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關(guān)鍵詞:建筑火災(zāi) 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 模糊綜合評(píng)價(jià) 性能化評(píng)估
引言
火災(zāi)是當(dāng)今世界上發(fā)生頻率最大、損害較嚴(yán)重的一種災(zāi)害。隨著建筑物向高層、超高層發(fā)展,人口密度的增加,火災(zāi)帶來(lái)的危害是也越來(lái)越大,經(jīng)濟(jì)損失越來(lái)越多。對(duì)于大空間建筑不能用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行防火設(shè)計(jì),但必須滿足防火要求就采用性能化的設(shè)計(jì)方法,而性能化設(shè)計(jì)沒(méi)有檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),可以對(duì)建筑進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)檢驗(yàn)性能化設(shè)計(jì)的防火安全性。
1 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的概念
建筑物都有發(fā)生火災(zāi)或者爆炸的危險(xiǎn),但是火災(zāi)的發(fā)生概率和后果的大小有著很大不同,為了更有效的做好建筑防滅火工作,就必須對(duì)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)有充分的認(rèn)識(shí)?;馂?zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是在系統(tǒng)防滅火安全分析的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果可以通過(guò)評(píng)分、評(píng)等級(jí)值、評(píng)指數(shù)值以及火災(zāi)爆炸發(fā)生概率等方法來(lái)表示,進(jìn)而對(duì)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行衡量[1]。建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)是火災(zāi)發(fā)生的可能性與火災(zāi)發(fā)生后而產(chǎn)生的預(yù)期災(zāi)害程度的總體反應(yīng)。
2 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的和意義
火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的是根據(jù)評(píng)估的結(jié)果對(duì)建筑及其消防施進(jìn)行調(diào)整,加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié),消除火災(zāi)隱患、降低事故發(fā)生概率和火災(zāi)危險(xiǎn)程度,使系統(tǒng)在滿足經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的前提下,達(dá)到最佳的消防安全狀態(tài)[2]。火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以更加可觀、更加準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),從而為人們預(yù)防火災(zāi)、控制火災(zāi)和撲滅火災(zāi)提供技術(shù)和支持。由于火和人們的生活息息相關(guān),所以火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估有著很強(qiáng)的應(yīng)用背景,主要有以下幾個(gè)方面[3][4]:
2.1 為建筑物的性能化防火設(shè)計(jì)提供依據(jù)?,F(xiàn)行的建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范無(wú)法解決大型、超大型建筑的消防設(shè)計(jì),所以只能借能化防火設(shè)計(jì)降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),而合理的建筑性能化防火設(shè)計(jì)又離不開(kāi)科學(xué)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。合理的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能過(guò)幫助人們認(rèn)識(shí)火災(zāi)的危險(xiǎn)程度以及可能造成損失狀況,從而對(duì)防火對(duì)策產(chǎn)生科學(xué)的指導(dǎo)。
2.2 為保險(xiǎn)行業(yè)制定科學(xué)的保險(xiǎn)費(fèi)率提供依據(jù)。保險(xiǎn)費(fèi)率的確定必須建立在科學(xué)、合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上,火災(zāi)事故的發(fā)生受到可燃物、環(huán)境、防滅設(shè)備等諸多因素的影響。作為風(fēng)險(xiǎn)的一種,火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就顯得更加有意義。
2.3 為性能化設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)法規(guī)制度的制定作準(zhǔn)備。開(kāi)展性能化防火設(shè)計(jì)并制定相應(yīng)的防火設(shè)計(jì)規(guī)范是必然的趨勢(shì)。隨著我國(guó)火災(zāi)科學(xué)與消防工程學(xué)科的不斷發(fā)展,隨之大量實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的積累,火災(zāi)的評(píng)估方法和性能化設(shè)計(jì)的水平會(huì)有很大的提高,這對(duì)性能化設(shè)計(jì)規(guī)范的制定打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí),我國(guó)法律制度的完善,也會(huì)出現(xiàn)一些安全法規(guī)制度,自然也離不開(kāi)大量火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)。
3 建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
目前建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法多采用模糊綜合評(píng)判法和性能化評(píng)估方法。模糊綜合評(píng)判法是應(yīng)用模糊分析的方法來(lái)處理和分析建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),對(duì)影響火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的因素通過(guò)模糊運(yùn)算用隸屬度的方式確定建筑的危險(xiǎn)等級(jí)。性能化評(píng)估方法是對(duì)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的評(píng)估,確定現(xiàn)有建筑物的防火安全性是否達(dá)到了性能要求的安全水平。但是前人的研究中很少考慮建筑物內(nèi)部各個(gè)區(qū)域的火災(zāi)危險(xiǎn)性對(duì)整個(gè)建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性的影響。以系統(tǒng)原理為基礎(chǔ),把建筑物作為由若干相對(duì)獨(dú)立的空間區(qū)域組成的系統(tǒng),提出通過(guò)對(duì)各個(gè)區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)確定整個(gè)建筑物的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。這種評(píng)估方法便于找出建筑物內(nèi)相對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較大的區(qū)域,通過(guò)控制這些區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),來(lái)降低整個(gè)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
3.1 評(píng)估區(qū)域的確定
建筑物是由多個(gè)功能各異的空間結(jié)構(gòu)組成的系統(tǒng),依據(jù)使用功能劃分為房間、大廳、樓梯等。為了便于火災(zāi)控制,人們又把建筑空間劃分為若干防火分區(qū)。雖然劃分的目的不同,但是劃分的原理是相同的,即采用建筑構(gòu)件或防火分割物把建筑內(nèi)的一個(gè)空間區(qū)域獨(dú)立出來(lái),從而可以把一個(gè)建筑看作由這些獨(dú)立的空間區(qū)域組合起來(lái)的整體。建筑物內(nèi)各個(gè)空間區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)直接影響整個(gè)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),所以整個(gè)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)評(píng)估各個(gè)空間區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)確定。這里稱這些空間區(qū)域?yàn)榻ㄖ馂?zāi)的評(píng)估區(qū)域[5] [6] [7]。評(píng)估區(qū)域具有以下特點(diǎn):空間的相對(duì)獨(dú)立性,人員密度和財(cái)產(chǎn)密度的相對(duì)穩(wěn)定性,火災(zāi)控制的相對(duì)獨(dú)立性等。
評(píng)估區(qū)域的劃分可以根據(jù)建筑物的特點(diǎn)、功能分區(qū)、防火分區(qū)或其他因素,但是必須遵循如下原則。1、獨(dú)立性原則:評(píng)估區(qū)域要求空間的相對(duì)獨(dú)立性,人員密度和財(cái)產(chǎn)密度的相對(duì)穩(wěn)定性,火災(zāi)控制的相對(duì)獨(dú)立性等。2、完整性原則:保證建筑物的完整性,所有評(píng)估區(qū)域的組合構(gòu)成一個(gè)完整的建筑物。
3.2 評(píng)估區(qū)域的固有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
評(píng)估區(qū)域的火災(zāi)危險(xiǎn)性影響因素主要考慮以下幾方面:火災(zāi)發(fā)生的可能性,初期火的滅火措施,區(qū)域?qū)馂?zāi)向區(qū)域外蔓延的控制措施,火災(zāi)煙氣的毒性和蔓延途徑,區(qū)域內(nèi)人員疏散到區(qū)域外的情況,區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)情況等。利用層次分析法(AHP),根據(jù)專家的判定應(yīng)用層次分析法計(jì)算權(quán)重的主要步驟有:構(gòu)造算權(quán)重值;判斷矩陣相容性檢驗(yàn)。
3.2.1 評(píng)估區(qū)域固有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的模糊綜合評(píng)價(jià)[8]
(1)評(píng)價(jià)集的建立
(2)單因素模糊評(píng)判
(3)通過(guò)各單因素模糊評(píng)價(jià)建立評(píng)價(jià)矩陣
(4) 求綜合評(píng)價(jià)矩陣
(5)求總評(píng)價(jià)矩陣
(6)求系統(tǒng)評(píng)價(jià)矩陣
(7)求綜合分值
3.2.2 整個(gè)建筑物的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
從系統(tǒng)角度看,整個(gè)建筑是由所有評(píng)估區(qū)域組成的一個(gè)系統(tǒng)[9],所以,它的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)可以經(jīng)過(guò)各個(gè)評(píng)估區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合得到。由于在計(jì)算各個(gè)評(píng)估區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)考慮了相鄰區(qū)域的影響,所以,在計(jì)算整個(gè)建筑物的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)時(shí),忽略了評(píng)估區(qū)域之間的相互作用。
4 結(jié)論
以系統(tǒng)原理為基礎(chǔ),把大空間建筑物作為由若干相對(duì)獨(dú)立的空間區(qū)域組成的系統(tǒng),提出通過(guò)對(duì)各個(gè)區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)確定整個(gè)建筑物的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。這種評(píng)估方法便于找出建筑物內(nèi)相對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較大的區(qū)域,通過(guò)控制這些區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),來(lái)降低整個(gè)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合建筑性能化設(shè)計(jì),檢查是否達(dá)到最安全的性能指標(biāo)。性能化設(shè)計(jì)的大空間火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估對(duì)消防管理工作和火災(zāi)的早期控制都有積極意義。
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文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-925X(2011)07-0063-01
