消防設計論文：建筑消防設計路徑研究

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本文作者：趙偉剛 單位：洛陽市消防支隊

消防性能化設計

1存在的問題

因為本建筑的體量過大，在現行規范范圍內仍然存在一些無法解決的困難。具體為:①建筑中間大商業區無自身安全出口;②疏散樓梯不能直通室外;③超市及地上商業疏散寬度不足［1］。

2性能化分析解決方法

(1)為解決洛陽泉舜財富購物中心的中間大商業區無自身的安全出口、部分樓梯間在首層不直通室外的問題，設計中采用將中庭的通道區域作為“亞安全區”的設計方案。“亞安全區”的實現需要保證以下幾個條件:①中庭通道區域無固定火災荷載;②控制中庭周邊商鋪或商業火災煙氣不進入中庭;③即使中庭周邊商鋪或商業內發生失效火災，煙氣溢出進入通道區域，也能被排煙系統迅速排出，不會對中庭人員造成危害［2］。

(2)疏散寬度不足的問題。對超市及地上商業疏散寬度不足的問題采取如下措施:①增加開向相鄰防火分區的疏散門，使得起火防火分區內有較為充裕的疏散寬度，并盡量縮短人員的逃生路線行走距離;②自動噴水滅火系統采用快速響應噴頭，使得在火災發生或發展初期即可被撲滅或抑制，以控制火災發展規模，延長人員安全疏散的可利用時間;③在原設計的基礎上適量加大機械排煙量。

在此基礎上分析地下一層超市和地上商業部分的火災危險性，設定最具有代表性的火災場景。通過對加強消防措施下的建筑的火災危險性進行研究，判斷人員是否能安全疏散，從而判斷建筑在消防措施加強的情況下能否保證人員的安全疏散。

性能化設計模擬分析

1步驟

①分析現場狀況:防火分區、疏散設計、防排煙系統;②設定安全目標:人員安全，財產安全;③選擇分析方法:定性、定量、計算機模擬;④分析影響因素:建筑結構，自救系統，使用情況;⑤給出分析報告:到達危險狀態時間tH。各時間關系見圖1。火災到達危險狀態時間為tH，人員疏散完畢的時間為tE，當tH＞tE時，能保證人員安全疏散。

2性能化設計中火災場景設置

(1)地下商業火災場景B1。火源功率1.8MW，火災類型t2快速火。以此檢驗火災時機械排煙系統的有效性和人員能否安全疏散。

(2)1層商業火災場景A1，設于中庭走道防火分區14中庭。火源功率1.0MW，火災類型t2快速火。檢驗地下1層防火分區14中庭發生火災時中庭機械排煙系統的有效性，考察人員是否能安全疏散，進而驗證中庭定義為“亞安全區”能否成立。

(3)1層商業火災場景A4，A5，設于防火分區13商場內。火源功率8.0MW，火災類型t2快速火。檢驗商場內自動滅火系統未動作的情況，機械排煙系統的有效性，考察人員是否能安全疏散。

(4)2層商業火災場景A6，設于2層防火分區2主力店內。火源功率3.0MW，火災類型t2快速火。檢驗火源附近的一部樓梯被封堵，檢驗在部分疏散出口不可用的情況下，2層防火分區2發生火災時機械排煙系統的有效性，考察人員是否能安全疏散。

(5)2層商業火災場景A7，設于2層防火分區7商場內。火源功率8.0MW，火災類型t2快速火。檢驗在自動噴水滅火系統失效的情況下，2層防火分區7發生火災時機械排煙系統的有效性，考察人員是否能安全疏散。

3計算結果

(1)人員載荷按GB50016－2006《建筑設計防火規范》(以下簡稱《建規》)第5.3.17條第4、5項計取，影城內各放映廳人數的確定，參考建筑圖紙中放映廳的座位數確定。人員疏散模型軟件采用Pathfinder，根據模擬計算結果進行分析，具體見表1。

(2)人員疏散時間:緊急情況下的人員全部疏散完畢時間包括火災探測時間(talarm)、人員反應時間(tresp)和人員疏散運動時間(tmove):te=talarm+tresp+tmove。本性能化設計中將talarm設為60s，tresp設為120s。通過軟件模擬計算，以煙氣層能在人員疏散過程中保持在危險高度處能見度不低于10m、溫度不超過50℃、濃度不超過500ppm為安全判斷依據，人員疏散結果匯總如表2。

性能化設計的主要措施

本文采用“亞安全區”的設計概念來解決洛陽泉舜財富中心購物中心中間大商業無自身的安全出口、部分樓梯間在首層不直通室外的設計難點。

1中庭防火分區應采取的消防安全措施

(1)中庭通道區域禁止布置商鋪、展示等，禁止進行任何商業活動。

(2)中庭通道區域的頂棚、墻面、地面裝修材料和固定家具采用不燃材料;商鋪的頂棚、墻面、地面裝修材料采用不燃材料，固定家具采用不燃或難燃材料。采光頂棚應為不燃材料，耐火極限應滿足規范要求。

(3)中庭的電氣線路應使用低煙無鹵阻燃型電纜。

(4)中庭通道區域回廊及周邊店鋪的自動水噴淋滅火系統均采用響應溫度為68℃的快速響應噴頭。

(5)大商業與中庭通道區域間應采用防火墻、特級防火卷簾和甲級防火門或防火隔間進行防火分隔。

(6)商鋪作為防火單元，最大允許建筑面積為300m2。商鋪與中庭通道區域間采用防火墻、特級防火卷簾和甲級防火門或防火隔間進行分隔。商鋪、商業等之間采用耐火極限不小于3.0h實體墻分隔。

(7)連接樓梯間前室與中庭通道區域的走道，其兩側應為耐火極限不小于2.0h的實體墻，走道端部應設甲級防火門，走道內應采用不燃材料裝修。

(8)中庭頂部應設置機械排煙，排煙量按換氣次數不小于6次/h計。

(9)商鋪內應設置機械排煙，排煙量應符合《建規》第9.4.5條的規定。

(10)中庭內設置火災自動報警系統和現場廣播系統引導疏散。

(11)中庭內不應設置任何影響人員疏散的設施，地面或墻面應設置保持視覺連續的疏散導流標識。

(12)中庭兩側設室內消火栓，間距不大于30m，每層設消防器材站。

2疏散措施

(1)對于負1層超市部分區域疏散寬度不足的問題，當其他設計均滿足相關規范要求的情況下還采取如下加強措施:①負1層超市區域的自動噴水滅火系統采用快速響應噴頭。②疏散寬度不足的防火分區應在防火墻上增設開向相鄰防火分區的甲級防火門，使得防火分區內的疏散寬度滿足規范的要求。

(2)對于1～4層商業區域疏散寬度不足的問題，當其他設計均滿足相關規范要求，并采取如下加強措施:①1～4層商業區域應在防火墻上增設開向相鄰防火分區的甲級防火門，使得防火分區內的疏散寬度及疏散距離滿足規范的要求。②1～4層商業區域的機械排煙量應按《建規》允許最大防煙分區面積乘以120m3/(h•m2)計算。

結束語

洛陽泉舜購物中心的消防設計是結合現行消防設計規范與性能化防火設計做出的，是根據商業建筑的實際情況和規范具體要求的合理嘗試。但人的行為和商業的業態是多樣和變化的，火情也是多變的，商場內部的布置也是各種各樣，因此在設計上應保證各防火分區劃分簡明合理，同時保證疏散通道的通暢性和消防設施的可靠性，消除火災隱患，這才是保證商業建筑消防安全的關鍵。