公共交通工程公共集散空間消防難點(diǎn)解決思路探討

彭錦志高級工程師 冉啟兵工程師 倪天曉高級工程師 張 新高級工程師

(中聯(lián)科銳消防科技有限公司,湖南 長沙 410007)

0 引言

公共集散空間是人流組織疏散與聚集帶來人群活動頻率高發(fā)的區(qū)域,該類空間形態(tài)與人群活動特征密切相關(guān)[1]。近年來,隨著交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展,各種公共交通工程建筑不斷涌現(xiàn),交通工程建筑由原來單一交通形式轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N交通接駁的綜合交通樞紐,給人們帶來便捷交通體驗(yàn)的同時,也給消防設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn)。綜合交通樞紐的人員流線組織方式、換乘模式、使用功能等較為復(fù)雜,且建筑體量大、空間關(guān)系復(fù)雜、人流量大,其公共集散空間是實(shí)現(xiàn)多種交通接駁換乘的關(guān)鍵空間。公共交通工程的室內(nèi)公共集散空間如地鐵換乘大廳、高鐵安檢候車廳、出站迎客場所、機(jī)場交通中心、客運(yùn)站換乘大廳等為實(shí)現(xiàn)其功能,一般無法按常規(guī)建筑的要求進(jìn)行消防設(shè)計,往往存在防火分區(qū)面積過大、疏散距離過長、疏散安全性認(rèn)定、鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)等消防設(shè)計難點(diǎn)問題。例如,廣州白云火車站無法進(jìn)行實(shí)體防火分隔的候車廳約73507m2,最不利點(diǎn)疏散距離76m,用于人員疏散的架空區(qū)域最大進(jìn)深52m;廈門新機(jī)場航站樓無法進(jìn)行實(shí)體防火分隔的公共區(qū)面積約260497m2,最不利點(diǎn)疏散距離90m,用于人員疏散的架空區(qū)域最大進(jìn)深45m;長沙地鐵長沙西站換乘公共區(qū)約29800m2,以上建筑的空間均超出現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對常規(guī)建筑的規(guī)定。

公共交通工程建筑有航站樓、地鐵車站、鐵路站房、汽車客運(yùn)站、港口客運(yùn)站等多種類型,其消防設(shè)計往往超出現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍,依據(jù)現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),公共交通工程公共集散空間的消防設(shè)計難點(diǎn)無法得到解決。如果公共交通工程內(nèi)部集散空間嚴(yán)格按常規(guī)建筑的要求進(jìn)行消防設(shè)計,將無法滿足工程的使用功能需要,從而給這些工程的消防設(shè)計、審查及驗(yàn)收帶來較大困擾?，F(xiàn)有研究多對單一類型公共交通工程公共集散空間的消防策略開展研究,缺乏對多種類型公共交通工程公共集散空間的共性特點(diǎn)及通用消防技術(shù)方法和措施,開展分析總結(jié)和研究[2-7]。在實(shí)際工程中,為解決公共交通工程公共集散空間的消防設(shè)計難點(diǎn)問題,一般采用聘請第三方消防技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)提出相應(yīng)的消防技術(shù)解決方案。再對設(shè)計方案進(jìn)行可行性分析、評估或試驗(yàn)分析研究,然后以 “一事一議”的方式,請專家評審解決,從而造成不同工程消防設(shè)計難點(diǎn)的解決思路及采取的技術(shù)措施各不相同。本文通過總結(jié)、分析各類公共交通工程公共集散空間的建筑共性特點(diǎn)及火災(zāi)危險性,探討實(shí)際工程中公共集散空間常見的消防設(shè)計難點(diǎn)及解決方法,為同類建筑的防火設(shè)計提供參考和借鑒。

1 公共集散空間建筑特點(diǎn)及火災(zāi)危險性分析

公共交通工程由于交通工具及使用場景不同,建筑形式多樣,公共集散空間建筑特點(diǎn)及火災(zāi)危險性也有所區(qū)別,通過總結(jié),主要有3種空間形式：高大空間、“扁平型”空間、側(cè)面向室外敞開的空間。其建筑特點(diǎn)及火災(zāi)危險性分析情況如下：

