关于建筑消防设计的分析

关于建筑消防设计的分析

摘要：本文介绍了消防工程设计的现状及特点，结合工程设计实例，在结构防火、防火分区、人员疏散、消防设施等方面进行了探讨。

关键词：建筑；消防设计；分析

随着经济的快速发展和建筑技术水平的提高，越来越多的大空间建筑涌现出来。大型商场、剧院、体育馆、影院、礼堂、工业厂房以及一些带有中庭的建筑，都普遍设计了美观的大空间。大空间建筑通风好、固定分隔少、堆积物品多，火势极易快速蔓延。大空间建筑一般集中于综合性楼宇内，各类功能用房如写字间、会议厅、客房、餐厅、室内运动室以及配套的换热站、变配电室、空调机房等，使得消防通道隐蔽曲折，消防射水不易接近，严重影响火灾的扑救。大空间建筑中多使用钢结构，但钢材有导热快、耐火极限低的缺陷。火灾发生时，这种结构的建筑物容易受热发生扭曲、变形，甚至垮塌。出现大面积坍塌后，室内被困人员位置难确定，搜寻困难。因此，大空间建筑的防火设计显得异常重要。

1 消防工程设计的现状及特点

消防工程改造设计、施工常见于对原有建筑内商业、办公、宾馆、娱乐场所的新建、改建。可分为以下几类情况: 在建项目消防设计已报建完成，建设方依据营销需求进行装修设计后再行报建、施工及验收；已竣工验收但未投入使用的建筑，为配合经营方业主装修进行消防改造设计、施工及验收；已投入使用的建筑，部分区域产权或经营性质变更，依据经营方业主装修进行消防改造设计、施工、验收。鉴于以上三种改建工程类别可以看出该类消防改造工程往往具有以下特点:

1.1 由于市场销售需求，同一建筑内出现众多经营方小业主，消防改建项目较多，但单个项目规模较小。

1.2 由于经营方急于开业创效，该类工程设计及施工的周期较短。

1.3 经营方为品牌打造过于追求装饰档次及效果严重的弱化了消防系统的功能，以此降低消防系统改造的投资费用。

1.4 经营方自身对新建和改造项目工程管理及运作方式及经验欠缺。

1.5 由于改建项目规模限制，参与改建工程设计方或施工方良莠不齐，水平较低。以上特点导致了该类工程在消防设计及消防施工上存在很多严重问题。

2 设计实例

某工程为六层（顶层局部设夹层）综合楼，地下二层。其中，地下一层为餐饮、淋浴和设备用房，地下二层为车库和设备用房，首层为商铺，二层为厨房餐

厅、零售和溜冰场，三、四层为洗浴、餐饮和KTV，五、六及夹层为电玩城、餐饮、电影院。地下部分建筑物主体长153.3 米，宽90.55米，地上部分建筑物主体长135 米，宽82 米，总建筑面积74479㎡，地上建筑面积46849㎡，地下建筑面积27630㎡。工程主体为框架混凝土结构，局部采用钢桁架、钢网架结构。规划建筑高度为51.3m，消防建筑高度为40.0m。

2.1 防火设计

本工程属一类高层建筑，耐火等级为一级。

2.1.1 防火区的划分

大空间建筑具有使用功能复杂多变、人员密集等特点，比一般建筑更需要依照规范划分防火分区，综合考虑水平和竖向划分。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）中规定：高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，应设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000㎡，地下部分防火分区的允许最大建筑面积2000㎡。大空间建筑往往设有上下层连通的中庭、自动扶梯、走廊等开口部位，在不采取防火分隔措施的情况下，将上下连通层作为一个防火分区，成为一个竖向的防火分区。竖向防火分区的划分同样应符合规范关于最大允许建筑面积的规定。

本工程消防设计所有墙体除注明外一律砌至梁底或板底，所有管井楼板均采用后浇板封隔形成整体。共享中庭回廊相通的门窗均采用可自行关闭的乙级防火门窗。地下室防火卷帘均为甲级钢制防火卷帘，地上部分的防火卷帘均为双轨无机布特级防火卷帘，耐火极限3h。

