建筑总平面设计中消防问题的探索

2022-09-21 16:44:28 来源:写作指导

建筑总平面设计中消防问题的探索

摘要:我国人口基数大,建筑中有人群聚集性较大的特点,一旦建筑总平面设计中消防问题没有得到解决,无论是建筑施工过程还是建筑施工竣工后,出现火灾带来的后果都是不堪设想的。所以,建筑总平面设计中科学合理地开展消防设计已成为建筑工作设计、建筑施工作业顺利开展的重要前提,更是建筑物火灾预防的重点。文章在归纳总结火灾常规特点和建筑总平面设计中消防设计重要性的基础上,探索了建筑总平面设计中常见的消防问题的处理措施。

关键词:建筑总平面设计;消防问题;消防设计

建筑工程是一项涉及学科广、技术多、项目杂的系统性工程,建筑总平面设计面临的情况更加复杂。具体来说,在建筑工程施工全过程中,建筑总平面的设计是非常重要的,是保证施工顺利开展的前提,也是保障施工安全的基础。其中,消防问题是建筑施工总平面设计中最为主要的问题,是建筑总平面设计的关键内容,更是建筑工程竣工验收中重点关注的内容。最为重要的是,建筑总平面设计图还对消防车通道、人员疏散、登高扑救及火灾阻断等有着重要影响。因此,探索建筑总平面设计中常见的消防问题对于保障建筑施工安全、推进建筑施工进度、实现建筑施工顺利验收以及保障建筑安全等有着重要的意义。

1建筑火灾的特点

建筑工程涉及的内容往往较为复杂,使用的建筑材料和装修材料中木材、纤维等是常见的可燃物。现代建筑中往往还包含大量棉织品、布制品等,这些物品也易成为引发火灾的可燃物[1]。另外,建筑中具有大量电气线路与设备,不仅会进一步加剧火灾燃烧,且老化、损坏的电气线路与设备在运行过程中还可能因为产生电火花而引发火灾。其次,现代建筑为了保证容纳人口的总量,在设计中普遍具有内部空间结构复杂、面积偏小以及紧凑性较高的特点,一旦发生火灾,小空间内的火势会快速蔓延,而大量可燃物也会为火势蔓延提供条件。现代建筑总平面设计中的楼梯间、电梯井、管道井、风道或电缆井等竖向井道多,如果防火分隔处理不好,这些竖井就会成为一个个高耸的“烟囱”,使烟气在竖井内的垂直扩散速度大大提高,极易在短时间内形成立体火灾[2]。建筑发生火灾后要想及时、有效地疏散人员难度较大。首先,层数多、楼层高意味着人员疏散到地面或其他安全场所需要花费大量时间。而且在发生火灾后,电梯往往不能使用,通过楼梯进行疏散花费的时间极长。其次,人员集中影响疏散难度。现代建筑中人员数量多,而内部空间的平面面积并不大。一旦发生火灾,大量人员涌向楼梯口,很容易出现拥挤情况,反而影响正常疏散。疏导、管理、控制不当还可能造成踩踏事件。另一方面,烟气与火势影响疏散。建筑物发生火灾后,烟气与火势很容易窜入楼梯间,不仅会影响可见度,还可能导致人群持续吸入烟雾窒息,严重影响人群的正常、有序疏散。

2建筑总平面设计中消防设计的重要性

近年来,火灾事故频繁发生,不仅给人们的生命安全带来威胁,也给人们的财产造成损失[3]。鉴于现代建筑火灾可燃物多、蔓延速度快、人员疏散困难以及扑救困难等特点,建筑总平面设计中消防设计已然成为现代建筑总平面设计、施工和管理的要点[4]。尤其是随着我国现代建筑行业的发展,各种创新化、现代化、艺术化的建筑不断出现,风格迥异的建筑物对建筑消防设计提出了更高要求。根据我国《建筑设计防火规范》(GB50016—2014)的相关内容来看,科学、合理地开展建筑总平面设计中的消防设计工作,既要凸显节约用地特色,又要满足消防安全。此外,建筑总平面设计中消防设计涉及消防车道、防火间距、消防登高作业面等内容。因此,现代建筑设计中,消防设计始终是核心,建筑总平面设计中消防问题的处理极大程度地依赖于建筑平面设计中的消防设计[5]。根据现阶段我国大部分建筑物消防隐患出现引发火灾的实际案例来看,很多老旧小区的人口集中程度较高,而且老旧小区由于修建时间早,在消防方面的考虑并不充足,如没有消防通道、楼道狭窄、没有电梯或楼内结构复杂等,这些都会大大提高火灾事故的发生概率。不仅如此,老小区的防火条件也比较差,单元楼内很少配备灭火器,缺乏自动喷淋系统,也没有报警装置。这样一来,很难第一时间发现火灾并进行处理,容易导致火灾范围扩大,造成较为严重的损失。因此,现代建筑建设施工前,科学合理地进行防火减灾规划,结合建筑人口集中程度以及建筑周边环境分析在建筑总平面中实施消防设计,对于推动现代建筑设计质量提高有着重要价值,且有效防范了火灾事故的发生以及火灾事故的扩散。

