李范一 高洪龍
【摘要】些年來,建筑的火災(zāi)常有發(fā)生,使得防火設(shè)計成為建筑設(shè)計的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文結(jié)合民用建筑火災(zāi)的特點(diǎn),詳細(xì)闡述了建筑防火設(shè)計中的相關(guān)要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】建筑;防火設(shè)計;疏散;安全出口;防火分區(qū)
一、建筑火災(zāi)的特點(diǎn)
(一)高層建筑火災(zāi)火勢兇猛,容易形成“煙囪”效應(yīng)
高層建筑內(nèi)一旦起火,建筑內(nèi)的各種樓梯間、管道井、電纜井、排風(fēng)道等這些功能必要的內(nèi)部通道會在火災(zāi)時形成若干個豎向火洞,火災(zāi)時煙氣向上升騰,猶如高聳的煙囪,煙囪效應(yīng)十分強(qiáng)烈?;饎菅赝鈮Υ翱谙蛏仙v、卷曲,甚至跳躍式向上層蔓延。高層建筑中,豎向火的蔓延一定比橫向的快。建筑物越高,火災(zāi)擴(kuò)散蔓延速度越迅猛。外部風(fēng)力作用,會引起鄰近建筑物燃燒。所以防火是現(xiàn)在高層建筑面臨的難題。
(二)建筑可燃材料多
建筑標(biāo)準(zhǔn)較高、電氣化、自動化程度也高,各種電器設(shè)備繁多,漏電短路幾率大為增加,極易引起火災(zāi)。火災(zāi)發(fā)生和蔓延與建筑材料也有很大的關(guān)系,特別是聚苯板、礦棉等常用隔熱保溫材料都是燃點(diǎn)較低的。目前的材料水平,保溫和防火的功能有一定沖突,保溫性好的材料一般可燃性高,這是無法回避的現(xiàn)實(shí)。2008年在建的濟(jì)南奧體中心工地連續(xù)發(fā)生兩次火災(zāi)都與保溫材料施工不慎有關(guān),可見對經(jīng)濟(jì)可靠的保溫防火材料研究尚待突破。對新型材料和幕墻金屬面板材料的防火標(biāo)準(zhǔn)還需重新評估和審定。
(三)疏散難度大
建筑發(fā)生火災(zāi)時往往人員驚慌、擁擠,易造成踩傷踩死,甚至出現(xiàn)人員跳樓的情況。常規(guī)云梯車的救火高度也就是四五十米。事實(shí)上對100米以上的超高層建筑,現(xiàn)有的消防力量很難實(shí)施有效的外部救火。
二、建筑物的耐火等級
劃分建筑物耐火等級的目的在于根據(jù)建筑物的用途不同提出不同的耐火等級要求,做到既有利于安全,又有利于節(jié)約基本建設(shè)投資。現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》將建筑物的耐火等級按建筑構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能劃分為四級。建筑物所要求的耐火等級確定之后,其各種建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限均不應(yīng)低于表中相應(yīng)耐火等級的規(guī)定。對于各類建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限,可查閱《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ16-8)?,F(xiàn)就構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能作如下說明:
(一)構(gòu)件的耐火極限
構(gòu)件的耐火極限是指構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)耐火實(shí)驗(yàn)在中,從受到火的作用時起,到失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性止,這段抵抗火作用的時間,一般以小時計。
(二)構(gòu)件的燃燒性能
構(gòu)件的燃燒性能分為三類,即非燃燒體、難燃燒體和燃燒體。
非燃燒體是指用非燃燒材料做成的構(gòu)件,如天然石材、人工石材、金屬材料等。
難燃燒體是指用不易燃燒的材料做成的構(gòu)件,或者用燃燒材料做成,但用非燃燒材料作為保護(hù)層的構(gòu)件,例如瀝青混凝土構(gòu)件、木板條抹灰的構(gòu)件均屬于難燃燒體。
燃燒體是指用容易燃燒的材料做成的構(gòu)件,如木材等。
根據(jù)各級耐火等級中建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限特點(diǎn),可大致判定不同結(jié)構(gòu)類型建筑物的耐火等級。一般來說,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土磚石結(jié)構(gòu)建筑可基本定為一、二級耐火等級;磚木結(jié)構(gòu)建筑可基本定為三級耐火等級;以木柱、木屋架承重及以磚石等不燃燒或難燃燒材料為墻的建筑可定為四級耐火等級。
三、建筑防火設(shè)計的方法
(一)總平面布局和平面布置對建筑的影響
