有关防火分区与人员疏散的性能化设计

有关防火分区与人员疏散的性能化设计姓名：蔡旭东系别：13系学号：SA14013019作业一防火分区的作用是能够将火灾控制在一定的范围内，防止其大范围的蔓延，避免对人员和财产安全造成更大的损失。发生火灾时，烟气首先向上蔓延并随着时间的推移而向下沉降，当烟气下降到距离房间地面2m位置处，就会对防火分区内的人员产生影响，使人员的安全疏散受阻，防火分区面积越大，需要疏散的距离越远，越不利于人员疏散；而另一方面，防火分区越大，空间的蓄烟能力越大，烟气层沉降越慢，越有利于人员疏散。当防火分区内设有自动灭火系统时，自动喷水灭火系统能够检测到初期的火灾并有效地控制火势的发展，烟气的下降速度也会大大减慢，这样就为人员的安全疏散提供了更多的时间，防火分区面积可适当增大一倍，即人员疏散到安全区的距离增大，但因为疏散时间增长，故依旧满足使人员安全疏散的要求。作业二随着城市化发展及生产经营的需要，建筑物的功能也越来越多样化，尤其是大型综合性商业建筑、高层建筑、地下建筑和大空间建筑迅速兴起。根据以往的经验为基础整理制订出来的处方式防火设计规范已难以适应这些新式建筑的需要，工程实践中经常遇到许多建筑物的设计形式是现行规范适应范围无法包括或规范的条文无法解释的情况。以火灾安全工程学的思想为指导基础的性能化防火设计方法，依据特定建筑物的火灾特性确定其防火设计方案，为工程实践中的实际问题找到了科学的解决办法。一、地下一层防火分区面积过大防火分区的主要目的是阻止火灾向同一建筑物的其余部分蔓延,对此,只要在建筑物内某段采取特殊的主动和被动防火措施,使烟火难以通过该地段,不影响人员的疏散,则应视为达到防火分隔的目的。防火分区的作用主要有：防止火灾的大规模蔓延，减少火灾损失；减小烟气蔓延的范围；减小疏散距离，保证人员安全疏散。地下商场由于功能上的需要和设计者的标新立异,无法满足规范规定的要求，需要对其进行优化，具体策略主要有：控制可燃物的数量和种类；加强烟气控制；减小人员疏散时间。1.加强烟气控制1）设置防火单元：为了将火灾控制在较小的区域内，以免相邻的店铺受到蔓延，并防止火灾产生的烟气影响中庭环廊，可将数个面积较小的精品店合并成一个面积稍大的防火单元，每个防火单元除面向中庭的一面采用喷淋保护玻璃系统作为分隔外，防火单元和单元之间设置耐火极限较高的到顶隔墙，形成相对独立的防护区域，以防止火灾蔓延至更多的店铺。2）设置排烟系统：为了防止大量的烟气溢出店铺影响中庭和环廊，须在防火单元内设置排烟系统，因此在店铺的吊顶上或侧身位置设置开孔或排烟槽，排烟系统在店铺上方吊顶内的储烟仓空间将烟气抽走。由于是大面积与大空间建筑、内部结构比较复杂必须采用机械排烟。机械排烟是控制烟气蔓延的最有效的方法。研究表明，一个设计优良的机械排烟系统在火灾时能排出大部分烟气及80%的热量，从而使室内的烟气浓度和温度大大降低。为了减缓烟气在建筑物内的沉降，所选用的排烟措施必须保证有足够大的排烟速率。3）加装火灾探测和灭火系统：除排烟系统外，防火单元内部还装设火灾探测系统和快速响应自动喷水灭火系统等，以及时探测和控制火灾。2.控制可燃物的数量和种类火灾荷载是指着火空间内所有可燃材料包括建筑构件、装修、陈设等总潜热能,即建筑物内全部可燃物完全燃烧的总燃烧热量。火灾载荷直接影响到火灾发展及持续时间，是影响商场火灾发展很重到的因素。1)设置防火仓（cabin）：将防火分区内的可燃物集中放置在一个小房子内，在该房子中设置消防设施，如自动报警、自动灭火系统、机械排烟等，将火灾控制在房间内，不向大空间内蔓延。2)设置燃料岛（island)：将防火分区内的连续可燃物设置在一定的数量（或面积）内，控制可燃物燃烧造成的火灾规模在一定范围内，不同的连续可燃物之间隔开一定的距离，两个连续可燃物堆不能相互引燃。3)设置防火隔离带：在防火分区中设置一定宽度的隔离带，该隔离带不能有可燃物，隔离带的宽度满足其两侧的可燃物燃烧不能相互引燃的目标。二、地上商业部分防火分区面积过大根据本项目地上商业部分的结构形式，考虑到中庭及回廊区域仅作为人员通行使用，因此将地上商业街中庭及回廊作为“亚安全区”，通过控制“亚安全区”内的可燃物，增强消防设施，保证人员在疏散路径上的临时安全，使人员通过中庭有足够的时间，从而实现安全逃生。