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1、建筑防灾论文 高层民用建筑防火设计浅析高层民用建筑防火设计浅析 以长安大学图文信息中心为例本文通过对长安大学渭水校区图文信息中心大厦的浅析,来了解高层图书馆建筑的防火设计。高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)中规定:10层及10层以上的居住建筑和建筑高度超过24米的公共建筑为高层建筑。图文信息中心属高层建筑范围内,且人流量大,疏散困难,火险隐患多,所以防火设计是高层图书馆建筑设计的重中之重。下面就总平面布局及平面布局,防火分区,防火构造,安全疏散,消防系统,防排烟、通风和空气调节等部分进行分析研究。一 总平面布局和平面布置1.防火间距:长安大学渭水校区属于新校区,地广人稀,图文信息
2、中心建在开敞的校区中央,与其他教学区和生活区相距较远,充分满足高层民用建筑防火间距的要求。2.消防车道:(1)高层建筑的周围,应设环形消防车道。当设环形车道有困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道。由总平面可知,图书馆(以下简称图书馆)的消防车道为沿着建筑的环形车道(是紧邻的那条,如图,不为其北侧较为明显的那条)。环形车道不需设回车场,节约了一定的用地。(2)规范规定:当建筑的沿街长度超过150m或总长度超过220m时,应在适中位置设置穿过建筑的消防车道。借助Google Earth测量工具的测量,图书馆沿街长度大大超过150m,为250m左右,但没有考虑设置穿过建筑的消防车道。(3)规定
3、:消防车道的宽度不应小于4.00m。消防车道距高层建筑外墙宜大于5.00m,消防车道上空4.00m以下范围内不应有障碍物。经测量,消防车道的宽度约为5m,建筑周围种植宽度大于5m的草皮,满足消防车道距高层建筑外墙宜大于5.00m要求,利于架设云梯等。二防火分区1.防火分区面积:图书馆属一类建筑,内部应采用防火墙等划分防火分区,每个防火分区建筑面积不应超过1000。当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统的防火分区,其允许的最大防火分区建筑面积可增大一倍。(其它防火分区面积规范不再赘述)下图为主要层防火分区示意图: 地下一层:防火分区建筑面积:690 防火分区建筑面积:740 防火分区建筑面积:57
4、7一层: 防火分区建筑面积:1641 防火分区建筑面积:760 防火分区建筑面积:1379 防火分区建筑面积:1443防火分区建筑面积:2180二层: 防火分区建筑面积:1641.39 防火分区建筑面积:762.71防火分区建筑面积:1397 防火分区建筑面积:692.92防火分区建筑面积:745 防火分区建筑面积:2181.88八层: 防火分区建筑面积:913.17 防火分区建筑面积:1173.38从地下一层可知:当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统,且采用不燃烧或难燃烧材料装修时,地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000m2。图书馆地下各区面积稍大于500,故应设置自动系统从一二层可以
5、看出,房间与中庭回廊相通的门、窗,应设自行关闭的乙级防火门、窗。 如左图,临近中庭的楼梯设置FM乙,北侧书库设FM甲,中庭使用卷帘门FJLM(若中庭设防火卷帘分隔,中庭防火分区面积应按上、下层连通的面积叠加计算)设置排烟设施的走道、净高不超过6.00m的房间,应采用挡烟垂壁,面积不宜超过500m2。此图书馆均加装吊顶,吊顶加装自动喷淋系统,没有设挡烟垂壁。 图1 2.防火构造:防火墙:防火墙不宜设在U、L形等高层建筑的内转角处。规定:紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2m;当水平间距小于2m时,应设置固定乙级防火门、窗。由平面可以看出,紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间距
