中庭建筑的防火安全設(shè)計

1、中庭建筑的防火安全設(shè)計 1防排煙設(shè)計中庭的防排煙設(shè)計是一個比較復(fù)雜的問題，檢驗防排煙系統(tǒng)能否及時、有效的防排煙，必須滿足以下的目的：（1）在人員撤離所需時間內(nèi)，利用排煙設(shè)施保持大容量空間建筑出口的有序環(huán)境；（2）控制并減少煙在著火區(qū)向附近空間擴(kuò)散；（3）在著火區(qū)外提供有利條件，使之有助于消防人員進(jìn)行搜索和救援行動，及探明和控制火勢；（4）保護(hù)生命和財產(chǎn)的損失；（5）火災(zāi)發(fā)生后使煙散去?；谏鲜瞿康?，對于那些通過中庭連接的樓層，最重要的一點是確保人們從各層之間向有保護(hù)的疏散通道（前室、樓梯間）疏散時煙和熱控制在人們所能忍受的范圍內(nèi)，中庭建筑火災(zāi)時煙的生成和流出分為幾個階段，著火房間發(fā)生的火災(zāi)，經(jīng)

2、開口向中庭等相鄰空間流動，或在中庭底層發(fā)生火災(zāi)，煙氣向上部流動；煙氣在流動過程中卷吸周圍空氣在火焰上方升起，形成煙柱。根據(jù)煙氣的流動特征，我們可以對中庭的控制采取以下幾種方法:（1）利用中庭頂部的排煙設(shè)施，將煙層保持在與中庭相通的最高居住面上部，稱之為對流貫穿式排煙法；（2）利用擋煙垂壁等輔助設(shè)施形成貯煙倉，將起火層產(chǎn)生的煙氣就地排除，阻止煙氣進(jìn)入中庭，稱之為起火間排煙法；（3）將煙氣引入中庭四周的回廊（或陽臺），回廊與中庭之間設(shè)置擋煙垂壁，將回廊作為貯煙倉，利用回廊內(nèi)的排煙系統(tǒng)，將煙氣排除，稱之為回廊排煙法；（4）對于高度較高，或?qū)訑?shù)較多的中庭，下面幾層中采用對流貫穿式排煙，使煙層的高度符合

3、這幾層的疏散要求，上面幾層中庭采用擋煙垂壁，使煙氣不侵入上面幾層的中庭，稱之為混合排煙法。（5）對于高度較低或?qū)訑?shù)較少的中庭，可以借助室內(nèi)外氣體溫度差引起的熱壓作用和室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓作用而形成的室內(nèi)煙氣和室外空氣的對流運動進(jìn)行排煙，稱之為自然排煙法；上述中庭的排煙方法其適用條件有所不同，我們根據(jù)其中庭形式的不同區(qū)別對待。1.1對流貫穿式排煙法對流貫穿式排煙法由于其對中庭建筑的輔助要求最少，因此是比較理想的方法。但對其使用卻有條件上的限制，根據(jù)國外資料表明，第一、當(dāng)煙氣質(zhì)量流量達(dá)到150200kg/s時，煙氣控制系統(tǒng)將不再具有實用價值；第二、如果煙氣卷吸冷空氣使熱量損失較大，煙層會出現(xiàn)比預(yù)想的

4、高度低很多的情況，實驗數(shù)據(jù)顯示當(dāng)煙氣比周圍環(huán)境溫度僅1520時，利用自然和機(jī)械排煙系統(tǒng)排煙都將是無效的，因此理想的煙層應(yīng)保持較高溫。1.2起火間排煙法由于對流貫穿式排煙對于三層以上的中庭已經(jīng)受到限制，因此一些層數(shù)多，沿中庭四周布置的大型商業(yè)廳可以采用起火間排煙法，將煙氣控制在起火間內(nèi)，防止向其它區(qū)域擴(kuò)散，可采用設(shè)于火災(zāi)區(qū)域內(nèi)的專用排煙設(shè)備，也可以與通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)兼用。向中庭敞開部分應(yīng)設(shè)置固定擋煙垂壁或由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動的活動式擋煙垂壁，擋煙垂壁的設(shè)置應(yīng)使煙層的底部不低于垂壁的底部，防煙分區(qū)可選擇在2000左右，煙氣的形式按軸對稱煙縷確定。1.3回廊排煙法對于中庭建筑中常見購物中心，這類中庭

5、四周布置許多單元商店，每個店的面積較小，如果每個商店均要設(shè)置排煙設(shè)備是非常困難的，而且絕對是不經(jīng)濟(jì)的，因為排煙系統(tǒng)要運用于每一個店，甚至是小店鋪，才能保護(hù)整個建筑，況且排煙系統(tǒng)的控制又很復(fù)雜。如果火災(zāi)在著火間形成，煙氣將經(jīng)過房間開口流入回廊，再向中庭擴(kuò)散。為了防止煙氣涌入中庭，應(yīng)該在回廊將煙氣排除，因此回廊邊緣設(shè)置擋煙垂壁，利用回廊作為“貯煙倉”，回廊內(nèi)的排煙設(shè)備將煙氣排除。1.4混合排煙法對于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，用途廣泛的中庭建筑，可以采用混合排煙法。如常見的一些中庭建筑下面幾層為公共場所，上面幾層為辦公場所，對于此類型的建筑，火災(zāi)時為確保下面公共層人員疏散的安全，可采用混合排煙法，即下部采用對流

