摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市大空間建筑數(shù)量不斷增加。在功能上這些大空間建筑主要是滿足大量人同時(shí)聚集活動(dòng)，因此如何保障在進(jìn)行大規(guī)?；顒?dòng)時(shí)的消防設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問(wèn)題。基于這一問(wèn)題，本文首先分析大空間消防火災(zāi)的特點(diǎn);接著，以此來(lái)提出基于建筑性能的大空間建筑設(shè)計(jì)步驟，并將其應(yīng)用到南京青奧單板滑雪訓(xùn)練館及配套工程的設(shè)計(jì)中。結(jié)果表明：消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟分為三步，第一步為設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備、第二步為確定防火目的和順序、第三步為風(fēng)險(xiǎn)情況確定;提出了南京青奧單板滑雪訓(xùn)練館及配套工程的性能化消防設(shè)計(jì)。為我國(guó)大空間建筑建設(shè)的消防設(shè)計(jì)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：大空間;消防設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)步驟;案例分析

一、 引言

火的利用是人類(lèi)文明進(jìn)步的象征，但是一旦對(duì)其失去控制將造成滅頂之災(zāi)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化的不斷推進(jìn)，城市建筑也朝著空間大、樓層高的趨勢(shì)進(jìn)行發(fā)展。這類(lèi)建筑物人口密度大，一旦發(fā)生火災(zāi)將造成難以估算的損失。

對(duì)于大空間的建筑工程消防設(shè)計(jì)長(zhǎng)期以來(lái)都是按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有確定的規(guī)格和設(shè)計(jì)流程。但是，隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，大空間建筑在設(shè)計(jì)上空間感極強(qiáng)，具有宏偉的氣勢(shì)，結(jié)構(gòu)也是越來(lái)越復(fù)雜，如何針對(duì)此類(lèi)建筑進(jìn)行消防設(shè)計(jì)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。建筑消防設(shè)計(jì)關(guān)乎著社會(huì)穩(wěn)定和人民財(cái)產(chǎn)安全，也關(guān)乎我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展，特別是針對(duì)大空間這類(lèi)建筑消防隱患將成倍增加，應(yīng)該給予充分重視。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)大空間建筑的消防安全管理問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究。Lieze作為美國(guó)大型建筑的安全管理專(zhuān)家，通過(guò)近10年的調(diào)研分析，對(duì)美國(guó)30多個(gè)城市的大空間建筑所存在的安全隱患進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有將近90%的安全隱患都是消防安全方面的，并且事故的發(fā)生大多是由于現(xiàn)場(chǎng)消防設(shè)計(jì)考慮不足引起的。而我國(guó)對(duì)于建筑消防研究起步較晚，對(duì)于大型空間建筑消防研究成果稀少，但是近幾年隨著國(guó)家對(duì)于消防安全的不斷重視，我國(guó)在此領(lǐng)域也取得了一些進(jìn)步。李輝山、張雷等基于多級(jí)可拓的工程項(xiàng)目分析了建筑消防評(píng)價(jià)體系的建立。這一方法的應(yīng)用，更加科學(xué)合理的評(píng)估了建筑消防的綜合水平。

因此本文對(duì)大空間的建筑消防設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行論述，主要對(duì)性能化消防設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，對(duì)于提高我國(guó)大型空間建筑消防行業(yè)設(shè)計(jì)水平具有重要意義。

二、 大空間火災(zāi)特點(diǎn)

大空間建筑一般規(guī)模較大，建筑高度都高于20m，如何進(jìn)行消防設(shè)計(jì)需要對(duì)這類(lèi)建筑的火災(zāi)特點(diǎn)進(jìn)行了解，以此來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。

（一）起火原因復(fù)雜多變

當(dāng)前的大空間不僅是用作開(kāi)展大型體育比賽，還會(huì)進(jìn)行日常的大型活動(dòng)比如：演唱會(huì)、會(huì)展等。因此，在舉行這類(lèi)活動(dòng)時(shí)會(huì)搭建各種舞臺(tái)并布置多種設(shè)備。這勢(shì)必會(huì)引起現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)隱患的增多，電路不穩(wěn)、線路交叉等等因素都會(huì)引起火災(zāi)。