2.1.2 安全疏散设计

大空间建筑平面面积大、人员密集、人员离安全出口距离较长、疏散时间长。在短时间内有序地组织人们迅速疏散到室外，成了消防设计中的重要问题。本工程消防设计地下层的每个防火分区均设有一部防烟楼梯间或与室外连通的楼梯，并通过甲级防火门与相邻防火分区连通。地上层每个防火分区均设有至少两部安全疏散楼梯，均为防烟楼梯间或直通室外的楼梯。考虑到大空间建筑内没有走道隔墙，无法设置疏散指示标志，在大厅地面醒目位置设置连续的、照明度较强的箭头形疏散指示标志带，上敷高强度的钢化玻璃加以保护，在火灾时发亮，引导人寻着光线标记通向各个疏散出口，到达安全区域。

2.2 消防设施

消防设施采用自动喷水灭火系统，结合大空间智能型主动喷水灭火系统。

2.2.1 自动喷水灭火系统设计

本工程喷淋系统包括地下消防水池（566.6m）、屋顶消防水箱（20m）、喷淋水泵、湿式报警阀组、信号阀、水流指示器、喷头、末端试水装置（试水阀）和水泵接合器。本工程火灾危险等级：地下车库为中Ⅱ危险级，喷水强度为8L/min·m，作用面积为160㎡；其余为中Ⅰ危险级，喷水强度为6L/min·m，作用面积为160m2；最不利点工作压力为0.07MPa。

2.2.2 大空间智能型主动喷水灭火系统

本工程在中庭设计了大空间消防系统，包括地下消防水池、屋顶消防水箱、消防水泵、微型自动扫描灭火装置、电磁阀、水流指示器和水泵接合器。该系统微型自动扫描灭火装置（SSDZ5-LA411 型）24 小时全天候工作，当探测器监测到火灾并瞄准定位后，即打开相应的电磁阀，启动水泵进行灭火，并反馈信号到联动控制柜。微型自动扫描灭火装置单台流量5L/S，工作压力0.4MPa。系统用水量为20L/s，工作压力为0.90MPa，设有两套地下式消防水泵接合器。

3 设计实例评价

智能型主动喷水灭火系统采用自动探测报警与自动定位着火点，也可以接收其它火灾报警器联动信号，既可以自动控制、远程手动控制，又能现场手动控制，具有探测距离远、保护面积大、响应速度快、探测灵度高的特点；远程控制定点灭火减少了扑救过程中的损失，非常适合影剧院、购物中心等场所。不足之处是本项目体量较大，受原有建筑条件限制，加之设有众多商业业态，部分内容超出了国家有关消防技术标准的涵盖范围，比如：地下一层海洋体验馆的防火分区面积超1000㎡；地下二层换热站与汽车库划为一个防火分区；六层的电影院放映厅面积大于200㎡，未设单独疏散楼梯通向室外；把复合防火玻璃墙作为防火墙。这些问题需要与消防主管部门审查意见结合修改。

4 结束语

由案例可以看出，大空间建筑设计难点在于防火分区、人员疏散、消防设施选用几个方面。防火分区设计要平面、竖向划分综合考虑，严格执行规范要求；人员疏散上保证每个防火分区都有直接开向安全通道的开口，疏散时间控制在5min 内。消防设施优先采用水灭火系统，影剧院、购物中心类场所优先选用智能消防水炮系统，既能提高灭火效果又保证了建筑物整体的美观。

参考文献：

[1] 田成. 高大空间公共建筑性能化设计初探. 安防科技,2011（01）.

[2] 陈智泉. 潍坊市多功能体育馆防火设计若干疑难点分. 消防科学与技术,2011（02）.

[3] 郑雁秋. 地下商业建筑防火设计. 消防科学与技术,2011（01）.