)在風管末端分別設(shè)置送風風機和排煙風機,采用防火閥分隔。平時,開向送風風機的防火閥打開,開向排煙風機的防火閥關(guān)閉,送風風機啟動送風;火災(zāi)時送風風機和開向送風風機的防火閥關(guān)閉,排煙風機和開向排煙風機的防火閥開啟排煙。
對于合用應(yīng)注意以下幾點:
(1)應(yīng)采用可以由報警系統(tǒng)控制關(guān)閉功能的送風口;
(2)排煙口平時關(guān)閉,火災(zāi)時有控制系統(tǒng)開啟;
(3)應(yīng)按有關(guān)技術(shù)要求核算送風口和排煙口的有效截面積,合理布置送風口和排煙口;
(4)對于與排風系統(tǒng)共用的風機和排煙風機應(yīng)由消防供電回路供電,排風風機平時用動力供電回路供電,火災(zāi)時切換為消防供電回路供電;
(5)排煙口設(shè)置自動排煙防火閥,可以關(guān)閉氣體溫度超過280℃的排煙口,整個系統(tǒng)仍可以繼續(xù)工作,保證整體的排煙效果,防煙分區(qū)的面積規(guī)范中要求≤500m2。通過對此條文說明可以知道,規(guī)范按500m2劃分主要是考慮排煙豎井過多影響建筑設(shè)計。對于大型商場在頂棚上設(shè)置過多的擋煙垂壁難度較大,所以可以根據(jù)實際將防煙分區(qū)面積加大。在匯亞服飾廣場采用2000m2為一個分區(qū),每個分區(qū)采用獨立的排煙系統(tǒng)。經(jīng)過分析擋煙垂壁高度為地面到天花板高度的20%最佳,按營業(yè)廳高度3-4m計算擋煙垂壁的有效垂度以60-80cm為宜??紤]到市場的特點多采用自動擋煙垂壁,平時垂板在吊頂?shù)奈恢?,垂壁與裝設(shè)的火災(zāi)探測器相配合,一旦發(fā)生火災(zāi),火災(zāi)探測器報警,同時驅(qū)動自動擋煙垂壁開啟下垂90°。擋煙垂壁要在熱煙流中不被破壞才可以保證儲煙倉不被破壞,所以應(yīng)采用耐高溫堅固的不燃材料做擋煙垂壁。為了市場美觀還可以采用防火玻璃制成的擋煙垂壁。
防煙設(shè)計主要是對疏散樓梯間和前室送風,按規(guī)范要求對于疏散樓梯間每隔2層設(shè)置百葉送風口。因規(guī)范對于前室送風只要求每層設(shè)置,沒有明確如何設(shè)置,設(shè)計中容易引起錯誤。前室送風量的確定是按開啟2-3扇門時以保證門洞一定風速,火場人員疏散屬于連續(xù)疏散,屆時所有門均可能開啟,如果采用百葉送風口,若風量不足將無法保證門洞所需風速。所以在設(shè)計中前室送風口時應(yīng)采用帶電子閥的常閉式送風口,火災(zāi)時由控制中心開啟著火層及上一層前室送風口,20層以上的開啟3層送風口。
門洞所需風速規(guī)范要求為0.7-1.2m/s,根據(jù)對門洞有效防止煙氣影響人員疏散所需風速的研究發(fā)現(xiàn),門洞風速要達到4m/s才可以有效控制煙氣對人員疏散的影響,所以在設(shè)計中建議采用4m/s的參數(shù)設(shè)計。
在實際設(shè)計中應(yīng)注意建筑物中的排煙系統(tǒng)設(shè)計和其它設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計,均應(yīng)按每個防火分區(qū)為獨立單元設(shè)計,這樣以保證設(shè)施在火災(zāi)中的安全性。
2.2 安全疏散設(shè)計
2.2.1 安全疏散總寬度的確定
目前執(zhí)行的國家規(guī)范對占用人荷載的核定指標因規(guī)范制定年代已久,難以合理確定人均占有的設(shè)計面積。在NFPA101中對于在商場營業(yè)廳中的人員密度按2.8m2/人確定。筆者通過對國內(nèi)部分已建市場的分析,建議對于地上部分采用2m2/人為計算密度指標,地下部分按1.5m2/人確定。
營業(yè)廳的實際面積應(yīng)按照具體工程的施工設(shè)計圖確定營業(yè)廳的建筑面積。在設(shè)計時為了降低總疏散寬度,不少設(shè)計人員用每層的建筑面積乘以34%(《商店建筑設(shè)計規(guī)范》(JGJ48-88)第3.1.2條規(guī)定:建筑面積>15000m2,營業(yè)面積應(yīng)>建筑面積x34%來確定營業(yè)廳面積,也有按每個攤位多少人來確定總?cè)藬?shù)的。筆者認為這些計算方法采用依據(jù)不合理。因為34%只是營業(yè)在營業(yè)、倉儲、輔助三部分所占建筑面積的分配比例,每攤位2.5按人計算的來源也沒有依據(jù)。因此在設(shè)計審核中這些計算方法均未被采用。計算面積時按可供顧客(含商店工作人員)停留和活動的面積確定。根據(jù)對許多工程實例分析,大型商用營業(yè)廳中可供人員停留與活動的計算面積約為其建筑面積的50%,乘以一定的換算系數(shù)計算確定疏散人數(shù),然后將算出的總?cè)藬?shù)除以疏散寬度指標就可以計算出總疏散寬度。
2.2.2 安全疏散距離的確定
對于多層市場,市場內(nèi)任意點到最近的安全出口的直線距離為40m。有自動噴水滅火系統(tǒng)時,疏散距離可以增加到50m,而高層市場在《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定為30m。在高層市場發(fā)生火災(zāi)后,自動噴水滅火系統(tǒng)開啟噴水滅火、機械排煙設(shè)施,啟動排煙勢必延長疏散時間。在疏散速度一定時,疏散時間增加了。在NFPA101中明確規(guī)定兩個疏散出口間的最大距離從該建筑物或該區(qū)域的最大對角線長度為參照。按4000m2的區(qū)域(矩形50x80)對角線長度可以達到94m。在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第5.3.8條的條文說明中提到,設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時,疏散距離可以增加25%,作為加強設(shè)防條件情況下,允許適當調(diào)整,從而給設(shè)計以一定靈活性,因此對于高層市場的疏散距離可以放寬。對于設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、機械排煙設(shè)施的高層,市場,疏散距離可以放寬到42m,這樣一來給大型市場的設(shè)計也帶來靈活性。對于地下部分和更大的商場,可以考慮設(shè)置安全疏散走廊來解決疏散距離的問題。在適當位置設(shè)置密閉的疏散走道連接疏散樓梯,在走道中設(shè)置正壓送風系統(tǒng)防煙。