（二）難以控制

大空間建筑的整體空間設(shè)計(jì)較大，具有良好的通風(fēng)設(shè)計(jì)，故而在空間上多為相互連通結(jié)構(gòu)。并且，由于空間大氧氣充足，在高度上會(huì)受到浮力的作用迅速上竄，點(diǎn)燃上部空間中的物體，造成火災(zāi)的蔓延。

（三）前期探測(cè)和滅火困難

由于大空間設(shè)計(jì)頂棚較高，空間較大，早期火災(zāi)出現(xiàn)時(shí)，煙霧擴(kuò)散密度無(wú)法達(dá)到消防探測(cè)器和自動(dòng)滅火系統(tǒng)的要求，因此在早期發(fā)生火災(zāi)時(shí)很難被發(fā)現(xiàn)進(jìn)行及時(shí)撲救工作，當(dāng)火災(zāi)蔓延達(dá)到報(bào)警器的高度時(shí)，早已錯(cuò)過(guò)了最佳的滅火時(shí)間。

（四）人員疏散難度大

眾所周知，大空間面積巨大，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)由于煙霧彌散，逃生通道的能見(jiàn)度極低。此外，人員在疏散逃離現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，逃離速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)的蔓延速度，再加上對(duì)路線的不熟悉很難在第一時(shí)間找到正確的逃生路口。

（五）滅火難度大

建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，火災(zāi)起因繁多會(huì)造成對(duì)于火源的定位不準(zhǔn)確的問(wèn)題。且火災(zāi)一旦發(fā)生速度極快，迅速蔓延整個(gè)場(chǎng)館這都會(huì)增加撲救難度。對(duì)于一個(gè)新的建筑，直接上手進(jìn)行撲救由于指揮水平等因素的限制也會(huì)對(duì)撲救速度造成影響。受災(zāi)面積大、高度高等特點(diǎn)也會(huì)導(dǎo)致消防人員不能及時(shí)到達(dá)起火層。

三、 性能化消防設(shè)計(jì)

（一）基本概念

性能化消防設(shè)計(jì)最早是在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)。最初對(duì)于性能化消防設(shè)計(jì)就是將火災(zāi)安全工程的內(nèi)容和原理在消防設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，針對(duì)不同的建筑火災(zāi)特性，對(duì)建筑中的火災(zāi)隱患進(jìn)行綜合分析，以此作為建筑物消防設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。作為一種較為先進(jìn)的消防設(shè)計(jì)，得到了各國(guó)建筑行業(yè)的重視，引起了眾多專(zhuān)家的研究。

（二）性能化消防設(shè)計(jì)步驟

1. 設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備

需要對(duì)項(xiàng)目的概況和現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行了解和評(píng)估。主要了解的內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)主體是否為新建筑或者已有建筑;設(shè)計(jì)的流程和使用規(guī)程;建筑服務(wù)的主體、使用功能、火災(zāi)特點(diǎn)等基本情況，這都是需要在后期進(jìn)行性能化消防設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

2. 確定防火目的和順序

首先，需要對(duì)消防的主要目的進(jìn)行確定。針對(duì)大空間建筑的消防設(shè)計(jì)目的主要有以下四類(lèi)。

（1）人民生命安全，主要是在場(chǎng)館內(nèi)的市民和工作人員;

（2）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、資產(chǎn)，主要是現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)的設(shè)備和物品;

（3）保障基礎(chǔ)設(shè)施的連續(xù)工作能力，例如通信設(shè)備、電力系統(tǒng);

（4）保障消防設(shè)施、消防通道的正常運(yùn)作。

其次，保障目的的優(yōu)先性。建設(shè)要以“人”為核心，內(nèi)部人員的生命安全是首位重要的，這其中最不能忽略消防人員的安全性，例如在設(shè)計(jì)時(shí)要流出消防員進(jìn)行救援的通道等。對(duì)于其余的順序，可以按照不同的建筑物和區(qū)域進(jìn)行不同的劃分。

