大空間公共建筑消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)及對(duì)策探索

梁 蔚

珠海華發(fā)建筑設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司，廣東珠海 519000

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程建設(shè)和發(fā)展的加快，國(guó)家對(duì)于全民健身的促進(jìn)，一些具有較大空間的公共建筑也在不斷增加。這類(lèi)建筑的造型相對(duì)新穎復(fù)雜，且空間的跨度比較大，并具有較高的建筑層高。大空間的公共建筑具有一定的特殊性，其通過(guò)高大通透的空間環(huán)境擁有了多種使用功能，同一時(shí)間可容納大量的人流。與此同時(shí)也對(duì)消防安全帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在這類(lèi)建筑的設(shè)計(jì)上需要解決消防分區(qū)、防煙排煙的合理布局，以及解決人員的疏散安全問(wèn)題，還要對(duì)消防設(shè)施進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，在建筑的消防設(shè)計(jì)方面存在諸多的難點(diǎn)。因此，需要設(shè)計(jì)人員深入研究，積極借鑒成功的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，探索更有效的設(shè)計(jì)方法，解決這些難點(diǎn)問(wèn)題，保證大空間建筑的消防安全。

1 大空間公共建筑在結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)

大空間公共建筑通常具有較大的內(nèi)部空間，不僅面積大且層高也比較高。其內(nèi)部呈現(xiàn)通透開(kāi)闊的空間特點(diǎn)，能夠同時(shí)容納大量的人群。而且為實(shí)現(xiàn)其在結(jié)構(gòu)上以及功能上的實(shí)際需求的特殊性，往往在設(shè)計(jì)施工時(shí)采用鋼結(jié)構(gòu)或者鋼混結(jié)構(gòu)，形成大跨度的結(jié)構(gòu)形式，以滿(mǎn)足使用的需求。

2 大空間公共建筑在消防設(shè)計(jì)方面的難點(diǎn)

2.1 難以對(duì)大空間進(jìn)行消防分區(qū)

如果在設(shè)計(jì)中采用普通消防設(shè)計(jì)方式對(duì)空間進(jìn)行分隔，不僅在技術(shù)上存在難度，而且會(huì)影響大空間公共建筑對(duì)視覺(jué)和使用效果的要求，不符合建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)際需要。這些問(wèn)題使得大空間建筑的防火分區(qū)難以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的消防安全標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 大空間使得人員疏散需要更長(zhǎng)的距離

大空間建筑由于在防火分區(qū)上超出了國(guó)家對(duì)消防安全要求，因此，造成了在安全疏散的距離方面也無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求。

2.3 火災(zāi)發(fā)生時(shí)難以控制排煙排氣

大空間建筑不僅其空間比較大，其體量也十分巨大，層高高，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，按照常規(guī)的消防設(shè)計(jì)很難對(duì)防煙分區(qū)進(jìn)行劃分，而在設(shè)置排煙及防煙系統(tǒng)時(shí)也存在較大的難度。

2.4 大空間的鋼結(jié)構(gòu)的耐火性難以滿(mǎn)足消防要求

大空間建筑普遍使用鋼結(jié)構(gòu)，但鋼構(gòu)件的耐火能力比較差，一旦火災(zāi)發(fā)生時(shí)的溫度超過(guò)540℃時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及完整性，造成鋼結(jié)構(gòu)變形，使建筑物發(fā)生垮塌。

2.5 一般的消防設(shè)施以及報(bào)警裝置難以滿(mǎn)足大空間的消防需要

大空間建筑由于其空間跨度大且層高較高，使得火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣的濃度和溫度無(wú)法及時(shí)發(fā)出報(bào)警裝置。也就造成了與報(bào)警裝置聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)滅火裝置無(wú)法及時(shí)啟動(dòng)。而且這類(lèi)噴淋系統(tǒng)的水流速和覆蓋范圍等也無(wú)法滿(mǎn)足大空間的滅火需要。

3 在設(shè)計(jì)中解決公共大空間建筑的消防難點(diǎn)有效對(duì)策的探索

3.1 可以通過(guò)防火的隔離帶或隔間對(duì)防火分區(qū)進(jìn)行劃分

在設(shè)計(jì)中合理設(shè)置防火分區(qū)可以有效避免火勢(shì)快速蔓延，對(duì)著火分區(qū)進(jìn)行隔離能夠?yàn)槭枭⒌娜藛T提供避難的區(qū)域，降低火災(zāi)造成的損失。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)大空間建筑的實(shí)際結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及其具體的功能來(lái)劃分防火分區(qū)。

