●王靜萱

(天津市消防總隊(duì)，天津 300090)

(本欄責(zé)任編輯、校對(duì) 李 蕾)

1 工程概況

某金融辦公樓工程總建筑面積160 874 m2，包括一座43層的金融辦公主樓A座和一座為主樓配套的5層綜合附樓B座。建筑主體高度約186 m，綜合樓建筑高度36 m，主樓與綜合樓之間設(shè)一座4層通高的大堂，形成共享的陽光中庭。大堂內(nèi)設(shè)自動(dòng)扶梯、樓梯和連橋，使主樓和綜合樓分別在地下一層、首層、二層和三層連通。綜合樓設(shè)有交易大廳、多功能廳、餐廳、廚房和商業(yè)等用房。地下部分共3層，其中地下一層設(shè)商業(yè)、銀行金庫及運(yùn)鈔車庫、貨車卸貨區(qū)和設(shè)備機(jī)房等設(shè)施;地下二、三層主要為汽車庫和設(shè)備機(jī)房。

2 防火設(shè)計(jì)難點(diǎn)

現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第4．1．5條規(guī)定，高層建筑內(nèi)的觀眾廳、會(huì)議廳、多功能廳等人員密集場所，應(yīng)設(shè)在首層或二、三層;當(dāng)必須設(shè)在其它樓層時(shí)，除本規(guī)范另有規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)一個(gè)廳、室的建筑面積不宜超過400 m2;(2)一個(gè)廳、室的安全出口不應(yīng)少于兩個(gè);(3)必須設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);(4)幕布和窗簾應(yīng)采用經(jīng)阻燃處理的織物。

交易大廳建筑面積1 500 m2，位于綜合樓五層，建筑面積超過400 m2。其防火設(shè)計(jì)方案需要進(jìn)行性能化防火設(shè)計(jì)，并結(jié)合交易大廳的人員及火災(zāi)荷載等情況，通過計(jì)算模擬分析論證，確保消防安全達(dá)到規(guī)范要求的同等水平。

陽光中庭高21 m，僅設(shè)置了室內(nèi)消火栓進(jìn)行保護(hù)。玻璃屋頂與主樓外幕墻之間的防火分隔措施及自然排煙口如何確定，需通過進(jìn)一步分析評(píng)估確定。

3 性能化消防設(shè)計(jì)方案

分析交易大廳的用途，可考慮將大廳左側(cè)的屋頂花園和右側(cè)休息廳作為人員暫時(shí)避難的安全區(qū)域，但應(yīng)同時(shí)控制右側(cè)休息廳的可燃物數(shù)量，如圖1所示。對(duì)該交易大廳與相鄰場所的防火分隔調(diào)整如下:(1)開向走道的門改為乙級(jí)防火門;(2)交易大廳與其他房間相通的門采用乙級(jí)防火門。

圖1 設(shè)在五層的交易大廳

陽光中庭貫穿地下一層和地上四層，作為大堂使用，可以設(shè)大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，并在屋頂設(shè)置排煙設(shè)施。

按照現(xiàn)行消防技術(shù)規(guī)范的要求，通過分析建筑發(fā)生火災(zāi)后的蔓延特性，并結(jié)合建筑的防火分隔、消防設(shè)施、疏散設(shè)施等條件，對(duì)該建筑的消防設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整、分析及論證，提出進(jìn)一步優(yōu)化的建議。

4 設(shè)定火災(zāi)場景

4．1 火源位置

火源位置A:火源位于地下二層商店內(nèi)，為商店內(nèi)出售的商品發(fā)生火災(zāi)，考慮火災(zāi)位于通往疏散走道的一出口附近，使該出口無法使用的情形。

火源位置B:火源位于中庭地下二層，為中庭內(nèi)臨時(shí)擺放的可燃物發(fā)生火災(zāi)，計(jì)算確定機(jī)械排煙系統(tǒng)的排煙量和排煙有效性。

火源位置C:火源位于裙樓五層交易大廳內(nèi)，為交易大廳內(nèi)的座椅發(fā)生火災(zāi)，考慮交易大廳火源附近疏散出口被堵，且4扇通往休息廳的防火門未正常關(guān)閉，煙氣會(huì)蔓延至休息廳的情形。