摘要:文章主要探討了性能化設(shè)計(jì)思想在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,包括性能化防火設(shè)計(jì)的原理、特點(diǎn)及具體的方法要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:高層建筑 鋼結(jié)構(gòu) 性能化防火設(shè)計(jì)
1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能化防火設(shè)計(jì)的原理
性能化設(shè)計(jì)方法是一種新的建筑防火設(shè)計(jì)方法,它主要是根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途和內(nèi)部可燃物等情況,結(jié)合消防安全工程學(xué)的原理與方法,對(duì)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估,以便得出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的防火保護(hù)方案。性能化設(shè)計(jì)結(jié)合消防安全工程和火災(zāi)科學(xué)來(lái)建立設(shè)計(jì)指標(biāo),對(duì)防火設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估,利用火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估去建立體目標(biāo)和功能目標(biāo)所需的參數(shù)。
《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定屋頂鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)保護(hù),或噴涂防火涂料、采取外包不燃燒材料等措施,使其達(dá)到規(guī)定的耐火極限的要求。以上措施主要是為降低火災(zāi)時(shí)鋼材的溫度,確保鋼構(gòu)件的強(qiáng)度,使其具有一定的抗變形能力和承載能力。
若高層建筑內(nèi)有火災(zāi)發(fā)生,在未對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取防火保護(hù)時(shí),在最大火災(zāi)載荷的情況下,鋼構(gòu)件的最高溫度低于所設(shè)定的臨界溫度,結(jié)構(gòu)安全,滿足規(guī)范所要求的安全水平,則可不對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取額外的防火保護(hù),但若鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的升溫大于臨界溫度,則應(yīng)采用必要的滅火措施控制火災(zāi)的規(guī)模,或?qū)Φ孛婵扇嘉锏臄?shù)量和種類進(jìn)行限制。這就體現(xiàn)了性能化防火設(shè)計(jì)的思想。
具體可按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及規(guī)定的構(gòu)件耐火極限來(lái)確定鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)時(shí)間。但由于部分高層鋼結(jié)構(gòu)建筑已超出現(xiàn)有規(guī)范所規(guī)定的范圍,若仍按現(xiàn)行規(guī)范用防火涂料保護(hù),則會(huì)因過(guò)于保守而浪費(fèi),所以如何對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效保護(hù),同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性和安全性,是我們需要考慮的一個(gè)問(wèn)題。
要進(jìn)行消防性能化設(shè)計(jì)的高層建筑項(xiàng)目大多具有建造成本高、設(shè)計(jì)和施工較為復(fù)雜等特點(diǎn),所以對(duì)設(shè)計(jì)方案的要求比較嚴(yán)格,尤其在是否符合建筑規(guī)范方面。但在設(shè)計(jì)方案中引進(jìn)性能化設(shè)計(jì)思想之后,便增強(qiáng)建筑方案的自由度,能夠精簡(jiǎn)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì),降低了相關(guān)的成本。
2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能化防火設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
對(duì)于一些建筑功能多、空間大、防火分區(qū)難滿足要求的高層建筑,對(duì)其鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行性能化防火設(shè)計(jì),相比于常規(guī)防火設(shè)計(jì)方法,有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。
2.1 根據(jù)建筑物的各種不同空間條件、功能和其他方面的要求,結(jié)合防火目標(biāo),自由地選擇各種防火措施并將它們有機(jī)地結(jié)合起來(lái),形成高層建筑的總體防火設(shè)計(jì)方案。
2.2 過(guò)對(duì)建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行分析和評(píng)估,有利于得到經(jīng)濟(jì)合理的防火設(shè)計(jì)方案,切實(shí)保障建筑的防火安全。
2.3 在保證建筑物需要滿足的防火安全水平的基礎(chǔ)上,更加經(jīng)濟(jì)合理地配置各個(gè)防火子系統(tǒng)。
2.4 充分考慮各防火子系統(tǒng)在整個(gè)設(shè)計(jì)方案中的作用,并對(duì)其相互作用進(jìn)行綜合的分析,避免了將各個(gè)子系統(tǒng)單純地疊加。
在高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)越來(lái)越多地被采用,在防火設(shè)計(jì)方面,性能化設(shè)計(jì)方法因其科學(xué)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性而越來(lái)越被認(rèn)同。下面簡(jiǎn)要結(jié)合實(shí)例來(lái)介紹高層建筑鋼結(jié)構(gòu)性能化防火的方法。
3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能化防火設(shè)計(jì)方法及實(shí)例
3.1 火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)的溫度分析。
通常在火災(zāi)高溫情況下,鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度隨之升高,鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度都會(huì)大幅下降,其承載能力也將下降,降到不足以承受其上的荷載作用時(shí),便會(huì)發(fā)生破壞,可見(jiàn),鋼材雖為非燃燒材料,卻不耐火。
根據(jù)BS5950《英國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》第一部分進(jìn)行設(shè)計(jì)的鋼結(jié)構(gòu)若未作防火保護(hù),由于其自身只有15分鐘左右的耐火極限,強(qiáng)度和剛度在環(huán)境溫度為200℃以下時(shí)變化較小,但當(dāng)溫度超過(guò)300℃時(shí),其強(qiáng)度開(kāi)始顯著降低,達(dá)到500℃時(shí),強(qiáng)度降低了約50%-60%,其彈性模量、抗壓強(qiáng)度、屈服點(diǎn)和承載能力等力學(xué)特性都有所降低,以至于低于建筑結(jié)構(gòu)的承載許用應(yīng)力。通常普通鋼材在350℃時(shí)便會(huì)明顯地出現(xiàn)承載力下降的趨勢(shì),故選擇200℃作為臨界安全溫度指標(biāo)是較為安全的。
3.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能化防火保護(hù)思想實(shí)例。
某高層建筑的中部為一大型中庭,它直接連通上部的各層,庭上部為鋼結(jié)構(gòu)坡形采光屋頂,中庭各層周邊為5m寬的回廊,屋頂?shù)淖罡咛幒妥畹吞幏謩e距離地面為50m和40m。
3.2.1 最不利火災(zāi)場(chǎng)景的選擇。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計(jì)的思想是:針對(duì)建筑物的具體情況和相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,對(duì)發(fā)生火災(zāi)時(shí)的火災(zāi)規(guī)模、火災(zāi)性質(zhì)、最危險(xiǎn)的位置、消防設(shè)施的狀態(tài)等進(jìn)行分析和評(píng)估,再參考不同可燃物的熱釋放速率,最不利火災(zāi)場(chǎng)景便可確定。
該建筑中庭內(nèi)的主要火源為底層大廳的各商鋪的衣物,以及各層回廊上垃圾桶著火。再分析該建筑的結(jié)構(gòu)圖,在各種回廊火災(zāi)情況中,頂層回廊垃圾桶的著火點(diǎn)離鋼結(jié)構(gòu)屋頂距離最小,該處發(fā)生火災(zāi)會(huì)直接對(duì)鋼結(jié)構(gòu)造成威脅,所以根據(jù)美國(guó)全國(guó)設(shè)計(jì)指南NFPA92B提供的資料,選擇該處的火災(zāi)釋放速率為1.25MW。
3.2.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件溫度分析。先計(jì)算選擇的最不利火災(zāi)場(chǎng)景下產(chǎn)生的煙羽流抵達(dá)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件處的溫度,再判斷其是否高于臨界溫度,以分析火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響。根據(jù)公式可計(jì)算出煙羽流的平均溫度為58℃,中心溫度為87℃,均低于200℃。
3.3 根據(jù)構(gòu)件溫升結(jié)果采取最佳防火措施。
前面實(shí)例中的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)屋頂,對(duì)于選擇的最不利火災(zāi)場(chǎng)景,根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,距離鋼結(jié)構(gòu)較近的頂層火災(zāi)煙羽流的中心溫度為87℃,比鋼材的臨界溫度200℃小得多,故此鋼結(jié)構(gòu)屋頂不作額外防火保護(hù)措施也是安全的。
由例子分析可見(jiàn),在最危險(xiǎn)火災(zāi)場(chǎng)景下,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫升未達(dá)到火災(zāi)臨界溫度,其整體性能在無(wú)防火保護(hù)的情況下可滿足結(jié)構(gòu)要求,則可對(duì)該鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件不采取額外的防火措施;但如果計(jì)算結(jié)果超出鋼材的臨界溫度,則應(yīng)根據(jù)性能化保護(hù)思想,采取經(jīng)濟(jì)、合理、有效的保護(hù)措施,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護(hù)。
在高層建筑防火領(lǐng)域,鋼結(jié)構(gòu)防火是一個(gè)重要課題。尤其是當(dāng)前高層建筑技術(shù)不斷發(fā)展,若仍采用統(tǒng)一的防火要求和傳統(tǒng)的防火保護(hù)措施,必將大幅增加相關(guān)的費(fèi)用,但如果采用性能化的分析方法,對(duì)高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)防火問(wèn)題作出具體的分析,提出安全且經(jīng)濟(jì)的鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)方案。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:高層建筑;火災(zāi);煙霧;防煙系統(tǒng);排煙設(shè)計(jì)
一、引言
這個(gè)系統(tǒng)是通過(guò)著火房間的自然開(kāi)窗或者是排煙系統(tǒng)排除煙氣,將其隔絕的人員逃生的垂直或水平通道外部,從而達(dá)到防止煙氣擴(kuò)散的作用,以確保疏散通道和消防樓梯及其前室內(nèi)無(wú)煙,讓救援工作更方便可行。
我國(guó)的消防系統(tǒng)中,建筑消防設(shè)計(jì)一般采用“處方式”或者“指令式”的設(shè)計(jì)方法。性能化的消防排煙設(shè)計(jì)方法是建立在消防安全學(xué)的基礎(chǔ)之上,確定設(shè)計(jì)的安全合理以達(dá)到消防安全的各項(xiàng)性能指標(biāo)。它能夠根據(jù)可燃物的性質(zhì)和分布等情況,預(yù)測(cè)和評(píng)估火災(zāi)的危險(xiǎn)性,是經(jīng)濟(jì)合理的消防設(shè)計(jì)方法,對(duì)火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展、煙氣的蔓延和控制以及人員的疏散等方面,都具有顯著優(yōu)勢(shì)。由此,性能化的消防設(shè)計(jì)日漸成為國(guó)內(nèi)消防方法發(fā)展的趨勢(shì)。
二、性能化消防設(shè)計(jì)主要分析原則
(1)防火分區(qū)面積和疏散距離問(wèn)題
建筑的消防設(shè)計(jì)要達(dá)到規(guī)范合理,必須明確防火分區(qū)的劃分,如果防火分區(qū)的面積擴(kuò)大,容易導(dǎo)致火災(zāi)的蔓延,增加人員疏散的危險(xiǎn)性,同時(shí),疏散距離和疏散人員數(shù)量的擴(kuò)大也是其中一個(gè)方面。為防止火災(zāi)大面積的蔓延,保障安全疏散人員,要合理設(shè)計(jì)放火分區(qū)的面積,從防排煙系統(tǒng)和安全疏散人員時(shí)間進(jìn)行分析。
(2)疏散安全區(qū)
一般的“疏散安全區(qū)”是指作為人員集散的過(guò)渡場(chǎng)所,讓人員在疏散過(guò)程中能夠臨時(shí)聚集或者緩沖,再由此疏散到室外安全區(qū),比如說(shuō)圖書館、博物館和藝術(shù)館的門廳、次門廳及附屬的公共走道等。
