導(dǎo)語：大空間建筑物防火分區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:對大空間建筑防火分區(qū)劃分的問題進(jìn)行了討論，總結(jié)了當(dāng)前防火分區(qū)劃分方式存在的問題，以及現(xiàn)有消防規(guī)范在大空間防火分區(qū)劃分方面存在的不足之處。根據(jù)大空間建筑的特點(diǎn)，提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，即采用以防火通道代替?zhèn)鹘y(tǒng)卷簾門劃分防火分區(qū)的思路，并采用該方法對一大型展覽廳進(jìn)行了防火分區(qū)的具體劃分與可行性驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞:大空間建筑;防火分區(qū);優(yōu)化設(shè)計(jì);可行性驗(yàn)證

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，各地涌現(xiàn)出不同類型的大空間建筑，例如地下商場、停車場、機(jī)場、會展中心等等。這些新型的建筑在設(shè)計(jì)與施工過程中大量采用了國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念與建造方式，因此我國現(xiàn)行的建筑防火規(guī)范許多方面與其不相適應(yīng)。另一方面，隨著材料科學(xué)、建筑科學(xué)、結(jié)構(gòu)科學(xué)等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，各種金屬材料、新型材料、特種玻璃、有機(jī)材料的大量應(yīng)用，近二十年我國建筑行業(yè)發(fā)生了顯著的變化，以大空間建筑為代表的一系列建筑中體現(xiàn)了許多新元素和新面貌。然而，大空間建筑為人們帶來新體驗(yàn)的同時，卻給防火設(shè)計(jì)和消防工程帶來了新的挑戰(zhàn)。大空間建筑由于自身的特點(diǎn)，引發(fā)出一系列的消防設(shè)計(jì)難題，尤其是防火分區(qū)的設(shè)計(jì)。我國目前對大空間建筑的防火分區(qū)要求并不十分明確，若直接套用已有規(guī)范，很難完成科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，因此，對大空間建筑防火分區(qū)的設(shè)計(jì)進(jìn)行專門的研究和探討，是對這類建筑火災(zāi)防治的重要途徑。

1大空間建筑防火分區(qū)設(shè)計(jì)中存在的問題

一般情況下大空間建筑具有樓層少、單層空間高、面積大等特點(diǎn)。大空間建筑由于結(jié)構(gòu)和功能等方面的因素，使得通過設(shè)置防火墻和防火卷簾等進(jìn)行防火防煙分區(qū)的分隔措施難以實(shí)施。普通的火災(zāi)自動探測設(shè)備和自動滅火設(shè)備在大空間建筑火災(zāi)中很難發(fā)揮有效的作用。大空間建筑所使用的材料耐火等級相比傳統(tǒng)建筑物通常偏低，并且建筑內(nèi)人員密集，火災(zāi)負(fù)荷大，安全疏散困難。所以一旦發(fā)生火災(zāi)后，滅火與救援過程都非常困難，很容易造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。(1)相關(guān)規(guī)范的缺失。國內(nèi)建筑物防火分區(qū)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)為GB50016－2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》［1］。國內(nèi)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范借鑒了國內(nèi)外消防設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，這對于我國消防安全的發(fā)展起到了很好的促進(jìn)作用，對于減少建筑火災(zāi)事故的發(fā)生具有重要的積極意義［2］。從實(shí)際情況看，防火分區(qū)在控制火災(zāi)蔓延，提供人員疏散空間和時間方面都起到了重要作用。因此，防火分區(qū)的合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)一直都是一項(xiàng)重要的任務(wù)，但相關(guān)規(guī)范中最大的設(shè)計(jì)面積為4000m2，而當(dāng)前大量出現(xiàn)的大空間建筑，建筑面積可以達(dá)到數(shù)十萬平方米，而且層數(shù)很少，如果這些建筑也按照當(dāng)前規(guī)范設(shè)計(jì)防火分區(qū)，必然影響建筑物的實(shí)際使用功能［3］。因此，必須對大空間建筑的防火分區(qū)的設(shè)計(jì)予以充分重視，制定相適應(yīng)的防火規(guī)范。(2)防火分區(qū)方法不適用。當(dāng)前建筑物防火分區(qū)設(shè)計(jì)采取的主要辦法包括:設(shè)置防火墻、防火門和防火卷簾等，或者輔助水噴淋系統(tǒng)加以防護(hù)。這些方法在常規(guī)建筑中已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用，并取得了良好的防火效果。但是對于大空間建筑，這些施工設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足要求［4］。例如，對于一些面積很大的建筑，一般不容許出現(xiàn)物理分割，否則不利于人員流動，因此只能大量采用防火卷簾，而防火卷簾受熱后容易變形凸出，失去阻火隔煙的作用，會增加建筑的火災(zāi)危險性。還有一些大空間建筑中采用防火水幕代替防火墻，而實(shí)際中防火分區(qū)的分隔長度達(dá)幾十米以上，這樣水幕的供水量很難得到保障。由于大空間建筑這些新的防火分區(qū)問題的出現(xiàn)，很多地方采用消防專家論證的方式解決實(shí)際問題，采取其他措施彌補(bǔ)現(xiàn)行消防規(guī)范的不足。但是這些論證增加了人力物力的投入，而且不能統(tǒng)一規(guī)范的應(yīng)用到其他相似的大空間建筑的防火設(shè)計(jì)中，因此，制定與其相適應(yīng)的防火分區(qū)設(shè)計(jì)方法十分必要。