6、离确实大于2m,满足要求。如下图。防火门:(1)位于两个防火分区之间的门,应设甲级防火门(即防火墙上开门只能用甲级防火门)。由图知,确实设置了甲级防火门。不能设弹簧门,据左图开门方向的画法确实如此。 (2)地下室的楼梯间的防火墙上开洞时,用甲级防火门。由地下层平面知,虽然一区和二区之间的楼梯间设了防火墙,但没在其上开洞,而是开在了右侧普通的钢筋混凝土墙上,所以用乙级防火门。 (3)竖向井道检查门为丙级防火门,消防电梯井,机房设甲级防火门等不再赘述。 图2 防火卷帘:针对图书馆中庭面积过大,超过了防火分区最大允许面积规定,规定如设置防火墙有困难时,考虑到使用上的要求,可采取较为灵活的防火处理方法
7、,设置防火卷帘,卷帘平时收起,发生火灾时卷帘降下,将火势控制在较小范围内。卷帘一般耐火极限不低于3.00h,且在卷帘的两侧设置了启闭装置,有自动、手动和机械控制的功能三.安全疏散 1.一般规定:(1).图书馆每个防火分区的安全出口不应少于两个,公共建筑设一个安全出口的条件为除地下室外,相邻两个防火分区之间的防火墙上有防火门连通时,且相邻两个防火分区的建筑面积之和不超过1400(一类建筑)。由一层平面可知:任意两个相邻的防火分区建筑面积之和都超过1400,故应设两个安全出口。(2). 高层建筑的安全出口应分散布置,两个安全出口之间的距离不应小于5.00m。 安全疏散距离应符合除医院,住宅等其他类
8、40m和20m的规定。据八层(标准层)图3所示,经测量,位于两个安全出口间的房间(特藏书库)房门据最近的楼梯间距离约为15m,远远满足40m的规定。 (3). 高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等,其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离,不宜超过30m;其它房间内最远一点至房门的直线距离不宜超过15m。据图3中特藏书库所示,距离约为12m,也远远满足30m的规定(图书馆内其它阅览室藏书库等大面积房间与此房间平面类似,小房间也远远满足15m规定)。图3(4).高层建筑内走道的净宽,应按通过人数每100人不小于1.00m计算,双面布房不应小于1.4m。经测量,宽度约为2.
9、2m(5). 建筑高度没有超过100m,故不需设置避难层。(6). 高层建筑的公共疏散门均应向疏散方向开启(7). 建筑物直通室外的安全出口上方,应设置宽度不小于1.00m的防火挑檐,据三层平面测量,挑檐宽度约为6.5m。其它规范不再赘述2. 疏散楼梯间和楼梯(主体高层部分):图书馆高层主体12层,有四个疏散楼梯间,如八层平面图所示,两部消防楼梯间在两端,两部防烟楼梯间在中部,均设有面积约为12的前室,前室和楼梯间的门均设了乙级防火门,并向疏散方向开启。地下室部分:地下室或半地下室与地上层共用了楼梯间,因此在首层与地下或半地下层的出入口处,设置了乙级的防火门将两者隔开,如图4的一层平面楼梯间所
10、示。3. 消防电梯(主体高层部分):图书馆属一类公共建筑,故应设置消防电梯。数量要求:当大于1500m2但不大于4500m2时,应设2台。据八层平面所示:面积约为2000,故两部消防电梯可满足要求。两部消防电梯分别设在了不同的防火分区 图4内。均设有面积约为12的前室,前室和楼梯间的门均设了乙级防火门,并向疏散方向开启。四消防系统1. 消防给水:(1)高层建筑必须设置室内、外消火栓给水系统,用水量规定,高于50米的,藏书超过100万册的图书馆室外消火栓用水量为30L/s,室内为40 L/s。 (2)消火栓位置:设于走道,楼梯附近等明显处,两个栓的水柱要形成交叉才能不留死角。消防电梯前室附近应有
11、消火栓,以利于火灾时消防员乘消防电梯上来后迅速找到消火栓。 (3)消防水箱:必须能存储火灾发生后前10分钟用水量,以满足消防车等赶到现场的时间。高层一类公建应不小于18立方米,如图,经测量,层高按3900,水箱容积约为980立方米,满足大型公建用水要求。(4)消防水池:一类高层容积不小于612立方米,见一层地下平面图。2.灭火设备:建筑高度不超过100m的一类高层建筑,均应设自动喷水灭火系统。其它不再赘述五防排烟、通风和空气调节1. 排烟:(规范不再赘述)建筑高度超过50m的一类公共建筑,不应为自然排烟方式。图书馆的防烟楼梯间、消防电梯间前室均采用机械排烟方式,且设了排烟竖井。防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m。楼电梯间和前室送风时保持正压,防止负压时烟气灌入其内2. 通风、空气调节系统: 通风、空气调节系统,横向应按每个防火分区设置,竖向不宜超过五层。通风、空气调节系统的管道等,应采用不燃烧材料。6