裴夢(mèng)娜 甘肅省建筑科學(xué)研究院(集團(tuán))有限公司工程師
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的迅速推進(jìn),民用建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)水平的重要性日益凸顯。其中,民用建筑防火設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)內(nèi)容,對(duì)于提升建筑防火性能具有重要意義?,F(xiàn)階段,我國(guó)民用建筑設(shè)計(jì)水平尚處在發(fā)展階段。較多民用建筑分布在城市密集區(qū)域,建筑內(nèi)人員較多,這增加了火災(zāi)發(fā)生的概率,也對(duì)民用建筑的防火設(shè)計(jì)提出了較高要求。在此背景下,結(jié)合建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn),依據(jù)現(xiàn)行民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范,有效地開(kāi)展民用建筑防火設(shè)計(jì),成為建筑工程設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。
目前,我國(guó)民用建筑按照使用功能的不同分為居住建筑和公共建筑兩大類。根據(jù)功能的不同,建筑的形式及設(shè)計(jì)風(fēng)格呈多樣化,部分建筑的內(nèi)部空間設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。由于人為原因,人們?cè)诩彝ド钪杏没鸩簧骰蛘呱a(chǎn)作業(yè)不慎,容易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。另外,由于自然因素的原因如電氣線路的老化、雷擊等自然災(zāi)害,也極易引發(fā)火災(zāi)?;谏鲜鰞煞N影響因素,有效地控火、防止和減少火災(zāi)的危害,在建筑防火設(shè)計(jì)中尤為重要[1]。
民用建筑內(nèi)人員數(shù)量較多,一旦發(fā)生火災(zāi),給快速疏散和及時(shí)救援帶來(lái)了一定難度,這對(duì)建筑構(gòu)造、滅火救援設(shè)施、消防設(shè)施的設(shè)置等提出了較高要求。因此,了解火災(zāi)的分類及危害是研究如何防范火災(zāi)的基礎(chǔ)。
1.2.1 火災(zāi)的分類
按照燃燒對(duì)象性質(zhì)劃分,火災(zāi)可分為固體火災(zāi)、液體或可熔化固體物質(zhì)火災(zāi)、氣體火災(zāi)、金屬火災(zāi)、帶電火災(zāi)以及烹飪器具內(nèi)的烹飪物火災(zāi),即A、B、C、D、E、F 六類,如表1 所示。
表1 按燃燒對(duì)象劃分的火災(zāi)種類
按照因火災(zāi)事故導(dǎo)致?lián)p害的大小程度,可以將火災(zāi)分為特重、重大、較大以及一般等幾種不同的類別。
1.2.2 火災(zāi)的危害
火災(zāi)具有以下危害。
(1)危害生命安全。由于建筑物內(nèi)部功能的多樣化,建筑物會(huì)使用到許多可燃性材料,在發(fā)生火災(zāi)燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫高熱,對(duì)人的身體造成嚴(yán)重的傷害;可燃物在燃燒過(guò)程中會(huì)釋放一氧化碳及有毒的煙氣,人吸入煙氣后會(huì)產(chǎn)生呼吸困難、頭痛惡心等癥狀。建筑物火災(zāi)對(duì)人們的生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
(2)造成經(jīng)濟(jì)損失。火災(zāi)發(fā)生后往往會(huì)對(duì)建筑內(nèi)部財(cái)產(chǎn)、設(shè)施造成一定的影響。高溫、高熱同樣會(huì)對(duì)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)帶來(lái)一定的危害,甚至?xí)?dǎo)致房屋坍塌。在撲救火災(zāi)時(shí)使用的水、滅火劑等,也會(huì)造成一定的損耗,并且在火災(zāi)發(fā)生后,建筑修復(fù)重建、人員善后安置以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)停業(yè)等也會(huì)造成巨大的間接經(jīng)濟(jì)損失。
(3)破壞文明成果。對(duì)于古建筑或古文化遺址來(lái)說(shuō),火災(zāi)的發(fā)生不僅會(huì)造成人員傷亡,還會(huì)對(duì)一些寶貴文物造成損害。這對(duì)于人類文明而言是永遠(yuǎn)無(wú)法補(bǔ)救的災(zāi)難。
(4)影響社會(huì)的穩(wěn)定。建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí),會(huì)引起很大范圍的關(guān)注,并會(huì)造成一定程度的負(fù)面效應(yīng)?;馂?zāi)造成的損失和人員傷亡會(huì)損害群眾的安全感,影響社會(huì)的穩(wěn)定。
(5)破壞生態(tài)環(huán)境?;馂?zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)釋放出大量的有毒煙氣,對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)造成一定的影響。大型火災(zāi)的發(fā)生會(huì)造成環(huán)境惡化、氣候異常、水土流失等自然現(xiàn)象,破壞生態(tài)平衡的的同時(shí),也會(huì)引發(fā)饑荒和疾病,嚴(yán)重影響人類的生存和發(fā)展[2]。