（1）對(duì)如機(jī)房、配電室以及辦公室、休息室等沒(méi)有特殊結(jié)構(gòu)及功能要求的輔助性用房應(yīng)選擇可燃性低，且其耐火極限應(yīng)超過(guò)3h的材料；其他的樓板應(yīng)采用耐火極限超過(guò)1.5h的材料，并適應(yīng)達(dá)到甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的防火門(mén)，使這些地方能夠與其他區(qū)域相對(duì)隔離，成為有效的消防隔間。

（2）應(yīng)在大空間建筑內(nèi)設(shè)計(jì)防火通道，通道應(yīng)達(dá)到一定的寬度，能夠起到消防隔離帶的作用，這樣雖然沒(méi)有物理上的分隔，但依然可以有效防止火災(zāi)蔓延。

3.2 解決疏散距離過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題的對(duì)策

3.2.1 合理設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)

在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，對(duì)人員生命構(gòu)成最大威脅主要是煙。大空間建筑的特點(diǎn)使其具有充分蓄煙的空間。這類(lèi)建筑具有開(kāi)闊的空間，人員的視線(xiàn)比較清晰，可以迅速發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并做出應(yīng)對(duì)，開(kāi)始進(jìn)行安全疏散的反應(yīng)時(shí)間會(huì)較短。因此，雖然大空間建筑的疏散距離并不完全符合消防規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，但只要對(duì)煙氣的控制系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，也可以為人員疏散爭(zhēng)取到足夠的時(shí)間。

3.2.2 設(shè)置避難通道

造成大空間建筑的疏散距離達(dá)不到消防要求的原因主要是其面積過(guò)大，同時(shí)往往因?yàn)槭褂玫囊鬅o(wú)法在建筑的中部設(shè)計(jì)安全出口以及疏散用的樓梯。為了解決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)避難通道的設(shè)置來(lái)起到縮短疏散距離的效果。這樣在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員可以快速到達(dá)避難通道，以保證人身安全。設(shè)計(jì)避難通道時(shí)要滿(mǎn)足國(guó)家相關(guān)的消防設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

3.2.3 設(shè)置應(yīng)急的照明指示

在消防設(shè)計(jì)中，設(shè)置應(yīng)急的指示照明十分重要。大空間建筑通常結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且開(kāi)闊且無(wú)固定的流線(xiàn)，使安全疏散的路徑比較復(fù)雜，不熟悉其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的人員在發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于心理恐慌，很難及時(shí)找到疏散路徑。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用集中控制的消防應(yīng)急指示照明系統(tǒng)，并合理設(shè)置，以滿(mǎn)足大空間建筑的疏散需要。這種系統(tǒng)可以保證24h對(duì)設(shè)備進(jìn)行不間斷的巡檢，提高了建筑的安全性。

3.3 在設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)時(shí)要與建筑的實(shí)際特點(diǎn)充分結(jié)合

3.3.1 在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取避免外部煙氣進(jìn)入的措施

對(duì)與大空間連接的一些其他部位進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)為其設(shè)置獨(dú)立排煙系統(tǒng)，使煙氣能夠直接排放至室外，阻斷煙氣侵入大空間的通道。

3.3.2 在設(shè)計(jì)中應(yīng)采用邏輯分區(qū)的方式進(jìn)行排煙設(shè)計(jì)

由于我國(guó)在消防規(guī)范的排煙標(biāo)準(zhǔn)上還存在不足，一些排煙機(jī)往往在需要根據(jù)產(chǎn)煙量才開(kāi)始工作，無(wú)法滿(mǎn)足大空間消防安全的實(shí)際需要。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮排煙機(jī)的這一問(wèn)題，根據(jù)大空間物理分隔較少的特點(diǎn)，采取邏輯分區(qū)的方式對(duì)防煙分區(qū)進(jìn)行劃分，以促使機(jī)械排煙機(jī)提高排煙的效果。

3.3.3 在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分利用自然條件進(jìn)行排煙

當(dāng)機(jī)械排煙裝置的設(shè)置存在困難時(shí)，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用大空間蓄煙性較強(qiáng)的特點(diǎn)，充分利用自然條件進(jìn)行排煙。在設(shè)計(jì)方案中可以選擇電動(dòng)的排煙窗，與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)可以自動(dòng)開(kāi)啟。設(shè)計(jì)自然的排煙口時(shí)要注意充分利用對(duì)流作用，從而增強(qiáng)排煙效果。