疏散安全區(qū)是保證人員生命安全和正常疏散的重要通道,必須保證安全的消防環(huán)境,設(shè)置為無(wú)煙區(qū),相鄰的隔墻的耐火極限不小于1h,能夠滿足整個(gè)疏散過(guò)程所使用的時(shí)間。建筑中疏散安全區(qū)的門窗都應(yīng)該設(shè)置防火卷簾或者防火門,如果有少量可燃物的大空間,排煙系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)煂痈叨瓤刂圃谟腥嘶顒?dòng)的地面2m以上。
(3)人員疏散的安全標(biāo)準(zhǔn)
建筑中防火設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的目標(biāo)就是人員安全疏散,同時(shí)這也是設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)的一個(gè)重要原因?;馂?zāi)發(fā)生時(shí),為使人員能夠有足夠的時(shí)間疏散到安全的地點(diǎn),消防系統(tǒng)起到了重要的作用。判斷疏散安全的主要參數(shù)是疏散時(shí)間和危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)間,如果疏散時(shí)間大于危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)間,才能保證人員疏散的安全,反之則無(wú)法達(dá)到要求,疏散設(shè)計(jì)不合理,需要再次進(jìn)行調(diào)整參數(shù)。
(4)人員疏散安全性能指標(biāo)
火災(zāi)發(fā)生時(shí),產(chǎn)生的煙氣和熱量嚴(yán)重影響到人員的安全疏散。一般煙層高度下降到臨界點(diǎn)的時(shí)候,就會(huì)通過(guò)熱作用直接影響到人員,而溫度的升高,對(duì)人體的傷害也很大,煙霧的濃度增大的時(shí)候,對(duì)救援工作的進(jìn)展有阻礙作用,因此在分析人員疏散的安全性能指標(biāo)上,著重從這些方面進(jìn)行,另外,疏散過(guò)程中,人們由于心理恐慌等,疏散國(guó)道過(guò)于擁擠,踩踏事故時(shí)有發(fā)生,容易導(dǎo)致人員傷亡。
三、排煙量的設(shè)計(jì)方法
(1)排煙設(shè)計(jì)的目標(biāo)與原則
我國(guó)規(guī)范對(duì)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要要求是,在火災(zāi)發(fā)生時(shí),保證人員安全疏散,不受煙氣傷害。這也是排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo),在此基礎(chǔ)上,還要為消防救援工作提供便利,使其不受煙霧的干擾,能夠有一個(gè)疏散的安全通道和區(qū)域開(kāi)展工作。需要注意的是,建筑消防設(shè)計(jì)的通風(fēng)方面,即使排除熱量,避免高溫對(duì)人體造成的巨大傷害。
排煙量設(shè)計(jì)的和理想在于,至少讓排煙系統(tǒng)能夠保證人員疏散的安全,性能化的設(shè)計(jì)就在于通過(guò)實(shí)驗(yàn),得到在疏散過(guò)程中人受到火災(zāi)煙氣傷害的定量的性能指標(biāo)。詳細(xì)來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)的排煙量要大于火災(zāi)是產(chǎn)生的煙氣量,其中要特別注意的是如果出現(xiàn)所設(shè)計(jì)的排煙量小虞火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的煙氣量的情況,要通過(guò)讓煙層上升到臨界高度,即保證人員疏散的高度,這樣的話,即使煙霧很大,在人員安全疏散之后,煙霧才下降到足以影響人員疏散的范圍。
如何設(shè)計(jì)一個(gè)合理的排煙量,使得在火災(zāi)發(fā)生時(shí)候能夠讓排煙系統(tǒng)自如的應(yīng)對(duì),顯得十分重要,然而,采取何種措施,以應(yīng)對(duì)煙霧量過(guò)大的情況,也是設(shè)計(jì)方案需要特別注意的地方。
(2)排煙設(shè)計(jì)性能指標(biāo)
為保證人員安全疏散,在排煙設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)中,不可避免的要涉及到很多與人員疏散相關(guān)內(nèi)容。建筑消防系統(tǒng)的排煙系統(tǒng),在排煙量設(shè)計(jì)方面所根據(jù)是設(shè)計(jì)的煙層高度。煙層維持在距離地面一定的高度,這個(gè)高度要保證人員能夠得到安全疏散,讓救援工作等不受延誤影響。在《民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》中,建議安全疏散的臨界高度是:
Z=1.6+0.1(H―h)
其中,z是煙層距離疏散地面臨界高度;H是空間頂棚距離火源位置的高度;h是疏散地面高于火源位置的高度。
(3)分析區(qū)域模型
區(qū)域模型分為上、下層區(qū)域,分別是由火災(zāi)產(chǎn)生的熱煙氣和環(huán)境空氣。隨著火災(zāi)的變化,上層的熱煙氣也在不斷變化,區(qū)域模型就是計(jì)算上下層之間質(zhì)量和能量的傳輸、熱量流失等其他方面,通過(guò)質(zhì)量與熱量傳輸?shù)墓こ谭绞絹?lái)進(jìn)行。針對(duì)煙層的厚度、密度、能見(jiàn)度等,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出質(zhì)量和熱量傳輸?shù)臄?shù)據(jù),總計(jì)為推出一套適用的工程設(shè)計(jì)方式。其中,
火焰的平均高度:
L=―1.02D=0.235Q2/5
其中,L是火焰的平均高度,m;D是有效燃燒直徑,m;Q是總熱釋放速率,kW。
(4)分析場(chǎng)模型
場(chǎng)模型一般在工作站或者大機(jī)器上操作,設(shè)計(jì)的計(jì)算量很大,又稱為CFD模型。與區(qū)域模型不同,場(chǎng)模型針對(duì)的是空間幾何比較復(fù)雜,需要詳細(xì)了解室內(nèi)溫度、速度煙氣組分等數(shù)據(jù)的情況,這彌補(bǔ)了區(qū)域模型的不足。它通過(guò)劃分大量的、精細(xì)的單元體來(lái)進(jìn)行分析,能夠解決多種區(qū)域模型不能解決的問(wèn)題。
四、排煙分析
一般排煙系統(tǒng)所設(shè)置的臨界高度是在兩米之上,才能保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員能夠安全疏散,由此,不僅需要將排煙量設(shè)置大于火災(zāi)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的煙霧量,同時(shí),要設(shè)置防煙分區(qū),以此控制煙氣的蔓延、提高排煙效率。防煙分區(qū)的劃分要特別注意擋煙垂壁從頂棚垂下來(lái)的高度不要小于頂棚高度的20%,同時(shí)防煙分區(qū)的長(zhǎng)和寬都不應(yīng)該超過(guò)頂棚高度的8倍。實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中,擋煙垂壁下降的高度小于頂棚高度的30%的話,應(yīng)該將擋煙垂壁的間距大于頂棚的高度。還有一點(diǎn)需要提醒的是,一般擋煙垂壁的下邊沿要高于設(shè)計(jì)的煙層高度。
結(jié)語(yǔ)
近年來(lái),由于火災(zāi)發(fā)生時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者是設(shè)計(jì)不合理造成的人員傷亡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,由于一氧化碳中毒的或者被延誤熏死的不在少數(shù),一般占據(jù)火災(zāi)總死亡人數(shù)的40%~50%,最高達(dá)78.9%。為此,設(shè)計(jì)一套合理的方案,讓消防系統(tǒng)能夠很好的為人們服務(wù)顯得尤為重要。
本文通過(guò)對(duì)高層建筑的消防系統(tǒng)中的排煙功能進(jìn)行設(shè)計(jì),使其能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí),讓系統(tǒng)起到疏散煙霧的作用,以確保人員逃生和救援工作的有效進(jìn)行。文章中所闡述的方法需要通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù),已達(dá)到高層建筑排煙設(shè)計(jì)的主要目的。
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關(guān)鍵詞:高層建筑;消防監(jiān)督;火災(zāi)防控;對(duì)策
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展,高層建筑也大量投入使用,一些城市發(fā)生的高層建筑火災(zāi)案例反映現(xiàn)實(shí)的火災(zāi)防控狀況不容樂(lè)觀,高層建筑所潛伏的火災(zāi)隱患一旦爆發(fā)往往會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損和人員傷亡,因此強(qiáng)化高層建筑的消防安全管理和監(jiān)督檢查,提高防控能力,是當(dāng)前消防部隊(duì)必須探究解決的一個(gè)重要的課題。而且新材料、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)形式在高層建筑中的廣泛應(yīng)用,與傳統(tǒng)建筑在建筑高度、體量、功能、材料、結(jié)構(gòu)、空間、配套等方面有很大不同,給火災(zāi)防控帶來(lái)很多新問(wèn)題。高層建筑防火安全管理是世界公認(rèn)的消防重大難題之一。
一、高層建筑存在的突出火災(zāi)隱患特定
高層建筑除具有其他建筑火災(zāi)的特點(diǎn)外,更有普通建筑沒(méi)有的危險(xiǎn)特性,更易偶發(fā)突然情況,更易造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和生命代價(jià)。
(一)人員密度大,火災(zāi)發(fā)生偶然性多。高層建筑通常體量較大,具有許多復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和甚至上幾十萬(wàn)平方米以上的使用面積。存在內(nèi)部人員密度大、火災(zāi)負(fù)荷大,大型的空間以及復(fù)雜的項(xiàng)目功能等,有些綜合性項(xiàng)目猶如如一個(gè)小型的城鎮(zhèn),各種活動(dòng)離不開(kāi)火、電、燃?xì)獾纫装l(fā)生火災(zāi)的因素造成的災(zāi)難。由于建筑體量,內(nèi)部垂直管,井,大量的管道,火災(zāi)傳播的方式很多。由于高度原因煙囪效應(yīng)強(qiáng),垂直傳播快,沿著樓梯或其他垂直管擴(kuò)散速度通常很快到達(dá)達(dá)到高處。到達(dá)100m高的建筑物,只有半分鐘。風(fēng)加速空氣對(duì)流,火會(huì)在風(fēng)中迅速蔓延。
(二)監(jiān)督力度薄弱,專業(yè)化程度差。由于專業(yè)水平不強(qiáng)等各種原因,一些消防人員不能嚴(yán)格進(jìn)行審核設(shè)計(jì),做好施工過(guò)程中的監(jiān)督檢查和最終驗(yàn)收工作。而且在日常消防監(jiān)督中有些監(jiān)督人員未能發(fā)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)問(wèn)題及時(shí),不能全面、準(zhǔn)確地提出審核意見(jiàn),即使對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單的疏散方向,室內(nèi)消火栓安裝位置的問(wèn)題都把握不準(zhǔn);在消防監(jiān)督檢查施工,一些工作人員不熟悉消防監(jiān)督檢查的程序檢查的地方,不能發(fā)現(xiàn)和檢查出一些明顯的問(wèn)題;有的消防監(jiān)督人員不熟悉消防設(shè)施和消防產(chǎn)品,。這些都直接影響著高層建筑日常消防監(jiān)督檢查的質(zhì)量和作用。
(三)發(fā)生火災(zāi)人員疏散慢,容易被困。高層建筑層,垂直疏散距離長(zhǎng),疏散到屋頂外的地面和直升機(jī)坪或避難層的時(shí)間也相應(yīng)增加。由于大量的高層建筑的公共活動(dòng)場(chǎng)所的使用,人員相對(duì)集中,增加了火災(zāi)疏散的難度,容易造成大量人員傷亡。高層建筑發(fā)生火災(zāi)后,往往是因?yàn)橥ㄐ诺牟粫?,往往較低層發(fā)生火災(zāi),高層人員可能還沒(méi)有察覺(jué)。特別是在高層位置的酒店,員工和住宿人員信息傳遞更差人數(shù),更容易導(dǎo)致嚴(yán)重事故的安全疏散。而且從火災(zāi)的發(fā)現(xiàn),消防隊(duì)通常是約10分鐘才能到現(xiàn)場(chǎng),10至20分鐘進(jìn)行各種類型的救援行動(dòng),登高作業(yè)救援和向下疏散不可避免地相互影響,進(jìn)一步延遲疏散。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生,煙霧增多,探測(cè)器報(bào)警即使很快報(bào)警,但是可能很快達(dá)到致死溫度,同時(shí)四周充滿了有毒氣體,煙火封堵讓人完全無(wú)法通行。所以一旦火災(zāi)發(fā)生在建筑物內(nèi),幾分鐘后逃離現(xiàn)場(chǎng)的可能性非常小,而且由于火災(zāi)煙霧不斷上升,嚴(yán)重影響了人們的注意力,人們看不到疏散的方向,易陷入困境。
(四)日常監(jiān)督管理制度落實(shí)不到位。高層建筑消防管理問(wèn)題亟待解決高層建筑內(nèi)各種消防設(shè)施種類多,功能繁雜,難以掌握。而高層建筑的消防安全管理一般是委托物業(yè)公司負(fù)責(zé)管理。物業(yè)公司人員流動(dòng)較大,人員文化水平低,責(zé)任心較弱。在這種情況下,若想使高層建筑的消防設(shè)施設(shè)備能夠完好運(yùn)行和及時(shí)報(bào)警、及時(shí)處理相當(dāng)困難。
強(qiáng)化防控高層建筑火災(zāi)主要是主動(dòng)預(yù)防,使其不發(fā)生火災(zāi),即使發(fā)生也能自行消滅在初起階段。做好日常安全責(zé)任管理和防火監(jiān)督工作是高層建筑火災(zāi)防控的最為重要的防線。
二、高層建筑的火災(zāi)預(yù)防對(duì)策
