论文部分内容阅读
【摘要】在城市化越发集中的今天，火灾的危害也越来越大。本文根据目前火灾科学研究的现状，探讨了随着城市的现代化发展和建筑工程技术的进步，大型、复杂的建筑迅速增多而产生的以现代火灾科学技术为基础的性能化防火设计方法。
【关键词】建筑防火；火灾科学；设计
1、建筑防火设计之大空间建筑
因为建筑结构的特殊方面和功能的具体需要，大空间建筑的火灾防治和普通建筑相比有着显著的差别。
1.1火灾探测技术难度要求高
在普通建筑中火灾探测器广泛使用，其大都是以温度或烟气浓度为信号来进行探测，并且顶棚安装占大多数。而普通建筑的楼层高度大多在6m以下，火灾烟气可以很快到达顶棚，所以这类探测器是适用的。不过在大空间建筑中，空气得到稀释，火灾烟气到达十几米或更高时，其浓度和温度都大大下降，不能启动火灾探测器；即使启动了，火势也已经发展到很大的规模，延误了早期灭火的最佳时机。
1.2烟气控制难度大
控制烟气蔓延的主要方法是在建筑物内设置防烟分区，不过在大空间建筑内无法采取有效的分隔措施。在厅馆式建筑中，解决迅速排烟问题具有重要作用，应研究有用的机械排烟和自然排烟的方法。中庭通常是大型高层建筑的组成部分，它可以将多个楼层相连。这种建筑物的火灾可能在中庭底部发生，也可能在相邻某一楼层发生。所以烟气控制不仅仅要解决顶部排烟，更需解决烟气由起火楼层流人中庭或者由中庭反流到其他楼层的情形。
1.3喷水灭火系统局限性
在一般的建筑中，洒水喷头是按照一定间距沿顶棚分布安装。在顶棚附近的气相温度达到喷头的启动温度时，喷头便开始工作。在20m以上的大空间建筑物里，这种依靠温度变化才能启动的喷头及其顶棚安装方式不适用。从另一点来看，当普通喷头喷出的水滴从十几乃至几十米的高度降下来，通常到达不了燃烧物表面，从而失去有效的灭火效用。
1.4人员的安全疏散相当困难
许多大空间建筑是人员高度集中的场所，一旦发生火灾，在较短的时间内将人们迅速安全疏散是一件极为困难的事情。因此必须认真研究制定在火灾对人构成危害之前的有限时间内，把人员全部疏散的有效方案。
2、大空间建筑防火设计的措施
2.1防火墙防火使用分隔设计
防火墙需要直接设置在钢筋混凝土或基础的框架上。防火墙应该或难燃烧体的屋顶结构截断燃烧体，而且，防火墙应高出非燃烧体屋面大于40cm，高出燃烧体或难燃烧体屋面大于50cm。一旦高层工业建筑屋盖为耐火极限不低于1h的非燃烧体、建筑物的屋盖为耐火极限高于0.5h的非燃烧体时，防火墙可砌至屋面基层的底部，并且不高出屋面。防火墙中心距天窗端面的水平距离小于4m，再加上天窗端面为燃烧体时，这时应该采取防止火势蔓延的设施。而建筑物的外墙是难燃烧体时，防火墙则应该突出难燃烧体墙的外表面40cm紧靠防火墙两侧的门窗洞口之间最近的水平距离应该大于2m，如果装有耐火极限不低于0.9h的非燃烧体固定窗扇的采光窗，可不受距离的限制。设計防火墙时，应考虑防火墙一侧的屋楼板、架、梁等受到火灾的影响而破坏时，不会糟糕到使防火墙倒塌。
2.2人员疏散性能化设计
许多消防安全性能评估中都采用了设置消防安全通道的办法。也就是根据建筑的防火分区的划分情况及结构，采用防火卷帘、防火墙及防火玻璃分隔出一定宽度的领域，连接各防火分区及疏散出口，采取一定的管理和防火措施，使该区域作为人员安全逃生的临时避难地。在平时，则需保证消防安全通道的畅通，严格控制可燃物摆放，禁止在通道内摆摊设点；在通道内设置安全疏散指示、应急照明；并且采用防火门进人通道，防火门设置的数量及地点根据防火分区的情况而定；对通道进行加压送风，防止烟气侵入。
3、建筑防火设计之性能化设计
本文以上海浦东国际机场航站楼的防火设计为例进行分析。
3.1防火分隔