6、貫穿式排煙法，使煙層底部的高度維持在人員的居住面之上，而其它的樓層則與中庭封閉起來，封閉的方式可以采用設(shè)置卷簾等防火分隔方法。1.5自然排煙法它利用高溫?zé)煔夥e聚在開敞的最高部位這一特點，在中庭的頂部設(shè)置面積大于中庭地面面積5%的天窗或高側(cè)窗，統(tǒng)一將煙氣排至室外。但這種排煙方法對中庭的高度有一定的限制，一般在25層之間。當(dāng)中庭高度過高時，由于火災(zāi)初期煙氣溫度較低，煙氣在上升過程中遇冷（如受空調(diào)影響等）而使其密度加大。當(dāng)熱煙氣流到與其密度相等的空氣高度時便轉(zhuǎn)由水平方向擴(kuò)展并隨著溫度的降低還會下降，使得煙氣無法從頂部高窗排到室外。因此，對于使用性質(zhì)極為重要的建筑在投資條件許可的情況下，雖然具有開啟外

7、窗的自然排煙條件，仍應(yīng)采用可靠的機(jī)械防煙裝置。1.6排煙系統(tǒng)的補風(fēng)要有效地進(jìn)行中庭的排煙，必須考慮補風(fēng)，以替換被排放出去的煙氣，補風(fēng)量應(yīng)不小于排煙量的70%，補充的空氣可以采用自然的補風(fēng)系統(tǒng)，如果可利用的進(jìn)風(fēng)口面積有限，可以考慮設(shè)置機(jī)械的補風(fēng)系統(tǒng)。補風(fēng)系統(tǒng)通過安全門入口的風(fēng)速必需小于5m/s，以避免對這些出口疏散的人群造成傷害，補風(fēng)口設(shè)于下部，補充的空氣必須低于煙層，排煙時應(yīng)采用相鄰防煙分區(qū)補風(fēng)，但補風(fēng)口應(yīng)遠(yuǎn)離排煙口，補風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)與排煙系統(tǒng)聯(lián)動起來。2防火分隔措施在中庭建筑中開敞式中庭的火災(zāi)危險性最大，根據(jù)國內(nèi)有關(guān)中庭防火設(shè)計規(guī)定并結(jié)合本人在學(xué)習(xí)中的體會，當(dāng)中庭上下層連通的面積超過一個防火分區(qū)時

8、，應(yīng)采取以下的設(shè)計。2.1中庭回廊的防火設(shè)計中庭的每層回廊要設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)。對于中庭較高的回廊還應(yīng)設(shè)防火卷簾。2.2房間，過廳等處的防火分隔對于房間與中庭回廊相通的門窗應(yīng)是能夠自行關(guān)閉的乙級防火門窗，而與中庭相通的過廳、通道則要設(shè)乙級防火門或耐火極限大于3小時的防火卷簾。在一些要求不占空間、不影響建筑裝潢的防火分隔設(shè)計中可以使用防火卷簾。卷簾平時收藏在吊頂上，發(fā)生火災(zāi)時可以自動或手動降下隔斷火焰，若采用防火防煙卷簾還可以起到防火隔煙的雙重功能。2.3水幕系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用對于人員較多，設(shè)置防火卷簾會影響人員疏散的回廊等處可采用水幕系統(tǒng)。對水幕系統(tǒng)的設(shè)計要求是一定要形成水幕帶

9、，其有效寬度不應(yīng)小于6m，噴頭布置不少于3排，噴頭的供水強(qiáng)度為2-3l/s。水幕系統(tǒng)的啟動可采用自動或手動開啟裝置，確保火災(zāi)發(fā)生時水幕系統(tǒng)起到防火隔煙作用。3安裝雙自動系統(tǒng)在中庭頂蓋及各層走道、房間等部位遍設(shè)感煙探測器和自動噴水滅火系統(tǒng)。感煙探測器應(yīng)與排煙天窗及自動噴水系統(tǒng)聯(lián)動，并且由大樓的消防中心自動或手動控制。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在中庭范圍內(nèi)而煙感器報警后，自動噴水系統(tǒng)就可立即啟動。4中庭鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的保護(hù)除了要對建筑整體作統(tǒng)一的防火設(shè)計外，還應(yīng)充分考慮各種類型中庭結(jié)構(gòu)本身的消防安全。中庭鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要承受的是采光玻璃，對其所需的耐火極限應(yīng)根據(jù)中庭在建筑物中的位置、中庭內(nèi)火災(zāi)荷載的大小、以及鋼結(jié)構(gòu)對主體建筑的影響提出了不同的要求。對于中庭上部就是主體高層建筑的，其鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限應(yīng)不小于1.5小時（參照樓板的耐火極限要求），采光玻璃也應(yīng)為1小時以上的防火玻璃，對于展覽館、商場等火災(zāi)荷載較大的建筑物的中庭，其鋼結(jié)構(gòu)耐火極限應(yīng)更高些，而辦公樓、賓館等建筑的中庭，其鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的要求可適當(dāng)降低，封閉式中庭，其鋼結(jié)構(gòu)可不予保護(hù)。目前常用保護(hù)措施有三種：（1）冷卻法。設(shè)置噴淋系統(tǒng)，火災(zāi)情況下對結(jié)構(gòu)實施冷卻保護(hù)。但對于設(shè)置了噴淋系統(tǒng)保護(hù)的中庭在考慮其應(yīng)具有充分排煙量的同時，還應(yīng)于中