建筑防火设计原理实例剖析

规定性指标 适用于常规、 普通的建筑 设计
规定性指标的细化、量化 表述可转化为性能化标准
性能化的归纳、总结 可形成规定性指标
性能化设计 适用于新型、 特殊的建筑 设计
参考文献 [1] 陆德伟.基于性能化安全标准的建筑防火设计——以上海浦东某家居 商业广场为例.华中建筑,06/2010 [2] 王学谦主编.建筑防火设计手册(2版).北京:中国建筑工业出版 社,2008 [3] 梅秀娟.建筑物性能化消防设计方法及其应用情况.消防技术与产品 信息,2004(1) [4] 黄镇梁.期待建筑防火设计制定系统的安全性能标准和设计导引.建 筑学报,2008(6) [5] 安庆新.实例与分析—现代体育场馆的性能化安全疏散设计.华中建 筑,2006(7) [6] 庄凌. 某造纸车间建筑防火设计.工业建筑,2007年第37卷第4期 [7] QBJ 101-1988 制浆造纸厂设计规范 [8] GB 50016-2006 建筑设计防火规范 [9] 张树平.建筑防火设计.北京:中国建筑工业出版社,2001
不限 3000
-
2000 1500 3000 2000
4000
6000 -
500 500 1000 1000 -
“一、二级耐火等级的单层、多层造纸生产联合厂房，其每个防火分区的最大允许建筑面积可按本 表的规定增加1.5倍。”故本造纸车间单个防火分区最大面积可达6000㎡，仅设一个防火分区即可。
总平面布局
建筑构件处理
因本工程的耐火极限为二级，其柱的耐火极限应不低于2.0h，梁的耐火极限应不 低于1.5h，屋顶承重构件的耐火极限应不低于0.5h。 工程中厚度大于50mm 的夹心隔热板，能满足规范所要求的非承重外墙1.0h的耐 火极限； 建筑内部抄纸工段及打浆工段一层内隔墙为250mm厚加气混凝土砌块，满足房间 隔墙0.5h的耐火极限； 楼梯间隔墙采用250mm厚加气混凝土砌块，满足楼梯间墙2.5h的耐火极限； 二层内隔墙采用耐火极限大于0.5h的轻质隔墙； 钢柱采用70mm以上厚加气混凝土做保护层，其耐火极限可达2h； 钢梁、钢屋架采用钢结构防火涂料，涂层厚度15mm时，耐火极限可达到1.5h。 不同材料、不同构件的连接处也应进行相应处理。例如：钢柱与混凝土墙相接缝 隙处应采用阻燃材料进行封堵。
造纸车间平面布置示意
1- 高压配电室; 2- 变压器室; 3- 低压配电室; 4- 辅料间; 5- 纸机电控室; 6- 真空泵房; 7- 封闭楼梯间; 8- 抄纸工段;9- 打浆工段( 上部为夹层) ;
10- 空压机房; 11- 检验室; 12- 室外疏散楼梯间
火灾危险性分类及耐火等级
制浆造纸厂设计规范
传统的满足规范规定性指标要求的方法，按照规范对防火设计 的明确要求，对建筑防火系统进行设计，已经广泛采用，产生 了良好效果。 性能化防火设计方法，立足于火灾危害分析及火灾发生发展的 假想，有利于解决复杂建筑的消防设计。
1 规定性防火设计实例
——某造纸车间
2 性能化防火设计实例
——上海浦东某家居商业广场
保证建筑内人员安全疏散的性能 保证建筑构件耐火的性能
浦东家居商业广场剖面
疏 散 性 能 指 标
烟层高度
位于必须的 清晰高度以上 （非高大空间不低于2m， 高大空间计算确定）
烟气辐射量
≤2.5kW/㎡ 烟气层温度≤200°
下空气层温度
能见度
≤ 60°，水蒸汽饱和， 耐受时间>30min； ≤60°， 水分含量＜1%，耐受时