(1)高大空間形式。高大空間的公共集散空間,其建筑面積大、空間高度高,如機(jī)場航站樓辦票大廳、安檢及出發(fā)大廳和地上鐵路站房、汽車及港口客運(yùn)站的候車大廳等。這些建筑既是城市的門戶及形象工程,也是人員流動、貨物流通的關(guān)鍵民生工程。考慮空間環(huán)境、配套設(shè)施及文化展示等多樣化的功能需求,其公共集散空間往往建筑面積大(一般面積在幾千至幾萬m2,甚至10多萬m2)、高度高(一般高度在十幾至幾十m)。為了給旅客提供便利的出行條件,公共集散空間通常設(shè)置有零售商鋪、餐飲店、引導(dǎo)臺、展示臺等功能用房及便民設(shè)施,這些區(qū)域可燃物多、火災(zāi)荷載大、用電設(shè)備多,容易因電氣線路故障而引發(fā)火災(zāi)。由于其空間高度高,空氣供應(yīng)充足,發(fā)生火災(zāi)時燃燒較為猛烈,容易造成火災(zāi)及煙氣蔓延擴(kuò)大,同時公共集散空間的人流量大,人員疏散較為困難。

(2)“扁平型”空間形式?！氨馄叫汀笨臻g的公共集散空間建筑面積大、空間高度不高,如地鐵地下?lián)Q乘大廳、地下鐵路站房公共區(qū)、客運(yùn)及地鐵的出站大廳等,這些集散空間一般設(shè)置在非單層建筑的底層或地下,受空間條件限制,公共集散空間的高度不高(一般在3～8m),建筑面積大(一般面積在幾千至幾萬m2)。此類公共集散空間發(fā)生火災(zāi)時產(chǎn)生的煙氣容易蔓延沉降,大量的煙氣和熱量難以排出,人員疏散及滅火救援困難,為減少火災(zāi)發(fā)生概率及減輕其造成的后果,其消防設(shè)計要求較為嚴(yán)格,一般不允許設(shè)置過多的零售商鋪等可燃物較多的功能場所,但由于其自身?xiàng)l件限制,一旦發(fā)生火災(zāi),容易造成人員傷亡、財產(chǎn)損失及社會影響,火災(zāi)危險性相對較高。

(3)側(cè)面向室外敞開的空間形式。一般公共交通工程的地上站房多采用設(shè)置高架橋的“上進(jìn)下出”人員流線,出站和迎客大廳等設(shè)置在建筑的底層,往往與側(cè)面向室外敞開的架空空間相連接,該空間是人員集散的重要場所,許多工程將該空間認(rèn)定為人員疏散的安全區(qū)。該架空空間多數(shù)具有平層疏散的條件,通達(dá)性好,疏散效率高,也設(shè)置有少量的零售商鋪等功能用房,但疏散和救援條件相對較好,火災(zāi)危險性相對較低。

2 消防設(shè)計難點(diǎn)問題

公共交通工程公共集散空間由于其建筑形式及使用功能需要,且無相關(guān)的消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù),從而帶來了一些無法按現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行或現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)沒有涵蓋的消防設(shè)計難點(diǎn)問題,通過分析總結(jié),主要包括以下4個方面：

(1)防火分隔問題。公共集散空間旅客流量大,為保證旅客流線順暢、視野開闊和良好的空間環(huán)境,同時空間高大,不能采用實(shí)體墻、防火門等傳統(tǒng)的防火分隔方式進(jìn)行防火分區(qū)劃分,往往設(shè)計成無分隔的大面積空間,導(dǎo)致防火分區(qū)面積遠(yuǎn)超消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大允許建筑面積。

(2)人員疏散距離過長的問題。公共集散空間由于設(shè)計成無分隔的大空間,建筑平面尺寸大,疏散樓梯或安全出口一般設(shè)置在建筑的外側(cè),往往存在人員疏散距離過長的問題。

(3)空間的疏散安全性認(rèn)定問題。公共交通工程由于建筑造型及使用功能需要,會利用側(cè)面向室外敞開的架空層空間、出站通道等火災(zāi)危險性較低的空間作為人員疏散的安全區(qū)域或疏散過渡區(qū),而現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對這些場所的疏散安全性沒有明確的界定。

(4)室內(nèi)外定性問題。頂部滿足一定室外開口率的區(qū)域、周邊設(shè)置下沉廣場的架空區(qū)域等空間具有火災(zāi)風(fēng)險低、功能簡單、疏散條件好、與室外空間連通性好等特點(diǎn),對此類公共集散空間是否可按室外區(qū)域來看待,現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定。

