黃鵬
摘要:在消防監(jiān)督工作實踐中,對重大火災(zāi)隱患的整改向來是一個比較復(fù)雜的問題,尤其是由于受到處方式規(guī)范整改思路的先天性限制,不少重大火災(zāi)隱患無法得到有效整改,給監(jiān)管帶來巨大壓力。因此以H廣場重大火災(zāi)隱患案例為標(biāo)本,嘗試用性能花防火設(shè)計思路,為重大火災(zāi)隱患整改提供另外一種思考。
關(guān)鍵詞:重大火災(zāi);隱患;防火設(shè)計
中圖分類號:TB
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
doi:10.19311/j.cnki.16723198.2017.23.086
在消防監(jiān)督工作實踐中,對重大火災(zāi)隱患的整改向來是一個比較復(fù)雜的問題,尤其是由于受到處方式規(guī)范整改思路的先天性限制,不少重大火災(zāi)隱患無法得到有效整改,給監(jiān)管帶來巨大壓力。因此以H廣場重大火災(zāi)隱患案例為標(biāo)本,嘗試用性能花防火設(shè)計思路,為重大火災(zāi)隱患整改提供另外一種思考。
1重大火災(zāi)隱患案例情況
1.1基本情況
H廣場,地上層數(shù)30層,地下層數(shù)2層,建筑類型申報及驗收時為一類高層民用住宅,建筑性質(zhì)為商住樓。其中1至5層為商場,6層為大廈設(shè)備轉(zhuǎn)換層和物業(yè)管理用房,7至30層為住宅,設(shè)計住宅共552套,大樓主要分為A、B兩個區(qū),每個區(qū)各有兩部疏散樓梯。由于H廣場位于繁華商業(yè)區(qū),該廣場7至30層中的大量住宅建筑相繼被改造成辦公、餐飲、娛樂等用途,尤其在A區(qū)住宅用房與商業(yè)功能用房犬牙交錯,據(jù)統(tǒng)計H廣場A區(qū)共有250余家商戶和83家居民住戶。
根據(jù)《重大火災(zāi)隱患判定方法》(GA653—2006)和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014),主要存在以下幾個問題:
(1)部分樓層住宅部門與非住宅部門的安全出口和疏散樓梯共用,人員疏散不符合防火規(guī)范要求。
(2)部分樓層住宅部分和非住宅部分未執(zhí)行住宅建筑與公共建筑的相關(guān)要求,劃分防火分區(qū),配備自動消防設(shè)施(包括火災(zāi)自動報警和自動噴淋)。
(3)擅自改建為倉庫的現(xiàn)象存在,且存在經(jīng)營、倉儲、住宿場所混合的“三合一”現(xiàn)象。
(4)該樓部分自動消防設(shè)施損壞,不能正常使用。
1.2整改過程
H廣場被確定為重大火災(zāi)隱患單位以后,先后投入200余萬元進(jìn)行了整改,該場所的火災(zāi)隱患整治取得初步成效。但是在處方式規(guī)范指導(dǎo)思路下,也面臨瓶頸性困難,具體表現(xiàn)在,住宅部分與非住宅部分的安全出口和疏散樓梯應(yīng)分別獨立設(shè)置。但是經(jīng)多家建筑設(shè)計公司實地踏勘后發(fā)現(xiàn),該建筑已無法再增設(shè)疏散樓梯針對這兩個問題,火災(zāi)隱患整改進(jìn)入僵持階段。
2性能化分析的主要內(nèi)容
鑒于按照處方式規(guī)范難以徹底整改重大火災(zāi)隱患問題,為此,擬對H廣場住宅樓采用性能化的防火設(shè)計方法,對現(xiàn)有疏散設(shè)計進(jìn)行模擬研究,并以此來判斷當(dāng)前重大火災(zāi)隱患案例是否能保證住宅內(nèi)人員的生命財產(chǎn)安全,尤其是火災(zāi)發(fā)生時,人員能否及時、迅速的疏散到安全的區(qū)域。
2.1火災(zāi)場景設(shè)計
2.1.1發(fā)生火災(zāi)位置模擬
根據(jù)H廣場住宅樓的建筑平面及功能布局,選取了住宅部分的臥室作為起火點進(jìn)行研究。
2.1.2火災(zāi)增長速率確定
火災(zāi)增長速率是衡量火災(zāi)危險性的重要指標(biāo)。當(dāng)火災(zāi)增長到一定規(guī)模后,增長速率將加速。火災(zāi)的熱釋放速率與火災(zāi)發(fā)展時間關(guān)系可用公式(1)表示:
Qf=αt2(1)
一般情況下,住宅部分的臥室內(nèi)可燃物類型會比較復(fù)雜,有床、被、衣柜、衣物及窗簾等可燃物。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn),以可燃物的燃燒熱值、毒性及其引燃性和蔓延情況為基礎(chǔ),選取服裝作為典型可燃物進(jìn)行分析是合適的。根據(jù)公安部天津消防研究所所做的服裝火災(zāi)試驗,本報告選擇了其中的兩組試驗數(shù)據(jù)作為模擬火災(zāi)熱釋放速率的依據(jù),其火災(zāi)增長系數(shù)α=004689kW/s2。
