大空間公共建筑防火分區(qū)及隔離帶設(shè)計(jì)分析

達(dá)明晉

摘要：火災(zāi)一直是潛伏在人們身邊隱形的殺手，稍不留神，便會(huì)威脅到人們的生命安全，同時(shí)還會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)的防火分區(qū)和隔離帶已經(jīng)很難滿(mǎn)足現(xiàn)在建筑消防需求，本文就對(duì)大空間公共建筑的防火分區(qū)及隔離帶設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：大空間；公共建筑；防火分區(qū)；隔離帶；

中圖分類(lèi)號(hào)：TU998 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）12（a）-0000-00

防火分區(qū)是指在建筑中為了防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)火勢(shì)迅速向其他部位蔓延而設(shè)置的一種防火區(qū)域。在建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候預(yù)留防火分區(qū)，可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，阻止火勢(shì)迅速蔓延到建筑的其他部位，達(dá)到迅速控制火勢(shì)的目的，減少火災(zāi)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，也能給消防人員的救援工作帶來(lái)大量的便利。我國(guó)的大空間公共建筑的面積大小不一，大的可以達(dá)到幾十萬(wàn)平方米，而我國(guó)規(guī)定，消防分區(qū)的最大面積為四千平方米。如果在大空間公共建筑中使用消防分區(qū)，還會(huì)將公共建筑分割成幾塊區(qū)域，嚴(yán)重影響建筑的美觀。

一、大空間公共建筑防火分區(qū)和隔離帶設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

目前，我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行大空間公共建筑防火分區(qū)及隔離帶的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)下面這些問(wèn)題。

1.審批發(fā)生矛盾。近年來(lái)我國(guó)對(duì)建筑領(lǐng)域的管控力度下調(diào)，一些大型建筑如雨后春筍般出現(xiàn)。建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行這些建筑的防火設(shè)計(jì)的時(shí)候，防火分區(qū)的設(shè)計(jì)常常與建筑自身的作用產(chǎn)生矛盾，如果要設(shè)置防火分區(qū)，那么建筑的作用不能得到發(fā)揮，這就在審批上產(chǎn)生了問(wèn)題，建筑方常常會(huì)采取逃避審核的方法。如果對(duì)這些建筑進(jìn)行嚴(yán)格的審核，那么會(huì)影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)造成惡劣的社會(huì)影響，還會(huì)影響到地方經(jīng)濟(jì)的建設(shè)。

2.傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)在的消防需求。我國(guó)的消防設(shè)計(jì)規(guī)范主要是對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的管控。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，忽略自身實(shí)際情況的特殊性，完全按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。雖然這樣確實(shí)能保證建筑有一定的防火能力，但是在特定的情況下，可能無(wú)法達(dá)到規(guī)定的目的。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員受限于國(guó)家的要求，只能按照國(guó)家規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有自我發(fā)揮的空間。而且設(shè)計(jì)人員不能確定可以稱(chēng)之為明確的參數(shù)值。這樣也會(huì)造成有些設(shè)計(jì)會(huì)顯得有些多余，白白花費(fèi)了錢(qián)財(cái)而得不到想要的效果。

二、傳統(tǒng)的防火分區(qū)中存在的問(wèn)題

目前我國(guó)在建筑中應(yīng)用較多的防火設(shè)施有，防火墻、防火門(mén)、防火卷簾。這些防火設(shè)施在平時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)，人們可以自由出入，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，將這些防火設(shè)施關(guān)閉，以達(dá)到阻止火勢(shì)蔓延的目的。除了這些之外，還有水幕分隔等等。這些方法在普通建筑中能夠發(fā)揮很好的作用，但是應(yīng)用于大空間公共建筑時(shí)，效果卻不好，這主要是因?yàn)榇罂臻g公共建筑需要交通方便，所以在進(jìn)行防火設(shè)計(jì)的時(shí)候，防火墻、防火門(mén)、防火卷簾不能大量的應(yīng)用。應(yīng)用效果也不好。

1.大面積的防火卷簾在應(yīng)用時(shí)，很容易受熱變形，降低卷簾的防火能力，另外，有些大型商場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)為了節(jié)省空間，常常在防火卷簾下堆放大量的貨物，這就導(dǎo)致在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，防火卷簾不能及時(shí)的落下。而且，大面積的防火卷簾在受到火焰的影響后，很容易產(chǎn)生裂縫，降低防火效能。大面積的防火卷簾的下落情況也比較復(fù)雜，很容易出現(xiàn)下落情況不一致的狀況。這些都嚴(yán)重降低了防火卷簾的防火能力。

2.長(zhǎng)距離的水幕防火則嚴(yán)重受到供水狀況的制約。我國(guó)規(guī)定，用于防火的水幕寬度不能少于6米，所以在應(yīng)用水幕來(lái)進(jìn)行防火時(shí)，會(huì)消耗大量的水，當(dāng)前很多的大型建筑往往是采用水幕來(lái)代替防火墻，而防火分區(qū)的長(zhǎng)度一般在幾十米有的甚至達(dá)到上百米，這在實(shí)際應(yīng)用中根本不能實(shí)現(xiàn)，十幾米的水幕會(huì)消耗巨大的水，在實(shí)際的應(yīng)用中，根本不可能成功應(yīng)用。就算有這么多的水可以使用，在使用之后這些水的排放也是一個(gè)巨大的問(wèn)題。