(一)制定和執(zhí)行最嚴(yán)格的防火設(shè)計(jì)制度。高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)必須執(zhí)行最嚴(yán)格的消防設(shè)計(jì)規(guī)范及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該有最為專業(yè)的消防設(shè)計(jì)要求和專業(yè)素養(yǎng)高的人員。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全穩(wěn)妥,耐火等級(jí)不能低于一級(jí),支承構(gòu)件耐火極限要時(shí)間長(zhǎng),積極采用先進(jìn)可靠的防火涂覆技術(shù)和材料。嚴(yán)格控制電氣、火和油和氣體使用,嚴(yán)格控制發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)條件。嚴(yán)格執(zhí)行建筑防火間距、分區(qū)標(biāo)準(zhǔn),各類場(chǎng)所必須嚴(yán)格劃定。滅火系統(tǒng)要基于早檢測(cè),快速啟動(dòng),有效控制,提高被動(dòng)式防火設(shè)計(jì)。配備先進(jìn)可靠的火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、煙霧控制系統(tǒng)等自動(dòng)消防設(shè)施,力求快速查找、排除,并有效控制火災(zāi)初期。應(yīng)根據(jù)方便、安全、可靠,提高安全疏散設(shè)計(jì)。包括設(shè)置消防車通道,設(shè)置消防電梯,消防樓梯、避難層、屋頂消防直升機(jī)停機(jī)坪等。消防梯、消防車、消防車、室外消防栓、水泵適配器的室內(nèi)消防供水系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì),為消防救援開(kāi)展提供最為有利條件。
(二)強(qiáng)化消防監(jiān)管管理。高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、使用、維修全過(guò)程終身落實(shí)嚴(yán)格的消防監(jiān)管。消防設(shè)計(jì)審核、竣工驗(yàn)收實(shí)行終身責(zé)任制,施工期間要監(jiān)督落實(shí)工地消防安全管理、配備消防器材和臨時(shí)消防供水設(shè)施。投用后要實(shí)行消防安全重點(diǎn)單位管理制度,建立防火檔案,定期開(kāi)展監(jiān)督檢查,利用戶籍化、城市火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控等信息化手段,將其權(quán)屬人、使用人的自主消防管理情況納入動(dòng)態(tài)監(jiān)控,依法督促其落實(shí)自主消防管理責(zé)任,做到建筑內(nèi)部消防設(shè)施持續(xù)完好、致火因素有效扼制、應(yīng)急反應(yīng)快速高效。
(三)落實(shí)持續(xù)有效的單位主題消防安全管理。高層建筑權(quán)的管理人,要對(duì)建筑消防安全負(fù)主體責(zé)任,必須落實(shí)持續(xù)有效的自主消防管理措施。對(duì)居住、租賃等長(zhǎng)期使用單位及人員定期進(jìn)行消防安全宣傳,臨時(shí)入住人員進(jìn)行安全提示人,使其提升消防意識(shí)、熟悉逃生設(shè)施路徑、了解并遵守消防制度規(guī)定,配合管理;制定應(yīng)急預(yù)案,定期組織消防演練,確?;馂?zāi)時(shí)應(yīng)急反應(yīng)準(zhǔn)確;定期進(jìn)行消防設(shè)施器材檢查、落實(shí)消防控制室專人值守,委托專業(yè)資質(zhì)單位定期檢測(cè)維護(hù),確保其完好有效;將消防檢查、巡查、值班、值守、培訓(xùn)、宣傳教育、演練、維護(hù)保養(yǎng)、消防制度、火災(zāi)隱患整改消除等消防管理情況載入檔案,逐步形成穩(wěn)定有效的消防工作機(jī)制;建立和當(dāng)?shù)叵啦块T的密切溝通與互信。
(四)健全消防安全制度,加強(qiáng)應(yīng)急疏散演練。根據(jù)高層建筑的性質(zhì)及火災(zāi)特點(diǎn),消防安全工作要以自防自救為主,定期向組織引導(dǎo)群眾疏散演練。在做好火災(zāi)預(yù)防工作的基礎(chǔ)上,以便在發(fā)生火災(zāi)時(shí),特別在夜間發(fā)生火災(zāi)時(shí),能夠正確處置,盡可能地減少損失和人員傷亡。要成立消防工作機(jī)構(gòu),積極建設(shè)微型消防站,配備消防崗位工作人員,落實(shí)逐級(jí)消防責(zé)任制;消防崗位人員必須經(jīng)消防培訓(xùn),物業(yè)管理單位所有員工都要經(jīng)過(guò)上崗前消防安全培訓(xùn),掌握建筑有關(guān)消防安全情況、會(huì)防火、滅火基本技能,熟悉安全設(shè)施,會(huì)組織人員疏散逃生,掌握在發(fā)生火災(zāi)時(shí)充分發(fā)揮微型消防站的作用,采用積極的應(yīng)急措施和撲滅初起火災(zāi)的方法,防止火勢(shì)的快速擴(kuò)大。
參考文獻(xiàn)
[1]徐強(qiáng);淺談當(dāng)前消防監(jiān)督執(zhí)法規(guī)范化建設(shè)存在的問(wèn)題及改進(jìn)辦法[J];法制與社會(huì);2011年15期
關(guān)鍵詞:城市消防;包頭市
Abstract:Cities in the cause of the fire is an important part of the national economy and social development, and is a measure of a city, one of the hallmarks of the modern level of civilization in the region, is to create an important guarantee of the "safest city" of great significance for the city's economic development and to promote social progress. With the rapid development of urban construction land is expanding, an increasing number of high-rise buildings, and all kinds of enterprises continue to introduce more city fire work, update the objectives and requirements. Research in order to the Baotou City Fire planning,analysis of the main content of the current problems of the city fire and city fire planning.
Key words : City Fire ; Baotou City
中圖分類號(hào):TU998.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
1 規(guī)劃構(gòu)思 規(guī)劃針對(duì)包頭城市消防系統(tǒng)所面臨的問(wèn)題,依據(jù)城市未來(lái)發(fā)展的要求,對(duì)城市消防系統(tǒng)的各個(gè)方面進(jìn)行了細(xì)致研究,在城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、城市消防安全布局、消防站規(guī)劃及基地建設(shè)、消防通道等諸多方面進(jìn)行探索與創(chuàng)新。強(qiáng)調(diào)規(guī)劃編制立足于包頭實(shí)際,并與城市總體規(guī)劃緊密銜接的基本思路,突出規(guī)劃在具體實(shí)施中的可操作性。
本次消防規(guī)劃依據(jù)已審定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——《城市消防規(guī)劃規(guī)范》,內(nèi)容與以往的消防規(guī)劃有較大的不同,特別是在城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面,與總體規(guī)劃確定的城市用地分類密切結(jié)合,基本上消除了以往消防用地分類方面人為判定的誤差,為科學(xué)規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。
2 主要內(nèi)容
作為專項(xiàng)規(guī)劃,《包頭市城市消防規(guī)劃》與《包頭市城市總體規(guī)劃》保持了高度的統(tǒng)一性,規(guī)劃范圍與總體規(guī)劃一致,規(guī)劃期限為2010—2020年,規(guī)劃成果由規(guī)劃文本、規(guī)劃圖紙、規(guī)劃說(shuō)明書和基礎(chǔ)資料匯編構(gòu)成,其中規(guī)劃文本和規(guī)劃圖紙具有法律效力?,F(xiàn)將規(guī)劃主要內(nèi)容敘述如下:
2.1 城市消防現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
規(guī)劃在對(duì)現(xiàn)狀基礎(chǔ)資料進(jìn)行全面細(xì)致調(diào)查的基礎(chǔ)上,分別對(duì)現(xiàn)狀消防安全布局、現(xiàn)狀消防站布局及裝備、現(xiàn)狀消防給水、現(xiàn)狀消防通道、現(xiàn)狀消防通信、中心城區(qū)易燃易爆化學(xué)物品管理現(xiàn)狀、歷年火災(zāi)發(fā)生情況及趨勢(shì)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究,總結(jié)歸納出包頭市消防存在的諸多嚴(yán)重問(wèn)題,如:生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用、運(yùn)輸易燃易爆危險(xiǎn)物品的企業(yè)布局不盡合理;老城區(qū)建筑密集、內(nèi)部防火間距不足、耐火等級(jí)低、消防通道不暢;城市消防站數(shù)量嚴(yán)重不足等。
在中心城區(qū)現(xiàn)有的11個(gè)消防站中,每個(gè)站的轄區(qū)面積均大于規(guī)定的7平方公里的標(biāo)準(zhǔn),不能保證消防車在接警后5分鐘到達(dá)責(zé)任區(qū)邊緣的要求。近幾年中心城區(qū)內(nèi)化學(xué)危險(xiǎn)品企業(yè)發(fā)展很快,事故隱患不斷增多;城市建設(shè)快速發(fā)展,高層建筑不斷增多,相應(yīng)的消防裝備建設(shè)也亟待加強(qiáng)。
2.2 城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
規(guī)劃將城市建設(shè)用地分為三大類:重點(diǎn)消防地區(qū)、一般消防地區(qū)、防火隔離帶及避難疏散場(chǎng)地,其中城市重點(diǎn)消防地區(qū)根據(jù)城市特點(diǎn)和消防安全的不同要求進(jìn)一步分為A、B、C三類, 為包頭市消防安全管理控制提供了基礎(chǔ)。
城市重點(diǎn)消防地區(qū)約69平方公里,其中A類重點(diǎn)消防地區(qū)是以工業(yè)用地、倉(cāng)儲(chǔ)用地為主的重點(diǎn)消防地區(qū),總面積約30平方公里;B類重點(diǎn)消防地區(qū)是以公共設(shè)施用地、居住用地為主的重點(diǎn)消防地區(qū),總面積約36平方公里;C類重點(diǎn)消防地區(qū)是以地下空間和對(duì)外交通用地、市政公用設(shè)施用地為主的重點(diǎn)消防地區(qū),總面積約3平方公里。
城市一般消防地區(qū)面積約88平方公里,防火隔離帶及避難疏散場(chǎng)地共55平方公里。包頭市中心城區(qū)公園綠地及廣場(chǎng)數(shù)量眾多、分布均衡,均可作為避難疏散場(chǎng)所。
2.3 城市消防安全布局
規(guī)劃對(duì)工業(yè)布局、倉(cāng)儲(chǔ)布局、公共建筑布局、居住區(qū)布局以及易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)物品場(chǎng)所和設(shè)施布局進(jìn)行了科學(xué)規(guī)劃。同時(shí)提出消防設(shè)施建設(shè)的基本原則,對(duì)特殊情況下(特大自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期)城市消防安全設(shè)施提出建設(shè)方案。
2.4 消防站規(guī)劃及基地建設(shè)
除現(xiàn)有11個(gè)消防站外,規(guī)劃新增32個(gè)消防站,其勤消防站4個(gè)、一級(jí)消防站27個(gè)(包括在建兩個(gè),選址1個(gè))、航空消防站1個(gè),規(guī)劃期末消防站總數(shù)達(dá)到43個(gè)。
2.4.1特勤消防站
包頭市中心城區(qū)規(guī)劃期末設(shè)特勤消防站6個(gè)。除現(xiàn)有兩個(gè)特勤站外,新增4個(gè)特勤消防站,分別位于新都市中心區(qū)(九原區(qū)西南組團(tuán))、東河區(qū)西部區(qū)、昆區(qū)北部區(qū)、新型工業(yè)發(fā)展基地內(nèi)。特勤消防站均兼有轄區(qū)消防任務(wù)。
2.4.2一級(jí)消防站
除現(xiàn)有9個(gè)普通消防站外,新規(guī)劃27個(gè)一級(jí)消防站,對(duì)于人員和裝備達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的青山一中隊(duì)(原國(guó)道消防隊(duì))、東河一中隊(duì)(原二中隊(duì))和九原二中隊(duì)(原六中隊(duì))進(jìn)行擴(kuò)建。
2.4.3航空消防站
規(guī)劃結(jié)合機(jī)場(chǎng)設(shè)航空消防站,在機(jī)場(chǎng)北側(cè)(順達(dá)路以東、興航路以北)設(shè)陸上基地,占地面積約1公頃。
2.4.4消防設(shè)施備用地
規(guī)劃設(shè)消防設(shè)施備用地8處,其中濱河新區(qū)3處,青山北部區(qū)5處。
2.4.5培訓(xùn)中心
由于規(guī)劃期末消防站新增32個(gè),消防員大量增加,故規(guī)劃消防員救災(zāi)訓(xùn)練中心一處,位于昆河以西、110國(guó)道以北,昆區(qū)四中隊(duì)旁邊,占地面積2.5公頃。
2.4.6指揮中心
包頭市消防指揮中心位于包頭市消防支隊(duì)院內(nèi),既是全市消防部隊(duì)的最高指揮機(jī)關(guān),又是全市消防工作的行政管理職能機(jī)構(gòu)。規(guī)劃要大力加強(qiáng)指揮通信系統(tǒng)和各種試驗(yàn)、探測(cè)、鑒定系統(tǒng)的建設(shè)。
規(guī)劃還對(duì)企業(yè)專職消防隊(duì)、義務(wù)消防隊(duì)的設(shè)置進(jìn)行了規(guī)定。
規(guī)劃結(jié)合實(shí)際情況,廣泛征求相關(guān)部門、專家和公眾的意見(jiàn)和建議,采用圖則控制方法將每處消防站落到實(shí)地,確定用地面積和四角坐標(biāo),明確各消防站配備標(biāo)準(zhǔn),為下一步消防站建設(shè)提供切實(shí)保障。
