達(dá)明晉
摘要:火災(zāi)一直是潛伏在人們身邊隱形的殺手,稍不留神,便會威脅到人們的生命安全,同時還會帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。傳統(tǒng)的防火分區(qū)和隔離帶已經(jīng)很難滿足現(xiàn)在建筑消防需求,本文就對大空間公共建筑的防火分區(qū)及隔離帶設(shè)計進行分析。
關(guān)鍵詞:大空間;公共建筑;防火分區(qū);隔離帶;
中圖分類號:TU998 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)12(a)-0000-00
防火分區(qū)是指在建筑中為了防止發(fā)生火災(zāi)時火勢迅速向其他部位蔓延而設(shè)置的一種防火區(qū)域。在建筑設(shè)計的時候預(yù)留防火分區(qū),可以在火災(zāi)發(fā)生時,阻止火勢迅速蔓延到建筑的其他部位,達(dá)到迅速控制火勢的目的,減少火災(zāi)帶來的經(jīng)濟損失,也能給消防人員的救援工作帶來大量的便利。我國的大空間公共建筑的面積大小不一,大的可以達(dá)到幾十萬平方米,而我國規(guī)定,消防分區(qū)的最大面積為四千平方米。如果在大空間公共建筑中使用消防分區(qū),還會將公共建筑分割成幾塊區(qū)域,嚴(yán)重影響建筑的美觀。
一、大空間公共建筑防火分區(qū)和隔離帶設(shè)計中存在的問題
目前,我國的建筑設(shè)計人員在進行大空間公共建筑防火分區(qū)及隔離帶的時候,會出現(xiàn)下面這些問題。
1.審批發(fā)生矛盾。近年來我國對建筑領(lǐng)域的管控力度下調(diào),一些大型建筑如雨后春筍般出現(xiàn)。建筑設(shè)計人員在進行這些建筑的防火設(shè)計的時候,防火分區(qū)的設(shè)計常常與建筑自身的作用產(chǎn)生矛盾,如果要設(shè)置防火分區(qū),那么建筑的作用不能得到發(fā)揮,這就在審批上產(chǎn)生了問題,建筑方常常會采取逃避審核的方法。如果對這些建筑進行嚴(yán)格的審核,那么會影響企業(yè)的經(jīng)濟效益,同時造成惡劣的社會影響,還會影響到地方經(jīng)濟的建設(shè)。
2.傳統(tǒng)的設(shè)計模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的消防需求。我國的消防設(shè)計規(guī)范主要是對各項設(shè)計參數(shù)的管控。設(shè)計人員在進行設(shè)計的時候,忽略自身實際情況的特殊性,完全按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。雖然這樣確實能保證建筑有一定的防火能力,但是在特定的情況下,可能無法達(dá)到規(guī)定的目的。在進行設(shè)計的時候,設(shè)計人員受限于國家的要求,只能按照國家規(guī)定進行設(shè)計,沒有自我發(fā)揮的空間。而且設(shè)計人員不能確定可以稱之為明確的參數(shù)值。這樣也會造成有些設(shè)計會顯得有些多余,白白花費了錢財而得不到想要的效果。
二、傳統(tǒng)的防火分區(qū)中存在的問題
目前我國在建筑中應(yīng)用較多的防火設(shè)施有,防火墻、防火門、防火卷簾。這些防火設(shè)施在平時處于開啟狀態(tài),人們可以自由出入,在發(fā)生火災(zāi)的時候,將這些防火設(shè)施關(guān)閉,以達(dá)到阻止火勢蔓延的目的。除了這些之外,還有水幕分隔等等。這些方法在普通建筑中能夠發(fā)揮很好的作用,但是應(yīng)用于大空間公共建筑時,效果卻不好,這主要是因為大空間公共建筑需要交通方便,所以在進行防火設(shè)計的時候,防火墻、防火門、防火卷簾不能大量的應(yīng)用。應(yīng)用效果也不好。
1.大面積的防火卷簾在應(yīng)用時,很容易受熱變形,降低卷簾的防火能力,另外,有些大型商場和倉庫為了節(jié)省空間,常常在防火卷簾下堆放大量的貨物,這就導(dǎo)致在發(fā)生火災(zāi)時,防火卷簾不能及時的落下。而且,大面積的防火卷簾在受到火焰的影響后,很容易產(chǎn)生裂縫,降低防火效能。大面積的防火卷簾的下落情況也比較復(fù)雜,很容易出現(xiàn)下落情況不一致的狀況。這些都嚴(yán)重降低了防火卷簾的防火能力。