2大空間建筑防火分區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)上述分析可知，要滿足控制大空間建筑物火災(zāi)擴(kuò)散和煙氣蔓延的要求，僅僅依靠防火分區(qū)是不夠的，需要結(jié)合控制可燃物數(shù)量、降低火場溫度等措施協(xié)同完成火災(zāi)的控制。因此，只要在建筑物內(nèi)采取相應(yīng)的防火措施，達(dá)到火災(zāi)無法蔓延的目的，這些措施都應(yīng)該視為防火分區(qū)設(shè)計(jì)方法，這與傳統(tǒng)防火分區(qū)設(shè)計(jì)方法有根本的不同［5］。傳統(tǒng)的防火分區(qū)一般指設(shè)置固定防火墻、防火門窗和水幕等實(shí)物對建筑空間進(jìn)行分隔，以達(dá)到限定火災(zāi)發(fā)展范圍［6］。這種設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)火災(zāi)發(fā)生的面積區(qū)域，是一種被動的、靜態(tài)的防火思路。本文提出的新的防火設(shè)計(jì)方法包括動態(tài)設(shè)計(jì)思路，包括對建筑內(nèi)可燃材料的使用數(shù)量的控制、快速反應(yīng)水噴淋系統(tǒng)的設(shè)置等措施。這種設(shè)計(jì)思路更加突出對火源的控制。因此，需要充分考慮建筑的使用功能、規(guī)模面積、工作特點(diǎn)等基本情況，結(jié)合建筑人員流動、物品流動、時空特性、內(nèi)外環(huán)境等具體場景的不同，依據(jù)建筑的其它性能化防火設(shè)計(jì)，并通過火災(zāi)動力學(xué)原理以及各種消防安全理論與技術(shù)方法的綜合分析，最終制定防火措施。

3某會展中心防火分區(qū)設(shè)計(jì)與可行性驗(yàn)證

3.1建筑概況

本文以某市國際會展中心一層為例，采用上述思路對其進(jìn)行防火分區(qū)劃分，并采用FDS火災(zāi)模擬軟件對其進(jìn)行可行性驗(yàn)證。該會展中心占地300畝，主樓長374m，寬112m，高42m，總建筑面積為15萬m2，分為5個區(qū)，其中A區(qū)為服務(wù)區(qū)，包括商務(wù)酒店和購物區(qū)，B，C，D，E為功能區(qū)，包括展覽廳、會議室、報(bào)告廳和電子商務(wù)間等。

3.2防火分區(qū)設(shè)計(jì)