關(guān)鍵詞:性能化設(shè)計(jì);處方式設(shè)計(jì);消防設(shè)計(jì);火災(zāi)模型
1前言
如果說(shuō)納米技術(shù)使新材料的研究起到了革命性飛躍,那么也可以說(shuō)性能化設(shè)計(jì)方法將開(kāi)創(chuàng)消防科技的新局面。
消防設(shè)計(jì)目前有兩種設(shè)計(jì)思想,一種是傳統(tǒng)的“處方式設(shè)計(jì)方法”,其基于場(chǎng)所類型進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮;另一種是“性能化設(shè)計(jì)方法”,它立足于危害分析及火災(zāi)假想,對(duì)于解決超越法規(guī)或現(xiàn)行法規(guī)無(wú)法解決的復(fù)雜建筑的消防設(shè)計(jì)具有很大意義。
由于性能化防火設(shè)計(jì)的方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比具有許多優(yōu)越性,所以很快成為建筑防火的一種新理念,并將發(fā)展成為建筑防火技術(shù)領(lǐng)域里一個(gè)全球性發(fā)展潮流,受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的高度重視,得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
2性能化消防設(shè)計(jì)的概念
性能化消防設(shè)計(jì)是建立在消防安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的一種新的建筑防火設(shè)計(jì)方法,它運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理與方法,根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途和內(nèi)部可燃物等方面的具體情況,由設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑的各個(gè)不同空間條件、功能條件及其它相關(guān)條件,自由選擇為達(dá)到消防安全目的而應(yīng)采取的各種防火措施,并將其有機(jī)地組合起來(lái),構(gòu)成該建筑物的總體防火安全設(shè)計(jì)方案,然后用已開(kāi)發(fā)出的工程學(xué)方法,對(duì)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)和評(píng)估,從而得到最優(yōu)化的防火設(shè)計(jì)方案,為建筑結(jié)構(gòu)提供最合理的防火保護(hù)。
與“處方式”設(shè)計(jì)相比較,性能化設(shè)計(jì)方案更關(guān)注是否能夠?qū)崿F(xiàn)“保證人員疏散和滅火救援不受火災(zāi)煙氣影響”這一“目的”,而不是拘泥于滿足規(guī)范要求的最低排煙量。性能化的消防設(shè)計(jì)方案通過(guò)科學(xué)的論證,能夠提供比之處方式的消防規(guī)范更為安全的設(shè)計(jì)表現(xiàn)效果,比較起來(lái),性能化設(shè)計(jì)方案具有設(shè)計(jì)成本有效性,設(shè)計(jì)選擇多樣性及設(shè)計(jì)效果更為優(yōu)化性的特點(diǎn)。
性能化消防設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),第一是確認(rèn)危害,第二是明確設(shè)計(jì)目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō),它針對(duì)建筑物的特點(diǎn),建筑物內(nèi)人員特點(diǎn),建筑物內(nèi)部操作方式,建筑物外部特征,消防滅火組織特點(diǎn)等。從而針對(duì)每種危害或者每個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域選擇設(shè)計(jì)方法及評(píng)估方法。這種設(shè)計(jì)方法突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)類型、相應(yīng)的層高及面積的限制,同時(shí)提供了更加靈活而有效的設(shè)計(jì)選擇性。
性能化消防設(shè)計(jì)包括確立消防安全目標(biāo),建立可量化的性能要求,分析建筑物及內(nèi)部情況,設(shè)定性能設(shè)計(jì)指標(biāo),建立火災(zāi)場(chǎng)景和設(shè)計(jì)火災(zāi),選擇工程分析計(jì)算方法和工具,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全評(píng)估,制定設(shè)計(jì)方案并編寫設(shè)計(jì)報(bào)告等步驟。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要對(duì)建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行量化分析,并對(duì)典型火災(zāi)場(chǎng)景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,因此計(jì)算的工作量以及各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需要量非常大,往往需要采用計(jì)算機(jī)火災(zāi)模擬軟件等分析和計(jì)算工具。
3性能化消防設(shè)計(jì)的流程
性能化設(shè)計(jì)利用火災(zāi)科學(xué)和消防安全工程建立設(shè)計(jì)指標(biāo),評(píng)估設(shè)計(jì)方案;并利用火災(zāi)危害分析和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估建立從總體目標(biāo)和功能目標(biāo)到火災(zāi)場(chǎng)景等領(lǐng)域內(nèi)所需要的參數(shù)。性能化的消防安全設(shè)計(jì)是一種可以對(duì)諸如非工程參數(shù)(如人在火災(zāi)中的行為和反應(yīng))進(jìn)行定義的工程過(guò)程。
4建筑物性能化消防設(shè)計(jì)的內(nèi)容
建筑物的性能化消防設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容:一是保證建筑內(nèi)人員安全疏散的性能設(shè)計(jì),二是保證建筑構(gòu)件耐火的性能設(shè)計(jì)。
人員安全疏散的性能設(shè)計(jì)是從建筑內(nèi)人員安全方面進(jìn)行考慮的,通過(guò)綜合考慮各種火災(zāi)因素對(duì)人員逃生的影響,采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物內(nèi)人員的火災(zāi)安全性,從而防止人員傷亡。其性能化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是:煙層下降高度和煙氣濃度達(dá)到人不能忍耐的時(shí)間大于人員安全疏散所需的時(shí)間。
構(gòu)件耐火的性能化設(shè)計(jì)是從建筑物的穩(wěn)定性方面進(jìn)行考慮的,通過(guò)分析建筑構(gòu)件在火災(zāi)中的反應(yīng),采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物結(jié)構(gòu)的火災(zāi)穩(wěn)定性,從而防止建筑物的倒塌。其性能化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是:火災(zāi)持續(xù)時(shí)間小于構(gòu)件的耐火時(shí)間。
5國(guó)內(nèi)外性能化設(shè)計(jì)應(yīng)用概況
自20世紀(jì)80年代英國(guó)提出了“以性能為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計(jì)方法”(performance——basedfiresafety
design
method,以下簡(jiǎn)稱性能化防火設(shè)計(jì))的概念以來(lái),日本、澳大利亞、美國(guó)、加拿大、新西蘭以及北歐等發(fā)達(dá)國(guó)家政府先后投入大量研究經(jīng)費(fèi)積極開(kāi)展了消防性能化設(shè)計(jì)技術(shù)和方法的研究,南非、埃及、巴西等發(fā)展中國(guó)家也都紛紛開(kāi)展了這方面研究工作。世界各國(guó)都在積極推行性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,并取得了巨大成就。
英國(guó)于1985年頒布了第一部性能化防火規(guī)范,包括防火規(guī)范的性能化修改,新規(guī)范規(guī)定“必須建造一座安全的建筑”,但不詳細(xì)確定應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
新西蘭1991年的建筑法案對(duì)建筑監(jiān)督立法體系進(jìn)了徹底調(diào)整,于1992年了性能化的《新西蘭建筑規(guī)范》,新規(guī)范中保留了處方式的要求,并作為可接受的設(shè)計(jì)方法,于1993年強(qiáng)制執(zhí)行。1993~1998年,繼續(xù)開(kāi)展了“消防安全性能評(píng)估方法的研究”,制定了性能化建筑消防安全框架;其中功能要求包括防止火災(zāi)的發(fā)生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎(chǔ)設(shè)施和通道要求以及防止火災(zāi)相互蔓延五部分。
瑞典于1994年了新的包含有性能化設(shè)計(jì)內(nèi)容的建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范。
澳大利亞于1996年頒布了性能化防火設(shè)計(jì)規(guī)范的《澳大利亞建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(《BuildingCodeof
Australia》,簡(jiǎn)稱"BCA"),并自1997年7月1日起,在各州政府陸續(xù)推行。
巴西于1999年頒布了新的《鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)》和《對(duì)建筑構(gòu)件耐火極限的要求》兩部標(biāo)準(zhǔn)。這是南美首次制定的建筑標(biāo)準(zhǔn),由SaoPaulo大學(xué)、Mi—nasGerais大學(xué)和OuroPreto大學(xué)編制。標(biāo)準(zhǔn)中引入了如時(shí)間計(jì)算方法與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法以及其他消防安全工程設(shè)計(jì)方法等性能化的新概念,允許建筑物的火災(zāi)安全根據(jù)其火災(zāi)荷載、建筑物高度、建筑總面積以及滅火設(shè)備的安裝與否等條件確定,而對(duì)建筑物的耐火等級(jí)不做要求。
日本政府于1998年6月對(duì)《建筑基準(zhǔn)法》進(jìn)行了修訂,引入了一些有關(guān)性能化設(shè)計(jì)的內(nèi)容,并于2000年6月施行;另外,還于2003年8月開(kāi)始對(duì)《消防法》進(jìn)行修訂,計(jì)劃于2005年施行。
加拿大于2001年了性能化的建筑規(guī)范和防火規(guī)范,其要求將以不同層次的目標(biāo)形式表述。
美國(guó)也于2001年了《國(guó)際建筑性能規(guī)范》和《國(guó)際防火性能規(guī)范》。
目前,已有不少于13個(gè)國(guó)家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國(guó)、英國(guó)、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國(guó))采用或積極發(fā)展性能化規(guī)范和基于規(guī)范結(jié)構(gòu)形式下建筑防火設(shè)計(jì)方法,并取得了一定成果。中國(guó)也正在加緊性能化設(shè)計(jì)方法的研究和性能化設(shè)計(jì)規(guī)范的制定。公安部所屬消防研究所承擔(dān)了幾項(xiàng)有關(guān)性能化設(shè)計(jì)的國(guó)家十五科技攻關(guān)課題,如公安部天津消防研究所承擔(dān)的“建筑物性能化防火設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則”的研究和制定,公安部四川消防研究所承擔(dān)的“高層建筑性能化防火設(shè)計(jì)安全評(píng)估技術(shù)研究”等。
6推行性能化設(shè)計(jì)方法是一個(gè)逐步過(guò)程
盡管建筑物消防性能化設(shè)計(jì)方法有很多優(yōu)點(diǎn),作為性能化設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)一“火災(zāi)模型”在性能化設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用,但它們作為一種新生事物,還不為人們所理解和接受,特別是建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理部門的人員都不太了解這種新的設(shè)計(jì)方法。
有人曾對(duì)美國(guó)、中國(guó)香港和澳大利亞的建筑管理人員在對(duì)待性能化設(shè)計(jì)和處方式設(shè)計(jì)在能否保證建筑消防安全,以及火災(zāi)模型是否足以支持性能化設(shè)計(jì)的態(tài)度進(jìn)行了一個(gè)調(diào)查,并進(jìn)行了比較。發(fā)現(xiàn)半數(shù)以上的管理人員認(rèn)為性能化設(shè)計(jì)不能保證建筑的安全,三分之二以上的管理人員認(rèn)為處方式設(shè)計(jì)能保證建筑的安全,以及三分之二以上的人認(rèn)為火災(zāi)模型不足以支持性能化設(shè)計(jì)。調(diào)查結(jié)果參見(jiàn)表1。
世界各國(guó)幾乎都存在著類似這樣的情況。在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理人員對(duì)性能化設(shè)計(jì)技術(shù)還存在一個(gè)從初步認(rèn)識(shí)、深入了解到最終肯定的意識(shí)轉(zhuǎn)變過(guò)程。
另外,對(duì)于采用性能化方法設(shè)計(jì)的建筑,如何正確地評(píng)估其消防安全性方面也存在很多技術(shù)上的難題有待解決。
7展望
