淺談大空間建築性能化防火設計
工程技術
作者：廖鵬
【摘要】大空間建築較一般建築具有結構更為複雜與空間跨度更大的特點，巨大的人口密度使得防火問題成為其重點問題。本文從大空間建築及其火災特性著手，對其性能化防火設計方案進行探討。
【關鍵詞】大空間建築；火災特性；性能化設計
大空間建築為人們創造出開闊舒適的室內環境，並具有針對性強的功能，推動了經濟的發展。然而，大空間建築最為突出的安全問題則表現為火災問題。近年我國許多重大火災事故都與大空間建築有緊密的聯係，大空間建築防火設計問題是社會普遍關注的問題。為了保證大空間建築的安全使用，保護人民的生命財產安全，還必須加強對大空間建築性能化防火設計研究並加以實施。
一、大空間建築及其火災特性概述
大空間建築是由新技術和新材料結合築成的內部空間非常大的建築物，其根據建築物的空間特性可以分為占地麵積很大但不高的大空間建築、占地麵積巨大且很高的大空間建築及占地麵積一般但很高的大麵積建築。諸如體育館、大型商場、展覽館、大型倉庫等都是大空間建築的範疇。
由於大空間建築具有非凡的結構特殊性、空間規模性及功能綜合性等特性，因而也就決定了大空間建築的如下火災特性：（1）難以利用傳統防火分區方式對大空間建築進行防火防煙分隔；（2）普通火災探測技術難以對大空間建築發揮作用；（3）大空間建築煙氣運動複雜，常用頂栩安裝的滅火裝置難以控製其火災煙氣；（4）大空間疏散距離很長，因而人員安全疏散較為困難。
二、大空間建築性能化防火設計的實施
1.大空間建築性能化防火設計理論
大空間建築性能化防火設計是以消防安全工程學為理論指導，在綜合考慮大空間建築的功能、結構、火災荷載、環境條件及火災本身發生的規律等因素基礎上利用消防安全工程學的方法程序進行的防火設計。性能化防火設計實現了大空間建築防火安全目標與火災損失目標的良好統一，是目前對於大空間建築防火的最為先進的技術之一。具體而言，大空間建築性能化防火設計的內容主要包含：確定防火安全具體內容及安全總體目標和性能指標、建立火災場景模型、設定火災發展的增長因子極其時間與熱釋放速率、建立人員疏散熟知模型、製定涉及方案並進行評估等。
2.大空間逐漸性能化防火設計重點考慮的問題
（1）防火分區設計要求
防火分區的科學設計對於大空間建築防火而言，能在較短的時間內控製空間內的火勢區域，最大限度的降低火災帶來的損失。大空間建築擁有較大的內部空間，需要將水平和垂直方向兩種防火分區劃分方式進行結合使用。例如，可以利用防火卷簾、分隔水幕等代替防火牆，既能達到防火隔離的效果，又不影響大空間的視覺美感及功能發揮；又如，可以在建築內設有上下層連通的中庭和自動扶梯、走廊等開口部位，進行豎向的防火分區，即在連通層兩側依次劃分水平向防火分區，利用到位置優勢簡便可行的劃分出防火分區，是科學的防火分區設計方案。
（2）防火滅火設施設計要求
大空間建築具有比一般建築更大的空間規模與功能，隻有配置功能強大、覆蓋範圍廣的防火滅火設施才能達到保障大空間建築安全及人員安全的目的。大空間建築要從如下三個方麵做好防火滅火設施配置的設計工作：第一，設置科學的且高性能的火災探測報警係統。用於建築的火災自動報警係統有許多，火焰探測器、圖像火災探測器及紅外光束線型感煙探測器等都是應用較廣的火災探測報警係統，這些探測報警係統都具有探測距離大、靈敏度強的特點，不同大空間建築防火設計方案中應依據其建築的實際情況進行選擇。第二，設置與大空間建築場所火災特點及空間結構、環境條件相適應的給水滅火係統。傳統的閉式噴水滅火係統能有效控製火災增長，並降低屋麵溫度，但對於結構形式極為複雜的大空間建築而言，則容易造成動作滯後、滅火效果不佳的狀況。自動消防炮係統成為時下大空間建築給水滅火係統的最理想選擇，其科學的自動化裝置能高效快速的撲滅火災，化解安全隱患。第三，設置適應大空間建築功能及美觀性的防煙排煙係統。在大空間建築內設置防煙分區，要綜合考慮火災荷載類型、分布等內部因素及所處地理環境及大氣運動等外部因素，進行蓄煙池的設計。通常情況下，宜將自然排煙與機械排煙方式加以結合，利用建築頂部開窗及較高側窗進行自然排煙，利用風機等機械排煙係統進行機械自動排煙，能達到大空間建築防煙排煙的最佳效果。