浅谈大空间建筑性能化防火设计

【摘要】大空间建筑较一般建筑具有结构更为复杂与空间跨度更大的特点，巨大的人口密度使得防火问题成为其重点问题。本文从大空间建筑及其火灾特性着手，对其性能化防火设计方案进行探讨。

【关键词】大空间建筑；火灾特性；性能化设计

大空间建筑为人们创造出开阔舒适的室内环境，并具有针对性强的功能，推动了经济的发展。然而，大空间建筑最为突出的安全问题则表现为火灾问题。近年我国许多重大火灾事故都与大空间建筑有紧密的联系，大空间建筑防火设计问题是社会普遍关注的问题。为了保证大空间建筑的安全使用，保护人民的生命财产安全，还必须加强对大空间建筑性能化防火设计研究并加以实施。

一、大空间建筑及其火灾特性概述

大空间建筑是由新技术和新材料结合筑成的内部空间非常大的建筑物，其根据建筑物的空间特性可以分为占地面积很大但不高的大空间建筑、占地面积巨大且很高的大空间建筑及占地面积一般但很高的大面积建筑。诸如体育馆、大型商场、展览馆、大型仓库等都是大空间建筑的范畴。

二、大空间建筑性能化防火设计的实施

1.大空间建筑性能化防火设计理论

大空间建筑性能化防火设计是以消防安全工程学为理论指导，在综合考虑大空间建筑的功能、结构、火灾荷载、环境条件及火灾本身发生的规律等因素基础上利用消防安全工程学的方法程序进行的防火设计。性能化防火设计实现了大空间建筑防火安全目标与火灾损失目标的良好统一，是目前对于大空间建筑防火的最为先进的技术之一。具体而言，大空间建筑性能化防火设计的内容主要包含：确定防火安全具体内容及安全总体目标和性能指标、建立火灾场景模型、设定火灾发展的增长因子极其时间与热释放速率、建立人员疏散熟知模型、制定涉及方案并进行评估等。

2.大空间逐渐性能化防火设计重点考虑的问题

（1）防火分区设计要求

防火分区的科学设计对于大空间建筑防火而言，能在较短的时间内控制空间内的火势区域，最大限度的降低火灾带来的损失。大空间建筑拥有较大的内部空间，需要将水平和垂直方向两种防火分区划分方式进行结合使用。例如，可以利用防火卷帘、分隔水幕等代替防火墙，既能达到防火隔离的效果，又不影响大空间的视觉美感及功能发挥；又如，可以在建筑内设有上下层连通的中庭和自动扶梯、走廊等开口部位，进行竖向的防火分区，即在连通层两侧依次划分水平向防火分区，利用到位置优势简便可行的划分出防火分区，是科学的防火分区设计方案。

（2）防火灭火设施设计要求

大空间建筑具有比一般建筑更大的空间规模与功能，只有配置功能强大、覆盖范围广的防火灭火设施才能达到保障大空间建筑安全及人员安全的目的。大空间建筑要从如下三个方面做好防火灭火设施配置的设计工作：第一，设置科学的且高性能的火灾探测报警系统。用于建筑的火灾自动报警系统有许多，火焰探测器、图像火灾探测器及红外光束线型感烟探测器等都是应用较广的火灾探测报警系统，这些探测报警系统都具有探测距离大、灵敏度强的特点，不同大空间建筑防火设计方案中应依据其建筑的实际情况进行选择。第二，设置与大空间建筑场所火灾特点及空间结构、环境条件相适应的给水灭火系统。传统的闭式喷水灭火系统能有效控制火灾增长，并降低屋面温度，但对于结构形式极为复杂的大空间建筑而言，则容易造成动作滞后、灭火效果不佳的状况。自动消防炮系统成为时下大空间建筑给水灭火系统的最理想选择，其科学的自动化装置能高效快速的扑灭火灾，化解安全隐患。第三，设置适应大空间建筑功能及美观性的防烟排烟系统。在大空间建筑内设置防烟分区，要综合考虑火灾荷载类型、分布等内部因素及所处地理环境及大气运动等外部因素，进行蓄烟池的设计。通常情况下，宜将自然排烟与机械排烟方式加以结合，利用建筑顶部开窗及较高侧窗进行自然排烟，利用风机等机械排烟系统进行机械自动排烟，能达到大空间建筑防烟排烟的最佳效果。

（3）人员安全疏散设计要求

大空间建筑通常都聚集了众多人口，人员密度非常大，科学设置其人流安全疏散通道尤为重要，一旦火灾发生，人员能通过安全疏散通道脱离火灾现场，减少群死群上事故的发生。为此，需要利用消防工程学中的模拟分析方法，根据大空间建筑特点及人员分布规律来计算出人流流动速度、火势蔓延时间、烟气温度及毒性和流动速度等数据，进而计算和评估出火灾的危险性和人员安全疏散所需的时间，这样才能确定好最佳的人员安全疏散路线与距离，充分保障人员的生命及财产安全。

（4）综合防火措施涉及要求

大空间建筑性能化防火设计是一项综合系统的工作，仅将防火分区、防火灭火设施、人员安全疏散通道进行叠加是不可能完全避免和解决火灾的发生的，还需从整体上进行综合的防火措施设计。具体而言，需要对大空间建筑的限制起火、发现火灾到初期灭火、安全疏散及救援等各个环节进行综合组织，考虑其一定的冗余度，设计出一个绝对安全的消防系统。笔者认为，应该组合多种防火灭火措施，通过多次试验而对消防设计方案进行等效替代，当然，这需要对消防措施的效能及其之间的关系进行分析，尽可能地实现对各消防资源的优化配置，促进最安全、最合理、最经济的综合消防系统的形成。

三、结语

总之，大空间建筑的性能化防火设计是试下建筑消防设计发展的必然趋势，大空间建筑要做好其性能化防火设计，不同功能区要有针对性的进行防火措施的实施，在不影响其正常功能发挥的情况下提高其防火安全性，减少建筑火灾安全事故发生的可能。

参考文献

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