文档介绍：大空间建筑性能化防火设计研究
大空间建筑性能化防火设计研究
【摘要】本文对大空间建筑分类及火灾特性进行详细地阐述, 对大空间建筑的性能化防火设计进行了探讨,以供参考。
【关键词】大空间建筑功能化防火设计
中图分类号:TU892文献标识码: A 文章编号:

随着我国建筑科技的长足进步,具有新的设计概念和结构形式的大空间建筑开始涌现,随着经济建设和城市化的发展, 大空间建筑还会迅速增多。由于大空间建筑与一般建筑存在较大差异, 因而必须以整体分析大空间建筑发生火灾时所具有的性能特性为出发点, 进而实施防火安全综合设计。本文对大空间建筑的性能化防火设计进行了探讨,希望对大空间建筑功能化防火设计有所帮助, 以达到其防火性能的总目标。

1. 大空间建筑分类
根据其结构形式,大体可分为 3 类:
(一)占地面积很大,但并不很高的建筑,其典型代表是大型购物中心、商场类建筑。这些商场的建筑面积通常大于 10000m2, 而建筑高度一般在 6m 以下。
(二) 占地面积相当,同时具有一定高度的建筑。面积往往大于 1 000m2, 高度约为10~ 20m。其特点是大空间上部不再有楼层, 而只是在地面上有固定的看台或座位, 或有人员密集活动。
(三) 具有一定面积而且有相当高度的建筑。其代表为超高层建筑的中庭, 面积在 1000平方米以下, 高度可达20m 以上。在中庭的四周或部分侧面是办公或商业用途的楼层。通过以上分类不难发现, 就建筑特性而言, 大空间建筑通常具有很大的开敞式内部空间, 但目前很难从具体几何尺寸的大小对大空间建筑做出定量化规定。此外, 该类建筑大都为人员高度密集场所, 具有区域使用功能统一, 空间无法分隔
, 疏散出口距离远等特点。
2. 大空间建筑火灾特性
由于建筑结构的特殊性和使用功能的需要, 大空间建筑的火灾具有很多特殊性。
(一)燃烧特性
大空间建筑内部可燃物多、火灾荷载大, 而且内部空间大, 空气供应充分, 通风状态及空间内的供氧量已不构成制约燃烧的主要因素, 因而大空间建筑内的火灾可以不受限制地扩大, 通常为燃料控制型燃烧。一旦发生火灾, 火场区的热对流相应加快, 加上楼梯间、电梯井、管道井等的烟囱效应和风力的影响, 将使火势迅速蔓延, 对消防灭火扑救工作造成极大困难。
(二)温度场特性
具有复杂结构形式的大空间建筑, 火灾燃烧过程本质上是三维、多相、多组分、湍流、热传导、对流换热、辐射换热、化学反应及其相互作用的复杂过程, 具有火焰温度场和烟气温度场这两个特性。可采用场模拟方法研究大空间建筑着火区域的火焰温度场状况, 进而分析建筑结构整体的抗火性能。对于大空间建筑火灾烟气的分析, 现阶段较为有效的研究方法主要是通过场模拟结合足尺寸实体试验进行。
同时, 这些建筑较为广泛地采用新结构、新工艺、新材料, 使得建筑设计更轻巧化、通透化,大空间的设置也变得十分方便, 但也加大了这类建筑的防火难度。因此, 迫切需要建立一种更安全、合理的新型建筑防火设计方法。性能化防火设计方法正是在这种情况下应运而生的。

1. 防火分区难以满足规范要求
把建筑物的内部分隔成若干有限的区域是防止火灾蔓延的基本手段