关于建筑消防性能化设计的几点建议

关键词：建筑消防结构防烟疏散率预警 

随着国民经济的不断发展，城市建设日新月异，建筑物如雨后春笋矗立于城市之中。在人民生活水平不断提高的今天，对保障建筑消防安全提出了更高的要求。因为我们清醒的认识到潜伏在我们身边的火灾隐患，以及灾难造成的残酷后果。因此对于建筑消防性能的提升，被提上了日程。 

一、优化建筑整体结构 

不同地区对建筑内结构消防的要求多种多样。但多数建筑规范都是采用很简单的方法，所有建议都可从数据表中获得，这些建筑中真正的火灾危险等级尚未被正确认识。 

在建筑分析设计中，要求结构消防要根据建筑内“真实的”火场内情景来设计，也就是设计时要考虑到可能会发生的“最坏”火灾场景。还有一些工程工具可以用来确定“最坏可能的”火灾对建筑结构的影响。用这种分析方法也能确定结构的消防要求建筑实际的保护能力需要试验来检验，这个试验包括按照标准iso 温度曲线对试验单元进行加热。iso 温度曲线不受火灾荷载、结构材料、建筑的几何尺寸和防火分区的通风等因素的影响。这纯粹是一个用于标准试验的通用温度曲线。 

在建筑设计中，应根据建筑物不同的使用性质、采用结构类不同等因素，尽量布置环形走道、双向走道或无尽端房间的走道、“人”字型走道等。这样布置交通的优点是：既方便使用，又能在火灾时迅速疏散人群。现举有代表性的建筑住宅、办公建筑、旅馆实例如下：建筑住宅，一般采用无尽端房间的内廊式或外廊式走道，对于塔式住宅，它的特点是以电梯、楼梯和公共走道组成一个相对平面的核心，所有的住户都分布在这个核心的四周。这种平面形式布置紧凑，既方便使用，又能在火灾时紧急疏散。办公和旅馆建筑，凡是采用大空间办公室的，大多数采用的是环形走道或双向走道。 

另外在建筑中，为了美观往往设置吊顶，隐藏结构梁和各种专业管道。而走道通常是各种管道集中存在的地方，特别是设置集中空调的建筑，结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使得设有吊顶的走道净空降低。由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种连接方法不符合配水支管允许设置的喷头数量（≤8 个）的规定，其次在走道内设置的自喷配水管往往管径太大，它缺少接小管径喷头的管件，在安装上也有弊病。所以，走道内的喷头应该从配水支管上连接出去为宜，在管线的布置上应与暖通、电力专业紧密配合。 

二、完善防排烟设施 

近几年来，火灾事故频繁发生，群死群伤事故也时有发生，给国家和人民生命财产造成了极大的损失。据资料显示，在各类火灾事故中，绝大部分的人员伤亡都是由于烟气窒息、中毒，不能及时安全疏散所致。从这些火灾事例足见防排烟在建筑消防安全中的重要地位。当务之急应该做到火灾发生时及时排除烟气并且有效防止烟气进入安全疏散通道，保证人员在较好的能见度下进行安全疏散，同时使消防人员能有效的开展灭火救援工作，最大限度地减少民用建筑火灾事故中的人员伤亡。目前，由于部分设计、施工人员对国家规范标准不了解，导致在防烟设计、施工上存在一些缺陷，使得工程在设计、施工中存在一些明显的火灾隐患。 

火灾发生时烟气蔓延扩散的主要通道是楼梯井或电梯井，因为他们直接贯穿建筑的所有楼层。烟气扩散主要是由于“烟囱效应”。烟囱效应是由于内外气候条件不同引起烟气向上(冬季)或向下(夏季)运动，直到达到一中性平面，然后烟气开始横向扩散。所以，必须设法阻止产生“烟囱效应”，使烟气从着火楼层扩散到楼梯井或电梯井，否则就会影响人员疏散并影响扩散到其他楼层。 

