商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)探究

【摘要】隨著商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式的多樣化，傳統(tǒng)的商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)已不能滿足其防火要求。性能化防火設(shè)計(jì)能滿足現(xiàn)代商業(yè)建筑的防火要求，性能化的防火設(shè)計(jì)在我國仍處于起步階段，本文研究了性能化防火設(shè)計(jì)的基本要求，為以后的研究奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】商業(yè)建筑；性能化；防火設(shè)計(jì)

1、商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)研究的現(xiàn)狀

隨著建筑結(jié)構(gòu)形式的多樣化發(fā)展，傳統(tǒng)的防火設(shè)計(jì)越來越不能滿足結(jié)構(gòu)形式的腳步。在20世紀(jì)80年代，西方國家就傳統(tǒng)的防火安全設(shè)計(jì)體系進(jìn)行了改革，提出并制定了以性能化為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計(jì)概念，防火安全設(shè)計(jì)體系的改革突破了傳統(tǒng)規(guī)范的約束，在防火設(shè)計(jì)中擁有更大的靈活性，使商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)有更加科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)。

商業(yè)建筑承擔(dān)了多種功能，我國學(xué)者對(duì)商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)的研究并不深入，在性能化防火設(shè)計(jì)中，我國并沒有提出系統(tǒng)、完整研究策略。對(duì)商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)，我國仍處于起步階段。

2、商業(yè)建筑火災(zāi)的危害性研究

分析火災(zāi)的危害性是性能化防火設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)一般會(huì)造成建筑物內(nèi)可燃物的燃燒，燃燒時(shí)將產(chǎn)生煙氣、熱輻射、恐慌和踩踏等事件。商業(yè)建筑防火就是以發(fā)生的事故為基礎(chǔ)進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)的研究。在火災(zāi)的危害中最致命的因素是煙氣，煙氣對(duì)人類的傷害是最大的?；馂?zāi)中的危害主要包括毒氣蔓延、遮蔽視線和高溫灼熱三方面。

2.1 毒氣蔓延

火災(zāi)中產(chǎn)生的毒氣是造成人員傷亡最主要的因素，在發(fā)生火災(zāi)后建筑物內(nèi)部一般會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、氯化物等有害氣體。當(dāng)這些氣體的濃度在空氣中的含量小于0.1%時(shí)，人會(huì)在8小時(shí)后作嘔、頭痛；濃度達(dá)到0.1%～1%時(shí)，人會(huì)在20～30分鐘內(nèi)死亡；濃度大于1%時(shí)，人呼吸幾次后將會(huì)失去知覺，1～2分鐘內(nèi)死亡。

2.2 遮蔽視線

火災(zāi)產(chǎn)生的大量濃煙將會(huì)在人員疏散時(shí)帶來視覺的障礙。在商業(yè)建筑中，受災(zāi)人員對(duì)周圍的環(huán)境不清楚，而且商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受災(zāi)人員在能見度低的情況下更容易迷失方向，找不到疏散出口，產(chǎn)生恐慌，造成踩踏事件。同時(shí)，煙氣的彌漫給消防救災(zāi)人員的救援增加難度。

遇到火災(zāi)又產(chǎn)生視覺障礙，增加受災(zāi)人員的恐慌，在疏散時(shí)容易發(fā)生踩踏事件，在疏散出入口產(chǎn)生滯留現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)時(shí)必須著重考慮這種情況。

2.3 高溫灼熱

火災(zāi)初期，煙氣的溫度能達(dá)到300℃左右，這樣的高溫環(huán)境會(huì)灼傷受災(zāi)被困人員，甚至產(chǎn)生昏厥現(xiàn)象。如果火焰沒有得到有效地控制，火災(zāi)將進(jìn)一步擴(kuò)展，燃燒加劇，煙氣的溫度將達(dá)到1000℃左右，這樣的超高溫度將造成鋼結(jié)構(gòu)或混凝土中的鋼筋的損壞，形成結(jié)構(gòu)的垮塌。

在《建筑消防技術(shù)與規(guī)范》中表明，當(dāng)熱輻射強(qiáng)度達(dá)到10KW/m2時(shí)，人體的承受時(shí)間只有4秒，在這樣的極限環(huán)境中，受災(zāi)人員是不能進(jìn)行疏散避難，更不能等到消防人員的救援。因此，在商業(yè)建筑中，在一定的安全時(shí)間內(nèi)受災(zāi)人員能夠快速疏散，在設(shè)計(jì)中，必須有兩個(gè)以上的疏散門、疏散通道。

3、商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)

