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        淺析工業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        2021-04-03 10:24:15張麒
        關(guān)鍵詞:火勢(shì)防火墻分區(qū)

        張麒

        山西省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 山西 太原 030000

        我國(guó)是最具規(guī)模的制造大國(guó),大小城市都規(guī)劃了不同形式的工業(yè)區(qū),工業(yè)建筑類型多,建筑空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一旦工業(yè)建筑內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡將是非常慘重的。工業(yè)建筑火災(zāi)具有危險(xiǎn)性高、蔓延速度快等特點(diǎn),由于我國(guó)針對(duì)工業(yè)建筑的消防設(shè)計(jì)研究仍存在很多不足,消防設(shè)計(jì)還無法完全適應(yīng)建筑需求的變化,需要在滿足現(xiàn)行規(guī)范的技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,不斷創(chuàng)新完善消防設(shè)計(jì)。

        1 工業(yè)建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

        工業(yè)建筑室內(nèi)凈空高度>8m典型的大空間建筑,工業(yè)建筑包括室內(nèi)凈高高度>12m的各種倉(cāng)庫(kù)、廠房等。工業(yè)建筑的特點(diǎn)是單層跨度大、層間高、面積大,一般跨度≥60m,建筑內(nèi)部不設(shè)置或少設(shè)置實(shí)體分隔。按照我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范和工業(yè)建筑的功能,工業(yè)建筑的特點(diǎn):建筑面積和空間跨度較大,這也是工業(yè)建筑的最突出的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在其消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,水平方向和垂直方向的分隔是設(shè)計(jì)難點(diǎn);工業(yè)建筑通常需要在建筑內(nèi)部做開口設(shè)計(jì),如門庭、樓梯等,這種設(shè)計(jì)模式在具體實(shí)踐中增加了空間分隔的困難;工業(yè)建筑內(nèi)部的屋頂、吊頂棚、鋼制屋架等封閉處理,在結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置的消防設(shè)計(jì)中,選擇防火性能好的施工材料,特別是垃圾道和變形縫等易造成火災(zāi)的區(qū)域;工業(yè)建筑為人員密集、內(nèi)部自由度大的場(chǎng)所,其跨度大,人員、物品過于集中,消防隱患較多。一般單層或框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑長(zhǎng)度在≥100m,甚至≥200m,工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)寬度為50~100m,高度為6~15m,很多工業(yè)建筑總面積≥100000m2,在大空間工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中,一般不設(shè)置悶頂,應(yīng)上下連通[1]。

        工業(yè)建筑的消防系統(tǒng)復(fù)雜,因?yàn)閺S房、倉(cāng)庫(kù)、儲(chǔ)罐區(qū)等工業(yè)建筑空間大、格局復(fù)雜等問題,根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求,應(yīng)設(shè)計(jì)合理的消防系統(tǒng),根據(jù)建筑用途和使用環(huán)境,設(shè)計(jì)消防系統(tǒng),通過科學(xué)的消防設(shè)計(jì),提高工業(yè)建筑的防火安全性和使用壽命。

        2 工業(yè)建筑火災(zāi)特點(diǎn)

        2.1 工業(yè)建筑的消防隱患多

        工業(yè)建筑是空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多功能的綜合性實(shí)體結(jié)構(gòu),通常建筑內(nèi)部存在大量的可燃物品,而且空間大、面積大,排查消防隱患時(shí)容易存在遺漏,存在的安全隱患較多。

        2.2 工業(yè)建筑的火勢(shì)蔓延快

        工業(yè)建筑內(nèi)部空間跨度大、實(shí)體分割少,建筑內(nèi)部的垂直通道在火災(zāi)發(fā)生時(shí)助推火勢(shì),火災(zāi)蔓延速度明顯快于普通建筑,建筑內(nèi)部高度過大形成從下至上水平方向的風(fēng),火勢(shì)借助風(fēng)力,進(jìn)一步加快了蔓延的速度[2]。

        2.3 工業(yè)建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員疏散比較困難

        因?yàn)楣I(yè)建筑內(nèi)的人員數(shù)量大或者物品堆積過于密集,在火災(zāi)發(fā)生時(shí),進(jìn)行人員安全疏散的過程中,必然會(huì)存在超長(zhǎng)的疏散隊(duì)伍。在火災(zāi)疏散時(shí),因?yàn)榛馂?zāi)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧,煙霧蔓延方向一般是水平和上部,及時(shí)疏散建筑內(nèi)各個(gè)功能區(qū)的工作人員在實(shí)踐中存在較多困難。

        2.4 工業(yè)建筑火災(zāi)的撲救難度較大

        工業(yè)建筑發(fā)生火災(zāi)事故后,救火難度相對(duì)大。這是因?yàn)楣I(yè)建筑的結(jié)構(gòu)對(duì)火勢(shì)具有高強(qiáng)吹拔能力,工業(yè)建筑火災(zāi)發(fā)生后,首先會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),滅火主要是利用消防系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)裝置,控制滅火系統(tǒng)進(jìn)行撲救,但是,大量事實(shí)證明火勢(shì)蔓延速度很難得到有效控制,消防聯(lián)動(dòng)裝置無法保障救援和滅火效果。