總平面布局和平面布置對建筑自身及相鄰建筑物的使用功能和安全有非常大的影響,總平面布局在滿足城市規(guī)劃和消防安全的前提下,合理布置建筑位置、防火間距、消防車道和消防水源等。合理布置建筑,建筑之間留有足夠的防火間距,用以消除或減少各建筑之間及周邊環(huán)境的相互影響,防止火災(zāi)蔓延。建筑物
間的防火間距應(yīng)滿足《建筑設(shè)計防火規(guī)范》《高層建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定的要求。
當(dāng)防火間距因場地原因不能滿足國家有關(guān)消防技術(shù)規(guī)范時,可采取以下補(bǔ)救措施:1)拆除部分耐火等級低、占地面積小、使用價值低的和新建筑相鄰的原有陳舊建筑。2)設(shè)置獨(dú)立的室外防火墻,在設(shè)置此墻時,應(yīng)兼顧通風(fēng)排煙和破拆撲救。3)改變建筑物的生產(chǎn)和使用性質(zhì),降低建筑物的火災(zāi)危害性。4)將建筑物的
普通外墻改為防火墻,或減少相鄰墻面的開洞面積,如設(shè)門窗應(yīng)采用防火門窗。
(二)建筑內(nèi)部空間的布置
為防止火災(zāi)和煙氣在建筑內(nèi)部蔓延擴(kuò)大,確保火災(zāi)時的人員生命安全,減少財產(chǎn)損失,應(yīng)對建筑內(nèi)部空間進(jìn)行合理布置。
1、建筑布置應(yīng)遵循以下原則
(1)建筑內(nèi)部某個部位著火時,能限制火災(zāi)和煙氣在建筑內(nèi)部蔓延擴(kuò)大,并為人員的疏散、消防人員的撲救提供方便。
(2)建筑內(nèi)部某個部位著火時,減少對相鄰區(qū)域受到強(qiáng)制熱輻射和煙氣的影響。
(3)能方便消防隊(duì)員的救援、利用滅火設(shè)施進(jìn)行滅火。
(4)有火災(zāi)、爆炸危險的建筑設(shè)備部位,能防止對人員和重要設(shè)備造成危害。
2、設(shè)備用房的布置應(yīng)遵循以下要求
(1)燃油、燃?xì)忮仩t房、變壓器室應(yīng)布置在建筑物的首層或地下 1 層靠外墻部位。
(2)鍋爐房、變壓器室的門應(yīng)直通室外或安全出口。
(3)柴油發(fā)電機(jī)房宜布置在建筑物的首層和地下 1 層,2 層,機(jī)房內(nèi)應(yīng)設(shè)置儲油間,總儲存量不應(yīng)大于 8 h 的需要量。
(4)消防水泵房不應(yīng)設(shè)置在地下 3 層及以下其他層,疏散門應(yīng)靠近安全出口。
(三)建筑內(nèi)防火分區(qū)的劃分
為有效的阻止火災(zāi)在建筑物的水平、垂直方向蔓延,將火災(zāi)限制在一定范圍內(nèi),在建筑內(nèi)劃分防火分區(qū)是十分必要的。為了火災(zāi)發(fā)生時,將煙氣控制在一定范圍,為了提高排煙口的排煙效果,劃分防煙分區(qū)是最好的方法。
高層民用建筑(一級,二級耐火等級)防火分區(qū)的最大允許面積為1500m2;單、多層民用建筑,耐火等級為一級,二級時,防火分區(qū)的最大允許面積2500m2;耐火等級為三級時,防火分區(qū)的最大允許面積為1 200 m2;耐火等級為四級時,防火分區(qū)的最大允許面積為 600 m2;地下室的防火分區(qū)允許面積為 500 m2,當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)有自動噴淋系統(tǒng)時,防火面積增加1.0 倍。防煙分區(qū)不宜大于2000 m2,防煙分區(qū)應(yīng)采用擋煙垂壁、隔墻、結(jié)構(gòu)梁等劃分;不應(yīng)跨越防火分區(qū)。
(四)安全疏散
安全疏散對于確?;馂?zāi)中人員的生命安全具有重要作用。(高層)建筑防火建筑規(guī)范對疏散寬度、疏散距離做了具體規(guī)定。需要注意的是有的建筑沒有具體規(guī)定疏散寬度,而是需要先計算人員密度,再計算疏散寬度,如:辦公建筑、商場、歌舞娛樂放映游藝場所、餐飲建筑等。
安全疏散距離包括兩部分:1)房間內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)至疏散門的距離;2)從房門到疏散樓梯間或外部出口的距離。需要注意的,也是設(shè)計人員經(jīng)常存在的問題是:樓梯間的首層應(yīng)設(shè)置直通室外的出口,或在首層設(shè)置擴(kuò)大的封閉(防煙)樓梯間,當(dāng)建筑層數(shù)不大于 4 層時,樓梯間離直通室外的出口的距離不大于 15 m。疏散樓梯宜設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)層的兩端,為人們提供兩個不同方向的疏散路線;疏散樓梯宜靠近電梯設(shè)置,可將常用疏散線路(電梯)與緊急疏散線路相結(jié)合,有利于人員快速疏散;疏散樓梯宜靠外墻設(shè)置:疏散樓梯應(yīng)保持上、下通暢,避免不同的人流線路相互交叉。
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