3.1 性能化防火設(shè)計(jì)的定義

性能化防火設(shè)計(jì)是在消防安全工程學(xué)方法和原理的基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)的平臺(tái)，形成了建筑消防評(píng)估方法。性能化防火設(shè)計(jì)是根據(jù)具體建筑進(jìn)行分析，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件建筑建筑物的數(shù)字模型，然后根據(jù)建筑物的具體情況分析建筑物內(nèi)可燃物的分布情況，選擇計(jì)算場景，并確定不同場景下的關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)一步模擬火災(zāi)情境下的溫度、煙氣、一氧化碳、二氧化碳及可視范圍等的分布圖，數(shù)字模擬受災(zāi)人員的疏散時(shí)間和狀況。最后得出量化結(jié)論和建筑防火方案的修改意見。

性能化防火設(shè)計(jì)特別適用于大型、復(fù)雜、大空間、大跨度的公共建筑物。通過模擬具體環(huán)境下設(shè)定的火災(zāi)場景，借助計(jì)算機(jī)軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)字模擬，對(duì)建筑物進(jìn)行性能化的安全分析，最后得出性能化優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。保證了設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的同時(shí)，增加了設(shè)計(jì)的靈活性。

3.2 商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

性能化防火設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法比較有很多有點(diǎn)，最大的有點(diǎn)就是能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)建筑物的具體情況進(jìn)行模擬分析，并結(jié)合相應(yīng)的防火技術(shù)滿足建筑物的防火要求。

首先，對(duì)商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略而言，性能化的防火設(shè)計(jì)是一種新型的、整體的、全面的消防戰(zhàn)略。性能化的消防設(shè)計(jì)解決了傳統(tǒng)單一層面的設(shè)計(jì)片面性的缺點(diǎn)，把建筑消防設(shè)計(jì)作為一個(gè)整體考慮；滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑的消防設(shè)計(jì)的要求，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略一般不能滿足消防設(shè)計(jì)的要求。

其次，對(duì)商業(yè)建筑防火技術(shù)而言，性能化消防設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)特定消防安全為目標(biāo)，通過數(shù)字分析工具對(duì)建筑物進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)算，得到最有效的防火途徑，發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的主觀創(chuàng)造性；在進(jìn)行數(shù)字分析時(shí)，使用的分析工具種類多，提高了防火設(shè)計(jì)的精度和廣度。

3.3 商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的安全目標(biāo)

商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的安全目標(biāo)主要是分析建筑物內(nèi)存在的消防漏洞，并提出相應(yīng)的解決方案，防止建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)的蔓延和擴(kuò)散，保證人在安全的時(shí)間內(nèi)從疏散通道內(nèi)成功疏散，保護(hù)人的生命財(cái)產(chǎn)安全。其具體的安全目標(biāo)如下：保證火災(zāi)煙氣得到有效控制，排除建筑物內(nèi)大量的熱氣，減少對(duì)建筑物的損害；組織火災(zāi)的蔓延和擴(kuò)大，一面遭受更大的人身財(cái)產(chǎn)的損失，設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置必要的消防設(shè)施（消防門），保護(hù)臨近建筑物的財(cái)產(chǎn)不受火災(zāi)的影響；保證建筑物內(nèi)的人員在安全的條件下、在安全的時(shí)間內(nèi)疏散到安全的區(qū)域，使受災(zāi)人員的的生命財(cái)產(chǎn)安全不受煙氣的傷害；設(shè)置救援通道，保障消防救災(zāi)人員的救援工作順利展開，為消防救援人員提供安全通道和安全區(qū)域。

4、商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的策略

在商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計(jì)的策略中，亞安全區(qū)策略是性能化防火設(shè)計(jì)的核心問題，在性能化防火設(shè)計(jì)中，結(jié)合獨(dú)立的防火單元和防火隔離帶等共同制定商業(yè)建筑的防火設(shè)計(jì)策略。

商業(yè)建筑一般空間大，按照防火規(guī)范的要求使用防火墻或防火門對(duì)空間進(jìn)行分區(qū)，滿足防火要求的同時(shí)把寬曠的空間分隔成獨(dú)立的防火單元?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，將空間的防火門拉下形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的防火單元，有助于隔斷火源。

總結(jié)：

現(xiàn)代化建筑的結(jié)構(gòu)形式越來越復(fù)雜，對(duì)建筑防火要求越來越高，在商業(yè)建筑設(shè)計(jì)過程中必須滿足防火的規(guī)范要求，再對(duì)建筑功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。性能化的防火設(shè)計(jì)對(duì)能有效的滿足現(xiàn)代商業(yè)建筑的需求，將在未來的研究中逐漸成熟。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡克旭，高皖揚(yáng).商場火災(zāi)危害性淺析[J].四川建筑科學(xué)研究，2007（4）：78-80.

[2]姜波，大型商場火災(zāi)危害性及滅火對(duì)策[J].科技傳播，2011（17）：21

作者簡介：

姓名：亓智群（1983.04.22）；性別：男，籍貫：山東省萊蕪市，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于山東建筑大學(xué)；現(xiàn)有職稱：中級(jí)工程師；研究方向：建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。