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大空间建筑防火分区设计方法探讨

时间:2017-03-12 12:47  来源:未知  阅读次数: 复制分享 我要评论

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大空间建筑防火分区设计方法探讨
摘要
关键词
引言
    近些年来,我国无论是国民经济还是建筑技术都有了极大的进步,因此修筑的大空间、大跨度建筑(下面均简称为“大空间建筑”)也越来越多。虽然大空间建筑在功能上往往更加完善,有着许多自身的优势,但如果这类建筑发生火灾,那么造成损失也非常大的。大空间建筑一旦发生火灾,不仅会造成较大的经济损失,还会严重威胁到建筑内人员的人身安全。近几年来国内也发生过多起大空间建筑火灾,比如深圳市安贸危险品储运公司清水河仓库火灾、新疆克拉玛依市友谊馆火灾等。根据以往大空间建筑发生的火灾事故来看,其之所以会造成比较大的损失,主要是因为这类建筑没有进行有效的防火分隔。因此,对大空间建筑进行防火分区设计上的研究是非常必要的。
1 大空间建筑的特性
因为大空间建筑有其自身的特点以及使用目的,所以通常所采用的分隔墙之类的分隔设施会对其使用效果产生较大程度的破坏。因此,在进行大空间建筑的防火分区设计时,不仅要考虑最终的防火效果,还应该尽可能地避免防火分区设计破坏了建筑物的使用效果。此外,由于大空间建筑的净空高度往往是比较大的,所以传统所使用的自动喷水灭火装置、火灾探测装置的效果都会受到一定的影响。另外由于大空间建筑内的人员通常比较集中,所以短时间内进行有效疏散也非常不易。正是因为大空间建筑所具有的这些特性给防火带来的不便,所以对大空间建筑进行科学合理的防火分区设计是十分必要的。
2 大空间建筑防火分区基本设计方法
2.1 防火分区面积的计算
中庭的防火分区面积应该按照每一部分相互连通的面积来进行计算。如果所计算出的防火分区面积超过了所规定的一个防火分区面积,则与中庭相连接的房间门应该采用乙级防火门,并且该防火门还能够实现自动关闭。此外,与中庭相连接的过厅、通道口也应该设置防火门或者防火卷帘;在中庭的每层回廊中,自动喷水灭火设施、火灾自动报警装置等设备也是必不可少的。
在进行大空间建筑防火分区设计时,一定要注意对自动喷水灭火装置以及火灾自动报警系统的合理运用,通过对建筑空间局部增加一定的自动灭火装置,可以达到使分区面积增加一倍的目的。
通常来看,大空间建筑适合采用的火灾探测器类型为非接触式的,其中又主要分为图像式和光束对射式。同时,针对大空间建筑防火分区所提出的需要进行大范围探测以及灭火的要求,其灭火喷头的出水方式应该选用大水滴快速反应式或者远程数控水炮式。
2.2 防火分区实现方法
2.2.1 防火墙进行防火分隔
防火墙是大多数建筑进行防火分区所使用的主要结构,属于较安全并偏向传统的防火分区方式。防火墙的设置方式主要有两种,一种是设置在钢筋混凝土框架之上,另一种则是设置在独立基础之上。防火墙应该设计为能够有效隔断燃烧体或者非燃烧体的屋顶结构,且高于非燃烧体屋顶结构的距离不少于40cm,高于燃烧体或难燃烧体屋顶结构的距离不少于50cm。此外防火墙的平面应该是一个整体,上面不能进行门窗的开设。但由于大空间建筑需要保证较大的空间使用效果,所以采用防火墙进行防火分隔必然会破坏大空间建筑内部的空间,因此不宜采用。
2.2.2 利用防火卷帘进行防火分隔
    利用防火卷帘进行防火分区一般应该满足以下几点要求:
     当采用的是双帘无机防火卷帘、双轨、气雾式等以背火面温升作为耐火极限的防火卷帘时,其耐火极限不得低于3小时;当采用的是不以背火面温升作为耐火极限的防火卷帘时,其两侧应该设置独立的自动喷水灭火装置,且该装置喷水持续时间至少要在3小时以上,且每毫秒的出水量在0.5L以上,喷头之间的距离在2m-2.5m之间,且喷头到卷帘的竖直间距应取0.5m。
2.2.3 用水幕进行防火分隔
用水幕进行防火分隔时应该注意以下几点要求:喷头布置的排数为3排,这3排喷头所形成的防火水幕宽度不得低于6m,且喷水量不得低于每毫秒2L,而喷水持续时间需要保证在3小时以上。同时,由于大空间建筑的净空高度往往比较大,所以在利用水幕进行防火分隔时,一定要注意水幕能够达到建筑上部,以此来防止火势通过水幕上部的空间进行蔓延。
3 空间建筑的性能化设计方法
采用性能化设计方法,能够有效避免设计中安全性得不到保证的问题,为此,大空间建筑的性能化设计可以从以下几个方面展开:
3.1 火灾场景模拟
在对大空间建筑进行性能化设计时,首先需要对火灾场景进行模拟。通过这样的模拟,不仅能够对建筑空间不同区域发生的火灾类型进行区分,还能够对火灾的传播速度、发热量以及人员疏散时间等参数进行确定 。在进行大空间建筑的火灾场景模拟时,要充分考虑建筑内部各种材料的分布状况以及空气的供给速度。因为大空间建筑的空间较大,其从外环境中获得空气供给的能力也较强,所以空气供给速度在很大程度上影响着火势的蔓延。
3.2 建筑结构耐火性能评估
    通过火灾场景模拟得出的火灾方热量大小以及持续时间,能够对建筑当前各个结构的耐火性能进行评估,判断其是否满足防火要求。只有对建筑当前各个结构的耐火性能进行了科学合理的评估,才能进一步进行防火分区、防排烟、安全疏散等方面的设计。
3.3 对相关的设计进行核对
在大空间建筑的防火分区、防排烟以及安全疏散等设计弯成后,还应该进行相应的安全检查以及二次校对,直到相关设计完全达到安全性要求为止。这一步在整个大空间建筑性能化设计工作中都是非常重要的,通过这样的安全检验,能够使建筑的消防安全得到有力保证。
4 大空间建筑设计的复杂性