3建筑总平面设计中常见的消防问题的处理

3.1建筑总平面设计中消防车道的问题

消防车道是消防车进入火灾区域实施消防工作的重要路径,消防安全技术标准对于消防车道的承载力、车道尺寸、车道净高等均有明确规定。因此,在建筑总平面设计过程中,建筑物所处区域的道路必须按照消防车道的规范规定进行设计。具体来说,如果建筑物靠近街区,那么建筑总平面设计中道路中心线间的间距不能够超过160m,一旦建筑物沿街长度大于150m,或者建筑物沿街长度超过了220m,消防车道必须设计为穿过建筑物,或者设置为环形的消防车道。针对有天井或者内院属于封闭类型的建筑物,总平面设计中建筑物短边长度一旦大于24m,必须设置可以进入内院或者天井的消防车道[6]。同样,一旦沿街长度大于150m或总长度大于220m,需要在总平面设计中规划穿过建筑物的消防车道。根据《建筑设计防火规范》,消防车道高度和宽度不得低于4m,且这里的宽度和高度指的是“净宽”和“净高”。建筑总平面设计中如果出现一些建筑物沿街面可以设置消防通道,那么在具体设计消防通道的过程中,就需要考虑到结构专业和建筑专业配合进行设计,确保建筑总平面设计中消防车道的设计可以满足施工验收后的使用。此外,受到现代建筑设计节约用地理念的影响,很多建筑总平面设计中建筑物周围通常没有满足建筑消防所需的开阔场地或者扑救面,所以消防车道和建筑物间的距离在设计中必须明确,通常需控制在5m以上,以保障建筑发生火灾后消防车能够通过消防通道进入并且立即开展消防工作[7]。

3.2建筑布局的防火间距设计

3.2.1裙房相连建筑的防火间距设计

裙房相连的建筑在现代建筑中较为普遍,多数将百货店、餐饮店等一些商业服务店作为沿街商业经营性用房,主体部分规划设计为住宅用房。针对裙房相连建筑的防火间距,防火间距设计主要针对的是裙房用于住宅的主体部分。具体来说,裙房相连建筑的防火间距设计重点需要满足火灾扑救要求,以防止火灾蔓延。对于建筑总平面设计而言,防火间距设计过程中需要考虑到火灾蔓延的情况,如“热辐射”“飞火”以及“热对流”等,其中“热辐射”是防火间距设计的重要参考标准。因此,建筑总平面设计中关于裙房相连建筑的防火间距设计过程中,需要将高出裙房的住宅性质主楼当作独立建筑物,两个独立建筑物之间根据《建筑设计防火规范》控制防火间距[8]。

3.2.2中空建筑的防火间距设计

如果建筑总平面设计中建筑中间“空白”形成“空洞”,该类建筑就是通常所说的中空建筑。中空建筑尽管是一个建筑总体,但其“空洞”特征会导致一旦建筑物某一侧发生火灾会对旁边建筑产生“热辐射”影响。所以,针对中空建筑的防火间距设计来说,因其属于一个建筑整体,所以并不存在严格意义的防火间距,但需要设置防火分区,而且为了降低“热辐射”的影响,可以在防火分区中设计防火墙、防火帘等。

3.2.3连廊相连建筑的防火间距设计

现代建筑设计中,连廊相连主体建筑的类型较多,保障了建筑的采光和通风,通常医疗建筑、学校建筑中采用连廊相连建筑设计的较多。但是,学校和医院属于人群密集地,消防设计更为重要。对于连廊相连建筑的防火间距设计主要分为两种。一是敞开式连廊相连的建筑设计,其往往将连廊作为独立的通道,通道中往往不存在较多可燃物,一旦一栋单体建筑发生火灾后,火灾通过敞开式连廊蔓延到另一栋建筑的概率较低,火灾危险系数不大。因此,敞开式连廊相连的建筑不必作为整体建筑考虑,加之各个单体建筑之间的排烟条件良好,按照《建筑设计防火规范》设计防火间距即可。二是封闭式连廊的建筑设计,由于其通风条件不好,而且连廊往往还会设置一些其他功能区域,甚至可能存在可燃物。因此,针对封闭式连廊相连的建筑,每一栋都需要当作单一建筑,不仅需要根据《建筑设计防火规范》进行防火间距设计,而且为了防止出现防火分区超标问题,还应在相应位置设置防火帘、防火墙等。

