【摘 要】淺析了大空間建筑的空間特點(diǎn)和火災(zāi)特點(diǎn),分析了現(xiàn)行防火規(guī)范與大空間建筑實(shí)際防火設(shè)計(jì)的矛盾,并因此提出了較為合理的大空間建筑防火設(shè)計(jì)和特異性防火性設(shè)計(jì)的重要性。
【關(guān)鍵詞】大空間建筑;防火設(shè)計(jì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)文化社會(huì)各方面的全面發(fā)展,一系列的大空間建筑物為滿足公眾需要應(yīng)運(yùn)而生,如體育方面的各種級(jí)別的大型體育館,文藝方面各種博覽會(huì)、藝術(shù)館,交通方面的車站機(jī),以及各種大型會(huì)場(chǎng),生產(chǎn)車間等。這些建筑物都是大空間建筑物,具有單層面積大,樓層高,內(nèi)部空間不易分割等特點(diǎn)。,而大空間建筑往往是公共場(chǎng)所,民眾聚集的地方,一旦發(fā)生火災(zāi),后果不堪設(shè)想,所以大空間的安全防火更顯得尤為重要,由于這些特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得大空間建筑物與一般建筑物的防火設(shè)計(jì)差異很大,現(xiàn)就大空間建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)淺談大空間建筑的防火設(shè)計(jì)。
1 大空間建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
大空間建筑物雖然結(jié)構(gòu)千差萬別,但大體上可有以下三種分型。
1.1 占地面積大且層數(shù)高的建筑 這類建筑通常高度超過十米,而且單層面積很大,如大禮堂,大型會(huì)場(chǎng),大型火車站,機(jī)場(chǎng),體育館等。
1.2 占地面積有一定規(guī)模但是很高的建筑 其高度往往有幾十米,單層面積多為一百平米左右,可見于細(xì)而高的高層建筑。
1.3 占地面積很大但不是很高的單層大空間建筑 這類建筑占地面積往往很大,可達(dá)幾千平米甚至上萬平米,常見的有大型超市、大型工廠廠房等。
2 大空間建筑與普通建筑相比的火災(zāi)特點(diǎn)
由于上述大空間建筑的相關(guān)特點(diǎn),大空間建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)不同于普通建筑,在預(yù)防和撲救方面都存在這更大的困難。具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
2.1 火災(zāi)發(fā)生時(shí)報(bào)警不及時(shí)。 一般情況下建筑物的防火警報(bào)系統(tǒng)都是以煙氣或溫度為信號(hào)的且大都位于屋頂,只有煙氣到達(dá)屋頂或屋頂周圍的空氣溫度達(dá)到報(bào)警器的閾值時(shí),報(bào)警器才會(huì)發(fā)生報(bào)警作用。一般建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí),煙氣濃度或溫度能很快達(dá)到閾值,及時(shí)發(fā)出警報(bào),但由于大空間建筑物往往很高,而著火點(diǎn)往往在地面,這就意味著當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣要經(jīng)過很長(zhǎng)一段垂直距離才能到達(dá)屋頂且由于大建筑空間往往較為寬敞,煙氣容易擴(kuò)散,很難達(dá)到報(bào)警器的閾值,所以在滅火的最佳時(shí)期,火災(zāi)初期,并不能產(chǎn)生報(bào)警作用,使火勢(shì)得以蔓延。
2.2 自動(dòng)滅火裝置不能正常發(fā)揮作用。 自動(dòng)滅火系統(tǒng)的啟動(dòng)與報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)相似,火勢(shì)常常要達(dá)到一定程度時(shí)才能發(fā)揮作用,而且從噴頭噴出的水經(jīng)過一定高度才能到達(dá)著火點(diǎn),水面發(fā)生分散,失去了滅火的效能。
2.3 防煙分區(qū)困難。 火災(zāi)發(fā)生時(shí)對(duì)人危害最大的往往是有毒的煙氣,火災(zāi)時(shí)應(yīng)盡量減慢毒氣的蔓延。在大建筑空間內(nèi),不能對(duì)煙氣進(jìn)行有效的隔離,無法解決排煙問題。