3 消防設(shè)計難點(diǎn)解決思路

普通建筑的消防設(shè)計一般都按照現(xiàn)行國家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,即所謂的“處方式”設(shè)計。隨著我國公共交通工程建設(shè)的快速發(fā)展,各種大空間、大跨度、多種交通駁接的新型交通建筑不斷涌現(xiàn)?，F(xiàn)代化的公共交通工程乘客流線暢通性高、工藝流線復(fù)雜、建筑結(jié)構(gòu)形式新穎、空間關(guān)系復(fù)雜,現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足此類建筑的使用功能及建筑形式的需求。為解決此類建筑的消防設(shè)計難點(diǎn)問題,針對特殊建筑的個性化特點(diǎn),許多防火新技術(shù)、新方法、新理念運(yùn)用于公共交通工程中,采用量化的消防安全工程方法來分析判斷設(shè)計方案是否達(dá)到設(shè)定的消防安全目標(biāo),并提出有針對性的防范對策及技術(shù)措施,以確保項(xiàng)目的消防安全[8-9]。目前,這種有別于“處方式”消防設(shè)計的特殊消防設(shè)計方法(也稱之為消防安全工程方法,或消防性能化設(shè)計和評估方法)已在國內(nèi)眾多公共交通工程的消防設(shè)計中得到應(yīng)用。通過對多個公共交通工程的公共集散空間消防設(shè)計難點(diǎn)解決方案的分析總結(jié),所運(yùn)用的消防設(shè)計新理念和新技術(shù)有：

(1)防火隔離帶。防火隔離帶原常用于草原、森林防火,應(yīng)用在建筑消防設(shè)計中屬于移植創(chuàng)新的消防技術(shù)新方法[10]。防火隔離帶是指在建筑內(nèi)設(shè)置一定寬度的帶狀區(qū)域,該區(qū)域禁止設(shè)置任何功能及擺放其他設(shè)施或可燃物,并通過熱輻射模型來計算隔離帶需要的有效寬度,以保證隔離帶一側(cè)發(fā)生火災(zāi)時,不會通過熱輻射方式蔓延至另一側(cè)[11]。該技術(shù)方法適用于空間高大的公共集散空間,通過設(shè)置防火隔離帶來解決公共集散空間中無法設(shè)置防火墻、防火門等實(shí)體分隔構(gòu)件進(jìn)行防火分隔,而造成防火分區(qū)面積過大的問題,同時確保公共集散空間的建筑效果及使用功能需求。某高鐵站候車廳防火隔離帶示意圖,如圖1。

圖1 某高鐵站候車廳防火隔離帶示意圖Fig.1 Schematic diagram of fire isolation zone in the waiting hall of a certain high-speed railway station

(2)防火艙。防火艙是指由堅(jiān)實(shí)且有足夠耐火極限的不燃燒頂棚及圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍合而成的功能區(qū)域,其頂棚下設(shè)置自動滅火系統(tǒng)和排煙設(shè)施,從而達(dá)到既可有效控制火災(zāi)規(guī)模,又可阻止火災(zāi)煙氣蔓延到公共集散空間的目的。防火艙主要用于公共集散空間內(nèi)的零售商鋪、餐飲店鋪等功能用房的消防設(shè)計,一般防火艙的主要技術(shù)參數(shù)：①頂棚的耐火極限不低于1.5h;圍護(hù)結(jié)構(gòu)可采用防火隔墻、防火卷簾、防火門、防火玻璃墻等,其中防火隔墻、防火卷簾、防火玻璃墻的耐火極限不低于2.0h;2個貼鄰防火艙之間的分隔墻體耐火極限不低于2.0h。②單個防火艙的面積應(yīng)滿足,零售商鋪不大于200m2;餐飲店鋪不大于500m2。當(dāng)多個防火艙連續(xù)成組布置時,每組的總建筑面積不大于2000m2,組與組的間距不小于9.0m。

(3)防火單元。防火單元是指采用防火隔墻和防火門等防火分隔措施,將建筑內(nèi)火災(zāi)荷載高、人員流動性小、無獨(dú)立疏散條件的辦公、倉庫及設(shè)備用房等公共區(qū)域進(jìn)行有效分隔的功能區(qū)域。其主要技術(shù)參數(shù)：①防火隔墻的耐火極限不低于2.0h,樓板耐火極限不應(yīng)低于1.5h;設(shè)備用房采用甲級防火門窗,其他用房采用乙級防火門窗。②每個防火單元應(yīng)控制其建筑面積不超過2000m2。