在進(jìn)行民用建筑工程設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員要依據(jù)現(xiàn)行民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范的具體規(guī)定和要求,結(jié)合工程總體設(shè)計(jì)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑分類和耐火等級(jí)的確定。
按照建筑高度、使用的功能以及建筑面積的大小對(duì)民用建筑進(jìn)行種類的劃分。通常情況下可以分為高層建筑、單層建筑和多層建筑。根據(jù)耐火性的不同,可以將民用建筑的耐火等級(jí)劃分為一、二、三、四這4 個(gè)不同的等級(jí)。其中,民用建筑往往分為一類和二類。
2.2.1 消防電梯設(shè)計(jì)
消防電梯是高層民用建筑必不可少的基本消防設(shè)施,是確保消防工作順利展開(kāi)的基本工具。在民用建筑防火設(shè)計(jì)中,消防電梯的設(shè)計(jì)要充分考慮到建筑的高度、面積以及建筑功能性,設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括以下方面。
(1)要依據(jù)建筑類型設(shè)計(jì)消防電梯面積。例如,消防電梯單獨(dú)的前室,面積要求不小于6 m2;公共建筑的前室面積要求不小于10 m2,住宅建筑的合用前室,其面積要求不小于6 m2,與剪刀梯共用時(shí),合用前室的面積不小于12 m2。
(2)應(yīng)在電梯中增設(shè)可以自然通風(fēng)的窗口,并使用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)通風(fēng)目標(biāo)。
(3)為保障救火順利進(jìn)行,消防電梯前室入口處和消防電梯內(nèi)的電力設(shè)施都要進(jìn)行防水設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)置消防電梯時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范對(duì)消防電梯的規(guī)定及要求[3]。
2.2.2 避難層設(shè)計(jì)
在民用建筑防火設(shè)計(jì)中,建筑高度大于100 m 的公共建筑應(yīng)設(shè)置避難層,作為火災(zāi)發(fā)生時(shí)的避難場(chǎng)所。避難層的設(shè)計(jì)至關(guān)重要,其設(shè)計(jì)要遵循以下要點(diǎn)。
(1)要依據(jù)民用建筑避難層相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和要求,對(duì)建筑第一個(gè)避難層的樓面至滅火救援場(chǎng)地地面的高度進(jìn)行合理設(shè)計(jì),依據(jù)每平方米容納5 人的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行避難層面積設(shè)計(jì)。
(2)避難層可以兼做設(shè)備層,并應(yīng)設(shè)置消防電梯出口。避難層內(nèi)應(yīng)安裝應(yīng)急照明設(shè)備、消防專用電話以及消防設(shè)施。
(3)避難層的設(shè)計(jì)要注重耐火及自救功能。避難層和樓梯間的出入口處應(yīng)設(shè)置明顯的指示標(biāo)志。在設(shè)置直接對(duì)外的可開(kāi)啟窗口或獨(dú)立的機(jī)械防煙設(shè)施時(shí),外窗采用乙級(jí)防火窗[4]。
在進(jìn)行民用建筑防火設(shè)計(jì)時(shí),除了依據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求和防火設(shè)計(jì)規(guī)范之外,必須要為建筑發(fā)生火災(zāi)后的各項(xiàng)應(yīng)急措施提供支持。其中,安全疏散通道的設(shè)計(jì)至關(guān)重要,是確保居民快速撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)部分。一般而言,安全疏散通道的設(shè)計(jì)包括以下要點(diǎn)。
2.3.1 疏散樓梯和樓梯間設(shè)計(jì)
在進(jìn)行疏散樓梯和樓梯間設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師要根據(jù)安全疏散距離相關(guān)要求展開(kāi)設(shè)計(jì),盡量避免設(shè)計(jì)出現(xiàn)袋形走道;為保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠做到雙向疏散,樓梯間的設(shè)置必須要有一定的疏散距離,并符合相關(guān)規(guī)范的疏散寬度要求;同時(shí),根據(jù)防火救援設(shè)計(jì)要求和自然通風(fēng)和采光要求,要盡可能在外墻處布設(shè)樓梯間;對(duì)于地下室樓梯間防火要求,必須在地下與首層之間布設(shè)防火隔墻,地下室樓梯間要單獨(dú)使用;對(duì)于踏步設(shè)計(jì),必須按照疏散通道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),避免出現(xiàn)扇形踏步,影響疏散速度。樓梯寬度要依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),每層樓梯寬度要根據(jù)建筑內(nèi)每層人數(shù)需要的寬度來(lái)計(jì)算。