每个防火分区的最大允许建筑面积（㎡）
单层 厂房
多层 厂房
高层厂房
地下、半地下厂房， 厂房的地下室、 半地下室
4000 3000
Baidu Nhomakorabea
-
-
3000 2000
-
-
5000 4000 不限 8000 3000 不限 4000 1000 不限 5000 1500
4000 3000 6000
4000
2000 不限 2000
间12min
≥10m，烟气的光学密度 不大于0.1m-1，有害燃 烧产物的浓度30 分钟内 不会达到人体的耐受极
限
防火设计过程
建立计算机模型，对假想火灾场景进行量化 分析和模拟计算。如果疏散所需时间小于危 险来临时间，则疏散是安全的
量化分析
制定和评估 消防设计 方案
编制设计 文件报告
分析时可提出一系列初步方案，然后对此进 行评估，产生可接受的备选方案，这是一个 不断反复的过程
造纸车间的打浆工段其生产 类别为戊类,，最低耐火等级 为二级；造纸车间的抄纸、 完成工段为丙类，最低耐火 等级为二级；建筑内高压配 电室为丙类；低压配电室为 丁类。
建筑设计防火规范
同一座厂房或厂房的任一防 火分区内有不同火灾危险性 生产时，该厂房或防火分区 内的生产火灾危险性分类应 按火灾危险性较大的部分确 定。由此可确定此厂房的火 灾危险性分类为丙类，耐火 等级为二级。
总平面的防火设计主要是控制防火间距并合理设置 消防通道。根据造纸车间及其周围建筑物的生产类 别和耐火等级，查《建筑设计防火规范》确定防火 间距。根据《建筑设计防火规范》第6.0.6条，“占 地面积大于3000㎡的甲、乙、丙类厂房或占地面积 大于1500㎡的乙、丙类仓库，应设置环形消防车 道。”
厂房的安全疏散设计
根据厂房的平面面积和布置，其底层应设 两个疏散出口；夹层建筑面积超过400㎡， 夹层部位疏散楼梯的位置应满足夹层内最 远工作地点到楼梯的距离不超过80m，故应 设两部疏散楼梯，且应是封闭楼梯间。由 于受工艺条件限制，此处用室外金属梯作 为夹层部分的第二疏散出口。
钢筋混凝土楼梯, 显然能达到规范要求；金 属室外楼梯的耐火极限较低，应对其进行 相应处理。采用喷涂防火涂料的方法将其 耐火极限提高至1h。另外还应注意在楼梯 周围2m的墙面上，除了疏散门，不应设其 他门窗洞口。
厂房 的耐 火等 级、 层数 和防 火分 区的 最大 允许 面积
摘自 建筑设 计防火规范
生产 类别
甲 乙 丙
丁
戊
厂房的 耐火等级
一级
二级
一级 二级 一级 二级 三级 一、二级 三级 四级 一、二级 三级 四级
最多允许层数
除生产必须采 用多层者外，
宜采用单层 不限 6 不限 不限 2 不限 3 1 不限 3 1
1 规定性指标防火设计实例
——某造纸车间
2 性能化防火设计实例
——上海浦东某家居商业广场
消防安全是一个整体。
孤立设计，以满足消防规范为第一的传统设计手法已无法满 足许多建筑的使用要求，因此就产生了以满足消防安全为先 导的性能化防火设计方法，以解决建筑多元化、复杂化带来 的消防安全难题。
上海浦东某家居商业广 场地下两层，地上六层， 总建筑面积达24万㎡， 属特大型商业中心。地 下二层为汽车库，地下 一层至地上六层均为家 居商场，标准层平面尺 寸达195.5m×161.5m， 并且从地下一层到地上 六层由环廊围合成多个 共享的开敞空间，人员 与货物集中，火灾负荷 大，火灾危险性大。该 建筑多处超出消防规范 要求，需要通过性能化 设计实现消防安全。