傅天哲 施春曉
摘要:隨著城市化進(jìn)程的逐步推進(jìn),我國(guó)民用建筑的數(shù)量開(kāi)始急劇增多,同時(shí)因建筑功能的復(fù)雜需求,電氣系統(tǒng)、供暖設(shè)備、給排水管道等均對(duì)防火設(shè)計(jì)工作提出了較高要求。文章從民用建筑火災(zāi)形成的原因及特征出發(fā),綜合分析防火技術(shù)在裝修材料、防火結(jié)構(gòu)、平面布局、安全疏散、防火防煙分區(qū)與建筑功能分區(qū)等方面的應(yīng)用措施,以期為相關(guān)設(shè)計(jì)提供參考。
關(guān)鍵詞:民用建筑;建筑設(shè)計(jì);建筑防火技術(shù)
民用建筑火災(zāi)一經(jīng)發(fā)生必會(huì)給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大損失,因此,民用建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,防火技術(shù)一直是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為建筑安全技術(shù)手段的核心部分,建筑防火技術(shù)一方面能排除火災(zāi)隱患、保證建筑完整性;另一方面便于疏散與救援活動(dòng)的開(kāi)展,降低火災(zāi)破壞性,具有極為現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值。
一、民用建筑火災(zāi)形成的原因及特征
現(xiàn)階段,民用建筑為滿足越加多樣的功能性需求,內(nèi)部結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜。電氣系統(tǒng)、供暖設(shè)備、燃?xì)夤艿?、給排水管道等在建筑內(nèi)的設(shè)計(jì)相互覆蓋交錯(cuò),缺乏成體系的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這無(wú)疑帶來(lái)了一定的火災(zāi)安全隱患。同時(shí),因人們物質(zhì)水平的提高,對(duì)民用建筑美觀性的需求也在提高,在裝修過(guò)程中常使用多種材料,并更改建筑結(jié)構(gòu),使得同一建筑內(nèi)的建筑材料存在較大差異性,這會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)一旦發(fā)生,蔓延速度極快、建筑物會(huì)大面積焚毀,為火災(zāi)發(fā)生后的后續(xù)救援與疏散工作帶來(lái)了一定難度[1]。
綜合具體案例與相關(guān)信息,不難分析出民用建筑火災(zāi)具有以下特征:
第一,相較于其他建筑,民用建筑內(nèi)人員密度較高,一旦發(fā)生火災(zāi),若建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,救援人員很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)人員進(jìn)行疏散,同時(shí),因相關(guān)科普教育不足,恐慌情緒易蔓延,進(jìn)一步增加了疏散難度。
第二,民用建筑中大部分建筑為高層建筑,一旦火災(zāi)蔓延,受災(zāi)面積較廣。一方面,高層建筑內(nèi)部人員在察覺(jué)火災(zāi)發(fā)生后,需要較長(zhǎng)的時(shí)間,才能借助消防通道或防火樓梯間到達(dá)地面;另一方面,消防人員在撲滅救援活動(dòng)中使用的水槍、水炮與消防云梯等工具受到了極大的限制。同時(shí),裙房周邊停放的車輛進(jìn)一步干擾了登高、供水等作業(yè),導(dǎo)致火災(zāi)進(jìn)一步蔓延,從多個(gè)角度增加了火災(zāi)的撲滅難度與人員的救援難度。
第三,民用建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)、供暖設(shè)備、燃?xì)夤艿馈⒔o排水管道等結(jié)構(gòu)復(fù)雜;電器、家具等易起火設(shè)施多,火災(zāi)發(fā)生后蔓延速度快、蔓延途徑多、波及面積廣。同時(shí),因建筑過(guò)程中使用的外墻保溫材料的助燃性能較強(qiáng),一旦不能及時(shí)撲滅就會(huì)導(dǎo)致火勢(shì)上下串聯(lián),急速蔓延。
第四,民用建筑內(nèi)部裝修存在差異性,裝修材料防火性能往往較差,火災(zāi)發(fā)生后難以控制,無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)撲滅,對(duì)人民群眾造成了極大的生命財(cái)產(chǎn)安全威脅。
二、建筑防火技術(shù)在民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用措施
(一)建筑裝修材料設(shè)計(jì)
據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)每年因裝修材料導(dǎo)致的民用建筑火災(zāi)事故在整體火災(zāi)事故中占極大比例。一方面,市面上常見(jiàn)的裝修材料往往燃點(diǎn)過(guò)低,防火性能不達(dá)標(biāo),帶來(lái)了一定的安全隱患;另一方面,部分裝修材料在火災(zāi)事故中導(dǎo)致火災(zāi)蔓延迅速,并產(chǎn)生有害物質(zhì),為救援與撲滅活動(dòng)帶來(lái)了一定難度。綜合以上因素,在民用建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用防火技術(shù)時(shí),首要任務(wù)是對(duì)民用建筑使用的裝修材料進(jìn)行控制與設(shè)計(jì),在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí),通常需要注意以下兩點(diǎn):
第一,對(duì)裝修材料進(jìn)行綜合評(píng)估。在對(duì)裝修材料進(jìn)行評(píng)估時(shí),不僅要注意燃點(diǎn)與防火性能,更要考慮在火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)其燃燒產(chǎn)生煙霧的毒性指標(biāo),避免其對(duì)救援與疏散活動(dòng)造成惡劣影響。