航站楼的建筑面积大概有27.8万平方米，在整个范围里，发生火灾的危险程度和概率不同。防火分隔设计即是将火灾荷载多和火灾危险性大的部位即火灾的最不利场所和最可能发生火灾的场所，分别用耐火极限不低于2h-3h非燃烧体隔墙和耐火极限大于1.5h的楼板与周围大厅隔开，分隔成若干个防火单元。这些防火单元开向大厅内的门为甲级防火门或设加密水喷头，如空调设备房、柴油发电机房，最可能发生火灾的场所、商业店铺、计时旅馆、办公室等部位，到达、出发、候机厅等大空间，但是没有火灾荷载，此时就不会再进行防火分区的划分。
3.2自动消防设施
在上文所述的各防火单元中，都设置了火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统和机械排烟系统.而且在第一、二层的其它部位同样也设置了火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，在三层，大空间内火灾荷载不多，发生火灾的概率也不大，再加上拱形钢网架与第三层楼面的平均距离约为20m，因此设火灾报警系统和自动喷水灭火系统意义不大。上述各防火单元，如果有开口部位靠近大空间内钢柱，则需要在开口部位均设加密水喷头。
3.3内装修材料
在内装修设计方面，严格控制可燃材料的使用数量和部位，是该工程的消防安全设计中十分重要的环节。候机厅内的在；座椅选用的是金属材料，航站楼的到达、出发、候机厅等大空间内，均采用非燃材料装修；计时旅馆、餐厅等墙面局部采用非燃材料。均进行了防火处理，使其达到B-one级；空调系统的保温材料，选用的是玻璃棉。
3.4消防设施的维护保养和应急方案
浦东国际机场是我国一流的机场，是上海的窗口，我国的窗口。机场内特别是航站楼内的消防设施有专门的人员进行日常保养和维护，航站楼内的工作人员都接受过消防安全培训，浦东国际机场设有专职消防队，对机场的消防安全有应急方案和模拟演习。
结语：
建筑物与人的相关性不言而喻，与各种生产生活都息息相关。其防火措施也需要更加投人。建筑防火设计的根本是处理好各个方面的关系。在设计中应妥善化解使用功能以及安全之间的矛盾，而不是牵强附会地遵守规范规定。
【关键词】建筑防火；火灾科学；设计
1、建筑防火设计之大空间建筑
因为建筑结构的特殊方面和功能的具体需要，大空间建筑的火灾防治和普通建筑相比有着显著的差别。
1.1火灾探测技术难度要求高
在普通建筑中火灾探测器广泛使用，其大都是以温度或烟气浓度为信号来进行探测，并且顶棚安装占大多数。而普通建筑的楼层高度大多在6m以下，火灾烟气可以很快到达顶棚，所以这类探测器是适用的。不过在大空间建筑中，空气得到稀释，火灾烟气到达十几米或更高时，其浓度和温度都大大下降，不能启动火灾探测器；即使启动了，火势也已经发展到很大的规模，延误了早期灭火的最佳时机。
1.2烟气控制难度大
控制烟气蔓延的主要方法是在建筑物内设置防烟分区，不过在大空间建筑内无法采取有效的分隔措施。在厅馆式建筑中，解决迅速排烟问题具有重要作用，应研究有用的机械排烟和自然排烟的方法。中庭通常是大型高层建筑的组成部分，它可以将多个楼层相连。这种建筑物的火灾可能在中庭底部发生，也可能在相邻某一楼层发生。所以烟气控制不仅仅要解决顶部排烟，更需解决烟气由起火楼层流人中庭或者由中庭反流到其他楼层的情形。
1.3喷水灭火系统局限性
在一般的建筑中，洒水喷头是按照一定间距沿顶棚分布安装。在顶棚附近的气相温度达到喷头的启动温度时，喷头便开始工作。在20m以上的大空间建筑物里，这种依靠温度变化才能启动的喷头及其顶棚安装方式不适用。从另一点来看，当普通喷头喷出的水滴从十几乃至几十米的高度降下来，通常到达不了燃烧物表面，从而失去有效的灭火效用。
1.4人员的安全疏散相当困难
许多大空间建筑是人员高度集中的场所，一旦发生火灾，在较短的时间内将人们迅速安全疏散是一件极为困难的事情。因此必须认真研究制定在火灾对人构成危害之前的有限时间内，把人员全部疏散的有效方案。
