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一級消防工程師《案例分析》考點練習(xí):大型地下空間

更新時間:2016-06-16 10:30:47 來源:環(huán)球網(wǎng)校 瀏覽183收藏73

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  案例 大型地下空間消防性能化設(shè)計評估案例分析

  一、情景描述

  某商務(wù)核心區(qū)(圖3-45-1)地下一層建筑面積約為102951m2,主要功能為:①人行交通系統(tǒng)。是聯(lián)系公共區(qū)與二級地塊的人行通道,為在地下車庫停車的使用者提供了清晰和便捷的快速通道,呈“井”字形分布于地塊內(nèi)??焖偻ǖ赖膬魧挾葹?4m,建筑面積約為52529m2,與各二級地塊均有出人口,行人可通過清晰的標志系統(tǒng)找到相應(yīng)的樓座;②商業(yè)功能。包括品牌主力店、餐飲區(qū)、影劇院、超市等,建筑面積約為50422m2。商業(yè)西側(cè)室外設(shè)置有從南至北、完全開敞的下沉廣場,既為商業(yè)增加了室外景觀,又改善了采光通風(fēng)及疏散條件。為了滿足商業(yè)店鋪的有效布局,并解決商業(yè)疏散問題,在商業(yè)區(qū)域中間設(shè)置了南北長約200m,東西寬度為14m的室內(nèi)步行街(圖3-45-2),周圍的商業(yè)店鋪通過步行街進行疏散,步行街設(shè)置有多個直通下沉廣場的出口,還設(shè)置有多部直通室外地坪的疏散樓梯。該建筑除室內(nèi)步行街的防火分區(qū)劃分、借用室內(nèi)步行街進行疏散等問題以外,其他消防設(shè)計均滿足現(xiàn)行有關(guān)國家工程消防技術(shù)標準的規(guī)定。

  在消防性能化設(shè)計評估中,通過隔離室內(nèi)步行街中的商業(yè)火災(zāi)荷載,限制室內(nèi)步行街內(nèi)部的火災(zāi)荷載,設(shè)置有效的火災(zāi)探測、自動滅火、防排煙等消防措施,將步行街設(shè)置為“臨時安全區(qū)”,以解決步行街防火分區(qū)面積超大、借用步行街疏散等問題。與此同時,通過設(shè)置下沉廣場,引導(dǎo)步行街人員首先疏散至開闊的下沉廣場,有效解決地下商場疏散樓梯不足的問題。

  二、案例說明

  本消防性能化設(shè)計評估案例包含或涉及下列內(nèi)容:

  1)人員的耐受性指標的選取。

  2)煙控系統(tǒng)的設(shè)計及其量化指標。

  3)性能化設(shè)計評估對室內(nèi)步行街排煙的要求。

  4)性能化設(shè)計評估對用于防火分隔的下沉廣場的要求。

  三、關(guān)鍵知識點

  (一)人員的耐受性指標的選取

  人員的耐受性指標,是指計算危險來臨時間時應(yīng)考慮火災(zāi)時建筑物內(nèi)影響人員安全疏散的因素,包括煙氣層高度、熱輻射、對流熱、煙氣毒性和能見度。

  這些因素可以通過對建筑內(nèi)特定的火災(zāi)場景進行火災(zāi)與煙氣流動的模擬得到。各因素應(yīng)按以下要求確定:

