大空间建筑消防设计要点探究

大空间建筑消防设计要点探究

龚斌

龚斌广东省茂名市公安消防局

摘要：就目前我国在建筑空间设计方面所做的工作总体趋势来看，大空间和多功能的建筑设计已成为当下主要的受众对象，同时在为了能够追求更好的空间功用、采光效果和消防安全等方面上也做了极多的文章。大空间建筑的消防设计对于其空间功能的安全使用极为关键，在其设计上稍有所考虑不周密就可能造成诸多关于防火设计的先天性不足，埋下极端的隐患。本文将主要就我国大空间建筑消防设计的要点做深入探讨与分析，旨在能够为提供建筑使用安全提供一些理论帮助。

关键词：大空间建筑；消防安全；设计要点；探究

一、大空间建筑消防设计的特点与火灾危险性

依照我国大空间建筑对使用功能所提出的要求来看，建筑内部单厅的净空高度大于24m或内部面积超过（包括接近的）规范所规定面积即可称之为大空间实体建筑。综合实践经验分析，笔者认为我国的大空间建筑消防设计总体体现的特点有：

（一）空间与面积均较大，接近或超出了规范规定，这样一来就给水平方向和垂直方向的分隔设计加大了一定的难度；

（二）在大空间建筑中往往由“中庭”或“门庭”等空间布置来贯穿于不同楼层，并且在建筑内部也不得不具备如自动扶手电梯等开口设计，在设计较为容易但施工中却往往也会给空间分隔造成极大的困难；

（三）建筑物的内部空间需要如屋顶、吊顶棚和钢制屋架来进行封闭处理，这些方面必然需要提出较为严格的消防防火要求；

（四）再者，在建筑内部空间设计当中还需具有如垃圾道和变形缝等比较容易造成火灾形势蔓延但不可缺少的细节构件，一般在设计与施工当中都将这些构件以不燃材料加以应用。

而普遍存在于大空间建筑消防设计的火灾危险性则在于：

（一）火灾隐患较多。大空间的建筑物通常都是一个具有综合性和多功能性特点的实体结构，空间内部附属的可燃物非常多，从而造成了发生火灾的隐患比较多的事实；

（二）火势蔓延速度快。大空间建筑内部楼层多，如果发生火灾各种内部的垂直通道将起到推助火势蔓延的作用，并且随着火势从下至上，高度增高将致使水平方向的风力加大，进一步增长火势的蔓延；

（三）人员疏散困难。大空间建筑在其使用中人员的流动性比较大，而且由于空间大造成在各个功能空间内人员到达疏散出口的距离也必然会很大，发生火灾时人员想要及时疏散基本上是不可能实现的。另外，由于火灾的烟雾会朝水平和上部方向蔓延发展，这就对疏散人员在行进过程中的视线带来了很大的麻烦；

（四）消防灭火难度极大。此类大空间建筑一旦发生火灾，会因为建筑自身结构造就的高强吹拔能力的原因，在消防灭火方面的工作展开将极其困难。通常情况下，建筑实体会在发生火灾后自动启动火灾报警系统，通过利用系统的联动装置来直接控制自动的和手动的两种灭火系统来进行消防灭火。但是，当火势蔓延急峻状态下很难以保证这一系统会起到什么有效的作用。因此，大空间建筑在发生火灾后在消防灭火方面的难度会非常大。

二、大空间建筑物的消防设计要点分析

（一）消防灭火空间分区的设计实现。

建筑物具有可靠的内部消防灭火防火空间分区是极其具有必要性的，尤其是本文所讲的大空间建筑设计，对于能否限制或预防发生火灾的火势蔓延将对降低人员生命财产损失是十分关键的。在对大空间建筑消防设计中，无论是对于内部空间的水平划分还是垂直划分区域都将超过标准规范所规定的要求。如内室大厅或门厅均贯穿于多个楼层就必然会留置许多的开口。在设计中一旦在防火墙和防火门中出现分隔的问题，即可采用一种相对比较灵活的设计出来方案，如适当提高建筑实体结构的耐火等级，加设一定数量的多层水幕或复合型的防火卷帘装置，而对于一些大型的公共建筑物为了能够确保实体结构的防火可靠性与安全性，可在加设的防火卷帘的两侧布置自动喷淋系统予以加强防火效果。另外，在一些大空间建筑物中我们可以发现在设计中为了能够体现建筑物的美观效果，采取以一种玻璃质地的幕墙和吊顶予以应用，完全忽视了建筑物一旦发生火灾这些玻璃质地材料会因为受到火辐射的烤炙而产生破碎，严重者则造成塌顶，进一步扩大火势的蔓延。笔者就这一“创新”的设计应用给予了否定，并且在关于建筑物内部窗槛墙高度的设计和幕墙与楼板或隔墙处的填缝要求在施工中被忽视的做法也提醒广大设计人员要给予足够地重视。

