大型商业建筑结构的防火设计和施工分析
来源:用户上传
作者:
摘要：为了适应经济的发展，满足现代的建筑形势的需要，建筑技术的必须进一步提高。随着大型的商业综合场所的不断出现，大型的商业建筑的防火设计等级要求越来越高，也越来越复杂，这是我们面临的新问题。本文针对大型商业建筑的防火设计和自身特有的特点，通过对火灾特性的分析，指出存在的问题并从施工设计的角度进行分析，以求最大限度的满足现代建筑结构的防火设计要求，确保建筑设计的安全性。
关键字：建筑结构；缺陷；施工分析
一、大型商业建筑结构的特点
大型商业建筑的出现是现代城市经济快速发展的产物，经济的发展使综合性的商业建筑成为商业活动的中心。综合性的商业活动中心决定了大型商业建筑具有以下特点：
1、总体上而言综合性的商业建筑层数一般不会太高，但从空间分布上来说确是比较大的。
2、大多数采用钢的建筑结构。因为钢造价低，抗震性能好，施工周期短等特点，受到商家的一致认可。
3、大多采用无窗结构或固定窗结构。这种结构既可以满足建筑本身造型的需要，也方便在室外设置大型的平面广告，另外采用整体实墙或固定窗，可以达到调节内部空气质量和节约能源的效果。
4、综合性场所由于各种功能的卖场和娱乐场所同时具备，路线穿插，安全出口不容易被找到，导致疏散路线的导向性不足
5、可燃性物品在内部分布较多，加之流动人员较多，一般而言商业场所人数达几千的是很常见的情况，对商场内部结构不够熟悉等都会导致疏散得难度增加。
二、大型建筑防火设计的缺陷
1、防火分区达不到建筑防火规范的要求
在建筑物发生火灾时，防火分区可以在一定范围内有效地控制火势，还可以为人员的疏散和消防扑救提供时间。所以建筑防火规范对防火分区的要求非常严，为了达到要求标准，设计中常见的防火分隔措施有防火墙、防火门、防火卷帘等，虽然可以增强建筑物的安全性能，但是却不能更好的发挥建筑物的使用功能，在科学合理等方面都存在一些缺陷和弊端。比如大型展览场馆，首先就是展区的面积受到固定隔断的限制，其次，必须设立火灾自动报警系统，系统复杂程度越高，环节就越多，为了更好的发挥防火分隔的作用，防火分隔就越细化，这样看来，在满足建筑设计防火规范的要求和实现建筑物的使用功能这两个方面就必然会发生冲突。
2、流动人员多，不便于疏散
大型综合场所往往流动人员很多，即便是空间很大仍然显得拥挤，在紧急情况下由于各方面原因造成疏散难度加大，如人们对紧急出口、消防设施不了解等等，中庭式建筑尤其注意，采用防火卷帘等防火分隔设施进行分隔弊端很多，由于防火卷帘等设施的一系列下放行为，会加剧人们的恐慌心理，更容易造成拥挤和踩踏。
3、普通的消防设施的作用无法发挥
根据GB50116―98《火灾自动报警系统设计规范》和GB50084―2001《自动喷水灭火系统设计规范》的要求，如果采用点型感烟探测器、闭式自动喷水灭火系统，对于大型综合商业场所是无法发挥作用的，因为上述设施的最大设置高度分别为12米、8米，这样的设施在失火时，根本无法有效的发挥防控作用。
4、重视烟气造成的危害性
对于大型空间建筑而言，以热对流形成的热风压、火风压、烟囱效应的影响，形成烟气具有层化高度分布、快速下降、烟气层温度低等特点，造成了快速的火灾蔓延趋势，加剧了建筑内的烟气产生的危害性。
三、建筑防火的施工分析
1、大型综合建筑防火分区的合理设置和划分
在最短的时间把建筑物的火势控制在最小的区域内，防止火势进一步向水平方向或垂直方向的蔓延。现行的消防技术规范防火分区主要分为两种：水平划分和竖向划分。大型综合性建筑与其它建筑的不同之处主要体现在其功能要求上，为控制火势扩散的速度，首要问题就是如何对空间的防火分区进行科学合理的设置和划分。
