商業(yè)建筑防火設(shè)計探究

文/亓智群　山東省泰安市城市建設(shè)設(shè)計院　山東泰安　271000

商業(yè)建筑防火設(shè)計探究

文/亓智群山東省泰安市城市建設(shè)設(shè)計院山東泰安271000

隨著商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式的多樣化，傳統(tǒng)的商業(yè)建筑防火設(shè)計已不能滿足其防火要求。性能化防火設(shè)計能滿足現(xiàn)代商業(yè)建筑的防火要求，性能化的防火設(shè)計在我國仍處于起步階段，本文研究了性能化防火設(shè)計的基本要求，為以后的研究奠定了基礎(chǔ)。

商業(yè)建筑；性能化；防火設(shè)計

1、商業(yè)建筑防火設(shè)計研究的現(xiàn)狀

隨著建筑結(jié)構(gòu)形式的多樣化發(fā)展，傳統(tǒng)的防火設(shè)計越來越不能滿足結(jié)構(gòu)形式的腳步。在20世紀80年代，西方國家就傳統(tǒng)的防火安全設(shè)計體系進行了改革，提出并制定了以性能化為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計概念，防火安全設(shè)計體系的改革突破了傳統(tǒng)規(guī)范的約束，在防火設(shè)計中擁有更大的靈活性，使商業(yè)建筑防火設(shè)計有更加科學的設(shè)計依據(jù)。

商業(yè)建筑承擔了多種功能，我國學者對商業(yè)建筑防火設(shè)計的研究并不深入，在性能化防火設(shè)計中，我國并沒有提出系統(tǒng)、完整研究策略。對商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計，我國仍處于起步階段。

2、商業(yè)建筑火災(zāi)的危害性研究

分析火災(zāi)的危害性是性能化防火設(shè)計的基礎(chǔ)，建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)一般會造成建筑物內(nèi)可燃物的燃燒，燃燒時將產(chǎn)生煙氣、熱輻射、恐慌和踩踏等事件。商業(yè)建筑防火就是以發(fā)生的事故為基礎(chǔ)進行性能化設(shè)計的研究。在火災(zāi)的危害中最致命的因素是煙氣，煙氣對人類的傷害是最大的。火災(zāi)中的危害主要包括毒氣蔓延、遮蔽視線和高溫灼熱三方面。

2.1毒氣蔓延

火災(zāi)中產(chǎn)生的毒氣是造成人員傷亡最主要的因素，在發(fā)生火災(zāi)后建筑物內(nèi)部一般會產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、氯化物等有害氣體。當這些氣體的濃度在空氣中的含量小于0.1%時，人會在8小時后作嘔、頭痛；濃度達到0.1%～1%時，人會在20～30分鐘內(nèi)死亡；濃度大于1%時，人呼吸幾次后將會失去知覺，1～2分鐘內(nèi)死亡。

2.2遮蔽視線

火災(zāi)產(chǎn)生的大量濃煙將會在人員疏散時帶來視覺的障礙。在商業(yè)建筑中，受災(zāi)人員對周圍的環(huán)境不清楚，而且商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受災(zāi)人員在能見度低的情況下更容易迷失方向，找不到疏散出口，產(chǎn)生恐慌，造成踩踏事件。同時，煙氣的彌漫給消防救災(zāi)人員的救援增加難度。

遇到火災(zāi)又產(chǎn)生視覺障礙，增加受災(zāi)人員的恐慌，在疏散時容易發(fā)生踩踏事件，在疏散出入口產(chǎn)生滯留現(xiàn)象。在設(shè)計時必須著重考慮這種情況。

2.3高溫灼熱

火災(zāi)初期，煙氣的溫度能達到300℃左右，這樣的高溫環(huán)境會灼傷受災(zāi)被困人員，甚至產(chǎn)生昏厥現(xiàn)象。如果火焰沒有得到有效地控制，火災(zāi)將進一步擴展，燃燒加劇，煙氣的溫度將達到1000℃左右，這樣的超高溫度將造成鋼結(jié)構(gòu)或混凝土中的鋼筋的損壞，形成結(jié)構(gòu)的垮塌。

在《建筑消防技術(shù)與規(guī)范》中表明，當熱輻射強度達到10KW/m2時，人體的承受時間只有4秒，在這樣的極限環(huán)境中，受災(zāi)人員是不能進行疏散避難，更不能等到消防人員的救援。因此，在商業(yè)建筑中，在一定的安全時間內(nèi)受災(zāi)人員能夠快速疏散，在設(shè)計中，必須有兩個以上的疏散門、疏散通道。