2.長距離的水幕防火則嚴(yán)重受到供水狀況的制約。我國規(guī)定,用于防火的水幕寬度不能少于6米,所以在應(yīng)用水幕來進行防火時,會消耗大量的水,當(dāng)前很多的大型建筑往往是采用水幕來代替防火墻,而防火分區(qū)的長度一般在幾十米有的甚至達(dá)到上百米,這在實際應(yīng)用中根本不能實現(xiàn),十幾米的水幕會消耗巨大的水,在實際的應(yīng)用中,根本不可能成功應(yīng)用。就算有這么多的水可以使用,在使用之后這些水的排放也是一個巨大的問題。
三、防火隔離帶的設(shè)計計算
在設(shè)計防火隔離帶的時候,要考慮到建筑內(nèi)空間條件、火災(zāi)載荷、人員疏散能力、消防設(shè)施設(shè)置狀況等,然后進行嚴(yán)格的數(shù)學(xué)計算得出防火隔離帶的寬度。只有這樣,才能夠確保消防隔離帶的實用性。防火隔離帶設(shè)計的最基本要求是,隔離帶一側(cè)的可燃物燃燒之后不會引燃隔離帶另一側(cè)的可燃物。在計算的時候,應(yīng)主要計算火源熱輻射作用和熱煙氣層熱輻射兩個重要參數(shù)。
1.熱輻射作用
火源的熱輻射隨著距離的增加而不斷減少,在防火隔離帶一側(cè)著火之后,另外一側(cè)受到的熱輻射作用的計算公式為:
其中公式中的Q指的是火源的熱釋放速率,單位是千瓦。指的是另一側(cè)可燃物受到火源熱輻射作用受到的熱流量,單位是千瓦每平方米。L指的是防火隔離帶的寬度。D指的是火源的直徑。通過這個公式,就可以計算出熱輻射作用的效率。常見的一些可燃物的值是有一個確切的值的,這些值可以通過查表獲得。比如,紙類的為10千瓦每平方米。裝修材料的為20千瓦每平方米。設(shè)計人員在設(shè)計的時候,可以以此為依據(jù)進行防火隔離帶設(shè)計。
2.熱煙氣層的熱輻射
熱煙氣層的熱輻射計算公式是
其中, 指的是輻射率,是一個大于0小于1的固定的常數(shù)。 是斯特藩常數(shù),取值 。 是熱煙氣層絕對溫度。 是熱煙氣層到下放的可燃物的輻射角系數(shù)。 為可燃物受到熱煙氣層輻射作用受到的熱流量。在計算了這兩個參數(shù)之后,設(shè)計人員就可以依據(jù)其他公式確定防火隔離層的寬度。
下面我就對某具體案例進行具體說明,某高層展覽中心,兩層、每層高約10米,包含了多個小型的宴會廳、展覽廳、會議室。第二層因為屋面的形式不同高度也不同,最低位置的高度為8米,設(shè)置有四個大型的展覽廳,該會展中心最小的展覽廳面積為6000平方米,按照國家的規(guī)定,該展覽中心的單個防火分區(qū)面積不應(yīng)超過4000平方米,所以設(shè)計人員在展覽中心二層的每個展覽廳都設(shè)置了防火隔離帶,劃出了防火區(qū)域,從而保持了展覽廳的整體通透。由于該展覽中心屬于無噴淋的公共場所,設(shè)計人員參考了一些數(shù)據(jù)表格,將火源的熱釋放速率估算為10MW,將可燃的展位當(dāng)作可燃物來處理,可燃展位的規(guī)格為3_0.2_3,單位為米,火源直徑的大小為5米。經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn),在展覽中心發(fā)生熱釋放速率為10MW的火災(zāi)時,展位上方的溫度將達(dá)到500K,這時就不能忽略煙氣層的熱輻射。計算得出,防火隔離層的寬度應(yīng)該為4米。這就表明,發(fā)生10WM的火災(zāi)之后,距離火源4米的可燃物受到的熱輻射量為10千瓦每平方米。在4米之外的可燃物受到的熱輻射量不足以燃燒該處的可燃物。為了保險起見,應(yīng)該將防火隔離層的寬度設(shè)置為6米以上,確保不會發(fā)生連鎖起火。
四、結(jié)語
大空間公共建筑的防火分區(qū)設(shè)計在目前來說還是一個難以解決的問題,要兼顧建筑功能和防火性能的完整。由于大空間公共建筑本身的特點,所以在進行防火分區(qū)設(shè)計的時候,要合理的選擇寬度,不能因為防火分區(qū)而影響了建筑本身的功能,也不能忽略了防火分區(qū)的重要性。本文提出了一些關(guān)于防火分區(qū)設(shè)計的思路和計算方法,設(shè)計人員在進行設(shè)計的時候,可以進行一些參考。除此之外,還可以在進行防火設(shè)計的時候,增加自動化滅火系統(tǒng)的使用。
參考文獻
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