防火分区的水平划分。根据《高层民用建筑设计防火规范》中规定：高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时， 地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000m2，地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000m2。《建筑设计防火规范》规定：一、二级耐火等级建筑防火分区最大允许建筑面积为2500m2，当设自动灭火系统时可扩大一倍，展览建筑的展厅，其防火分区最大允许建筑面积可适当放宽，当设在单层建筑或建筑首层，且按规范设置有自动喷水灭火系统、排烟设施和火灾自动报警系统，内部装修设计符合《建筑内部装修设计防火规范》的有关规定时不应大于10000m2。防火分区的划分在采用防火墙确有困难的情况下，可用特级防火卷帘、普通防火卷帘加冷却水幕或单独设置防火分隔水幕进行分隔，防火墙必须同其它部位相通时须设甲级防火门、窗或相当于防火墙耐火极限的防火卷帘。
防火分区的竖向划分。大型空间建筑通常情况下都会具备上下层连通的中庭、自动扶梯、走廊等开口部位，在没有采取防火分隔措施时，可以将中庭视为一个防火分区，成为一个竖向的防火分区。竖向防火分区的划分也应该符合规范种有关最大允许建筑面积的规定。水平和竖向这两张防火分区划分方法并不是单纯的独立的，而是相互补充和联系的，如竖向防火分区划分总面积叠加，超过了国家规范允许的最大建筑面积，就必须利用水平防火分区的划分，即在开口部位设置防火卷帘或水幕加以隔离，用不燃烧体将管道井封隔等措施。
2、采取安全的疏散措施，及时有效的疏散人员
大型空间建筑一般都具有面积广、容量大、人员密集等特点，因此，火灾事故发生时，很容易造成人员的伤亡情况。因此，对这类建筑来说，安全疏散设计和建筑防火性能化设计就显得十分的重要。安全疏散设计，首先应该考虑的是安全疏散的时间。影响疏散人员所用时间的因素有很多，但主要与建筑内人员的多少、物品的多少和摆放、疏散通道的便利性、火灾发生时产生的烟气状况等因素有关。建筑防火性能化的设计方案，要根据建筑物本身的建筑构造特点和人员的分布情况，充分考虑要影响疏散人员的各种不利因素，结合防排烟的措施和火灾模拟的最终结果，估算在最不利的条件下，各防火分区、防烟分区人员疏散需要的时间、建筑物本身提供的疏散时间以及疏散通道的空间大小，为设计最优人员疏散方案提供有利的参考依据。一般地说，人员密度与疏散时间和难度成正比。火灾产生的大量有毒烟气，也会影响到对人员的疏散。同时，不少的大型空间建筑为了方便管理，部分出口在营业时间不开放，人为因素造成的安全出口需求的严重不足，使安全疏散能力大大折扣。因此，对大型空间建筑结构应参照国家有关的消防技术规范，严格控制疏散指标，同时督促建筑商场内部彻底的执行。
3、安装与大空间场所配套的火灾自动报警探测器
由于大型空间建筑本身结构的特点、烟气构成及其它封闭的空间因素（如空气、粉尘、湿度等）的影响，常规火灾自动报警探测器在大空间场所很难起到有效的作用，因此，必须安装其它能实际发挥作用的有效的探测器类型。
4、大空间排烟系统的性能化设计
由于大空间场所的特点，防烟分隔不太现实，按照传统的换气次数来确定排烟系统的设置就显得过时了，而美国在20世纪90年代这种设计方法就已经退出了。目前我国已经出现了中庭排烟性能设计的有效方案，而不再采用按换气次数来确定排烟系统的设置这种相对简单的设计，随着消防性能化设计的不断发展，排烟系统的设计向合理性的方向发展。
结论：
进行大型商业建筑的防火设计和施工分析，必须从建筑本身的特点出发，同时严格按照现有的国家的法律法规，对建筑防火加以规范，从根本上保证建筑的安全性能。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-595280.htm