4．2 火災(zāi)場景

本建筑內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)，基于此，本文選擇了8個(gè)具有代表性的設(shè)定火災(zāi)場景進(jìn)行計(jì)算分析，見表1，其中中庭機(jī)械排煙系統(tǒng)的排煙量按180 000 m3·h-1設(shè)置。

表1 火災(zāi)場景分析匯總表

5 煙氣流動(dòng)模擬分析

運(yùn)用FDS對(duì)設(shè)定火災(zāi)場景下火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬分析，可得到火災(zāi)中各項(xiàng)影響人員安全疏散的主要參數(shù)值，見表2。

表2 各設(shè)定火災(zāi)場景下煙氣流動(dòng)的模擬計(jì)算結(jié)果

經(jīng)模擬分析，可得如下結(jié)論:(1)當(dāng)?shù)叵露影l(fā)生火災(zāi)時(shí)，在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)有效動(dòng)作的情況下，該區(qū)域的人員可用疏散時(shí)間均不小于558 s;當(dāng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)或機(jī)械排煙系統(tǒng)失效時(shí)，人員可用疏散時(shí)間較少，最短為261 s;(2)中庭區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在機(jī)械排煙量不小于180 000 m3·h-1的情況下，不論中庭自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是否有效，首層和地下二層的人員可用疏散時(shí)間均不小于1 200 s;(3)交易大廳發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)有效動(dòng)作的情況下，各區(qū)域的人員可用疏散時(shí)間不低于1 028 s，但當(dāng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)或機(jī)械排煙系統(tǒng)失效時(shí)，交易大廳內(nèi)的人員可用疏散時(shí)間會(huì)大大縮短，最短為482 s，而休息廳內(nèi)的人員可用疏散時(shí)間仍較多，最短為972 s。

6 人員安全疏散分析

疏散場景設(shè)計(jì)的總體原則為找出火災(zāi)發(fā)生后，最不利于人員安全疏散的情況。通?？紤]火災(zāi)發(fā)生在某一疏散出口附近，使該出口堵塞不能用于人員疏散。根據(jù)之前設(shè)定的火災(zāi)場景，本文設(shè)置了相對(duì)應(yīng)的如下4個(gè)設(shè)定疏散場景，見表3。

表3 疏散場景設(shè)定匯總

下面將本工程各區(qū)域通過計(jì)算機(jī)人員疏散模擬軟件PathFinder進(jìn)行計(jì)算得到的所需疏散時(shí)間tRSET，與各火災(zāi)場景下的可用疏散時(shí)間tASET進(jìn)行比較，以判斷各區(qū)域內(nèi)人員疏散的安全性，見表4。

根據(jù)表4可得如下結(jié)論:(1)在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)有效的工況下，地下二層商業(yè)的人員能夠在危險(xiǎn)來臨之前疏散至安全區(qū)域;(2)在自動(dòng)滅火系統(tǒng)失效，機(jī)械排煙系統(tǒng)有效的工況下，地下二層商業(yè)的人員不能夠在危險(xiǎn)來臨之前疏散至安全區(qū)域。因此，建議平時(shí)加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)等消防設(shè)施的保養(yǎng)和維護(hù)，以保證火災(zāi)時(shí)消防設(shè)施能有效啟動(dòng)。

表4 人員疏散安全性判定

7 結(jié)論

該建筑在采取本文所提出的調(diào)整方案的條件下，其消防設(shè)計(jì)方案可行，可滿足建筑內(nèi)人員疏散的安全要求。

［1］GB 50016-2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］．

［2］GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2005年版)［S］．

［3］GB 50084-2001，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)［S］．

［4］GB 50116-98，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［5］DGJ 08-88-2000，民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程［S］．

［6］NFPA 204M-2004，排煙、排熱標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［7］NFPA 13-2005，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［8］NFPA 92B-2002，煙氣控制系統(tǒng)指南［S］．

［9］倪照鵬，王志剛．性能化消防設(shè)計(jì)中人員安全疏散的確證［J］．消防科學(xué)與技術(shù)，2003，22(5)．

［10］公安部天津消防研究所．建筑物性能化防火設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則［R］．國家十五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目專題四研究報(bào)告，2004．

［11］公安部天津消防研究所．人員安全疏散分析的原則與方法［R］．國家十五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目專題四研究報(bào)告，2004．

［12］汪箭，吳振坤，何亞平等．建筑防火性能化設(shè)計(jì)中火災(zāi)場景的設(shè)定［J］．消防科學(xué)與技術(shù)，2005，24(1)．