第二,綜合考慮成本與應(yīng)用問(wèn)題。部分設(shè)計(jì)人員在建筑防火設(shè)計(jì)的過(guò)程中過(guò)度重視經(jīng)濟(jì)效益,從而忽略了對(duì)防火性能相關(guān)指標(biāo)的確認(rèn),導(dǎo)致施工過(guò)程中或投入使用后民用建筑存在火災(zāi)隱患。因此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性與安全性,從裝修材料設(shè)計(jì)的角度減少火災(zāi)隱患,保障建筑安全。
(二)建筑防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
建筑防火結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是民用建筑防火設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ),對(duì)保障建筑質(zhì)量、減少火災(zāi)隱患、控制災(zāi)害損失有著重要的應(yīng)用價(jià)值。具體應(yīng)用包括以下四點(diǎn):
第一,防火墻的設(shè)置。防火墻指用于規(guī)劃防火分區(qū)、防止火災(zāi)蔓延的不可燃性墻體,其設(shè)置是否合理直接影響民用建筑的整體防火性能。在對(duì)防火墻進(jìn)行設(shè)置時(shí),需要避免應(yīng)用于L型與U型拐角處,若有轉(zhuǎn)角處必須設(shè)置防火墻的,則需要保證內(nèi)轉(zhuǎn)角兩側(cè)墻上門窗預(yù)留孔洞的最近水平距離大于4米;同時(shí),需注意防火墻上一般不安裝門窗,必須設(shè)置時(shí),多使用固定或火災(zāi)時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉的甲級(jí)防火門窗。
第二,管道井的設(shè)置。管道井指用于安置豎向設(shè)備管線的豎向井道,其設(shè)置能極大程度上提升建筑的綜合防火性能。因民用建筑功能的復(fù)雜性,需每隔二至三層安裝一個(gè)管道井,并使用不可燃性材料作為防火分隔,其耐火性能應(yīng)與樓板相一致;需注意當(dāng)建筑高度超過(guò)100米后,應(yīng)每隔一層安裝一個(gè)防火分隔,并確保用于故障排查的檢查門防火等級(jí)為丙級(jí)(耐火極限為0.6小時(shí))或以上。
第三,防煙樓梯間的設(shè)置。通過(guò)在樓梯間入口處設(shè)置防煙前室等設(shè)施,并安裝防火門、防煙樓梯間能有效防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧與熱氣涌入樓梯間,從而為人群疏散與火災(zāi)撲滅爭(zhēng)取到寶貴時(shí)間。在進(jìn)行防煙樓梯間的設(shè)置時(shí),需確保其前室與封閉樓梯間的內(nèi)墻上不得開(kāi)設(shè)任何門窗,部分安設(shè)有消防電梯的民用建筑,則需要保證消防電梯按層停靠,并將其前室設(shè)置在與室外直接相連的出口,從而減少救援難度。
第四,鋼筋保護(hù)層的設(shè)置?,F(xiàn)階段,我國(guó)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中,鋼筋保護(hù)層的功能主要體現(xiàn)在防止鋼筋腐蝕方面,并沒(méi)有考慮到其在火災(zāi)情況下對(duì)鋼筋承載能力與混凝土黏結(jié)能力的保護(hù)作用,因此,通常厚度較薄,無(wú)法滿足火災(zāi)發(fā)生時(shí)的防火需求。在火災(zāi)發(fā)生時(shí),高溫會(huì)損害鋼筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使建筑結(jié)構(gòu)變形、混凝土黏性降低,甚至導(dǎo)致建筑物坍塌。設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí),應(yīng)認(rèn)識(shí)到鋼筋保護(hù)層在民用建筑防火設(shè)計(jì)上的作用,通過(guò)增加其厚度,提高建筑的耐火極限與火災(zāi)發(fā)生時(shí)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,進(jìn)而保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。需注意,預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層相較于普通構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層更薄,耐火性能更差,需要在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與物料分配時(shí)進(jìn)行額外關(guān)注。
(三)建筑平面布局設(shè)計(jì)
民用建筑因其功能不同,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要針對(duì)其具體應(yīng)用考慮平面布局角度的防火設(shè)計(jì)。合理的平面布局設(shè)計(jì)能豐富建筑的防火功能,有效提高火災(zāi)發(fā)生時(shí)疏散與救援工作的推進(jìn)效率,并降低甚至避免火災(zāi)帶來(lái)的生命財(cái)產(chǎn)安全威脅。因此,在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與各類建筑的防火要求,結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在滿足建筑功能的基礎(chǔ)上制定并完善防火方案,讓平面布局設(shè)計(jì)為建筑防火功能的實(shí)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)[2]。
(四)建筑安全疏散設(shè)計(jì)
