性能化防火設(shè)計(jì)在重大火災(zāi)隱患整改實(shí)踐中的應(yīng)用

黃鵬

摘要：在消防監(jiān)督工作實(shí)踐中，對重大火災(zāi)隱患的整改向來是一個比較復(fù)雜的問題，尤其是由于受到處方式規(guī)范整改思路的先天性限制，不少重大火災(zāi)隱患無法得到有效整改，給監(jiān)管帶來巨大壓力。因此以H廣場重大火災(zāi)隱患案例為標(biāo)本，嘗試用性能花防火設(shè)計(jì)思路，為重大火災(zāi)隱患整改提供另外一種思考。

關(guān)鍵詞：重大火災(zāi)；隱患；防火設(shè)計(jì)

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.23.086

在消防監(jiān)督工作實(shí)踐中，對重大火災(zāi)隱患的整改向來是一個比較復(fù)雜的問題，尤其是由于受到處方式規(guī)范整改思路的先天性限制，不少重大火災(zāi)隱患無法得到有效整改，給監(jiān)管帶來巨大壓力。因此以H廣場重大火災(zāi)隱患案例為標(biāo)本，嘗試用性能花防火設(shè)計(jì)思路，為重大火災(zāi)隱患整改提供另外一種思考。

1重大火災(zāi)隱患案例情況

1.1基本情況

H廣場，地上層數(shù)30層，地下層數(shù)2層，建筑類型申報(bào)及驗(yàn)收時(shí)為一類高層民用住宅，建筑性質(zhì)為商住樓。其中1至5層為商場，6層為大廈設(shè)備轉(zhuǎn)換層和物業(yè)管理用房，7至30層為住宅，設(shè)計(jì)住宅共552套，大樓主要分為A、B兩個區(qū)，每個區(qū)各有兩部疏散樓梯。由于H廣場位于繁華商業(yè)區(qū)，該廣場7至30層中的大量住宅建筑相繼被改造成辦公、餐飲、娛樂等用途，尤其在A區(qū)住宅用房與商業(yè)功能用房犬牙交錯，據(jù)統(tǒng)計(jì)H廣場A區(qū)共有250余家商戶和83家居民住戶。

根據(jù)《重大火災(zāi)隱患判定方法》（GA653—2006）和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014），主要存在以下幾個問題：

（1）部分樓層住宅部門與非住宅部門的安全出口和疏散樓梯共用，人員疏散不符合防火規(guī)范要求。

（2）部分樓層住宅部分和非住宅部分未執(zhí)行住宅建筑與公共建筑的相關(guān)要求，劃分防火分區(qū)，配備自動消防設(shè)施（包括火災(zāi)自動報(bào)警和自動噴淋）。

（3）擅自改建為倉庫的現(xiàn)象存在，且存在經(jīng)營、倉儲、住宿場所混合的“三合一”現(xiàn)象。

（4）該樓部分自動消防設(shè)施損壞，不能正常使用。

1.2整改過程

H廣場被確定為重大火災(zāi)隱患單位以后，先后投入200余萬元進(jìn)行了整改，該場所的火災(zāi)隱患整治取得初步成效。但是在處方式規(guī)范指導(dǎo)思路下，也面臨瓶頸性困難，具體表現(xiàn)在，住宅部分與非住宅部分的安全出口和疏散樓梯應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置。但是經(jīng)多家建筑設(shè)計(jì)公司實(shí)地踏勘后發(fā)現(xiàn)，該建筑已無法再增設(shè)疏散樓梯針對這兩個問題，火災(zāi)隱患整改進(jìn)入僵持階段。

2性能化分析的主要內(nèi)容

鑒于按照處方式規(guī)范難以徹底整改重大火災(zāi)隱患問題，為此，擬對H廣場住宅樓采用性能化的防火設(shè)計(jì)方法，對現(xiàn)有疏散設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬研究，并以此來判斷當(dāng)前重大火災(zāi)隱患案例是否能保證住宅內(nèi)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，尤其是火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人員能否及時(shí)、迅速的疏散到安全的區(qū)域。

2.1火災(zāi)場景設(shè)計(jì)

2.1.1發(fā)生火災(zāi)位置模擬

根據(jù)H廣場住宅樓的建筑平面及功能布局，選取了住宅部分的臥室作為起火點(diǎn)進(jìn)行研究。

2.1.2火災(zāi)增長速率確定

火災(zāi)增長速率是衡量火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要指標(biāo)。當(dāng)火災(zāi)增長到一定規(guī)模后，增長速率將加速。火災(zāi)的熱釋放速率與火災(zāi)發(fā)展時(shí)間關(guān)系可用公式（1）表示：

Qf=αt2（1）

一般情況下，住宅部分的臥室內(nèi)可燃物類型會比較復(fù)雜，有床、被、衣柜、衣物及窗簾等可燃物。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)，以可燃物的燃燒熱值、毒性及其引燃性和蔓延情況為基礎(chǔ)，選取服裝作為典型可燃物進(jìn)行分析是合適的。根據(jù)公安部天津消防研究所所做的服裝火災(zāi)試驗(yàn)，本報(bào)告選擇了其中的兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為模擬火災(zāi)熱釋放速率的依據(jù)，其火災(zāi)增長系數(shù)α=004689kW/s2。