性能化消防設(shè)計(jì)已成為世界性建筑消防設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),它的發(fā)展將大大促進(jìn)消防安全設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理化和成本效益的最優(yōu)化,并將產(chǎn)生十分重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管目前還有許多人不太理解和排斥使用它,但我們堅(jiān)信隨著時(shí)間的推移,將會(huì)有
越來(lái)越多的人加入到肯定性能化設(shè)計(jì)方法的行列中來(lái)。據(jù)日本方面的統(tǒng)計(jì),采用性能化方法進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的建筑正在逐年增加。
我國(guó)也應(yīng)該加快性能化規(guī)范及配套技術(shù)的研究步伐,充分發(fā)揮性能設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。今后應(yīng)從以下幾個(gè)方面人手,促進(jìn)性能化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展:
(1)加強(qiáng)各種火災(zāi)預(yù)測(cè)模型和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的研究,拓展性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用空間。
(2)加強(qiáng)新材料、新技術(shù)研究,規(guī)范材料性能參數(shù),建立和完善消防數(shù)據(jù)庫(kù),提供準(zhǔn)確的性能化指標(biāo),為性能化應(yīng)用積累基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。
(3)深入研究火災(zāi)規(guī)律、火災(zāi)情況下建筑內(nèi)人員逃生規(guī)律和構(gòu)件變化規(guī)律,為各種火災(zāi)模型的建立提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù),并拓展計(jì)算機(jī)技術(shù)在消防中的應(yīng)用。
(4)積極向建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理人員介紹性能化設(shè)計(jì)方法,使他們從認(rèn)識(shí)、理解并自覺(jué)接受性能化設(shè)計(jì)方法。
(5)出臺(tái)可操作性強(qiáng)的性能化設(shè)計(jì)指南,使建筑設(shè)計(jì)師能盡快地掌握性能化設(shè)計(jì)方法的使用。
(6)制定性能化消防設(shè)計(jì)規(guī)范,為性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用提供法律依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高校 宿舍 火災(zāi) 指標(biāo)
近年來(lái),我國(guó)高校普遍擴(kuò)招,校園的建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大,高校的火災(zāi)問(wèn)題也越來(lái)越突出,校園安全和校園財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅,解決高校的消防問(wèn)題迫在眉睫。高校的火災(zāi)問(wèn)題主要集中發(fā)在學(xué)生宿舍,所以對(duì)學(xué)生宿舍的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)有利于了解學(xué)生宿舍的安全狀況,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高的問(wèn)題及時(shí)整改,做到防范于未然。
1 、高校學(xué)生宿舍引起火災(zāi)的原因
對(duì)于學(xué)生宿舍火災(zāi)原因的分析很多,相關(guān)研究人員從不同的角度運(yùn)用不同的分析方法,結(jié)合高校的實(shí)際情況,得出以下幾種原因:人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理上的缺陷。人的不安全行為包括由于學(xué)生使用不當(dāng)造成的不安全行為,比如學(xué)生使用熱得快斷電后忘記拔插頭,在宿舍內(nèi)私接亂拉電線等導(dǎo)致失控的行為。物的不安全狀態(tài)包括宿舍內(nèi)存在易燃易爆物而不注意管理、設(shè)備線路老化等方面的行為。管理上的缺陷包括宿舍本身的設(shè)計(jì)缺陷和監(jiān)管教育缺陷。宿舍本身的設(shè)計(jì)缺陷指的是建筑物本身存在不符合消防安全標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題,比如安全出口量不足、消防配置數(shù)量不夠等方面的行為。而監(jiān)管教育缺陷指的是相關(guān)管理部門對(duì)宿舍內(nèi)的用電、消防、日常管理不到位,對(duì)學(xué)生的消防安全教育投入不足等方面的行為。
2 、高校學(xué)生宿舍火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的指標(biāo)
基于從不同角度、用不同分析方法得出的關(guān)于高校學(xué)生宿舍發(fā)生火災(zāi)的原因,可以建立學(xué)生宿舍風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系來(lái)評(píng)估高校學(xué)生宿舍的安全狀況,得出的結(jié)果對(duì)高校的管理有重大意義,而建立評(píng)價(jià)體系,要從以下幾方面的指標(biāo)來(lái)考核:
2.1 人為因素
人為因素主要體現(xiàn)在違規(guī)用火用電、消防安全意識(shí)這兩個(gè)方面。第一方面違規(guī)用火用電:一般來(lái)說(shuō),高校宿舍管理規(guī)定、水電管理規(guī)定等相關(guān)文件都會(huì)對(duì)水電的使用、宿舍安全進(jìn)行描述,以規(guī)范學(xué)生在宿舍中的安全行為,但是在實(shí)際的管理、檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn),絕大部分的學(xué)生宿舍存在違規(guī)使用明火、超負(fù)荷用電、私拉亂接電線、使用劣質(zhì)電氣設(shè)備等問(wèn)題,認(rèn)為的造成宿舍的不安全狀態(tài)。第二方面消防安全意識(shí):由于高校是火災(zāi)發(fā)生的高發(fā)場(chǎng)所,所以自2010年1月開(kāi)始實(shí)施的《高等學(xué)校消防安全管理規(guī)定》中規(guī)定,消防安全教育和培訓(xùn)成為大學(xué)生的必修課。但從近幾年發(fā)生的火災(zāi)案例來(lái)看,很多學(xué)生的消防安全知識(shí)缺乏,欠缺逃生自救能力,正確的基本安全知識(shí)和逃生措施,是減少人員傷亡的關(guān)鍵。所以對(duì)人為因素情況的考核是一個(gè)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)。
2.2 物的因素
物的因素包含建筑物的耐火性能、安全疏散設(shè)施、消防基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備老化情況這四個(gè)方面,這四個(gè)方面主要是對(duì)建筑物本身的性能和配備的消防設(shè)施設(shè)備進(jìn)行考核,是否符合消防驗(yàn)收要求,是否定期進(jìn)行更新、維護(hù)等。建筑物本身的性能受到建設(shè)時(shí)間、經(jīng)費(fèi)等方面的影響,房齡較老的只能從設(shè)備設(shè)施方面下功夫,而新的建筑建設(shè)必須嚴(yán)格按照消防驗(yàn)收要求進(jìn)行建設(shè),從房屋結(jié)構(gòu)、材料使用、負(fù)載、毒害性、設(shè)施設(shè)備是否完善、數(shù)量是否齊全、是否及時(shí)維修更新等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.3 管理因素
管理因素主要從管理機(jī)制的制定和管理人員這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)考核:管理機(jī)制的制定主要是在制度上建立健全以及制度的落實(shí)情況,包括消防安全管理制度、消防安全責(zé)任制度、消防安全監(jiān)管實(shí)施、火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案,從制定上管制與約束;管理人員主要包括管理人員的素質(zhì)和管理人員的培訓(xùn)這兩個(gè)方面,對(duì)管理人員的培訓(xùn)是有效提高素質(zhì)的途徑,而在相應(yīng)的崗位上,需要具備基本的素質(zhì),比如消防安全、宿舍管理、消防設(shè)備使用等知識(shí),加強(qiáng)培訓(xùn),熟悉運(yùn)用掌握的知識(shí),才能在一線上做出是正確的判斷,保障師生的安全。
2.4環(huán)境因素
環(huán)境因素包括消防安全氛圍、周邊環(huán)境、自然條件。消防安全氛圍可以從校園內(nèi)安全教育培訓(xùn)、安全宣傳力度、消防演練頻率這幾方面的情況考核,氛圍的營(yíng)造,有利于師生最大范圍內(nèi)的了解、認(rèn)識(shí)到消防的重要性以及在發(fā)生類似事件的時(shí)候能保護(hù)自己。周邊環(huán)境主要指的客觀存在的周邊環(huán)境情況、是否存在安全隱患、周邊人員是否能在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候及時(shí)報(bào)警搶救、消防隊(duì)的響應(yīng)速度是否受到路況及其他因素影響。
2.5經(jīng)濟(jì)因素
經(jīng)濟(jì)因素包含經(jīng)費(fèi)投入和經(jīng)費(fèi)分配。經(jīng)費(fèi)投入主要從政府財(cái)政支出和學(xué)校消防建設(shè)支出這兩方面考慮,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,高層建筑越來(lái)越多,國(guó)家對(duì)消防經(jīng)費(fèi)的投入不斷加大,而學(xué)校在擴(kuò)招的形勢(shì)下也加大了這塊經(jīng)費(fèi)的投入,學(xué)校的投入越多,更新、增加的設(shè)備質(zhì)量及數(shù)量都有所改變,更有利于消防建設(shè)。經(jīng)費(fèi)分配有消防設(shè)施建設(shè)更新及安全教育培訓(xùn)基金兩方面,這兩塊經(jīng)費(fèi)的分配應(yīng)該有其專門的方向,從設(shè)備和培訓(xùn)的角度來(lái)使用,既保障了設(shè)備的更新、維護(hù),又能從思想上進(jìn)行引導(dǎo),積極開(kāi)展培訓(xùn),讓師生掌握逃生技能以及安全知識(shí)的落實(shí)。
3 、建設(shè)高校學(xué)生宿舍火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的意義
高校學(xué)生宿舍火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)建設(shè)可以為火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供依據(jù),而從事火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),它的本質(zhì)在于揭示在生活中可能導(dǎo)致產(chǎn)生火災(zāi)的原因,以及這些原因可以引發(fā)火災(zāi)的概率大小,并通過(guò)一定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)那些原因需要重點(diǎn)控制、重新配置、及時(shí)改造,并能評(píng)價(jià)控制的可行性、改造成本、新配置設(shè)備的有效性,從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上達(dá)到最優(yōu)。指標(biāo)體系的建立,可以說(shuō)是高校消防安全的改革與優(yōu)化,由事后分析轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)測(cè)預(yù)防模式,很大程度上預(yù)防了火災(zāi)的發(fā)生,降低發(fā)生的概率,從而減少財(cái)產(chǎn)損失,保障了學(xué)校安全。同時(shí),也為高校的管理人員提供科學(xué)依據(jù),給消防監(jiān)控提供監(jiān)督指導(dǎo),制定出合理的改善方案,從源頭保護(hù)師生安全,構(gòu)建安全文明校園。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:雷電災(zāi)害 分析 防雷 措施
中圖分類號(hào):P49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)07(a)-0178-02
雷電是發(fā)生在大氣層的一各自然天氣現(xiàn)象,在氣象學(xué)的范疇內(nèi)稱之為雷暴,是指在大氣中伴有雷聲的放電現(xiàn)象。雷電的特點(diǎn)是電壓高、電流大、能量釋放時(shí)間短、危險(xiǎn)性大,是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害現(xiàn)象。在現(xiàn)代生活中,隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,特別是信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,自動(dòng)控制、通訊和計(jì)算機(jī)等微電子設(shè)備在各行各業(yè)得到日益廣泛應(yīng)用,因此雷擊事故帶來(lái)的損失和影響也將越來(lái)越大。雷電災(zāi)害已成為聯(lián)合國(guó)公布的十種最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,同時(shí)雷電災(zāi)害也是我國(guó)目前十大自然災(zāi)害之一,雷電災(zāi)害既造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也會(huì)給社會(huì)帶來(lái)難以估量的間接損失,對(duì)社會(huì)影響極大。[1]因此,對(duì)雷電的研究是防御雷電災(zāi)害工作者目前最重要工作之一。廣西是我國(guó)雷暴活動(dòng)較強(qiáng)的省份之一,王義耕等人利用廣西2006―2010年雷災(zāi)資料對(duì)廣西雷電災(zāi)害特征做過(guò)統(tǒng)計(jì),廣西每年每一百萬(wàn)人中大約有0.56人死于雷擊[2],給當(dāng)?shù)貛?lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。河池地處廣西西北部,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),雷暴常出現(xiàn)在春、夏、秋季,冬季較少出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),河池市年平均雷暴日數(shù)64.2天,屬于強(qiáng)雷暴區(qū)。近幾年來(lái),河池市雷擊事故頻發(fā),給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重的損失。本文通過(guò)分析河池市200―2013年出現(xiàn)的雷電災(zāi)害事故,根據(jù)出現(xiàn)的雷電事故原因提出相應(yīng)防御措施,以減少雷電災(zāi)害的發(fā)生。