  1)在疏散過程中,煙氣層應(yīng)始終保持在人群頭部以上一定高度,人在疏散時不必要從煙氣中穿過或受到熱煙氣流的輻射熱威脅。

  2)人體對煙氣層等火災(zāi)環(huán)境的輻射熱的耐受極限為2.50kW/m2,即相當于上部煙氣層的溫度約為180~200℃。

  3)高溫空氣中的水分含量對人體的耐受能力有顯著影響。人體可以短時間承受100℃環(huán)境的對流熱,當溫度低于60℃(水分飽和)時可以耐受大于30min。

  4)火災(zāi)中的熱分解產(chǎn)物及其濃度與分布因燃燒材料、建筑空間特性和火災(zāi)規(guī)模等不同而有所區(qū)別。在設(shè)計和評估時,可簡化為:如果空問內(nèi)煙氣的光密度不大于0.10D/m,則視為各種毒性燃燒產(chǎn)物的濃度在30min內(nèi)達不到人體的耐受極限,通常以一氧化碳的濃度為主要定量判定指標。在設(shè)計與評估中,應(yīng)根據(jù)空間高度與大小以及可能的疏散時間來確定該光密度的大小。

  5)能見度的定量標準應(yīng)根據(jù)建筑內(nèi)的空間高度和面積大小確定。對于小空間,能見度指標取5m;對于大空間,能見度指標取10m。

  (二)煙控系統(tǒng)的設(shè)計及其量化指標

  煙控系統(tǒng)的主要設(shè)計目標是:

  1)為人員疏散提供一個相對安全的區(qū)域,保證在疏散過程中不會受到火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣的傷害。

  2)為消防救援提供一個救援和展開滅火作業(yè)的安全通道和區(qū)域,免受火災(zāi)的影響。

  3)及時排除火災(zāi)中產(chǎn)生的大量熱量,減少對建筑結(jié)構(gòu)的損傷。

  在性能化的煙控系統(tǒng)設(shè)計中,排煙量一般采用以下三種方法之一進行計算:

  1)排煙量大于火災(zāi)時產(chǎn)生的煙氣量。

  2)排煙量等于火災(zāi)時產(chǎn)生的煙氣量,且煙層的高度要大于一個臨界高度,即保證人員安全的

  高度。

  3)排煙量小于火災(zāi)時產(chǎn)生的煙氣量,但是煙層的高度下降到臨界高度時,人員已經(jīng)疏散完畢。由于煙控系統(tǒng)的目的是防止人員受到火災(zāi)煙氣的影響,因此煙控系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)使煙層維持在距離地面一定的高度以上,這個高度又稱為臨界煙層高度。臨界煙層的計算見式(3-45-1)。

  Hd=1.6+0.1(Hc-h)(3-45-1)

  式中Hd——煙層距離疏散地面的臨界高度;

  Hc——空間頂棚距離火源位置的高度;

  h——疏散地面高于火源位置的高度。

  三者的空間關(guān)系如圖3-45-3所示。

  火災(zāi)中煙氣運動的一般現(xiàn)象是:燃燒產(chǎn)生熱煙氣,這些熱煙氣上升并在火焰上方形成煙羽流。煙羽流在上升的過程中不斷卷吸空氣,因此隨著高度的增加煙羽流水平斷面的直徑和質(zhì)量流量逐漸增加。這些熱煙氣在屋頂形成一個熱煙層,并隨著煙氣的聚集,煙層高度逐漸下降。另外,對于空間形狀復(fù)雜或情況特殊的排煙設(shè)計需要進行煙氣運動的數(shù)值模擬分析。

  (三)性能化設(shè)計評估對室內(nèi)步行街排煙的要求

  步行街頂棚設(shè)置自然排煙設(shè)施,自然排煙口的有效面積不應(yīng)小于其地面面積的25%。

  (四)性能化設(shè)計評估對用于防火分隔的下沉廣場的要求

  1)不同防火分區(qū)通向下沉廣場等室外開敞空間的安全出口,其最近邊緣之間的水平距離不應(yīng)小于13m。室外開敞空問除用于人員疏散外不得用于其他商業(yè)或可能導(dǎo)致火災(zāi)蔓延的用途,其中用于疏散的凈面積不應(yīng)小于169m2。

