大空间建筑消防设施探讨

——引言（1）

 

近年来随着经济建设的发展和建筑技术的不断进步，一批大空间建筑在全国各地相继投资建设，且有进一步增长的趋势，对于这些大型建筑，如大会堂、体育馆、展览馆、候机厅等，单层建筑面积超大，楼层超高，内部空间不能分隔，其特殊使用的要求使建筑设计方案与现行防火规范相矛盾，套用现行防火设计规范无法解释及确定出完善的防火设计方案，而这类大空间建筑又都存在着危险等级高、火灾水平蔓延速度快的特点，必须在现行规范基础上，借鉴国内外先进技术及新型产品，确定一套可靠的消防设施及设计方案保证其使用安全。

 

按照《自动喷水灭火系统设计规范》6.1.1条闭式喷淋系统设置场所的限制高度为8米，显然，这类大空间建筑不能采用闭式喷淋系统。

 

按照《自动喷水灭火系统设计规范》4.2.5条，具有下列条件之一的场所，应设雨淋系统：

 

1．火灾的水平蔓延速度快，闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域。

 

2．室内净空高度超过本规范6.1.1条的规定，且必须迅速扑救初期火灾。雨淋系统是一种开式自动灭火系统，在发生火灾时，雨淋阀开启后，被保护区域内所有喷头一起喷水。采用雨淋系统能够有效迅速地扑灭燃烧猛烈、蔓延迅速的火灾。然而，对如此大空间的建筑，用水量和水力损失均较大，在系统设计和施工上存在一定困难，而且雨淋系统受火灾探测系统控制，须经确认火灾及火灾具体区域后才启动喷水灭火，导致在火灾和喷水灭火之间增加了一个火灾确认的环节；若采用红外对射探测器，会影响建筑使用功能的灵活性，例如在展览建筑中使用红外对射探测器，悬挂布幔、布标、广告装饰时，会因其遮挡而误报警，且其价格与一般探测器相比又较为昂贵。

 

随着我国国民经济的迅速发展，随着建筑技术和建筑艺术的不断发展，大型建筑和特殊建筑越来越多，要求在建筑结构形式、造型等方面对传统的程式有所突破和创新，新型和大型建筑物的火灾危险性和火灾危害性均有所增大，传统的设计方法和设计规范已较难满足建筑防火设计的需要，严格套用现行规范，往往限制了建筑物的应用功能，也限制了设计人员构思的自由发挥。

 

消防技术的发展，为现代建筑设计提供了新的防火手段。新型防火建筑材料、构件以及消防设备和系统的出现，为建筑防火设计提供了新思路；为增加建筑防火设计方案选择的灵活性和多样性提供了条件。

 

近年来国内一些超大型建筑，在防火设计上都是由省级以上公安消防机构组织专家论证来解决消防上的问题。来自各权威机构的专家们对消防设计中超规范的部分进行技术研讨及论证，在消防安全方面达成共识后，确定出该工程的具体消防设计方案。

 

此种方法，也就是国际上处理此类问题比较流行的设计方法——性能化设计。早在1985年，美国召开的第一次国际火灾安全科学学术讨论会上，正式提出了火灾学（Fire Safety Science）和火灾安全工程学（Fire Safety Engineering）的概念。

 

火灾安全工程学是火灾学、消防工程和系统安全工程密切结合的基础上形成的一门应用性很强的交叉学科，它运用工程学的原理方法，对火灾过程及其影响进行科学的决策分析，它强调从系统安全的高度出发，综合考虑各种因素的影响，研究如何实现建（构）筑物的总体安全。

 

火灾安全工程学的发展为改进建筑物的防火创造了条件。性能化设计是以火灾安全工程学的思想为指导，建立以火灾性能为基础的建筑防火设施（Performance based Fire Protection Design），在国内通常简称为“性能化”防火设计。

 

性能化要求根据具体建筑物的火灾发展特殊性来决定其防火需要，具体说要使火灾安全目标、火灾损失目标和设计目标实现良好统一。

 

从20世纪80年代开始，澳大利亚、新西兰、加拿大、日本、英国、美国、瑞典、芬兰等发达国家相继开展了性能化消防设计方面的国家级研究工作，取得了不同程度的进展和成果。

 

性能化设计在我国还处在准备探索阶段，然而它已经开始应用在一些超大空间、超规范建筑的防火设计中。

 

根据性能化的指导思想，总结近年来国内一些超大建筑的防火设计方案及国外设计资料，我们认为，对于大空间建筑的防火设计，除采用传统的规范规定的消火栓系统、闭式喷淋系统（局部小空间）外，在大空间内应采用（一）应用快速响应早期抑制喷头的闭式喷淋系统。（二）设置自动消防水炮系统。（三）自动水枪装置。