2.4 人員疏散困難。 由于大空間建筑往往是人口密集的公共場(chǎng)合,一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)很難將人們?nèi)渴杷偷绞彝,而且一旦發(fā)生火災(zāi),往往會(huì)引起人群的極大的恐慌,使場(chǎng)面秩序更加混亂,給人員的安全疏散帶來更大的困難。
3 現(xiàn)行的防火設(shè)計(jì)規(guī)范與大空間建筑防火的實(shí)際需要之間的矛盾
3.1 防火分區(qū)的規(guī)定面積不能滿足大空間建筑的實(shí)際需要,規(guī)定的防火分區(qū)面積往往小于大空間建筑的實(shí)際需要,不能全面地進(jìn)行預(yù)警和滅火。
3.2 規(guī)定的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)的最大安裝高度往往低于大空間建筑的實(shí)際高度,故傳統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)對(duì)大空間建筑的滅火往往效果甚微。
3.3 為了與報(bào)警和滅火系統(tǒng)相適應(yīng),規(guī)定的最大疏散距離為不超過四十米,而這遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大空間建筑的實(shí)際面積。而且規(guī)定的防排煙設(shè)計(jì)的安全系數(shù)與大空間建筑設(shè)計(jì)也存在著矛盾。
4 大空間建筑的總體防火設(shè)計(jì)對(duì)策
4.1 屋頂防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1.1 外包防火材料。 在建筑的固有屋架系統(tǒng)上外包一層防火材料,然后將報(bào)警系統(tǒng)吊置在防火材料表面以有效地保護(hù)建筑的頂棚在發(fā)生火災(zāi)時(shí)不易塌落砸傷下面的人群。
4.1.2 配置專門的滅火系統(tǒng)。一旦火勢(shì)蔓延到屋頂,可啟動(dòng)自動(dòng)噴水系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),撲滅明火,并且對(duì)頂蓋材料起到降溫作用。大空間建筑的頂棚材料往往采用鋼制結(jié)構(gòu),發(fā)生火災(zāi)時(shí)可采取上置的噴頭連續(xù)噴水,并可向鋼管里連續(xù)澆注冷水以達(dá)到降溫的作用,防止屋頂?shù)匿撝平Y(jié)構(gòu)變形坍塌。
4.2 防火墻的設(shè)計(jì) 防火墻要有基礎(chǔ)的或鋼筋混凝土的基礎(chǔ)框架,有效截?cái)喔鞣N燃燒體的屋頂結(jié)構(gòu)燃燒體的易燃性越大,防火墻就要相應(yīng)地高出屋面越多。當(dāng)防火墻距離天窗距離較小且天窗的構(gòu)成材料易燃時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)有效的措施來控制火勢(shì)的蔓延。安裝防火墻時(shí)應(yīng)注意參考防火墻的基礎(chǔ)框架或周圍的墻體在火災(zāi)發(fā)生時(shí)遭到破壞的程度,以免造成防火墻的損壞甚至坍塌,大大地降低防火功能。
4.3 隔煙玻璃、防火玻璃隔斷設(shè)計(jì)。
4.3.1 隔煙設(shè)計(jì) 可設(shè)計(jì)專門的幕墻隔煙,與普通的開放式的明框幕墻和單元式幕墻結(jié)構(gòu)不同,專門的隔煙幕墻具有其特殊要求。最重要的就是密封要好。普通幕墻存在空腔,火災(zāi)發(fā)生時(shí)可能發(fā)生煙囪效應(yīng),但是防火幕墻在普通幕墻的基礎(chǔ)上對(duì)空腔用防火材料進(jìn)行了填充以達(dá)到密封效果。此外,還要考慮高溫時(shí)玻璃幕墻變形引起的密封失效。一定要采用防火性強(qiáng)的密封膠。
4.3.2 耐火的完整性設(shè)計(jì) 在防火玻璃幕墻的設(shè)計(jì)時(shí),一定要注意要保持各個(gè)幕墻之間的相對(duì)獨(dú)立性。通常將與固件結(jié)構(gòu)相連的幕墻完全分開,并與主體結(jié)構(gòu)牢固連接,要嚴(yán)格控制好接頭部分,防止在火災(zāi)中,非防火材料的燃燒變形牽連與之相連的防火材料失去作用,不能發(fā)揮其防火隔煙的功能;還要將高溫時(shí)幕墻發(fā)生的變形程度考慮在內(nèi)。
4.4 有利于人群疏散的安全設(shè)計(jì)
可設(shè)置供暫時(shí)避難的安全通道。根據(jù)建筑的具體建筑結(jié)構(gòu)和防火墻、玻璃幕墻等防火設(shè)施的設(shè)置,特異性地分隔出相對(duì)安全的區(qū)域,并與各疏散口相連,既可以暫時(shí)與火勢(shì)相隔,又不影響人群有序地疏散。由于火災(zāi)的發(fā)生都為突發(fā)事件,要隨時(shí)做好防火的準(zhǔn)備,所以在平時(shí),一定要保證安全通道的通暢。火災(zāi)發(fā)生時(shí)還可在安全通道進(jìn)行人工送風(fēng),以進(jìn)一步達(dá)到隔煙的效果。
