中庭建筑的防火设计初探

来源:用户上传      作者: 冉 鹏

　　1、引官
　　
　　对于大量涌现的中庭建筑，单就其防火设计而言，如何既充分体现中庭建筑的特点，又尽可能在其设计中更多的适合实际需要的安全措施，是值得设计、审核人员进行研究思考，所以，本文对于中庭建筑的防火设计进行相关分析。
　　
　　2、防排烟设计
　　
　　建筑物发生火灾时，必然要产生大量的烟雾，建筑物火灾案例表明，烟对人员的伤害程度比火严重。因此，如何进行有效的烟控，已成为建筑物火灾防治的重要目标。完整的建筑物防排烟系统，包含静态式防火与动态式烟控，并在建筑物设计之初即进行考虑。动态式烟控强调在火灾发生后，对烟气的流动进行引导和阻挡，以控制其蔓延速度，增加人员获救的机会。为达此目的，主要的设计手段有增压法、减压法，以及造成有利的气流组织。
　　基于上述目的，对于那些通过中庭连接的楼层，最重要的一点是确保人们从各层之间向有保护的疏散通道(前室，楼梯间)疏散时烟和热控制在人们所能忍受的范围内，中庭建筑火灾时烟的生成和流出分为几个阶段，着火房间发生的火灾，经开口向中庭等相邻空间流动，或在中庭底层发生火灾，烟气向上部流动；烟气在流动过程中卷吸周围空气在火焰上方升起，形成烟柱。根据烟烟装置、烟气流动特征和排烟口位置，我们可以对中庭的控制采取以下几种方法。例如：(1)按排烟装置分类的排烟方法，可以分为自然排烟法和机械排烟法，其中自然排烟法包括：利用人工可开启外窗自然排烟，气动式自动防挣烟天窗自然捧烟和气动式幕墙隐形自动排烟侧窗自然排烟等几种。(2)按烟气的流动特征分类的排烟方法，可以分为对流贯穿式捧烟法和降压排烟；(3)按排烟部位分类的排烟方法，可以分为起火间排烟法，回廊排烟法和混合排烟法。
　　
　　3、中庭建筑的平面布局设计
　　
　　3.1防火分区设计
　　使用一定的建筑构件将建筑物的内部分隔成若干面积不超过一定值的分区是防止火灾和蔓延的基本措施。防火分区设置不当经常成为影响建筑物火灾安全的重要因素，在建筑物的耐火设计中必须对分区问题给予高度重视。防火分区可分为垂直分区与水平分区两种形式。前者是利用具有适当耐火性能的柱、墙、板等构件在同一楼层内进行的分区，后者是利用具有足够耐火性能的粱、楼板在各楼层之间进行的分区。目前，一般采取通过防火分隔物进行防火分隔限定区域、增设自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统等消防设施以解决防火分医超面积的问题，满足规范要求。
　　
　　3.2防烟分区设计
　　
　　设置防烟分区的目的是将烟气控制在包括起火区在内的不太大的区域内，其基本评价原则是不漏烟。一般说防烟分隔材料的耐火性能可适当降低一些，但其密封性能却应当相当好。如前所述，烟气是火灾中致人死亡的主要因素。往往由于某些防烟材料的部分缝隙或洞口封堵不严而造成人员伤亡。
　　3.3防火分隔措施
　　目前建筑上采用的防火分隔措施主要有：防火墙、防火卷帘，防火门、窗，防火玻璃和水幕。对于中庭建筑，由于其使用功能的复杂性和不确定性、人员密度和火灾荷载都较大等特点，合理进行防火分隔十分必要。但如果单纯按照规范的一些条文去执行，其实际工作是很难开展的。因此，在实际工程中，应根据建筑空间的特点灵活地使用不同的防火分隔措施。
　　
　　4、中庭的安全疏散设计
　　