3.3建筑扑救面设计

《建筑设计防火规范》中对于火灾发生后扑救面的设计有着明确的技术要求,对扑救面范围内的通道、裙房规模等都有相对应的要求。通常,建筑总平面设计中建筑扑救面的设计应保证扑救面范围内没有高大树木、架空线缆、停车场,及干扰火灾消防扑救工作的障碍物。同时,扑救面内可以设计如凹廊、外窗及阳台等及结构,便于消防人员进入建筑物内部,也可用于人群疏散、紧急避难。此外,建筑总平面设计中建筑扑救面范围之内不应出现大面积的玻璃幕墙,避免火灾发生后玻璃幕墙高空掉落,给消防人员工作、人员疏散等造成阻碍。《建筑设计防火规范》中强调,建筑总平面设计中,建筑底边应至少有一个长边作为扑救面,而且扑救面是属于连续布置的。但随着建筑形式越来越多样化,不规则形状的建筑物越来越多,将连续的外立面作为扑救面不仅不可能,甚至会造成部分建筑立面无法登高施救。因此,现代建筑总平面设计中扑救立面可以连续设置或分段设置,可结合灭火实际,在满足功能要求的前提下,尽量连续设置。如果确实因为建筑形态无法满足要求,则需要根据建筑实际情况设置相应的扑救面。

3.4消防车操作场地设计

通常来说,建筑总平面设计中消防车操作场地设计和扑救面设计是相辅相成的。消防车操作场地设计务必建立在建筑总平面设计中扑救面设计完成的基础之上。综合现阶段关于消防车操作场地设计的规范性文件和消防车操作技术要求的内容来看,建筑总平面设计中消防车操作场地的设计还需与消防车道相联系,最好设计在建筑外墙的5~10m,以确保消防车在进行登高工作的时候有一个连续布置的空间。另外,消防控制中心宜在靠近消防登高场地的明显位置设置,且应设置在建筑的首层或负一层,并设置直通室外的出口。消防车操作场地设计应能承受大型消防车辆的载重量,其中设有坡道的登高场地,其坡度不应大于5%。同时,可以利用市政道路作为消防登高场地,其绿化、架空线路、电车网架等设施不得影响消防车的停靠和作业。此外,针对多层民用建筑,特别是人员疏散和消防扑救难度大的人员密集场所,如大型体育馆、会展中心、商场等建筑,也应结合当地实际情况和消防装备情况,考虑结合消防车道同步设计消防扑救面和消防车灭火救援操作场地。

3.5消防设施的设计

通常来说,建筑总平面设计中不会涵盖消防设施设备的内容。但随着现代建筑的不断发展,尤其是建筑总平面设计中消防设计的逐步成熟,消防设施在建筑总平面设计中的价值也非常重要。对于建筑物整体而言,传统的消防栓、水龙头等防火设施设备可以准确有效且及时地控制小面积火灾灾情,但却难以与现代建筑设计提出的防火需求相适应。因此,建筑总平面设计中务必充分结合建筑防火分区设计、建筑扑救面设计、建筑防火间距设计以及消防车车道和操作平面设计,将《建筑设计防火规范》作为消防设施设备设计的指导纲要,逐步将消防设施设备纳入其中。这样,在建筑总平面设计中,消防设施设备就能够清晰地呈现出来,能够确保消防设施设备的设计与其他消防设计联动起来。一旦发生火灾后,现场消防工作在浓烟迷雾、火势较大的情况下也能根据建筑总平面设计图获得消防设施的信息和位置,一旦火势得到控制就能结合消防设施进行快速化消防作业。例如,建筑消防总设计图中,为有效预防火灾事故、避免火灾事故出现后的火势蔓延,消防设计要求火灾安全通道应与室外相互联系,火灾安全通道以及火灾避难所的高度也必须在消防云梯能达到的高度之内,通常控制在15层以下,这样能够及时解救被困人员。此外,设计安全避难所,能够有效隔离内部空间,并且也能避免在发生火灾后产生的巨大浓烟对人们的生命安全造成影响。

4结语

消防安全和建筑总体相辅相成,二者对人身财产安全具有重要影响。无论是安全事故还是火灾事故,都会对人们的生命财产造成威胁,而且火灾造成的后果往往是不可逆的。在城市化发展过程中和建筑施工现代化过程中,建筑施工往往将建筑总平面设计和消防问题联动起来。在加强建筑总平面设计优化时,解决建筑消防中出现的问题,改善消防设计,全面加强建筑消防总平面设计中的消防设计,确保消防施工符合要求、质量达标,促进建筑施工防火问题工作得到落实。因此,建筑总平面设计人员需要掌握行业消防设施设计规范,积极学习新技术,了解新材料性能,致力于提高建筑消防设计水平。同时,建筑总平面设计过程中,要想更好地处理消防问题,还需要认识到建筑火灾的常见特点,并从消防通道设计、建筑防火间距设计、建筑扑救面设计、及消防车操作场地设计等维度进行优化,进而推动建筑防火设计朝着高标准、高水平和高安全系数发展。

作者:朱璐 单位:贵州经贸职业技术学院讲师