(4)燃料島。燃料島是指建筑內(nèi)設(shè)置的移動或固定的面積較小而無法采用防火艙進(jìn)行消防設(shè)計的燃料區(qū)。由于火源的熱輻射強(qiáng)度隨距離的增加而減小,如果限制燃料區(qū)的火災(zāi)荷載,與可燃物之間保持一定距離,在沒有防火分隔措施及自動滅火系統(tǒng)的保護(hù)下,火災(zāi)也不會通過熱輻射的方式蔓延,這樣的燃料區(qū)就類似于一個個的“燃料島”,島與島之間通過一定的防火間距形成了天然的防火隔離帶[12]。燃料島之間的距離根據(jù)燃料島的面積和火災(zāi)規(guī)模由公式計算或數(shù)值模擬分析研究確定,如燃料島的面積為9m2,火災(zāi)規(guī)模為4.5MW的情況下,燃料島之間的距離不應(yīng)小于3.5m。燃料島主要用于零星布置的、面積較小的商店,休閑、餐飲、服務(wù)詢問臺等場所。

(5)臨時安全區(qū)或稱亞安全區(qū)、準(zhǔn)安全區(qū)、次安全區(qū)。臨時安全區(qū)是指空間較開闊、火災(zāi)荷載較小、疏散條件好的側(cè)面向室外敞開的空間及基本無可燃物且一定時間內(nèi)受火災(zāi)影響較小、基本不受煙氣影響的區(qū)域,通向該區(qū)域的出口可作為安全出口。一般為提高臨時安全區(qū)的消防安全水平,提出如下的消防技術(shù)措施：①不得進(jìn)行商業(yè)經(jīng)營活動,僅提供人員通行和集散功能;采取不燃材料裝修,不應(yīng)設(shè)置固定火災(zāi)荷載和阻礙人員通行的障礙物,平時不應(yīng)停放、通行車輛。②與周邊的功能用房采取嚴(yán)格的防火分隔措施,并能直通室外地坪。③周邊功能區(qū)不得向疏散臨時安全區(qū)進(jìn)行排煙。④條件允許時,在進(jìn)深較深的區(qū)域上方設(shè)置向室外敞開的開口,開口面積應(yīng)盡量增大,且一般不應(yīng)小于相應(yīng)區(qū)域地面面積的25%。⑤設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、消防應(yīng)急廣播、滅火器及消防應(yīng)急照明,疏散照明地面最低水平照度應(yīng)適當(dāng)提高。

(6)室內(nèi)疏散安全區(qū)。室內(nèi)疏散安全區(qū)是指建筑內(nèi)火災(zāi)危險性較低,在發(fā)生火災(zāi)時可為人員疏散提供足夠時間并能直通室外或經(jīng)通道直通室外的區(qū)域,具有較高的消防安全性能,在疏散過程中人員不會受到火災(zāi)及其煙氣的危害[13]。如地鐵車站的站廳公共區(qū)、城市通廊、乘客出入口大廳、城市共享空間等。但室內(nèi)疏散安全區(qū)應(yīng)滿足一定的技術(shù)條件,如限制其火災(zāi)荷載密度和使用功能、與周邊功能的防火分隔措施、疏散條件要求、不燃化裝修、通風(fēng)排煙條件等。這一概念和相應(yīng)要求的提出解決了許多大型建筑有關(guān)人員疏散設(shè)計的難題,既能保障人員疏散的安全,又能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的疏散設(shè)計目標(biāo)[10]。

(7)分階段人員疏散策略。分階段人員疏散策略是指發(fā)生火災(zāi)時首先將火災(zāi)附近區(qū)域人員進(jìn)行疏散,根據(jù)火災(zāi)的發(fā)展,必要時再將其他可能受到影響區(qū)域的人員疏散至安全場所,且在人員疏散過程中,人員可先進(jìn)入相對安全的區(qū)域,再經(jīng)由相對安全的區(qū)域疏散至室外安全區(qū)域。采用人員分階段疏散策略是避免火災(zāi)時人群恐慌和火災(zāi)區(qū)域人員疏散困難的必要手段。根據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定,在發(fā)生火災(zāi)時消防系統(tǒng)應(yīng)滿足全樓警報和全樓廣播的要求。因此,分階段人員疏散僅作為消防管理措施,建筑的消防設(shè)計應(yīng)能滿足火災(zāi)時實(shí)行全樓廣播、建筑內(nèi)所有火災(zāi)聲光警報器同時啟動,以及疏散設(shè)計滿足所有人員整體疏散的有關(guān)要求。