　　建筑物的安全疏散设施包括：主要安全疏散设施，如安全出口、疏散楼梯、走道和疏散指示标志、应急照明灯等；辅助安全疏散设施，如疏散阳台、缓降器、救生袋等。电梯、自动扶梯、不符合设计的旋转楼梯等不能作为疏散楼梯使用。疏散的基本原则是使建筑物中的人能尽快地离开火灾现场，到达安全区。“安全区”可以是室外空地，也可以是室内安全地段。因此，采取何种疏散方式，并且是否安全，是影响人员迅速疏散的直接原因。而中庭建筑的中庭空间标志性好，有利于人们形成清晰的喷雾剂因为知，有利于鸟蛤耳机发空间定位和导向，中庭空间开阔，采光性好，在火灾疏散中符合人们向光性和向阔性行为特征，有利于人员疏散。中庭内步梯和自动扶梯在火灾发生初期，烟气热量不是很大时对人员疏散能起到一定的作用，但由于其踏步宽度和高度不满足规范要求，并且在火灾中后期缺乏烟气和热量防护，因此在没有采取技术措施时不能作为疏散通道。
　　疏散路线可分为三个阶段：起火房间到达房间门口，起火房间门口到达楼梯口，楼梯间内的疏散，出楼梯间通向室外。在中庭建筑防火安全设计中，对于人员特性的把握应结合其使用功能重点分析人员安全疏散问题。火灾中人的行为特点是我们进行安全疏散设计的一个非常重要的依据，只有从人的行为特点出发才能更加合理地设计疏散线路，从而更好地保护人的生命安全。在疏散的设计中除了坚持双向疏散的原则外，还应结合火灾中人的行为特点，将常用通道和紧急疏散通道集中设计，使人们在惊慌之中也可以找到疏散楼梯。
　　
　　5、中庭的消防设施设计
　　
　　由干中庭规模巨大，建筑布局复杂，商业功能繁多，已超出中国现行消防规范规定的范围。为了保证建筑内人员的安全，增强消防设施的灭火性能，中庭建筑中，应在其建筑主体室内部分设自动喷水灭火系统，因为实践证明喷淋设施对于控制火灾的发展和蔓延是非常有效的，它扑灭部分的火或者在消防人员到达之前控制火灾的范围，同样，对中庭内部有可燃物的，也应考虑中庭区域的喷淋保护。但对于高度较高的中庭，简单地将喷淋头安装于屋顶上的做法是不可取的。普通的湿式喷头要等到很大才能喷水(这时除非使用雨淋系统)。笔者认为，可在中庭共享空间以外不超过12m的商业空间及环廊设火灾自动报警和自动喷水灭火系统，采用普通吊顶式喷头：中庭设自动喷水灭火系统，采用快速响应喷头，其值不大于50：在中庭的每部自动扶梯的底部也设置了快速响应喷头。另外，从中庭火灾的实例分析及中庭火灾的危害性来看，在中庭内设置火灾自动报警系统是有必要的，根据中庭火灾烟气流动特性来指导火灾自动报警系统的设计是科学合理的。
　　
　　6、中庭建筑的结构保护
　　
　　除了要对建筑整体作统一的防火设计外，还应充分考虑中庭结构本身的消防安全，中庭结构构件主要承受的是采光玻璃，对其所需的耐火极限应根据中庭在建筑物中的位置，中庭内火灾荷载的大小，以及钢结构对主体建筑的影响提出不同的要求。对于中上部就是主体高层建筑的，其钢结构的耐火极限应不小于1.5h(参照楼板的耐火极限要求)，采光玻璃也应为1h以上的防火玻璃，对于展览馆、商场等火灾荷载较大的建筑中的中庭，其钢结构耐火极限应高些，而办公楼、宾馆等建筑的中庭，其钢结构耐火极限要求可降低。长廊式中庭、封闭式中庭，其钢结构可不予保护。
　　
　　7、结语
　　
　　初步探讨了中庭建筑的防火设计问题，对于中庭建筑的建筑特性、火灾危险性进行了分析，对中庭的防排烟设计、平面布局、安垒疏散、消防设施、防火分隔材料和结构保护均进行了分析，对今后中庭建筑设计起到一定作用。

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