根据《高层民用建筑设计防火规范》规定：不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置独立的机械加压送风的防烟设施，其不具备自然排烟条件的前室可以利用楼梯间送风的余压达到规范要求，无需再设置正压送风，从而满足经济合理要求。许多设计人员或施工人员，在实际的工程中都忘了在楼梯与前室之间设计、安装余压阀，导致实际上楼梯间的风压过大，无法进入前室，影响到疏散效率，这是前室只靠楼梯防火门的缝隙漏风，风压又不足而造成的结果。 

另外，需要正确安装排烟阀的位置。很多施工人员对排烟阀的作用不理解，认为与送风阀无异，造成排烟阀经常被安装在墙面的正中央。其实排烟口的设计、安装是有明确要求的，如排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5 米，设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0 米。 

三、加大提高疏散效率 

保证生命安全是建筑规范最根本的目的。建筑设计要求最基本需要达到在发生紧急情况(如火灾)时，人员能够安全撤离。这对建筑提出了严峻的挑战，因为建筑中人员众多，且撤离时要经过垂直方向的较长距离。 

一般建筑的疏散方法大多都是遵循“同时疏散”的原则。利用此原则，楼梯就要设计得足够宽，以便于所有人员都能同时撤离。现在已发现，对于内有大量人员的建筑，采用“同时疏散”是行不通的。所以就出现了“阶段疏散”系统，也就是在火灾事故中分不同的阶段进行疏散。要利用好消防电梯。在设计电梯时必须考虑到，应急电梯的控制程序必须达到这样的要求：火灾警报一旦启动，可以及时确定是哪一部电梯。这种设计系统要考虑到增压、电梯前厅的分隔、建筑管理和出口设置等许多基本问题。 

另外，设置建筑避难层（间）是十分必要的。设置避难层（间）是保障建筑内人员在火灾时安全脱险的一项有效的措施。在人员众多的建筑中，紧急疏散是个大问题。设置避难层（间），既可以基本满足安全疏散需要，又能节约投资，缩小设置范围。设置避难层（间）的歧视高度，主要与当地拥有消防登高车的作业高度和消防队员能承受的最大体力消耗等因素有关。 

四、充分利用预警系统 

现如今大多数规范都要求建筑物结构要有预先录制的话音报警系统。预警系统就是向建筑内人员主动发出典型的报警系统，它包括电铃信号、自动音响信号、自动记录信息和文本信息、手持音响报警信号和可见光信号等。但是，仍然有许多国家地区对报警系统的要求不高，设置非常简单。按照基本规范，只要在靠近防火分隔的疏散楼梯内有警铃就足够了。但是这种系统可能存在一些安全方面的隐患，因为人员的响应时间会很长，警报的可知度也无法保证，再加上人员可能对建筑情况和疏散路线不熟悉以及一些不知晓有关信息。因此采用简单报警系统的建筑物，想要实现很快的疏散和控制疏散过程是不可能完成的任务。 

因为建筑主要用于居住办公，所以里面的人员相对较多，疏散时排队等候的时间要超过实际行走的时间。发生火灾时，人们撤离火场的时间取决于到楼梯的距离和人员行走的速度。应根据指令性建筑规范限制人员到楼梯间的距离，以保证人员在非保护区内的距离不要太长。如果依据基本原则和模型对烟气运动和结构火灾特性进行设计计算，这样其实对整个疏散时间的预测就更加不准确，主要需要主观量假设才能对其界定。现在各国已经出现了先进的人员疏散模型系统，这样用它来确定疏散时间会相对更准确些。 

五、结语 

总而言之，随着建筑的不断复杂化以及消防技术的不断多样化，采用性能化设计的压力越来越大，这就使发展更好的消防安全工程教育变得尤为重要。另外，建筑消防设计是一个持续性的课题，因此要尽可能的保证国家和人民的生命和财产安全。这些不断出现的新的问题和不断开发的新功能，有待建筑设计人员和消防专业人士做进一步的探讨和研究。