2.3.2 疏散走道和疏散樓梯設(shè)計(jì)
疏散走道、疏散樓梯是進(jìn)行疏散的必經(jīng)之路,在設(shè)計(jì)時(shí)要遵循以下要點(diǎn)。
(1)為提高疏散速度,疏散走道的疏散距離以及疏散樓梯的寬度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。同時(shí),要保持疏散走道簡(jiǎn)潔,在設(shè)計(jì)中杜絕門檻、踏步等阻礙疏散的障礙物。
(2)疏散走道和疏散樓梯的地面以及疏散走道的外墻必須按照設(shè)計(jì)規(guī)范選取耐火材料,并且對(duì)走道的寬度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
住宅建筑的戶門、安全出口、疏散走道和疏散樓梯的相關(guān)要求可根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2018年版)》GB 50016—2014中第5.5.30條的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.3.3 安全疏散距離
火災(zāi)發(fā)生時(shí),安全疏散距離關(guān)系到人員撤離的時(shí)間,因此,在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)防火設(shè)計(jì)規(guī)范及其他相關(guān)規(guī)范的設(shè)置要求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。比如安全疏散出口要進(jìn)行分散設(shè)計(jì),兩個(gè)鄰近疏散出口之間的距離要大于5 m,如果建筑的防火分區(qū)內(nèi)全部設(shè)置自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng),安全疏散距離可以適當(dāng)增加[5]。此外,需要對(duì)民用建筑進(jìn)行功能劃分,同時(shí)增設(shè)至少2 個(gè)以上的防火分區(qū)入口,并在特定的位置適當(dāng)增設(shè)一個(gè)及以上的安全出口,疏散的距離應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的設(shè)置要求。
根據(jù)部分建筑的特殊性和消防設(shè)施的設(shè)置,安全疏散距離可以按照上述表格的數(shù)值適當(dāng)減少,具體減少數(shù)值可以參考《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2018 年版)》GB 50016—2014 中第5.5.17 條和第5.5.29 條的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在民用建筑防火設(shè)計(jì)中,合理有效地設(shè)置各種消防系統(tǒng),對(duì)于在火災(zāi)初期快速報(bào)警、展開(kāi)滅火、協(xié)助人員撤離等方面具有重要意義。通常,消防系統(tǒng)設(shè)置包括以下幾種.
(1)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)?;馂?zāi)發(fā)生時(shí)報(bào)警裝置可以自動(dòng)感應(yīng)災(zāi)情,啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),提醒建筑內(nèi)人員快速撤離,并在火災(zāi)初期展開(kāi)救援,減少火災(zāi)損失。
(2)自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)。火災(zāi)發(fā)生后,一般需要20 min 左右火勢(shì)才能蔓延,這段時(shí)間正是滅火的最佳時(shí)機(jī)?;馂?zāi)發(fā)生后,自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)感應(yīng)器會(huì)及時(shí)感應(yīng)到火勢(shì),并迅速啟動(dòng)滅火系統(tǒng),切斷火勢(shì)蔓延。
(3)民用建筑每一樓層內(nèi)都要設(shè)置滅火器、滅火水管等消防滅火裝備,要定期對(duì)這些裝備進(jìn)行維護(hù)和檢查,確保裝備質(zhì)量和效力[6]。
民用建筑防火設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性設(shè)計(jì)工作,是民用建筑設(shè)計(jì)的基本組成部分,對(duì)于確保建筑使用安全具有決定性意義。在防火設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員要依照建筑設(shè)計(jì)規(guī)范和其他相關(guān)文件的要求,嚴(yán)格執(zhí)行建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及其他相關(guān)內(nèi)容的規(guī)定,科學(xué)有效地開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)、消防電梯與避難層、疏散通道以及消防系統(tǒng)等各項(xiàng)防火設(shè)計(jì),從而提升建筑防火性能,減少建筑火災(zāi)損失,為人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全提供重要保障。