2、大空间建筑防火设计的措施
2.1防火墙防火使用分隔设计
防火墙需要直接设置在钢筋混凝土或基础的框架上。防火墙应该或难燃烧体的屋顶结构截断燃烧体，而且，防火墙应高出非燃烧体屋面大于40cm，高出燃烧体或难燃烧体屋面大于50cm。一旦高层工业建筑屋盖为耐火极限不低于1h的非燃烧体、建筑物的屋盖为耐火极限高于0.5h的非燃烧体时，防火墙可砌至屋面基层的底部，并且不高出屋面。防火墙中心距天窗端面的水平距离小于4m，再加上天窗端面为燃烧体时，这时应该采取防止火势蔓延的设施。而建筑物的外墙是难燃烧体时，防火墙则应该突出难燃烧体墙的外表面40cm紧靠防火墙两侧的门窗洞口之间最近的水平距离应该大于2m，如果装有耐火极限不低于0.9h的非燃烧体固定窗扇的采光窗，可不受距离的限制。设計防火墙时，应考虑防火墙一侧的屋楼板、架、梁等受到火灾的影响而破坏时，不会糟糕到使防火墙倒塌。
2.2人员疏散性能化设计
许多消防安全性能评估中都采用了设置消防安全通道的办法。也就是根据建筑的防火分区的划分情况及结构，采用防火卷帘、防火墙及防火玻璃分隔出一定宽度的领域，连接各防火分区及疏散出口，采取一定的管理和防火措施，使该区域作为人员安全逃生的临时避难地。在平时，则需保证消防安全通道的畅通，严格控制可燃物摆放，禁止在通道内摆摊设点；在通道内设置安全疏散指示、应急照明；并且采用防火门进人通道，防火门设置的数量及地点根据防火分区的情况而定；对通道进行加压送风，防止烟气侵入。
3、建筑防火设计之性能化设计
本文以上海浦东国际机场航站楼的防火设计为例进行分析。
3.1防火分隔
航站楼的建筑面积大概有27.8万平方米，在整个范围里，发生火灾的危险程度和概率不同。防火分隔设计即是将火灾荷载多和火灾危险性大的部位即火灾的最不利场所和最可能发生火灾的场所，分别用耐火极限不低于2h-3h非燃烧体隔墙和耐火极限大于1.5h的楼板与周围大厅隔开，分隔成若干个防火单元。这些防火单元开向大厅内的门为甲级防火门或设加密水喷头，如空调设备房、柴油发电机房，最可能发生火灾的场所、商业店铺、计时旅馆、办公室等部位，到达、出发、候机厅等大空间，但是没有火灾荷载，此时就不会再进行防火分区的划分。
3.2自动消防设施
在上文所述的各防火单元中，都设置了火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统和机械排烟系统.而且在第一、二层的其它部位同样也设置了火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，在三层，大空间内火灾荷载不多，发生火灾的概率也不大，再加上拱形钢网架与第三层楼面的平均距离约为20m，因此设火灾报警系统和自动喷水灭火系统意义不大。上述各防火单元，如果有开口部位靠近大空间内钢柱，则需要在开口部位均设加密水喷头。
3.3内装修材料
在内装修设计方面，严格控制可燃材料的使用数量和部位，是该工程的消防安全设计中十分重要的环节。候机厅内的在；座椅选用的是金属材料，航站楼的到达、出发、候机厅等大空间内，均采用非燃材料装修；计时旅馆、餐厅等墙面局部采用非燃材料。均进行了防火处理，使其达到B-one级；空调系统的保温材料，选用的是玻璃棉。
3.4消防设施的维护保养和应急方案
浦东国际机场是我国一流的机场，是上海的窗口，我国的窗口。机场内特别是航站楼内的消防设施有专门的人员进行日常保养和维护，航站楼内的工作人员都接受过消防安全培训，浦东国际机场设有专职消防队，对机场的消防安全有应急方案和模拟演习。
结语：
建筑物与人的相关性不言而喻，与各种生产生活都息息相关。其防火措施也需要更加投人。建筑防火设计的根本是处理好各个方面的关系。在设计中应妥善化解使用功能以及安全之间的矛盾，而不是牵强附会地遵守规范规定。