        3 工業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        3.1 防火分區(qū)

        工業(yè)建筑的消防設(shè)計(jì),可以選擇防火分區(qū)設(shè)計(jì),有利于預(yù)防或限制火勢(shì)的蔓延速度,對(duì)火勢(shì)的控制和撲救具有十分重要的作用。工業(yè)建筑防火分區(qū)的設(shè)計(jì)如果采取水平劃分或者垂直劃分設(shè)計(jì)消防系統(tǒng),都無法滿足相關(guān)規(guī)范的消防要求。

        3.1.1 防火分區(qū)設(shè)計(jì)依據(jù)

        規(guī)范要求工業(yè)建筑內(nèi)的門廳、倉(cāng)庫(kù)等,應(yīng)設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火系統(tǒng),工業(yè)建筑的施工或裝修過程應(yīng)采用不可燃或可燃性低的施工材料,工業(yè)建筑中設(shè)計(jì)地上部分防火分區(qū)允許的最大建筑面積為5000m2,設(shè)計(jì)地下部分防火分區(qū)的允許最大建筑面積為1000m2。防火分區(qū)的消防設(shè)施應(yīng)完善,并滿足規(guī)范要求,耐火等級(jí)為一、二級(jí)的工業(yè)建筑,防火分區(qū)允許的最大面積為5000m2。

        在上下層設(shè)置開口位置的工業(yè)建筑,如果不采取防火分隔措施時(shí),可把上下聯(lián)通層設(shè)計(jì)為豎向防火分區(qū),分區(qū)面積應(yīng)在規(guī)范的允許范圍內(nèi);耐火等級(jí)為一類或二類的甲類工業(yè)建筑,其占地面積是防火分區(qū)最大允許建筑面積的3倍;耐火等級(jí)為一二級(jí)的乙類工業(yè)建筑,其占地面積是防火分區(qū)最大允許建筑面積的4倍;耐火等級(jí)為三級(jí)的第一類乙類工業(yè)建筑,其占地面積是防火分區(qū)最大允許建筑面積的2倍,第二類乙類工業(yè)建筑,其占地面積是防火分區(qū)最大允許建筑面積的3倍。工業(yè)建筑內(nèi)設(shè)計(jì)的防火分區(qū)之間,采用防火墻分隔。甲、乙類工業(yè)建筑內(nèi)防火分區(qū)的防火墻不設(shè)計(jì)門、窗、洞口等。工業(yè)建筑在保證整個(gè)防火分區(qū)全部設(shè)計(jì)了自動(dòng)滅火系統(tǒng)的前提下,防火分區(qū)的最大允許建筑面積才允許增加1.0倍[3]。

        3.1.2 防火分區(qū)的消防措施

        工業(yè)建筑的防火分區(qū)消防措施主要是采用防火分隔技術(shù),選擇靈活合理的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,多應(yīng)用防火墻和防火門的消防措施。

        (1)防火墻分隔法

        根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求,在工業(yè)建筑的屋頂承重結(jié)構(gòu)和屋面板的耐火極限超過正常標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí),防火墻的設(shè)計(jì)高度應(yīng)低于屋面,防火墻砌至屋面結(jié)構(gòu)的地面。防火墻的應(yīng)用條件是防火分區(qū)劃分應(yīng)是割裂式,但不限制其高度,防火墻非常適用于開敞度要求低的建筑空間。

        (2)防火門、防火卷簾法

        為實(shí)現(xiàn)工業(yè)建筑的耐火等級(jí)的提升,應(yīng)增加設(shè)計(jì)一定數(shù)量的防火門、防火卷簾,防火裝置數(shù)量的增加對(duì)提升建筑的消防安全性具有重要的作用。在消防設(shè)計(jì)時(shí),為了達(dá)到工業(yè)建筑的防火效果,在防火門或防火卷簾的兩側(cè),設(shè)計(jì)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。防火門、防火卷簾和防火墻應(yīng)綜合利用,控制其設(shè)計(jì)高度,設(shè)計(jì)防火門或防火卷簾的優(yōu)勢(shì)是裝置應(yīng)用靈活,方便開啟與關(guān)閉,發(fā)生火災(zāi)時(shí)便于及時(shí)撲救。

        (3)水幕分隔法

        按照相關(guān)規(guī)范要求,消防設(shè)計(jì)可采取水幕分隔法,控制噴水高度≤12m,且保證工業(yè)建筑施工或裝修材料不采用可燃物或其他可燃的構(gòu)件,避免可燃物造成火勢(shì)的蔓延擴(kuò)大。在水幕分割法的設(shè)計(jì)上,應(yīng)保障工業(yè)建筑較大的空間,設(shè)計(jì)的水幕噴射方向應(yīng)朝上,便于控制火勢(shì),防止煙火在建筑上部空間蔓延。選擇水幕分隔法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是該設(shè)計(jì)適合空間高度較高的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu),具有使用靈活可控性強(qiáng)、空間布局美觀的特點(diǎn),在工業(yè)建筑中應(yīng)用廣泛。需要特別注意的是,為提高工業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)的觀賞效果,一些工業(yè)建筑可能采用設(shè)計(jì)玻璃幕墻和吊頂?shù)姆绞奖WC建筑內(nèi)部的美觀性,但是這樣設(shè)計(jì)會(huì)影響建筑的安全性,因?yàn)椴Aз|(zhì)地的施工材料在火災(zāi)的高溫作用下可能破碎造成塌頂,更容易導(dǎo)致火勢(shì)的擴(kuò)大,所以這種設(shè)計(jì)方式并不可取[4]。