具体措施有：1.可燃物控制1）中庭公共走道部分不得布置任何可燃物，不得摆摊设点，不得放置阻碍人员疏散的物品，防止火灾在“亚安全区”内发生。2）公共走道部分的桌椅和装饰材料采用不燃材料。3）布置在公共走道部分的电气线路均要求采用低烟无卤阻火电缆，避免电路因老化等原因引起火灾。4）在日常经营中“亚安全区”应杜绝使用明火，建议其作为禁烟区，杜绝由于人为原因引起火灾。2.防火分隔1）“亚安全区”与本防火分区内的商铺之间采用“玻璃+喷淋”的分隔方式；2）“亚安全区”与其他防火分区之间采用防火墙分隔；3）“亚安全区”内主要通道两侧的商铺最小距离大于13m，作为物理分隔。3.消防系统1）“亚安全区”内设置机械排烟系统，分别置于中庭顶部和回廊。2）商铺作为单独的防火单元设置机械排烟系统。三、人员安全疏散设计问题发生火灾后，人员是否可以安全疏散逃生，不能单从现行防火规范要求的防火分区面积、安全疏散距离、安全出口的数量等表观因素考虑判断建筑防火设计是否安全可靠。而是应该从疏散所需要的时间过程来考虑，包括火灾引燃时间、火灾报警等探测器的反应时间、人员开始逃生的疏散时间、以及人员承受火灾影响的身体极限时间等。针对建筑中的有关人员安全疏散问题，常用的解决策略及其方案有：借用相邻防火分区疏散；加大灭火和防排烟设计，增加ASET，一般疏散宽度不能少于70%；增设专用疏散通道；增设亚安全区。具体措施：1）在疏散出口附近墙壁采用大尺寸疏散指示标志，沿疏散通道地面设置间距2m至3m的视觉连续的智能型疏散指示标志；2）建议借用疏散口采用常开式防火门，该类防火门在平时保持开启状态，使人员通行便利，通风采光方便，在火灾情况下能自行关闭，起到隔烟阻火作用。从而避免了防火门平时关闭而给人员通行带来的不便以及防火门因经常开关而造成的人为损坏，同时又保证了消防安全；3）当借用疏散口有多扇防火门时，建议防火门向不同方向开启，保证火灾发生时，人员疏散安全；4）保证防火分区内的各消防安全通道净宽度、通向楼梯间的防火门净宽度与消防楼梯有效净宽度相匹配；5）针对不同防火分区发生火灾，应按相应的疏散设计路线给出正确疏散指示，以防人员发生拥堵，影响安全疏散；6）疏散门的设置与开启，不得影响疏散走道、前室及楼梯的有效宽度；7）距离疏散出口5m以内商铺应采用防火玻璃，且不能出售高烟高热产品，以防该处发生火灾时对人员疏散造成影响；8）地下商业应设置方向标，以利于人员安全疏散。四、影院设计问题针对本项目电影院存在防火分区面积超标的问题，提出以下性能化措施：1）设置防火单元：为了控制可燃物的数量和防止火灾的蔓延，将影厅作为防火单元进行设计，从而将火灾控制在各个影厅的较小范围内，防止火灾在防火分区内大范围蔓延。防火单元设置要求：影院和观众厅隔墙的耐火极限不小于2.0h，楼板的耐火极限不小于1.5h，疏散门应采用甲级防火门。2）影厅和观众厅中，空间高度小于12m的空间灭火系统设计喷淋灭火系统，采用快速响应喷头；空间高度大于12m的空间，采用大空间智能灭火系统；3）影厅和观众厅的出口宽度应满足规范的规定；4）影厅和观众厅的排烟量应按13次换气和90m3/h·m2两者取大值进行设计；5）影院墙面、顶棚装修材料采用不燃材料，幕布、座椅等采用经阻燃处理的织物；6）影院的公共道部分，要求严禁摆放可燃物和阻碍人员疏散的物品，保证人员疏散畅通；7）影院的消防应急照明的应急工作时间不应小于1.5h，应急照明应保证地面水平照度不应低于5LX，应设置为连续可视的智能型发光疏散标志，且灯光疏散指示标志间距不应大于10m，转角处不应大于5m；8）布置在影院的电气线路要求使用低烟无卤阻燃辐照交联聚乙烯绝缘电缆并进行漏电保护，避免由于电气线路老化等原因引起火灾的发生；9）影院具有火灾荷载高，疏散人数多的特点，为了能够及早控制火情发展，为人员疏散赢得更多时间，要求影院采用快速响应喷头。附：性能化防火设计的依据a.《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)b.《商店建筑设计规范》(JGJ48-88)c.《高层民用建筑防火设计规范》(GB50045-95)d.《电影院建筑设计规范》(JGJ58-2008)e.原建筑设计单位提供的商场设计图纸及说明书f.国内与性能化设计相关的计算机模型、软件