1 雷電災(zāi)害資料統(tǒng)計(jì)分析
本文利用河池市2007―2013年各縣氣象部門上報(bào)的雷電災(zāi)害事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。2007―2013年7年內(nèi)共出現(xiàn)105起雷電災(zāi)害事故,各年年雷災(zāi)變化如圖1所示,共造成直接經(jīng)濟(jì)損失298.89萬(wàn)元,其中出現(xiàn)人員傷亡10起,平均每年因雷災(zāi)死亡人數(shù)達(dá)1.4人。如羅城縣小長(zhǎng)安鎮(zhèn)民族村上施屯農(nóng)民馮某,2007年6月4日上午10時(shí)半鐘左右在自家甘蔗地里犁地,剛收工走到地頭時(shí),人和牛同時(shí)遭受雷擊死亡,死者當(dāng)時(shí)手握鐵耙,防雷技術(shù)人員通過(guò)調(diào)查,此次的雷擊事故是由雷電流通過(guò)鐵耙放電造成此起的。
2 雷電災(zāi)害現(xiàn)狀及成因分析
2.1 雷電災(zāi)害現(xiàn)狀
農(nóng)村地區(qū)雷擊死亡人數(shù)多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2007―2013年河池市范圍內(nèi)共出現(xiàn)9起人員傷亡雷電災(zāi)害事故,共造成人員傷亡13人,其中死亡人數(shù)10人,每年人員死亡人數(shù)變化如圖2所示,死亡人員集中出現(xiàn)在農(nóng)村。死亡人員中,有8人是在雷雨天氣時(shí),在野外勞作或是活動(dòng)遭雷擊。
弱電系統(tǒng)遭雷擊事故多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2007―2013年共出現(xiàn)86起辦公電子設(shè)備、家用電子電器等弱電系統(tǒng)雷擊的事故,弱電系統(tǒng)出現(xiàn)的雷擊事故占85%,如圖3所示。
引起雷電災(zāi)害事故主要原因主要有兩種:一是直擊雷;二是雷電電磁脈沖。直擊雷是閃電直接擊在建筑物、其它物體、大地上,大多數(shù)建筑物的受損和人員的傷亡由直擊雷造成的。
雷擊電磁脈沖,電子設(shè)備、家用電器的損壞大多也是由此造成的。從2007―2013年的雷擊事故中看出,直擊雷引起的雷災(zāi)占23%,雷擊電磁脈沖引起的雷災(zāi)占76%。
2.2 雷電災(zāi)害成因分析
2.2.1 防雷意識(shí)淡薄,防雷知識(shí)缺乏
河池市是經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后的地區(qū),受經(jīng)濟(jì)水平及文化水平的限制,人們對(duì)雷電認(rèn)識(shí)不夠,防雷意識(shí)較為淡薄,不能科學(xué)的防雷、避雷,因此,造成一些較為嚴(yán)重的損失,如人員傷亡。在雷擊事故人員傷記錄中,農(nóng)村地區(qū)是主要集中區(qū),農(nóng)民在遇雷雨天氣時(shí),往往會(huì)選擇到附近大樹(shù)底下或是窩棚里躲避,這些地方往往處于空曠的野外,是遭雷擊率最高的地方。2007―2013年的雷擊人員死亡的事故中,有5起是雷雨天氣在野外活動(dòng)或是勞作時(shí)遭雷擊身亡。其實(shí)多數(shù)的雷災(zāi)都是可以避免的,但是就是缺乏對(duì)雷電知識(shí)的認(rèn)識(shí),連基本的防雷知識(shí)都不清楚,因此,也就不能科學(xué)的防雷、避雷,才會(huì)造成一些人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。如2007年7月23日下午17時(shí)左右,河池市天峨縣坡結(jié)鄉(xiāng)龍茶村坪上屯兩名小學(xué)生在雷雨天氣到大樹(shù)底下躲雨,被雷電擊中,造成一死一傷。如果這兩名小學(xué)生當(dāng)時(shí)懂得一些基本避雷知識(shí),這樣的事故就可以避免發(fā)生。
2.2.2 防雷裝置設(shè)施不完善
從雷電災(zāi)害事故看,防雷裝置設(shè)施不完善是導(dǎo)致雷災(zāi)事故最主要原因。雷災(zāi)事故中,主要是建筑物無(wú)防直擊雷的外部防雷裝置和無(wú)防雷擊電磁脈沖的內(nèi)部防雷裝置或是內(nèi)部防雷裝置不合格。建筑物無(wú)防直擊雷外部防雷裝置,在雷雨天氣,這些建(構(gòu))筑物就處于暴露的危險(xiǎn)范圍內(nèi),容易成為雷擊對(duì)象,易發(fā)生雷電災(zāi)害事故,給人類人身安全和財(cái)產(chǎn)安全造成很大威脅。
雷電電磁脈沖是與雷電放電相聯(lián)系的電磁輻射。所產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)能夠耦合到電器或電子系統(tǒng)中,從而產(chǎn)生干擾性的浪涌電流或浪涌電壓。雷電電磁脈沖的危害主要表現(xiàn)為雷電產(chǎn)生的靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)、電磁脈沖、高電位反擊等。[4]其產(chǎn)生的高電位主要損壞電氣設(shè)備及電子設(shè)備,造成計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)中斷,或者產(chǎn)生電弧、電火花而引起火災(zāi)。在雷電天氣,雷電電磁脈沖可沿著低壓電源線路、網(wǎng)絡(luò)線、有線電視線、電話線、住房的外墻或柱子侵入,給建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成危害。通常,雷電季節(jié)影響家用電器安全的主要原因是由于雷電電磁脈沖的侵入而引起。目前常被人們忽略的是雷電電磁脈沖入侵的第四個(gè)途徑,即家用電器的安裝未與建筑物的外墻及柱子保持一定距離。因?yàn)楫?dāng)住戶所在的建筑物發(fā)生直擊雷或側(cè)擊雷時(shí),強(qiáng)大的雷電流將沿著建筑物的外墻及柱子流入地下。在這個(gè)過(guò)程中,由于建筑物的外墻或柱子有強(qiáng)大的雷電流流過(guò),便在周圍的空間產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng),如果家用電器與外墻或柱子靠得太近,則可能受到損壞。
3 雷電災(zāi)害防御措施
3.1 加強(qiáng)防雷知識(shí)的宣傳
加強(qiáng)防雷減災(zāi)科學(xué)知識(shí)的宣傳教育,可有效提高全社會(huì)防雷知識(shí)的水平,增強(qiáng)防雷減災(zāi)意識(shí),達(dá)到科學(xué)防雷、避雷。加強(qiáng)全社會(huì)防雷科學(xué)知識(shí)的宣傳,尤其要加強(qiáng)學(xué)校、農(nóng)村的宣傳,學(xué)校和農(nóng)村對(duì)防雷知識(shí)的認(rèn)識(shí)是薄弱環(huán)節(jié),政府和各相關(guān)單位要高度重視防雷減災(zāi)的重要性,可通過(guò)電視、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、廣播、手機(jī)短信等多渠道進(jìn)行宣傳防雷減災(zāi)相關(guān)知識(shí),還可通過(guò)專題和講座等形式,全面、有效的推進(jìn)全民防雷減災(zāi)科學(xué)知識(shí)的宣傳和普及。
3.2 加強(qiáng)防雷減災(zāi)工作的監(jiān)管
各級(jí)相關(guān)部門要高度重視防雷減災(zāi)工作,從源頭上消除各類防雷安全隱患。各類新建建(構(gòu))筑物因嚴(yán)格執(zhí)行防雷報(bào)建,嚴(yán)格執(zhí)行圖紙審核、跟蹤檢測(cè)、竣工驗(yàn)收制度,確保新建(構(gòu))筑物的防雷設(shè)施從設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收都能得到監(jiān)管,從而保證防雷設(shè)施的質(zhì)量。
3.3 完善防雷裝置設(shè)施
在各類建(構(gòu))筑物上安裝防雷裝置設(shè)施是預(yù)防建筑物和建筑物內(nèi)部人和設(shè)備免遭雷擊最直接和有效的方法,安裝的防雷設(shè)施包括防直雷和感應(yīng)雷設(shè)施。防直擊雷設(shè)施包括在建筑物外部安裝接閃器、引下線、接地裝置等;防感應(yīng)雷措施包括在電源線、網(wǎng)絡(luò)線、有線電視線、電話線等入戶端安裝電涌保護(hù)器,在電子設(shè)備端安裝電涌保護(hù)器,并做可靠的等地位連接。改、擴(kuò)建建筑物或新增加設(shè)備時(shí),應(yīng)考慮對(duì)原有的防雷裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和建設(shè),如:重新鋪設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線、室外天線的移位和加高等,都應(yīng)該對(duì)原有的防雷裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和建設(shè)。安裝防雷設(shè)施時(shí),應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的防雷產(chǎn)品,避免使用偽劣的防雷產(chǎn)品。
3.4 做好雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是雷擊風(fēng)險(xiǎn)管理的重要環(huán)節(jié),是雷擊風(fēng)險(xiǎn)處理和災(zāi)害防范的前提和基礎(chǔ)。雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可為評(píng)估對(duì)象提供雷電防護(hù)的科學(xué)設(shè)計(jì)、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)控制、經(jīng)濟(jì)投資、應(yīng)急管理等方面服務(wù),保證防雷工程安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。新建、改建和擴(kuò)建建設(shè)工程項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)開(kāi)展雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的對(duì)象包括以下幾個(gè)方面。
(1)各類化工企業(yè)、石油、天然氣、炸藥、雷管、煙花爆竹、化學(xué)危險(xiǎn)品等生產(chǎn)、銷售和存貯場(chǎng)所;(2)大型建設(shè)工程、重點(diǎn)工程、高層建筑、通訊樞紐、重點(diǎn)文物保護(hù)建筑以及從事國(guó)家事務(wù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、教育教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等場(chǎng)所;(3)各類體育場(chǎng)館、影劇院、大型商業(yè)場(chǎng)所、賓館酒店、醫(yī)院、學(xué)校、汽車站、火車站、住宅小區(qū)等人員密集場(chǎng)所;(4)法律法規(guī)和國(guó)家防雷規(guī)范要求應(yīng)當(dāng)進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的其它場(chǎng)所和設(shè)施。
3.5 定期檢測(cè)和維護(hù)防雷裝置設(shè)施
定期檢側(cè)是防雷裝置后期維護(hù)的必要措施,每年至少應(yīng)該在雷雨季節(jié)到來(lái)之前,由法定檢測(cè)技術(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)防雷裝置進(jìn)行一次全面檢測(cè),并對(duì)防雷裝置的安全性能作出評(píng)估,以供使用單位制定相應(yīng)的雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案。單位應(yīng)設(shè)立防范雷電災(zāi)害責(zé)任人,負(fù)責(zé)防雷安全工作,建立各項(xiàng)防雷安全工作,建立各項(xiàng)防雷裝置的定期檢則,雷雨后的檢查和日常的維護(hù)等制度。雷雨過(guò)后,如發(fā)現(xiàn)防雷裝置損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
3.6 加強(qiáng)雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)
雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)是防雷減災(zāi)的重要基礎(chǔ)工作,各級(jí)氣象部門應(yīng)做好雷電監(jiān)測(cè)的預(yù)警預(yù)報(bào)工作,要充分利用電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)短信、電子顯示屏等多種社會(huì)宣傳媒體,向全社會(huì)雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)信息,為當(dāng)?shù)孛癖娞峁┍茈U(xiǎn)防護(hù)信息,以減輕雷電災(zāi)害帶來(lái)的損失。
4 結(jié)論