        3.2 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

        3.2.1 工業(yè)建筑的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

        目前,我國(guó)工業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)已呈現(xiàn)出智能化、科學(xué)化的趨勢(shì)。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各領(lǐng)域的普遍應(yīng)用,最大程度地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的智能化,不斷促進(jìn)了報(bào)警精度的提升。

        3.2.2 紅外光束感煙探測(cè)系統(tǒng)

        工業(yè)建筑消防系統(tǒng)中設(shè)計(jì)紅外光束感煙探測(cè)系統(tǒng),適用于普通的感煙、感溫系統(tǒng)無法控制的空間、過于高大的空間或普通的探測(cè)系統(tǒng)無法企及的屋頂結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)對(duì)建筑室內(nèi)空間和外部環(huán)境的變化參數(shù)具有自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ?,?yīng)用優(yōu)勢(shì)是可以精確區(qū)分火災(zāi)報(bào)警和故障,有助于通過光學(xué)斷面圖像準(zhǔn)確判斷火災(zāi),大大提高防火探測(cè)準(zhǔn)確性。

        3.2.3 智能火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)

        智能火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是借助計(jì)算機(jī)技術(shù),該系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是獨(dú)立適應(yīng)性強(qiáng)。傳統(tǒng)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)適應(yīng)性較差,存在較高的錯(cuò)誤報(bào)警率,但是智能火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)最大距離可達(dá)100m,特別適合大空間的工業(yè)建筑消防設(shè)計(jì),成本過高是該系統(tǒng)的應(yīng)用缺陷。

        3.3 自動(dòng)化滅火系統(tǒng)

        自動(dòng)化滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括雨淋系統(tǒng)和遙控消防炮系統(tǒng)。雨淋系統(tǒng)在火勢(shì)蔓延快、火勢(shì)較強(qiáng)的火災(zāi)中應(yīng)用效果較好。在火災(zāi)發(fā)生時(shí),該系統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器會(huì)直接打開常用的隔膜式水滴雨淋系統(tǒng)的電磁閥,發(fā)揮快速排水且瞬間撲救的作用,雨淋系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)雨量覆蓋區(qū)或隔離保護(hù)區(qū)。遙控消防炮系統(tǒng)設(shè)計(jì)是用一種相當(dāng)于電視監(jiān)控的技術(shù),自動(dòng)跟蹤探測(cè)火情,遙控靈活方便,該系統(tǒng)水量大,射程遠(yuǎn),一般射水≥70m,在工業(yè)建筑中可以設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)程遙控的方式,可以有線控制或無線手動(dòng)控制,尤其適用于易燃、易爆的油庫(kù)儲(chǔ)罐區(qū)。

        3.4 排煙設(shè)計(jì)

        在消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,應(yīng)設(shè)計(jì)有效靈活的排煙措施,根據(jù)工業(yè)建筑的實(shí)際情況和規(guī)范要求,進(jìn)行人性化、科學(xué)化地設(shè)計(jì),可利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬火場(chǎng),選擇科學(xué)地排煙方式,合理設(shè)計(jì)排煙口的位置,確定科學(xué)的數(shù)量。工業(yè)建筑的排煙方式的選擇不如普通建筑靈活,根據(jù)工業(yè)建筑用途、外部結(jié)構(gòu)及形態(tài)等設(shè)計(jì)自然排煙或機(jī)械排煙。在特殊功能的工業(yè)建筑內(nèi),如果無法設(shè)計(jì)和安裝排煙風(fēng)機(jī)和管道等消防設(shè)施,采用自然排煙;對(duì)外部不開口的建筑,根據(jù)建筑安全要求、排煙量、排煙口位置等設(shè)計(jì)機(jī)械排煙。排煙量是排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù),排煙量的計(jì)算需要結(jié)合實(shí)際建筑確定,在設(shè)計(jì)中可以參照建筑安全要求和火災(zāi)時(shí)煙氣速率確定。

        4 結(jié)語

        工業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)內(nèi)容較多,消防安全需要設(shè)計(jì)者格外重視。對(duì)工業(yè)建筑的消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行淺析,總結(jié)有助于提高工業(yè)建筑消防系統(tǒng)安全性的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,首先應(yīng)保障人們的生命安全,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)確保人們可以得到及時(shí)疏散和安全逃生,有效控制火勢(shì)蔓延并及時(shí)撲滅火災(zāi),工業(yè)建筑中消防設(shè)計(jì)人性化、智能化的發(fā)展,將不斷推動(dòng)建筑安全性能的不斷提高。

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