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        商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)探究

        2016-04-12 00:00:00亓智群

        【摘要】隨著商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式的多樣化,傳統(tǒng)的商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)已不能滿足其防火要求。性能化防火設(shè)計(jì)能滿足現(xiàn)代商業(yè)建筑的防火要求,性能化的防火設(shè)計(jì)在我國仍處于起步階段,本文研究了性能化防火設(shè)計(jì)的基本要求,為以后的研究奠定了基礎(chǔ)。

        【關(guān)鍵詞】商業(yè)建筑;性能化;防火設(shè)計(jì)

        1、商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)研究的現(xiàn)狀

        隨著建筑結(jié)構(gòu)形式的多樣化發(fā)展,傳統(tǒng)的防火設(shè)計(jì)越來越不能滿足結(jié)構(gòu)形式的腳步。在20世紀(jì)80年代,西方國家就傳統(tǒng)的防火安全設(shè)計(jì)體系進(jìn)行了改革,提出并制定了以性能化為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計(jì)概念,防火安全設(shè)計(jì)體系的改革突破了傳統(tǒng)規(guī)范的約束,在防火設(shè)計(jì)中擁有更大的靈活性,使商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)有更加科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)。

        商業(yè)建筑承擔(dān)了多種功能,我國學(xué)者對商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)的研究并不深入,在性能化防火設(shè)計(jì)中,我國并沒有提出系統(tǒng)、完整研究策略。對商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì),我國仍處于起步階段。

        2、商業(yè)建筑火災(zāi)的危害性研究

        分析火災(zāi)的危害性是性能化防火設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)一般會造成建筑物內(nèi)可燃物的燃燒,燃燒時將產(chǎn)生煙氣、熱輻射、恐慌和踩踏等事件。商業(yè)建筑防火就是以發(fā)生的事故為基礎(chǔ)進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)的研究。在火災(zāi)的危害中最致命的因素是煙氣,煙氣對人類的傷害是最大的?;馂?zāi)中的危害主要包括毒氣蔓延、遮蔽視線和高溫灼熱三方面。

        2.1 毒氣蔓延

        火災(zāi)中產(chǎn)生的毒氣是造成人員傷亡最主要的因素,在發(fā)生火災(zāi)后建筑物內(nèi)部一般會產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、氯化物等有害氣體。當(dāng)這些氣體的濃度在空氣中的含量小于0.1%時,人會在8小時后作嘔、頭痛;濃度達(dá)到0.1%~1%時,人會在20~30分鐘內(nèi)死亡;濃度大于1%時,人呼吸幾次后將會失去知覺,1~2分鐘內(nèi)死亡。

        2.2 遮蔽視線

        火災(zāi)產(chǎn)生的大量濃煙將會在人員疏散時帶來視覺的障礙。在商業(yè)建筑中,受災(zāi)人員對周圍的環(huán)境不清楚,而且商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,受災(zāi)人員在能見度低的情況下更容易迷失方向,找不到疏散出口,產(chǎn)生恐慌,造成踩踏事件。同時,煙氣的彌漫給消防救災(zāi)人員的救援增加難度。

        遇到火災(zāi)又產(chǎn)生視覺障礙,增加受災(zāi)人員的恐慌,在疏散時容易發(fā)生踩踏事件,在疏散出入口產(chǎn)生滯留現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)時必須著重考慮這種情況。

        2.3 高溫灼熱

        火災(zāi)初期,煙氣的溫度能達(dá)到300℃左右,這樣的高溫環(huán)境會灼傷受災(zāi)被困人員,甚至產(chǎn)生昏厥現(xiàn)象。如果火焰沒有得到有效地控制,火災(zāi)將進(jìn)一步擴(kuò)展,燃燒加劇,煙氣的溫度將達(dá)到1000℃左右,這樣的超高溫度將造成鋼結(jié)構(gòu)或混凝土中的鋼筋的損壞,形成結(jié)構(gòu)的垮塌。

        在《建筑消防技術(shù)與規(guī)范》中表明,當(dāng)熱輻射強(qiáng)度達(dá)到10KW/m2時,人體的承受時間只有4秒,在這樣的極限環(huán)境中,受災(zāi)人員是不能進(jìn)行疏散避難,更不能等到消防人員的救援。因此,在商業(yè)建筑中,在一定的安全時間內(nèi)受災(zāi)人員能夠快速疏散,在設(shè)計(jì)中,必須有兩個以上的疏散門、疏散通道。

        3、商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)