(1)河池市出現(xiàn)的雷擊事故人員傷亡主要集中在農(nóng)村地區(qū),主要原因是農(nóng)民文化水平普遍較為低,對(duì)防雷知識(shí)認(rèn)識(shí)不夠,防雷意識(shí)較為淡薄;(2)辦公電子設(shè)備、家用電子電器、通訊線路等弱電系統(tǒng)出現(xiàn)的雷擊事故大多數(shù)都是由感應(yīng)雷引起的,對(duì)于完善弱電系統(tǒng)的防雷設(shè)施就顯得非常重要;(3)雷電防御工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,應(yīng)做好雷電知識(shí)的科普宣傳,完善防雷裝置設(shè)施,加大防雷監(jiān)管力度,定期維護(hù)防雷裝置設(shè)施,加強(qiáng)雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào),做好雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作,能最大限度減少雷電災(zāi)害的發(fā)生。
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【關(guān)鍵詞】大空間建筑功能化防火設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU892文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一.前言
隨著我國(guó)建筑科技的長(zhǎng)足進(jìn)步,具有新的設(shè)計(jì)概念和結(jié)構(gòu)形式的大空間建筑開(kāi)始涌現(xiàn),隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市化的發(fā)展, 大空間建筑還會(huì)迅速增多。由于大空間建筑與一般建筑存在較大差異, 因而必須以整體分析大空間建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)所具有的性能特性為出發(fā)點(diǎn), 進(jìn)而實(shí)施防火安全綜合設(shè)計(jì)。本文對(duì)大空間建筑的性能化防火設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討,希望對(duì)大空間建筑功能化防火設(shè)計(jì)有所幫助, 以達(dá)到其防火性能的總目標(biāo)。
二.大空間建筑分類及火災(zāi)特性
1. 大空間建筑分類
根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式,大體可分為 3 類:
(一)占地面積很大,但并不很高的建筑,其典型代表是大型購(gòu)物中心、 商場(chǎng)類建筑。這些商場(chǎng)的建筑面積通常大于 10000m2, 而建筑高度一般在 6m 以下。
(二) 占地面積相當(dāng),同時(shí)具有一定高度的建筑。面積往往大于 1 000m2, 高度約為10~ 20m。其特點(diǎn)是大空間上部不再有樓層, 而只是在地面上有固定的看臺(tái)或座位, 或有人員密集活動(dòng)。
(三) 具有一定面積而且有相當(dāng)高度的建筑。其代表為超高層建筑的中庭, 面積在 1000平方米以下, 高度可達(dá)20m 以上。在中庭的四周或部分側(cè)面是辦公或商業(yè)用途的樓層。通過(guò)以上分類不難發(fā)現(xiàn), 就建筑特性而言, 大空間建筑通常具有很大的開(kāi)敞式內(nèi)部空間, 但目前很難從具體幾何尺寸的大小對(duì)大空間建筑做出定量化規(guī)定。此外, 該類建筑大都為人員高度密集場(chǎng)所, 具有區(qū)域使用功能統(tǒng)一, 空間無(wú)法分隔, 疏散出口距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。
2. 大空間建筑火災(zāi)特性
由于建筑結(jié)構(gòu)的特殊性和使用功能的需要, 大空間建筑的火災(zāi)具有很多特殊性。
(一)燃燒特性
大空間建筑內(nèi)部可燃物多、 火災(zāi)荷載大, 而且內(nèi)部空間大, 空氣供應(yīng)充分, 通風(fēng)狀態(tài)及空間內(nèi)的供氧量已不構(gòu)成制約燃燒的主要因素, 因而大空間建筑內(nèi)的火災(zāi)可以不受限制地?cái)U(kuò)大, 通常為燃料控制型燃燒。一旦發(fā)生火災(zāi), 火場(chǎng)區(qū)的熱對(duì)流相應(yīng)加快, 加上樓梯間、 電梯井、 管道井等的煙囪效應(yīng)和風(fēng)力的影響, 將使火勢(shì)迅速蔓延, 對(duì)消防滅火撲救工作造成極大困難。
(二)溫度場(chǎng)特性
具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式的大空間建筑, 火災(zāi)燃燒過(guò)程本質(zhì)上是三維、 多相、 多組分、湍流、熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱、輻射換熱、化學(xué)反應(yīng)及其相互作用的復(fù)雜過(guò)程, 具有火焰溫度場(chǎng)和煙氣溫度場(chǎng)這兩個(gè)特性。可采用場(chǎng)模擬方法研究大空間建筑著火區(qū)域的火焰溫度場(chǎng)狀況, 進(jìn)而分析建筑結(jié)構(gòu)整體的抗火性能。對(duì)于大空間建筑火災(zāi)煙氣的分析, 現(xiàn)階段較為有效的研究方法主要是通過(guò)場(chǎng)模擬結(jié)合足尺寸實(shí)體試驗(yàn)進(jìn)行。
同時(shí), 這些建筑較為廣泛地采用新結(jié)構(gòu)、 新工藝、 新材料, 使得建筑設(shè)計(jì)更輕巧化、通透化,大空間的設(shè)置也變得十分方便, 但也加大了這類建筑的防火難度。因此, 迫切需要建立一種更安全、 合理的新型建筑防火設(shè)計(jì)方法。性能化防火設(shè)計(jì)方法正是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。
三.大空間建筑防火設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
1. 防火分區(qū)難以滿足規(guī)范要求
把建筑物的內(nèi)部分隔成若干有限的區(qū)域是防止火災(zāi)蔓延的基本手段, 它可以把火災(zāi)控制在一定的范圍內(nèi), 從而可以有效地減少火災(zāi)損失。為了滿足建筑防火規(guī)范對(duì)防火分區(qū)的要求, 通常采用防火墻、防火門、 防火卷簾等防火分隔措施。對(duì)于《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的每個(gè)防火分區(qū)允許的最大建筑面積見(jiàn)表 1。
表 1 每個(gè)防火分區(qū)的允許最大建筑面積 平方米
可以看出, 現(xiàn)行規(guī)范條文已經(jīng)限制了建筑物的使用功能, 在科學(xué)性、 合理性、 經(jīng)濟(jì)性等方面都表現(xiàn)出一些弊端。制定防火設(shè)計(jì)、 規(guī)范的目的, 是為了保證建筑物的安全, 防止和減少火災(zāi)危害, 而不是限制新型建筑的發(fā)展, 因此, 防火設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)當(dāng)通過(guò)自身的逐步完善, 以適應(yīng)不斷出現(xiàn)的新型建筑的需要。
2.人員密集、疏散困難大空間建筑大都為公共建筑,人口密度大,經(jīng)常聚集成千上萬(wàn)的人,他們對(duì)安全通道、疏散路線、消防設(shè)備、應(yīng)急措施并不熟悉。這種情況下一旦發(fā)生火災(zāi),人們往往容易驚慌失措,辨不清逃生方向,極易造成混亂局面, 這使得人員疏散十分困難。對(duì)于大空間建筑,由于受到空氣稀釋、熱風(fēng)壓效應(yīng)和煙囪效應(yīng)的影響, 其煙氣危害性更為嚴(yán)重。因此, 這類建筑是群死群傷惡性火災(zāi)事故的多發(fā)場(chǎng)所。在進(jìn)行這類建筑的疏散設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)者不僅要控制到建筑物內(nèi)部的最大允許疏散距離, 更要考慮最后一個(gè)使用者在逃離建筑物之前建筑物內(nèi)煙氣的擴(kuò)散程度, 以確保人員安全疏散。
四.性能化防火設(shè)計(jì)
性能化防火設(shè)計(jì), 是運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理及方法, 考慮火災(zāi)本身發(fā)生、 發(fā)展和蔓延的基本規(guī)律, 結(jié)合實(shí)際火災(zāi)中所積累的經(jīng)驗(yàn), 通過(guò)對(duì)建筑物及其內(nèi)部可燃物的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合分析和計(jì)算,從而確定性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)指標(biāo), 然后再預(yù)設(shè)各種可能起火的條件和由此所造成的火、煙蔓延途徑以及人員疏散情況, 來(lái)決定選擇哪一種消防安全工程措施, 并加以評(píng)估,從而核準(zhǔn)預(yù)定的消防安全目標(biāo)是否已經(jīng)達(dá)到; 最后再視具體情況對(duì)設(shè)計(jì)方案做出調(diào)整及優(yōu)化。
它的主要思路是在消防設(shè)計(jì)時(shí)僅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指標(biāo), 而不直接要求設(shè)計(jì)人員為此必須采用某些特定解決辦法。性能化防火設(shè)計(jì)具有三大特點(diǎn): 安全目標(biāo)的確定性、 設(shè)計(jì)方法的靈活性和評(píng)估驗(yàn)證的必要性。
1.性能化防火設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)
(一)性能化設(shè)計(jì)思想強(qiáng)調(diào)建筑物消防的整體性,綜合考慮消防設(shè)計(jì)的各個(gè)技術(shù)要素, 有助于建筑消防設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、 合理化和成本效益最優(yōu)化, 在保證相同火災(zāi)安全的基礎(chǔ)上降低建筑成本。使消防設(shè)計(jì)方案更加合理, 能有效地保證建筑設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的防火安全目標(biāo)。
(二)設(shè)計(jì)方法更加靈活, 有利于充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的才能和創(chuàng)造能力。因?yàn)樾阅芑阑鹪O(shè)計(jì)注重安全目標(biāo)的達(dá)到, 至于采用什么方法則完全由設(shè)計(jì)人員自主掌握。
(三)為建筑設(shè)計(jì)及消防監(jiān)督部門和受保護(hù)的居民提供了一個(gè)較好的交流渠道。因?yàn)樾阅芑阑鹪O(shè)計(jì)先要預(yù)設(shè)火災(zāi)可能發(fā)生的場(chǎng)景, 因此便于管理部門制定防火預(yù)案, 有利于社區(qū)居民的參加。
(四)有利于新技術(shù)、 新材料、 新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、 推廣和利用, 適應(yīng)現(xiàn)代建筑的高科技化和藝術(shù)化的要求。
2.性能化防火設(shè)計(jì)的展望
性能化消防設(shè)計(jì)已成為世界性建筑消防設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì), 它的發(fā)展將大大促進(jìn)消防安全設(shè)計(jì)的科學(xué)化、 合理化和成本效益的最優(yōu)化, 并將產(chǎn)生重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)應(yīng)該加快性能化規(guī)范及配套技術(shù)的研究步伐, 充分發(fā)揮性能化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。今后應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手, 促進(jìn)性能化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展:
(一)加強(qiáng)各種火災(zāi)預(yù)測(cè)模型和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的研究, 拓展性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用空間。
(二)加強(qiáng)新材料、 新技術(shù)研究, 規(guī)范材料性能參數(shù), 建立和完善數(shù)據(jù)庫(kù), 提供準(zhǔn)確的性能化指標(biāo), 為性能化應(yīng)用積累基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。
( 三)深入研究火災(zāi)規(guī)律、 火災(zāi)情況下建筑內(nèi)人員逃生規(guī)律和構(gòu)件變化規(guī)律, 為各種火災(zāi)模型的建立提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù), 并拓展計(jì)算機(jī)技術(shù)在消防中的應(yīng)用。
(四)積極向建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理人員介紹性能化設(shè)計(jì)方法, 使他們認(rèn)識(shí)、 理解并自覺(jué)接受性能化設(shè)計(jì)方法。
(五) 出臺(tái)可操作性強(qiáng)的性能化設(shè)計(jì)指南, 使建筑設(shè)計(jì)師能盡快地掌握性能化設(shè)計(jì)方法。
(六 )制定性能化消防設(shè)計(jì)規(guī)范, 為性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用提供法律依據(jù)。
五.結(jié)束語(yǔ)
性能化防火設(shè)計(jì)已成為世界性建筑消防設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),它的發(fā)展將大大促進(jìn)消防安全設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理化和成本效益的最優(yōu)化,并將產(chǎn)生十分重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)應(yīng)盡快發(fā)展性能化防火設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究, 以適應(yīng)不斷發(fā)展的建筑功能化設(shè)計(jì)要求。
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