在以上消防設(shè)計新理念及新技術(shù)手段的基礎(chǔ)上,同時結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況,從防火分隔、安全疏散、消防設(shè)施及消防救援等方面,采取一系列消防技術(shù)措施形成消防設(shè)計難點(diǎn)解決方案,從而整體提高建筑消防安全水平。

4 解決方案的可行性分析評估

“處方式”規(guī)范對常規(guī)的消防設(shè)計給出了明確的技術(shù)措施及設(shè)計參數(shù),只要按規(guī)范直接執(zhí)行即可,而有別于“處方式”消防設(shè)計的特殊消防設(shè)計確定的解決方案是否能達(dá)到“處方式”規(guī)范所要求的同等消防安全水平,是判斷特殊消防設(shè)計解決方案是否可行的標(biāo)準(zhǔn)。消防安全工程方法是判斷特殊消防設(shè)計解決方案是否可行的重要方法。本文依據(jù)公共交通工程使用功能和消防安全要求,確定消防安全目標(biāo)、功能要求和性能判據(jù)(消防安全目標(biāo)、功能性能要求和性能判據(jù)可從通用規(guī)范或“處方式”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)條文要求中引申);運(yùn)用火災(zāi)科學(xué)和消防安全工程學(xué)原理,采用先進(jìn)的火災(zāi)模擬軟件,計算分析設(shè)定火災(zāi)場景下的火災(zāi)及煙氣蔓延情況,獲得不同火災(zāi)場景下的可用疏散時間,研判防火分隔技術(shù)措施的有效性及排煙系統(tǒng)設(shè)計合理性;采用人員疏散模擬軟件,計算分析設(shè)定疏散場景下的人員疏散過程,獲得不同疏散場景下的必需疏散時間,依據(jù)人員疏散過程優(yōu)化疏散路線、安全出口設(shè)置等疏散設(shè)計方案;根據(jù)需要,采用結(jié)構(gòu)抗火模擬軟件,計算不同火災(zāi)場景下的結(jié)構(gòu)受力情況,研判結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計的合理性及采取防火保護(hù)措施的可行性。通過對公共交通工程消防設(shè)計方案的綜合分析評估,判斷建筑抵御火災(zāi)的性能指標(biāo)是否滿足預(yù)設(shè)的消防安全目標(biāo),從而優(yōu)化和確定合理可行的消防設(shè)計難點(diǎn)解決方案[9,14]。

同時,結(jié)合不同的公共交通工程公共集散空間所采用的防火新理念、新技術(shù)、新方法,運(yùn)用消防安全工程方法對特殊消防設(shè)計方案中具體設(shè)計參數(shù)選取及可行性進(jìn)行分析評估,如防火隔離帶對火焰和煙氣的熱輻射隔離作用分析評估,燃料島火災(zāi)及蔓延情況分析,通過臨時安全區(qū)疏散的安全性分析評估,室內(nèi)疏散安全區(qū)的安全性能分析評估,側(cè)面向室外敞開的空間安全性分析評估,確保大進(jìn)深架空空間安全的頂部開口率分析研究等,為特殊消防設(shè)計方案可行性論證提供技術(shù)支撐。為便于直觀理解,對其中2項(xiàng)分析評估內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明,分析評估情況如下：

4.1 防火隔離帶寬度可行性分析

(1)理論計算。可燃物接收到的總輻射熱流量為火源輻射熱與煙氣輻射熱之和,當(dāng)總輻射熱流量達(dá)到物體表面引燃的臨界輻射熱流量時,物體即被引燃,根據(jù)相關(guān)研究,窗簾、紙張等薄材料的臨界輻射熱流量為10kW/m2,因此將工程計算中10kW/m2作為可燃物被引燃的臨界輻射熱流量。

火源生成的火焰鋒面在幾何形狀上呈不規(guī)則狀,很難使用經(jīng)典的輻射換熱計算公式確定精確的計算模型。在消防安全工程領(lǐng)域通常將火源假設(shè)成一個具有輻射發(fā)射性的幾何點(diǎn),稱為點(diǎn)火源。距離點(diǎn)火源中心距離為R處的可燃物接收到的火源輻射和火源的熱釋放速率的關(guān)系可以表示為：