        3.1 性能化防火設(shè)計(jì)的定義

        性能化防火設(shè)計(jì)是在消防安全工程學(xué)方法和原理的基礎(chǔ)上,借助計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)的平臺,形成了建筑消防評估方法。性能化防火設(shè)計(jì)是根據(jù)具體建筑進(jìn)行分析,運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件建筑建筑物的數(shù)字模型,然后根據(jù)建筑物的具體情況分析建筑物內(nèi)可燃物的分布情況,選擇計(jì)算場景,并確定不同場景下的關(guān)鍵參數(shù),進(jìn)一步模擬火災(zāi)情境下的溫度、煙氣、一氧化碳、二氧化碳及可視范圍等的分布圖,數(shù)字模擬受災(zāi)人員的疏散時間和狀況。最后得出量化結(jié)論和建筑防火方案的修改意見。

        性能化防火設(shè)計(jì)特別適用于大型、復(fù)雜、大空間、大跨度的公共建筑物。通過模擬具體環(huán)境下設(shè)定的火災(zāi)場景,借助計(jì)算機(jī)軟件對其進(jìn)行數(shù)字模擬,對建筑物進(jìn)行性能化的安全分析,最后得出性能化優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。保證了設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的同時,增加了設(shè)計(jì)的靈活性。

        3.2 商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

        性能化防火設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法比較有很多有點(diǎn),最大的有點(diǎn)就是能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對建筑物的具體情況進(jìn)行模擬分析,并結(jié)合相應(yīng)的防火技術(shù)滿足建筑物的防火要求。

        首先,對商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略而言,性能化的防火設(shè)計(jì)是一種新型的、整體的、全面的消防戰(zhàn)略。性能化的消防設(shè)計(jì)解決了傳統(tǒng)單一層面的設(shè)計(jì)片面性的缺點(diǎn),把建筑消防設(shè)計(jì)作為一個整體考慮;滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑的消防設(shè)計(jì)的要求,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略一般不能滿足消防設(shè)計(jì)的要求。

        其次,對商業(yè)建筑防火技術(shù)而言,性能化消防設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)特定消防安全為目標(biāo),通過數(shù)字分析工具對建筑物進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)算,得到最有效的防火途徑,發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的主觀創(chuàng)造性;在進(jìn)行數(shù)字分析時,使用的分析工具種類多,提高了防火設(shè)計(jì)的精度和廣度。

        3.3 商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的安全目標(biāo)

        商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的安全目標(biāo)主要是分析建筑物內(nèi)存在的消防漏洞,并提出相應(yīng)的解決方案,防止建筑物發(fā)生火災(zāi)時的蔓延和擴(kuò)散,保證人在安全的時間內(nèi)從疏散通道內(nèi)成功疏散,保護(hù)人的生命財(cái)產(chǎn)安全。其具體的安全目標(biāo)如下:保證火災(zāi)煙氣得到有效控制,排除建筑物內(nèi)大量的熱氣,減少對建筑物的損害;組織火災(zāi)的蔓延和擴(kuò)大,一面遭受更大的人身財(cái)產(chǎn)的損失,設(shè)計(jì)時設(shè)置必要的消防設(shè)施(消防門),保護(hù)臨近建筑物的財(cái)產(chǎn)不受火災(zāi)的影響;保證建筑物內(nèi)的人員在安全的條件下、在安全的時間內(nèi)疏散到安全的區(qū)域,使受災(zāi)人員的的生命財(cái)產(chǎn)安全不受煙氣的傷害;設(shè)置救援通道,保障消防救災(zāi)人員的救援工作順利展開,為消防救援人員提供安全通道和安全區(qū)域。

        4、商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的策略

        在商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的策略中,亞安全區(qū)策略是性能化防火設(shè)計(jì)的核心問題,在性能化防火設(shè)計(jì)中,結(jié)合獨(dú)立的防火單元和防火隔離帶等共同制定商業(yè)建筑的防火設(shè)計(jì)策略。

        商業(yè)建筑一般空間大,按照防火規(guī)范的要求使用防火墻或防火門對空間進(jìn)行分區(qū),滿足防火要求的同時把寬曠的空間分隔成獨(dú)立的防火單元?;馂?zāi)發(fā)生時,將空間的防火門拉下形成一個個獨(dú)立的防火單元,有助于隔斷火源。

        總結(jié):

        現(xiàn)代化建筑的結(jié)構(gòu)形式越來越復(fù)雜,對建筑防火要求越來越高,在商業(yè)建筑設(shè)計(jì)過程中必須滿足防火的規(guī)范要求,再對建筑功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。性能化的防火設(shè)計(jì)對能有效的滿足現(xiàn)代商業(yè)建筑的需求,將在未來的研究中逐漸成熟。

        參考文獻(xiàn):

        [1]胡克旭,高皖揚(yáng).商場火災(zāi)危害性淺析[J].四川建筑科學(xué)研究,2007(4):78-80.

        [2]姜波,大型商場火災(zāi)危害性及滅火對策[J].科技傳播,2011(17):21

        作者簡介:

        姓名:亓智群(1983.04.22);性別:男,籍貫:山東省萊蕪市,學(xué)歷:本科,畢業(yè)于山東建筑大學(xué);現(xiàn)有職稱:中級工程師;研究方向:建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。

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