（二）设置消防自动报警系统。

建筑消防自动报警系统的应用在当前逐步趋于智能化和网络化，在结构与形式方面得到了很大程度的提高，报警精度作为主要的参考系数也实现了非常大的突破。这样一来，对于我国大空间建筑的消防设计就提高了足够可靠的保障。应用如下报警系统即为当下我国建筑较为常见的：（1）红外光束感烟探测系统，红外光束感烟探测系统主要被应用在屋顶结构设置普通的感烟、感温探头或空间高大和普通的探头达不到效果的功能空间，能自动补偿外部环境的变化参数，区分火灾报警和故障，提高了防火测试的准确性和实时光学断面图像火灾；（2）智能火灾探测系统，该系统采用计算机系统的神经网络，自学习和自适应功能，克服了传统产品的适应性和误报率高的缺点，如使用一台摄像机，监控距离可达100米，适合大型机库、展厅等应用，唯一的缺点就是成本太高。

（三）自动化灭火系统设计。

自动灭火系统设计通常采用以下几种形式，即：

（1）雨淋系统。国内一般是通过设计隔膜式水滴雨淋系统，在火灾发生时首先通过火灾自动报警控制器，直接打开隔膜型雨淋阀电磁阀内的压力腔，水快速排水，达到瞬间淋雨的效果，其特点主要是刻像雨大量水滴形成覆盖或隔离的保护区。这种系统的设计利用将大范围适应于火灾火势蔓延快和火力强势的大空间实体建筑。

（2）遥控消防炮系统。本系统主要采用类似于电视监控技术的自动跟踪遥控消防炮灭火系统。系统启动水流量非常大，射程可达七十米以上，远程的有线控制或无线手动控制均可。它主要还是被应用于易燃、易爆的石油化工企业的油库和机场等大空间实体建筑。

（四）防排烟设计。

在特定的建筑空间中，火灾产生的烟气越多，烟气下降的速度越快。烟气的沉降率与火源规模和建筑的面积大小有关。建筑空间越大，其蓄积的烟流越多，沉降的速度就慢。这容易给人产生一种误解——大空间建筑的蓄烟能力强，人员不易受到烟气的侵害。其实不然，根据《建筑防火设计规范》（GB50016-2006）第9.4.2条规定：需设置机械排烟设施且室内净高小于等于6.0m的场所应划分防烟分区。大跨度大空间建筑的净空高度远超过了6m，从而不进行防火分区的划分，一旦发生火灾，产生的烟气将会充斥整个建筑的上空，造成烟雾弥漫的视觉效果。大空间的建筑多采用自然采光，烟雾弥漫不仅降低了火场的能见度阻碍人员疏散，而且会造成逃生人员的恐惧心理，易发生拥挤、踩踏事故。因此，必须采取行之有效的防排烟措施，进行性能化设计，通过计算机模拟火场情景合理选择防排烟方式以及排烟口的设置位置和数量等。

（五）综合性消防防火的设计

所谓综合性的消防防火设计即是将建筑的空间形式、内部结构和设备统一按照标准规范的规定要求进行灵活应用，并有机结合在一起，从而形成一个具有综合防护功能的体系，而对于某些规范要求或规格没有明确定义的术语或条款，可以组织专家予以会晤论证，通过总体考虑与分析，完成一个加固条件，另一条件即可放松要求的“量化”审核过程。这种试行的流程将在我国实际的建筑设计工作中经常被利用到。大空间建筑的防火设计在满足各方面要求后，才能满足消防安全的需要。

三、结束语

随着我国社会经济建设的高速发展，具有大空间、大面积的高层建筑在大城市中的建设如雨后春笋，欣欣向荣。针对这些大空间建筑的消防设计，笔者在上文中主要提到消防设计的特点与火灾危险性，并通过分析对大空间建筑消防设计的要点，旨在能够为我国建筑事业中关于消防设计规范的进一步完善和修订提供具体的参考意见。

参考文献

[1]中华人民共和国公安部《建筑设计防火规范》GB50016-2006[S].

[2]中华人民共和国公安部《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95[S].

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[5]刘卿；大空间建筑及高层建筑水平防火分隔设施的防火设计[J]；攀枝花学院学报：综合版；2005，（01）.