2.1.3火災(zāi)熱釋放量的確定

依據(jù)上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》（DGJ08-88-2008）中相關(guān)場所的火災(zāi)功率規(guī)定，本研究可選取4MW的熱釋放量作為臥室火災(zāi)發(fā)生時(shí)的最大熱釋放量。

2.2可用安全疏散時(shí)間計(jì)算

可用疏散時(shí)間T1是指從火災(zāi)發(fā)生到火災(zāi)發(fā)展到致使建筑內(nèi)某個區(qū)域達(dá)到人體耐受極限的時(shí)間。影響人員安全疏散的主要性能參數(shù)以下幾個方面。

2.2.1人員安全疏散性能參數(shù)確定

（1）煙氣層高度。

根據(jù)慣例，煙氣層在人員疏散過程中應(yīng)保持在距地面2m以上的位置。

（2）能見度。

能見度是影響火災(zāi)中疏散人群疏散難度的一個指標(biāo)，SFPE《消防工程手冊》提出的能見度數(shù)值為13m，為保守起見，將能見度臨界值設(shè)定為10m。

（3）一氧化碳（CO）濃度。

考慮到一定的安全系數(shù)，本文采用300ppm作為CO濃度的危險(xiǎn)判定指標(biāo)。

2.2.2模擬計(jì)算結(jié)果分析

（1）煙氣蔓延情況分析。

通過模擬計(jì)算，當(dāng)臥室發(fā)生火災(zāi)后，先后在558s、900s、2124s時(shí)刻，火災(zāi)煙氣蔓延至客廳、公共走道和整個走道頂部。

（2）CO分布規(guī)律。

在模擬時(shí)間2845s、6571s時(shí)刻，著火房間、公共走道內(nèi)CO濃度分別升高到300ppm，達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)。在模擬時(shí)間900s內(nèi)，著火房間、公共走道最高CO濃度分別為394ppm、339ppm。

（3）能見度分布規(guī)律。

在模擬時(shí)間874s、1387s時(shí)刻，著火房間、公共走道內(nèi)能見度分別降低至10m，達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)。

2.2.3人員可用安全疏散時(shí)間

根據(jù)測算，著火房間、疏散走道內(nèi)人員達(dá)到火災(zāi)危險(xiǎn)狀態(tài)的時(shí)間，可用安全疏散時(shí)間分別為874s、1387s。

2.3必需安全疏散時(shí)間計(jì)算

性能花安全疏散判定標(biāo)準(zhǔn)為：可用疏散時(shí)間T1應(yīng)不小于必需疏散時(shí)間T2，可用公式（2）表述。

T1≥T2（2）

2.3.1疏散參數(shù)確定

（1）疏散人數(shù)確定。

本重大火災(zāi)隱患案例中住宅部分戶型大多為兩室一廳房型，因此，確定每戶人數(shù)為4人，酒店人數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)間每間2人來計(jì)算確定。

（2）人員類型。

人員類型組成參照PathFinder疏散模型建議的數(shù)值，可按以下類型確定：住宅：成年男性1人、成年女性1人、老人1人、兒童1人。酒店：成年男性或成年女性。

（3）人員行走速度和疏散出口有效寬度。

各種類人員行走速度和疏散出口有效寬度，本文主要參考了英國SFPE Handbook、美國NFPA130規(guī)范以及SFPE《消防工程手冊》，在此不贅述。

2.3.2疏散行走時(shí)間計(jì)算

本文采用疏散軟件PathFinder進(jìn)行疏散模擬分析。按照以上分析，可以建立出H廣場8樓的PathFinder模型。

通過模擬計(jì)算，從人員疏散過程可以看出，發(fā)生火災(zāi)后10s時(shí)刻，人員基本從房間疏散至公共走道內(nèi)，在20s時(shí)刻，人員集中在兩個疏散樓梯口附近，在模擬時(shí)間30s時(shí)刻，其中一個樓梯附近人員疏散完畢，在模擬時(shí)間388s時(shí)刻，整層人員疏散完畢。

2.3.3疏散安全性判定

通過實(shí)驗(yàn)可以得知，著火房間可用安全疏散時(shí)間是874 s，超過必需的時(shí)間104s；公共走道內(nèi)，可用安全疏散時(shí)間是1387s，超過必需的時(shí)間388s，因此，是可以實(shí)現(xiàn)安全疏散的。

3基本結(jié)論

通過利用性能化防火設(shè)計(jì)思路對H廣場住宅部分的研究，目前情況下，該建筑以滿足與《建規(guī)》規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相同的安全性，在現(xiàn)有條件前提下，增加疏散樓梯并不是最緊要的任務(wù)，可從長計(jì)議，審慎研究決定后再施行。

下一步，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)自動火災(zāi)報(bào)警等自動消防設(shè)施的維護(hù)和管理，并加強(qiáng)單位保安人員和業(yè)主的消防安全疏散演練，確保一旦發(fā)生火災(zāi)能有效的控制火災(zāi)的蔓延和發(fā)展，并能第一時(shí)間對人員進(jìn)行疏散和處置火災(zāi)。endprint