在防火設(shè)計(jì)中，該會展中心的防火分區(qū)劃分是個典型的問題。如果按照傳統(tǒng)的采用防火墻的方式進(jìn)行防火分區(qū)劃分，則最大防火分區(qū)面積低于4000m2，這顯然不利于展覽功能的發(fā)揮，而且在技術(shù)上也很難實(shí)現(xiàn);如果采用防火卷簾加水幕的方式劃分防火分區(qū)，則會產(chǎn)生卷簾自重過大，消防用水量過大的問題，經(jīng)濟(jì)性較差，而且防火效果也較差。由于防火分區(qū)的主要作用就是限制火災(zāi)蔓延與煙氣擴(kuò)散，從而降低火災(zāi)產(chǎn)生的危害，為滅火與人員疏散創(chuàng)造條件，以達(dá)到減少火災(zāi)損失的目的。因此，根據(jù)該會展中心的功能特征與可燃物分布特征，本文根據(jù)建筑室內(nèi)步行街商業(yè)布局的特點(diǎn)和火災(zāi)蔓延規(guī)律，通過火災(zāi)危險源辨識、火場場景設(shè)定、火災(zāi)后果分析等方式確定防火分區(qū)的劃分方式。根據(jù)建筑物的實(shí)際特點(diǎn)，本文采用防火帶的方式劃分防火分區(qū)，即在展廳內(nèi)設(shè)置一定寬度的防火通道。展覽區(qū)在布置的時候需避開防火通道，且不能在防火通道上堆積可燃物，以達(dá)到防止火災(zāi)蔓延的目的。另外，在防火通道上采取合理的防煙措施，以達(dá)到阻止煙氣擴(kuò)散的目的。總體來說，就是基于防火通道、擋煙垂壁、自動滅火系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)建立防火分區(qū)，然后通過火災(zāi)模擬軟件再驗(yàn)證劃分方式的合理性。

3.3火災(zāi)模擬

展覽廳的可燃物，分為靜態(tài)可燃物和動態(tài)可燃物，靜態(tài)可燃物主要是會展中心在建設(shè)過程中所使用的可燃材料以及后續(xù)裝修過程中使用的可燃材料;動態(tài)可燃物指參展的物品所攜帶的可燃物。本文假設(shè)該會展中心所展覽的為車輛，一般情況下，汽車攜帶的可燃物主要包括輪胎、塑料構(gòu)件、燃油和座椅。輪胎和座椅的可燃成分比較復(fù)雜，可以簡化認(rèn)為等同于橡膠的燃燒過程。另外，汽車零部件常用塑料種類包括PP，PVC，PU，ABS，F(xiàn)RP，PA，PC等。根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)汽車模型［7］，汽油燃料為10kg;輪胎重量設(shè)為60kg;其余可燃材料重量140kg，采用聚氯乙烯代替。根據(jù)參考文獻(xiàn)［7］可知，一輛汽車著火后火源功率接近2MW，因此展廳的危險性是很大的。

4結(jié)束語

本文對大空間建筑的防火分區(qū)存在的問題進(jìn)行了討論，針對大空間建筑的特點(diǎn)，提出了采用防火通道分區(qū)，以達(dá)到阻止火災(zāi)與煙氣蔓延的方法。得出了以下結(jié)果:①基于防火通道劃分防火分區(qū)能有效的降低鄰近火場的熱輻射量，起到阻止火勢蔓延的作用;②在防火通道上方設(shè)置擋煙垂壁能有效的阻止煙氣擴(kuò)散，保證鄰近防火分區(qū)內(nèi)煙氣溫度和毒性被控制在保證人員安全的范圍之內(nèi)。

參考文獻(xiàn):

［1］GB50016－2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］．

［3］曹希鋒，梁慧君．大空間建筑防火分區(qū)設(shè)計(jì)的探討［J］．消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2002(2):6-8．

［4］趙武軍，王強(qiáng)．大空間建筑內(nèi)不同防火分區(qū)劃分方式對人員疏散影響的數(shù)值模擬研究［J］．武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，30(8):19-21．

［5］闞強(qiáng)，姜明理，羅宗軍．某大型國際會展中心防火分區(qū)劃分可行性分析［J］．消防科學(xué)與技術(shù)，2005，24(1):53-56．

［6］馬千里，黃廷林，劉庭全．大型商業(yè)建筑室內(nèi)步行街防火分區(qū)設(shè)計(jì)［J］．消防科學(xué)與技術(shù)，2011，30(5):383-385．

［7］程遠(yuǎn)平，RJohn．小汽車火災(zāi)試驗(yàn)研究［J］．中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)．2002，31(6):557-560．

作者:張薔 單位:泰安市消防支隊(duì)