3.3.4 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際耐火能力設(shè)計(jì)消防方案

鋼結(jié)構(gòu)是國(guó)家在消防安全標(biāo)準(zhǔn)中要求進(jìn)行消防保護(hù)的重要部位。然而大空間公共建筑有特殊性，其空間面積比較大，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙氣的溫度相對(duì)較低，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安全的危害性比較小，因此，需要在設(shè)計(jì)中綜合考慮其經(jīng)濟(jì)學(xué)及安全性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的各種性能進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)安全的消防方案。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)耐火能力進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮下面2點(diǎn)因素：一方面是火源可能出現(xiàn)的位置。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合建筑的平面布置和使用功能，計(jì)算火災(zāi)荷載，并對(duì)建筑內(nèi)存在消防隱患的位置和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對(duì)火源位置進(jìn)行預(yù)判。另一方面是火災(zāi)可能發(fā)生的規(guī)模。應(yīng)全面考慮大空間建筑內(nèi)各種消防設(shè)施的配置情況，空間的實(shí)際大小以及火災(zāi)荷載的種類(lèi)及分布，以預(yù)估火災(zāi)可能的規(guī)模。

3.3.5 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取能夠滿(mǎn)足大空間消防需要的相關(guān)技術(shù)方案

在設(shè)計(jì)中必須根據(jù)大空間建筑的特點(diǎn)，采用能夠滿(mǎn)足其特殊性的探測(cè)火災(zāi)的裝置以及相應(yīng)的消防設(shè)備。現(xiàn)階段可以使用的主要設(shè)備有紅外探測(cè)的報(bào)警裝置以及空氣采樣的煙霧探測(cè)裝置。通過(guò)對(duì)空氣進(jìn)行采樣探測(cè)煙霧的報(bào)警裝置的靈敏性比較高，且設(shè)計(jì)安裝比較靈活，其應(yīng)用范圍也比較廣。如果在設(shè)計(jì)中選擇紅外探測(cè)系統(tǒng)時(shí)，需要合理布置其位置。在選擇報(bào)警系統(tǒng)時(shí)要充分考慮層高問(wèn)題，對(duì)于超過(guò)了20m的空間高度就必須所設(shè)計(jì)相應(yīng)的措施來(lái)克服層化的現(xiàn)象，比較可行的是對(duì)探測(cè)器進(jìn)行分層布置或者采取交叉布局。

設(shè)計(jì)自動(dòng)滅火裝置時(shí)，低空位置可以使用常規(guī)的噴淋系統(tǒng)。高空區(qū)域則應(yīng)選擇主動(dòng)式的滅火裝置。這種裝置包括了智能化滅火設(shè)備以及自動(dòng)掃描式的射水及高空水炮的滅火設(shè)備，可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)對(duì)起火位置進(jìn)行自動(dòng)探測(cè)和主動(dòng)滅火。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)以及城市建設(shè)的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)的水平也在不斷地提高，為了滿(mǎn)足人們生活、出行，以及休閑娛樂(lè)等需要，具有大空間公共建筑將越來(lái)越多。在設(shè)計(jì)此類(lèi)特殊的公共建筑時(shí)，消防安全方面設(shè)計(jì)必不可少，也是整個(gè)設(shè)計(jì)方案中的重要組成部分。由于大空間建筑的特殊性，在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)存在諸多的難點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)人員深入研究，并與相關(guān)部門(mén)及人員密切配合，才能使設(shè)計(jì)方案滿(mǎn)足消防安全的需要。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)積極應(yīng)用先進(jìn)的消防設(shè)施，并以消防安全作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)建筑的實(shí)際特點(diǎn)和具體功能，合理劃分隔離帶，并對(duì)各種消防設(shè)施進(jìn)行科學(xué)的布置安排。目前，我國(guó)的消防技術(shù)和相關(guān)設(shè)備在一定程度上還無(wú)法完全適應(yīng)大空間建筑的消防需要，因此，更需要加強(qiáng)建筑物的消防設(shè)計(jì)，以高效規(guī)范的消防設(shè)計(jì)來(lái)保證建筑內(nèi)人員及財(cái)產(chǎn)的安全。