(1)

式中：

xr—熱輻射系數(shù),表示火源熱釋放速率中輻射部分所占的比例,一般取1/3;

頂棚高度較低的區(qū)域內(nèi),可燃物著火形成火源后,頂棚下能夠在很短的時間內(nèi)形成溫度較高的煙氣層,并且隨著火勢的發(fā)展,煙氣層逐漸增厚,溫度逐漸增高,這時可以將煙氣層看作具有輻射發(fā)射性的高溫氣體,頂棚下未燃燒的可燃物接受到來自煙氣層的輻射熱流量可以表示成：

(2)

式中：

ε—煙氣層的發(fā)射率,一般取1;

σ—史蒂芬—玻耳茲曼常數(shù),取5.67×10-11kW/(m2·K4);

Ts—煙氣層溫度,K;

Fs—煙氣層對可燃物的輻射角系數(shù),一般取值為0.25;

高大空間內(nèi)零售商鋪火災(zāi),自動滅火系統(tǒng)失效條件下的火源功率10.0MW,如設(shè)計最小清晰高度3.0m,則計算得到防火隔離帶寬度為6.0m,考慮1.5倍安全系數(shù)確定為9.0m。

(2)數(shù)值模擬計算。根據(jù)某航站樓出發(fā)大廳零售商鋪設(shè)置情況建立全尺寸數(shù)值模型,計算得到9.0m寬防火隔離帶一側(cè)商鋪發(fā)生火災(zāi)時,另一側(cè)的最大輻射熱流量為8.04kW/m2,小于可燃物被引燃的臨界輻射熱流量10kW/m2,火災(zāi)不會通過熱輻射方式蔓延,驗(yàn)證了理論計算結(jié)果取值的合理性,數(shù)值模擬分析得到的輻射熱流量分布情況,如圖2。

圖2 過火源中心的防火隔離帶輻射熱流量分布云圖Fig.2 Cloud map of radiation heat flow distribution in the fire isolation zone passing through the center of the fire source

4.2 側(cè)面向室外敞開的架空空間疏散安全性分析

為方便旅客,側(cè)面向室外敞開的架空空間通常設(shè)置有少量零售商鋪,為分析、評估側(cè)面向室外敞開的架空空間的疏散安全性,考慮最不利的火災(zāi)場景,選取商鋪內(nèi)自動滅火系統(tǒng)失效條件下的火源功率為10.0MW,通過數(shù)值模擬計算得到某項(xiàng)目不同架空空間高度條件下的煙氣層高度變化規(guī)律,如圖3。從圖3中可以看出,煙氣層高度隨架空空間高度的增加而增加,且維持在人員安全疏散所需清晰高度2.0m以上,因此,當(dāng)架空空間的高度大于5m時,側(cè)面向室外敞開的架空空間可以為人員疏散創(chuàng)造相對安全的環(huán)境。

圖3 架空空間不同高度條件煙氣層高度變化規(guī)律Fig.3 The variation law of flue gas height under different height conditions of overhead space

5 結(jié)論

(1)總結(jié)了現(xiàn)行“處方式”規(guī)范無法解決公共交通工程公共集散空間存在不能采用實(shí)體墻、防火門等傳統(tǒng)的防火分隔方式進(jìn)行防火分區(qū)劃分;人員疏散距離過長;疏散安全性沒有明確的界定;公共集散空間是否可按室外區(qū)域來看待,現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定等消防設(shè)計難點(diǎn)問題。

(2)針對公共交通工程公共集散空間消防設(shè)計難點(diǎn)問題提出防火隔離帶、防火艙、防火單元、燃料島、臨時安全區(qū)、室內(nèi)疏散安全區(qū)、分階段人員疏散等常用的防火理論、技術(shù)。

(3)運(yùn)用消防安全工程方法對防火隔離帶寬度、側(cè)面向室外敞開的架空空間疏散安全性消防設(shè)計方案中的設(shè)計參數(shù)選取及可行性進(jìn)行分析評估。驗(yàn)證了防火隔離帶寬度計算結(jié)果取值的合理性,以及側(cè)面向室外敞開的架空空間用于人員疏散的安全性。