2.1.3火災(zāi)熱釋放量的確定
依據(jù)上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》(DGJ08-88-2008)中相關(guān)場所的火災(zāi)功率規(guī)定,本研究可選取4MW的熱釋放量作為臥室火災(zāi)發(fā)生時的最大熱釋放量。
2.2可用安全疏散時間計算
可用疏散時間T1是指從火災(zāi)發(fā)生到火災(zāi)發(fā)展到致使建筑內(nèi)某個區(qū)域達(dá)到人體耐受極限的時間。影響人員安全疏散的主要性能參數(shù)以下幾個方面。
2.2.1人員安全疏散性能參數(shù)確定
(1)煙氣層高度。
根據(jù)慣例,煙氣層在人員疏散過程中應(yīng)保持在距地面2m以上的位置。
(2)能見度。
能見度是影響火災(zāi)中疏散人群疏散難度的一個指標(biāo),SFPE《消防工程手冊》提出的能見度數(shù)值為13m,為保守起見,將能見度臨界值設(shè)定為10m。
(3)一氧化碳(CO)濃度。
考慮到一定的安全系數(shù),本文采用300ppm作為CO濃度的危險判定指標(biāo)。
2.2.2模擬計算結(jié)果分析
(1)煙氣蔓延情況分析。
通過模擬計算,當(dāng)臥室發(fā)生火災(zāi)后,先后在558s、900s、2124s時刻,火災(zāi)煙氣蔓延至客廳、公共走道和整個走道頂部。
(2)CO分布規(guī)律。
在模擬時間2845s、6571s時刻,著火房間、公共走道內(nèi)CO濃度分別升高到300ppm,達(dá)到危險狀態(tài)。在模擬時間900s內(nèi),著火房間、公共走道最高CO濃度分別為394ppm、339ppm。
(3)能見度分布規(guī)律。
在模擬時間874s、1387s時刻,著火房間、公共走道內(nèi)能見度分別降低至10m,達(dá)到危險狀態(tài)。
2.2.3人員可用安全疏散時間
根據(jù)測算,著火房間、疏散走道內(nèi)人員達(dá)到火災(zāi)危險狀態(tài)的時間,可用安全疏散時間分別為874s、1387s。
2.3必需安全疏散時間計算
性能花安全疏散判定標(biāo)準(zhǔn)為:可用疏散時間T1應(yīng)不小于必需疏散時間T2,可用公式(2)表述。
T1≥T2(2)
2.3.1疏散參數(shù)確定
(1)疏散人數(shù)確定。
本重大火災(zāi)隱患案例中住宅部分戶型大多為兩室一廳房型,因此,確定每戶人數(shù)為4人,酒店人數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)間每間2人來計算確定。
(2)人員類型。
人員類型組成參照PathFinder疏散模型建議的數(shù)值,可按以下類型確定:住宅:成年男性1人、成年女性1人、老人1人、兒童1人。酒店:成年男性或成年女性。
(3)人員行走速度和疏散出口有效寬度。
各種類人員行走速度和疏散出口有效寬度,本文主要參考了英國SFPE Handbook、美國NFPA130規(guī)范以及SFPE《消防工程手冊》,在此不贅述。
2.3.2疏散行走時間計算
本文采用疏散軟件PathFinder進(jìn)行疏散模擬分析。按照以上分析,可以建立出H廣場8樓的PathFinder模型。
通過模擬計算,從人員疏散過程可以看出,發(fā)生火災(zāi)后10s時刻,人員基本從房間疏散至公共走道內(nèi),在20s時刻,人員集中在兩個疏散樓梯口附近,在模擬時間30s時刻,其中一個樓梯附近人員疏散完畢,在模擬時間388s時刻,整層人員疏散完畢。
2.3.3疏散安全性判定
通過實驗可以得知,著火房間可用安全疏散時間是874 s,超過必需的時間104s;公共走道內(nèi),可用安全疏散時間是1387s,超過必需的時間388s,因此,是可以實現(xiàn)安全疏散的。
3基本結(jié)論
通過利用性能化防火設(shè)計思路對H廣場住宅部分的研究,目前情況下,該建筑以滿足與《建規(guī)》規(guī)定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相同的安全性,在現(xiàn)有條件前提下,增加疏散樓梯并不是最緊要的任務(wù),可從長計議,審慎研究決定后再施行。
下一步,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)自動火災(zāi)報警等自動消防設(shè)施的維護(hù)和管理,并加強(qiáng)單位保安人員和業(yè)主的消防安全疏散演練,確保一旦發(fā)生火災(zāi)能有效的控制火災(zāi)的蔓延和發(fā)展,并能第一時間對人員進(jìn)行疏散和處置火災(zāi)。endprint