5 防火系統(tǒng)的特異性設(shè)置的意義
由于大空間建筑結(jié)構(gòu)的特殊性和多樣性,僅僅參照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行防火設(shè)計(jì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在設(shè)計(jì)中我們還要考慮許多細(xì)節(jié),如防火墻和玻璃幕墻的設(shè)置時(shí),要考慮遮擋所帶來的視覺效果的改變,還要考慮這些防火設(shè)或施給大空間建筑的格局本身所帶來的影響,若格局混亂或視覺阻礙則失去了大空間建筑的設(shè)計(jì)初衷。而且在具體進(jìn)行防火墻或玻璃幕墻的安裝時(shí),由于大空間建筑過高,安裝從地面到頂棚的防火墻是很難施行的。
防火系統(tǒng)的特異性設(shè)置是根據(jù)火災(zāi)發(fā)生蔓延的一般規(guī)律,加上積累的各種火災(zāi)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),再結(jié)合建筑本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或建筑材料進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估和計(jì)算,得到具體的建筑的性能指標(biāo)和防火的設(shè)計(jì)指標(biāo)。根據(jù)評(píng)估出的數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)易著火點(diǎn),并對(duì)各個(gè)位置可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行預(yù)測(cè),還可以進(jìn)行情景模擬,一旦發(fā)生火災(zāi),考查防火系統(tǒng)的應(yīng)用情況和人群的輸送情況,并對(duì)評(píng)估的數(shù)據(jù)和模擬的結(jié)果進(jìn)行綜合考慮,最后得出一套科學(xué)詳盡的設(shè)計(jì)方案,從而保證了了防火系統(tǒng)的安全性,靈活性。
特異性的防火設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)統(tǒng)籌規(guī)劃,從整體上把握方案的設(shè)計(jì),能夠使各種效益達(dá)到最大化。而且在整體的防火設(shè)計(jì)安全性的條件下,設(shè)計(jì)者還能發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,使布局更加美觀得體。在設(shè)計(jì)中還要多考慮新的防火材料和相關(guān)設(shè)備的使用,以完善整個(gè)防火系統(tǒng)。在各個(gè)大空間建筑的防火設(shè)計(jì)中不同的設(shè)計(jì)者還可進(jìn)行交流分享,使防火設(shè)計(jì)能夠更加科學(xué)化,且起到了監(jiān)督的作用。
6 結(jié)語
隨著大空間建筑的增多,其防火設(shè)計(jì)顯得越來越重要。但現(xiàn)行的大空間建筑的防火設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的防火設(shè)計(jì)存在著很大的矛盾,傳統(tǒng)防火設(shè)計(jì)的相對(duì)滯后提醒我們要及時(shí)完善防火設(shè)計(jì)的相關(guān)條文,與時(shí)俱進(jìn)。在設(shè)計(jì)時(shí)要有全面的考慮,結(jié)合不同建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)進(jìn)行特異性設(shè)計(jì),綜合考慮其他因素,使設(shè)計(jì)盡量合理化科學(xué)化。
參考文獻(xiàn):
[1]黃鎮(zhèn)梁.建筑設(shè)計(jì)的防火性能[M].北京:中國(guó)廣建筑工業(yè)出版社.2006.09
[2]任宏偉.大空間建筑防火設(shè)計(jì)存在問題與對(duì)策研究.[J].《消費(fèi)導(dǎo)刊》2010(04).214 -214
[3]杜希茂.大空間建筑的火災(zāi)特性及“性能化”防火設(shè)計(jì)的探討 [J].《工程設(shè)計(jì)》. 2011(06),271-272