  2)下沉廣場等室外開敞空間內(nèi)應(yīng)設(shè)置不少于1部直通地面的疏散樓梯。當連接下沉廣場的防火分區(qū)需利用下沉廣場進行疏散時,疏散樓梯的總凈寬度不應(yīng)小于任一防火分區(qū)通向室外開敞空間的設(shè)計疏散總凈寬度。

  3)確需設(shè)置防風(fēng)雨篷時,防風(fēng)雨篷不應(yīng)完全封閉,四周開口部位應(yīng)均勻布置,開口的面積不應(yīng)小于室外開敞空間地面面積的25%,開口高度不應(yīng)小于1m;開口設(shè)置百葉時,百葉的有效排煙面積可按百葉通風(fēng)口面積的60%計算。

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  四、注意事項

  (一)快速通道區(qū)域

  為了提高通道使用的便利性,局部設(shè)置一些簡易商業(yè)設(shè)施,單個店鋪的面積不超過80m2。商業(yè)設(shè)施的設(shè)置增加了通道區(qū)域的火災(zāi)危險性,因此雖然不劃分防火分區(qū),但是為了減少通道區(qū)內(nèi)的火災(zāi)荷載,應(yīng)限制店鋪的面積,如將店鋪面積控制在整個通道面積的6%以內(nèi)。另外,還應(yīng)按照規(guī)范要求設(shè)計防排煙系統(tǒng),自動探測報警及噴淋滅火等消防設(shè)施。

  (二)步行街區(qū)域

  步行街作為地下商業(yè)區(qū)域重要的疏散路徑,應(yīng)確保其在火災(zāi)時的安全性。因此,為了減少步行街通道的火災(zāi)危險性,通道區(qū)域僅作為人流交通場所,不作為商業(yè)用途場所。

  (三)商業(yè)區(qū)域

  地下商業(yè)的主要火災(zāi)危險來源于步行街兩側(cè)的營業(yè)廳、餐飲區(qū)、電影院等。這些不同經(jīng)營類型的商業(yè)區(qū)域之間應(yīng)進行有效的防火分隔。為了安全疏散,連接樓梯間的疏散走道應(yīng)采用耐火極限不小于1.OOh的實體墻進行分隔。作為人員疏散的主要出口的下沉廣場,應(yīng)設(shè)置不少于1個直通地坪的疏散樓梯,總凈寬度不應(yīng)小于相鄰最大防火分區(qū)通向下沉廣場等室外開敞空間的計算疏散總凈寬度。

  二、思考題

  (一)單項選擇題

  1.清晰高度一般為(  )m。

  A.1

  B.1.50

  C.2

  D.2.50

  2.餐飲、商店等商業(yè)設(shè)施通過有頂棚的步行街連接,步行街兩側(cè)的建筑利用步行街進行安全疏散,且步行街采用自然排煙設(shè)施。自然排煙口的有效面積不應(yīng)小于其地面面積的(  )%。

  A.2

  B.5

  C.10

  D.25

  (二)多項選擇題

  下列哪些描述用于防火分隔的下沉廣場的語句是正確的?(  )

  A.下沉廣場的寬度不應(yīng)小于13m

  B.下沉廣場的面積不應(yīng)小于169m2

  C.下沉廣場內(nèi)應(yīng)設(shè)置不少于1部直通地面的疏散樓梯

  D.下沉廣場疏散樓梯的總凈寬度不應(yīng)小于通向下沉廣場的設(shè)計疏散總凈寬度

  E.防風(fēng)雨篷開口的面積不應(yīng)小于室外開敞空間地面面積的25%

  (三)分析題

  請簡述人員安全疏散計算分析的定量判定標準。

  【參考答案】

  (一)1.C2.D

  (二)CE

  (三)答題要點: f人員安全疏散計算分析的定量判定標準為空間內(nèi)的火災(zāi)環(huán)境應(yīng)同時滿足以下兩個條件:臨界煙層高度以下空間內(nèi)的煙氣溫度不超過60℃且能見度不小于10m;一氧化碳濃度不超過500×10-6。

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