三、防火隔離帶的設(shè)計(jì)計(jì)算

在設(shè)計(jì)防火隔離帶的時(shí)候，要考慮到建筑內(nèi)空間條件、火災(zāi)載荷、人員疏散能力、消防設(shè)施設(shè)置狀況等，然后進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)學(xué)計(jì)算得出防火隔離帶的寬度。只有這樣，才能夠確保消防隔離帶的實(shí)用性。防火隔離帶設(shè)計(jì)的最基本要求是，隔離帶一側(cè)的可燃物燃燒之后不會(huì)引燃隔離帶另一側(cè)的可燃物。在計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)主要計(jì)算火源熱輻射作用和熱煙氣層熱輻射兩個(gè)重要參數(shù)。

1.熱輻射作用

火源的熱輻射隨著距離的增加而不斷減少，在防火隔離帶一側(cè)著火之后，另外一側(cè)受到的熱輻射作用的計(jì)算公式為：

其中公式中的Q指的是火源的熱釋放速率，單位是千瓦。指的是另一側(cè)可燃物受到火源熱輻射作用受到的熱流量，單位是千瓦每平方米。L指的是防火隔離帶的寬度。D指的是火源的直徑。通過(guò)這個(gè)公式，就可以計(jì)算出熱輻射作用的效率。常見(jiàn)的一些可燃物的值是有一個(gè)確切的值的，這些值可以通過(guò)查表獲得。比如，紙類(lèi)的為10千瓦每平方米。裝修材料的為20千瓦每平方米。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以以此為依據(jù)進(jìn)行防火隔離帶設(shè)計(jì)。

2.熱煙氣層的熱輻射

熱煙氣層的熱輻射計(jì)算公式是

其中， 指的是輻射率，是一個(gè)大于0小于1的固定的常數(shù)。 是斯特藩常數(shù)，取值 。 是熱煙氣層絕對(duì)溫度。 是熱煙氣層到下放的可燃物的輻射角系數(shù)。 為可燃物受到熱煙氣層輻射作用受到的熱流量。在計(jì)算了這兩個(gè)參數(shù)之后，設(shè)計(jì)人員就可以依據(jù)其他公式確定防火隔離層的寬度。

下面我就對(duì)某具體案例進(jìn)行具體說(shuō)明，某高層展覽中心，兩層、每層高約10米，包含了多個(gè)小型的宴會(huì)廳、展覽廳、會(huì)議室。第二層因?yàn)槲菝娴男问讲煌叨纫膊煌畹臀恢玫母叨葹?米，設(shè)置有四個(gè)大型的展覽廳，該會(huì)展中心最小的展覽廳面積為6000平方米，按照國(guó)家的規(guī)定，該展覽中心的單個(gè)防火分區(qū)面積不應(yīng)超過(guò)4000平方米，所以設(shè)計(jì)人員在展覽中心二層的每個(gè)展覽廳都設(shè)置了防火隔離帶，劃出了防火區(qū)域，從而保持了展覽廳的整體通透。由于該展覽中心屬于無(wú)噴淋的公共場(chǎng)所，設(shè)計(jì)人員參考了一些數(shù)據(jù)表格，將火源的熱釋放速率估算為10MW，將可燃的展位當(dāng)作可燃物來(lái)處理，可燃展位的規(guī)格為3_0.2_3，單位為米，火源直徑的大小為5米。經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在展覽中心發(fā)生熱釋放速率為10MW的火災(zāi)時(shí)，展位上方的溫度將達(dá)到500K，這時(shí)就不能忽略煙氣層的熱輻射。計(jì)算得出，防火隔離層的寬度應(yīng)該為4米。這就表明，發(fā)生10WM的火災(zāi)之后，距離火源4米的可燃物受到的熱輻射量為10千瓦每平方米。在4米之外的可燃物受到的熱輻射量不足以燃燒該處的可燃物。為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，應(yīng)該將防火隔離層的寬度設(shè)置為6米以上，確保不會(huì)發(fā)生連鎖起火。

四、結(jié)語(yǔ)

大空間公共建筑的防火分區(qū)設(shè)計(jì)在目前來(lái)說(shuō)還是一個(gè)難以解決的問(wèn)題，要兼顧建筑功能和防火性能的完整。由于大空間公共建筑本身的特點(diǎn)，所以在進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要合理的選擇寬度，不能因?yàn)榉阑鸱謪^(qū)而影響了建筑本身的功能，也不能忽略了防火分區(qū)的重要性。本文提出了一些關(guān)于防火分區(qū)設(shè)計(jì)的思路和計(jì)算方法，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以進(jìn)行一些參考。除此之外，還可以在進(jìn)行防火設(shè)計(jì)的時(shí)候，增加自動(dòng)化滅火系統(tǒng)的使用。

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