3、商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計

3.1性能化防火設(shè)計的定義

性能化防火設(shè)計是在消防安全工程學方法和原理的基礎(chǔ)上，借助計算機數(shù)字技術(shù)的平臺，形成了建筑消防評估方法。性能化防火設(shè)計是根據(jù)具體建筑進行分析，運用計算機軟件建筑建筑物的數(shù)字模型，然后根據(jù)建筑物的具體情況分析建筑物內(nèi)可燃物的分布情況，選擇計算場景，并確定不同場景下的關(guān)鍵參數(shù)，進一步模擬火災(zāi)情境下的溫度、煙氣、一氧化碳、二氧化碳及可視范圍等的分布圖，數(shù)字模擬受災(zāi)人員的疏散時間和狀況。最后得出量化結(jié)論和建筑防火方案的修改意見。

性能化防火設(shè)計特別適用于大型、復(fù)雜、大空間、大跨度的公共建筑物。通過模擬具體環(huán)境下設(shè)定的火災(zāi)場景，借助計算機軟件對其進行數(shù)字模擬，對建筑物進行性能化的安全分析，最后得出性能化優(yōu)化設(shè)計方案。保證了設(shè)計方案優(yōu)化的同時，增加了設(shè)計的靈活性。

3.2商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計的優(yōu)點

性能化防火設(shè)計與傳統(tǒng)的設(shè)計方法比較有很多有點，最大的有點就是能夠運用計算機軟件對建筑物的具體情況進行模擬分析，并結(jié)合相應(yīng)的防火技術(shù)滿足建筑物的防火要求。

首先，對商業(yè)建筑防火設(shè)計的戰(zhàn)略而言，性能化的防火設(shè)計是一種新型的、整體的、全面的消防戰(zhàn)略。性能化的消防設(shè)計解決了傳統(tǒng)單一層面的設(shè)計片面性的缺點，把建筑消防設(shè)計作為一個整體考慮；滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑的消防設(shè)計的要求，傳統(tǒng)的設(shè)計策略一般不能滿足消防設(shè)計的要求。

其次，對商業(yè)建筑防火技術(shù)而言，性能化消防設(shè)計以實現(xiàn)特定消防安全為目標，通過數(shù)字分析工具對建筑物進行試驗計算，得到最有效的防火途徑，發(fā)揮設(shè)計人員的主觀創(chuàng)造性；在進行數(shù)字分析時，使用的分析工具種類多，提高了防火設(shè)計的精度和廣度。

3.3商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計的安全目標

商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計的安全目標主要是分析建筑物內(nèi)存在的消防漏洞，并提出相應(yīng)的解決方案，防止建筑物發(fā)生火災(zāi)時的蔓延和擴散，保證人在安全的時間內(nèi)從疏散通道內(nèi)成功疏散，保護人的生命財產(chǎn)安全。其具體的安全目標如下：保證火災(zāi)煙氣得到有效控制，排除建筑物內(nèi)大量的熱氣，減少對建筑物的損害；組織火災(zāi)的蔓延和擴大，一面遭受更大的人身財產(chǎn)的損失，設(shè)計時設(shè)置必要的消防設(shè)施（消防門），保護臨近建筑物的財產(chǎn)不受火災(zāi)的影響；保證建筑物內(nèi)的人員在安全的條件下、在安全的時間內(nèi)疏散到安全的區(qū)域，使受災(zāi)人員的的生命財產(chǎn)安全不受煙氣的傷害；設(shè)置救援通道，保障消防救災(zāi)人員的救援工作順利展開，為消防救援人員提供安全通道和安全區(qū)域。

4、商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計的策略

在商業(yè)建筑性能化防火設(shè)計的策略中，亞安全區(qū)策略是性能化防火設(shè)計的核心問題，在性能化防火設(shè)計中，結(jié)合獨立的防火單元和防火隔離帶等共同制定商業(yè)建筑的防火設(shè)計策略。

商業(yè)建筑一般空間大，按照防火規(guī)范的要求使用防火墻或防火門對空間進行分區(qū)，滿足防火要求的同時把寬曠的空間分隔成獨立的防火單元?；馂?zāi)發(fā)生時，將空間的防火門拉下形成一個個獨立的防火單元，有助于隔斷火源。

總結(jié)：

現(xiàn)代化建筑的結(jié)構(gòu)形式越來越復(fù)雜，對建筑防火要求越來越高，在商業(yè)建筑設(shè)計過程中必須滿足防火的規(guī)范要求，再對建筑功能進行設(shè)計。性能化的防火設(shè)計對能有效的滿足現(xiàn)代商業(yè)建筑的需求，將在未來的研究中逐漸成熟。

［1］胡克旭，高皖揚.商場火災(zāi)危害性淺析［J］.四川建筑科學研究，2007（4）：78-80.

［2］姜波，大型商場火災(zāi)危害性及滅火對策［J］.科技傳播，2011（17）：21

姓名：亓智群（1983.04.22）；性別：男，籍貫：山東省萊蕪市，學歷：本科，畢業(yè)于山東建筑大學；現(xiàn)有職稱：中級工程師；研究方向：建筑節(jié)能設(shè)計。