3. 確定風(fēng)險(xiǎn)情況

大空間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，最難的就是對(duì)火災(zāi)源頭的發(fā)覺(jué)，因此在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)提前對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別，在整體設(shè)計(jì)時(shí)加入考慮，這樣在進(jìn)行后期滅火時(shí)能夠加快火災(zāi)源頭識(shí)別，提高滅火效率。

（1）建筑結(jié)構(gòu)狀況，幾何布置，建筑物的使用狀況。

（2）易燃物和火源識(shí)別。首先對(duì)點(diǎn)燃建筑的場(chǎng)景范圍進(jìn)行劃分，這里需要著重注意成災(zāi)可能性較小的區(qū)域，以防漏掉這些區(qū)域。

（3）提前評(píng)估可能成為蔓延重點(diǎn)區(qū)域的位置。例如管道通風(fēng)、空調(diào)通風(fēng)、結(jié)構(gòu)對(duì)流的位置都是火情蔓延的重要區(qū)域，在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)在這些位置進(jìn)行消防設(shè)施布置，提高滅火效率。

四、 案例分析

本文為了實(shí)現(xiàn)對(duì)性能化消防設(shè)計(jì)在大空間建筑中的應(yīng)用，選擇南京青奧單板滑雪訓(xùn)練館及配套工程進(jìn)行案例應(yīng)用。

（一）性能化消防設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備

首先，進(jìn)行設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，該大型體育場(chǎng)館建筑為一層大空間單體建筑，結(jié)構(gòu)形式采用充氣膜結(jié)構(gòu)，耐火等級(jí)為二級(jí)，整體建筑面積為7208m2，所有建筑設(shè)施以及功能進(jìn)行圍繞布置，建筑高度為30m，如下圖1，2所示。結(jié)合青奧單板滑雪訓(xùn)練館及配套工程的建筑特點(diǎn)，對(duì)其消防系統(tǒng)進(jìn)行選擇，本工程選用自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

其次，對(duì)防火目的和順序進(jìn)行確定。對(duì)于大型體育場(chǎng)館的防火目的和第二節(jié)的論述一致，筆者在此不做贅述。對(duì)于大型體育場(chǎng)館消防順序確定中最為重要的是要考慮消防人員的安全問(wèn)題。在先前的設(shè)計(jì)中往往會(huì)忽略掉消防人員的滅火安全問(wèn)題，高大的建筑如若起火點(diǎn)在高處消防人員是很難到達(dá)滅火源，即使到達(dá)滅火源如何實(shí)施滅火和撤退也是主要的問(wèn)題。

（二）主要風(fēng)險(xiǎn)情況

如圖3所示，紅色虛線框的位置為看臺(tái)區(qū)，這一區(qū)域是人員主要的聚集位置，因此需要對(duì)這一位置的消防隱患進(jìn)行重點(diǎn)識(shí)別，以突出“人”為本的設(shè)計(jì)理念。其次是對(duì)于蔓延區(qū)域的識(shí)別如圖4所示。不難發(fā)現(xiàn)，南京青奧單板滑雪訓(xùn)練館作為大型訓(xùn)練場(chǎng)館，在設(shè)計(jì)上極其注重通風(fēng)設(shè)計(jì)，擁有眾多的窗戶(hù)和門(mén)，這些設(shè)計(jì)一旦在發(fā)生火災(zāi)時(shí)將造成空氣的補(bǔ)給和匯集，這些區(qū)域?qū)?huì)是火災(zāi)的主要蔓延區(qū)域，在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)要著重對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)的消防設(shè)計(jì)，布置自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)。

五、 結(jié)語(yǔ)

1. 通過(guò)分析得出大空間的建筑消防隱患眾多且復(fù)雜、起火之后難以控制、疏散人口較難的特點(diǎn)。

2. 根據(jù)消防特點(diǎn)提出基于性能化消防設(shè)計(jì)的主要步驟和內(nèi)容。其消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要分為三步。

3. 將設(shè)計(jì)步驟應(yīng)用于南京青奧單板滑雪訓(xùn)練館及配套工程，分析得出基于建筑性能的消防設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

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作者簡(jiǎn)介：

劉佳亮，河北浚源工程勘察設(shè)計(jì)有限公司南京分公司。