民用建筑防火設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是處理火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員的安全疏散問(wèn)題。在進(jìn)行疏散通道的設(shè)計(jì)時(shí),一方面應(yīng)保證建筑內(nèi)有針對(duì)疏散通道的指示信息,并保證通道內(nèi)沒(méi)有門檻等凸出物體;另一方面則應(yīng)確保墻體與地面材料的防火性能與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。考慮到電梯為封閉空間,且其供能系統(tǒng)易受火災(zāi)影響,因此,通常將樓梯選擇為疏散通道,疏散樓梯間的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足安全疏散距離的要求,并按照建筑人數(shù)限定樓梯的逃生寬度;安全出口則應(yīng)至少設(shè)置兩處,并將兩出口間距離控制在500米以上,從而確保人群分流,避免擁擠踩踏事故的發(fā)生。
(五)防火分區(qū)與防煙分區(qū)
防火分區(qū)與防煙分區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合建筑功能與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定調(diào)整。防火分區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)靈活利用建筑內(nèi)部的樓板、防火墻、防火門與防火卷簾,并結(jié)合防煙分區(qū)的分隔問(wèn)題進(jìn)行區(qū)域面積最大限定值的設(shè)計(jì)。依相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在高度低于6米并設(shè)置有排煙設(shè)施的走道,可安裝擋煙垂壁設(shè)置防煙分區(qū),并將單個(gè)分區(qū)面積控制在500平方米左右,用以控制煙氣的流動(dòng),避免其擴(kuò)散對(duì)救援疏散工作造成影響;對(duì)于設(shè)置有排煙設(shè)施的地下車庫(kù),則應(yīng)通過(guò)安裝擋煙垂壁將單個(gè)防煙分區(qū)面積控制在2000平方米以內(nèi),并確保防煙分區(qū)的設(shè)置未橫跨防火分區(qū)。
(六)消防安全通道設(shè)計(jì)
消防安全通道多用于火災(zāi)發(fā)生后的人員疏散與救援,是建筑消防安全設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但大量民用建筑出于經(jīng)營(yíng)與防盜考慮,在日?;顒?dòng)中常將安全通道的疏散用門封閉上鎖,這就直接導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生后建筑內(nèi)部人員無(wú)法及時(shí)疏散,而建筑外部的消防隊(duì)伍無(wú)法及時(shí)開(kāi)展救援,對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大威脅。從建筑設(shè)計(jì)角度看待這個(gè)問(wèn)題,一方面應(yīng)重視建筑內(nèi)部消防通道及其配套設(shè)備的設(shè)計(jì)工作,確保指示標(biāo)語(yǔ)、防火隔煙措施、應(yīng)急電源等設(shè)備的全面性;另一方面則應(yīng)綜合建筑整體架構(gòu)與體量,根據(jù)各層級(jí)容納的人數(shù)對(duì)建筑外部疏散通道的寬度進(jìn)行調(diào)整,避免與建筑內(nèi)疏散通道不匹配,進(jìn)而保障火災(zāi)發(fā)生時(shí)建筑內(nèi)外疏散通道的全面應(yīng)用。
(七)建筑功能分區(qū)設(shè)計(jì)
民用建筑功能上的多樣化,也在一定程度上增加了建筑的火災(zāi)隱患。因此,在進(jìn)行建筑防火相關(guān)的設(shè)計(jì)時(shí),若同一建筑內(nèi)規(guī)劃有兩種或以上的建筑功能場(chǎng)所時(shí),應(yīng)將不同功能的場(chǎng)所利用防火墻、防火門等進(jìn)行防火分隔。這一過(guò)程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)參考現(xiàn)有技術(shù)及以往經(jīng)驗(yàn),綜合周邊生產(chǎn)發(fā)展環(huán)境與人民物質(zhì)生活狀況,根據(jù)分層與功能的不同采取差異化設(shè)計(jì),一方面重視各分區(qū)的功能實(shí)現(xiàn),確保建筑功能性;另一方面則確保防火設(shè)計(jì)切實(shí)有效,保障消防安全。
三、結(jié)語(yǔ)
在民用建筑的使用過(guò)程中,引發(fā)火災(zāi)的原因具有多元化特點(diǎn),因此設(shè)計(jì)人員需從整體上把控相關(guān)進(jìn)程,綜合防火設(shè)計(jì)應(yīng)用成本與建筑工程標(biāo)準(zhǔn)要求,針對(duì)可能引發(fā)火災(zāi)的環(huán)節(jié)應(yīng)用建筑防火技術(shù),從而根除民用建筑的火災(zāi)隱患。從材料、結(jié)構(gòu)、布局與災(zāi)后救援等角度有效預(yù)防控制民用建筑火災(zāi)的發(fā)生,以此保證人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全不受侵害。
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作者簡(jiǎn)介:
傅天哲(1986.10—),男,浙江杭州人,本科學(xué)歷,初級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù),研究方向:消防監(jiān)督管理和消防滅火救援。
施春曉(1987.03—),男,浙江永康人,本科學(xué)歷,初級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù),研究方向:滅火救援。