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大型商業綜合體消防性能化設計評估案例分析

【知識點 1】性能化設計評估的適用范圍：

①可采用性能化設計評估方法的情況：

a. 超出現行國家消防技術標準適用范圍的。

b. 按照現行國家消防技術標準進行防火分隔、防煙排煙、安全疏散、建筑構件耐火等設計時，難以滿足工 程項目特殊使用功能的。

②不應采用性能化設計評估方法的情況：

a. 國家法律法規和現行國家消防技術標準中有嚴禁規定的。

b. 現行國家消防技術標準已有明確規定，且工程項目無特殊使用功能的。

【知識點 2】建筑物性能化消防設計的基本程序。

①確定建筑物的使用功能和用途、建筑設計的適用標準。

②確定需要采用性能化設計方法進行設計的問題。

③確定建筑物的消防安全總體目標。

④進行性能化消防設計和評估驗證。

⑤修改、完善設計并進一步評估驗證，確定是否滿足所確定的消防安全目標。 制設計說明與分析報告，提交審查與批準。

【知識點 3】火災場景的確定。火災場景的設計，應當考慮如下內容。

①火災場景應根據最不利的原則確定，選擇火災風險較大的火災場景作為設定火災場景。例如，火災發生在

疏散出口附近并令該疏散出口不可利用、自動滅火系統或排煙系統由于某種原因而失效等?；馂娘L險較大的火災 場景一般為最有可能發生，但火災危害不一定最大的火災場景;或者火災危害大，但發生的可能性較小的火災場 景。

②火災場景必須能描述火災引燃、增長和受控火災的特征以及煙氣和火勢蔓延的可能途徑、設置在建筑室內 外的所有滅火設施的作用、每一個火災場景的可能后果。

③在設計火災場景時，應確定設定火源在建筑物內的位置及起火房間的空間幾何特征。例如，火源是在房間 中央、墻邊、墻角還是門邊等以及空間高度、開間面積和幾何形狀等。

④疏散場景的選擇應考慮建筑的功能及其內部的設備情況、人員類型等因素，反映可能的火災場景和影響人 員疏散過程的人員條件及環境條件。

4)t2 火災模型是性能化設計評估中最常采用的描述火災增長的方法。t2 火災模型描述火災過程中火源熱釋放速率隨時間的變化過程。當不考慮火災的初期點燃過程時，可表示為 Q=αt²,根據火災發展系數α，火災發展階段可分為極快速、快速、中速和慢速四種?；鹧嫠铰铀俣葏抵狄娤卤?。

【知識點 4】性能化設計評估的管理流程

1) 建設單位提交申請材料。

2) 工程項目管轄地公安消防機構初審核。對經初審同意的，書面報送省級公安消防機構。省級公安消防機構 做出是否同意進行性能化設計評估的復函。

3) 建設單位委托符合條件的性能化設計評估單位進行性能化設計評估。

4) 建設單位、設計單位、性能化設計評估單位和公安消防機構共同研究確定消防安全目標及性能判據。

5) 對于性質重要的工程項目的性能化設計評估，可根據需要由另一家性能化設計評估單位進行復核評估。

6) 性能化設計評估工作完成后，建設單位提交申請召開論證會的材料。

7) 工程項目管轄地公安消防機構初審。對經初審同意的，書面報送省級公安消防機構。

8) 省級公安消防機構做出是否組織老師論證的決定，如同意則由省級公安消防機構會同同級建設行政主管部 門組織召開老師論證會。

9) 當老師組認為設計方案存在需進一步研究解決的關鍵問題或老師意見存在較大分歧時，應做進一步研究， 修改完善后，由省級公安消防機構再次組織老師論證。

10)老師論證會組織單位應將老師組論證意見形成老師論證會議紀要，并印發有關單位。

【知識點 5】建筑物的消防安全總目標

1) 減小火災發生的可能性。

2) 在火災條件下，保證建筑物內使用人員以及救援人員的人身安全。

3) 建筑物的結構不會因火災作用而受到嚴重破壞或發生垮塌，或雖有局部垮塌，但不會發生連續垮塌而影響 建筑物結構的整體穩定性。

4) 減少由于火災而造成的商業運菅、生產過程的中斷。

5) 保證建筑物內財產的安全。

6) 建筑物發生火災后，不會引燃其相鄰建筑物。

7) 盡可能減少火災對周圍環境的污染。

【知識點 6】火災場景的確定原則

火災場景應根據最不利的原則確定，選擇火災風險較大的火災場景作為設定火災場景。例如，火災發生在疏 散出口附近并令該疏散出口不可利用、自動滅火系統或排煙系統由于某種原因而失效等。

火災風險較大的火災場景一般為最有可能發生，但火災危害不一定是最大的火災場景;或者火災危害大，但 發生的可能性較小的火災場景。

【知識點 7】不同類型建筑的火災荷載密度確定

火災荷載密度是指單位建筑面積上的火災荷載。火災荷載密度是可以比較準確地衡量建筑物室內所容納可燃 物數量多少的一個參數，是研究火災全面發展階段性狀的基本要素。在建筑物發生火災時，火災荷載密度直接決 定火災持續時間的長短和室內溫度的變化情況。建筑物內的可燃物可分為固定可燃物和容載可燃物兩類。固定可 燃物的數量很容易通過建筑物的設計圖樣準確地求得。容載可燃物數量很難準確計算，一般由調查統計確定。

【知識點 8】消防性能化設計評估針對室內步行街采取相應消防措施。

【擴展知識點 9】為了解決大型會展中心的登錄大廳內部疏散距離過長、非首層會議室樓梯在首層無直接對外出口的問題，將首層大、小展覽廳之間的多條通道通過防火墻、防火卷簾分隔，火災時自動加壓送風構成安全 疏散通道。針對展覽廳防火分區面積擴大問題，通過提高煙控系統的設計水平，并經數值模擬確?；馂臅r人員能 夠安全疏散來解決。

展覽廳內展位如果連續布置，則一旦發生火災，火災將蔓延迅速。因此，應當合理布置展位，形成順暢的疏 散通道。展覽廳的有利條件是空間高、儲煙能力大，人員疏散受火災煙氣影響較小。

登錄大廳作為人員集散的場所，不利條件是人數多，有利條件是可燃物分散擺放，空間開敞，凈高大，疏散 出口清晰，人員疏散較為有利。

【知識點 10】在性能化設計評估中，對高大空間中的高火災荷載區域所采取的措施：

1) 防火單元。對于公共空間內設置的高火災荷載、人員流動小、無獨立疏散條件的區域(如廚房、為旅客服務的辦公室、設備用房、既有商業設施等)應采用防火單元的處理方式，即采用耐火極限不低于 2.00h 的不燃燒體防火隔墻和耐火極限不低于 1.50h 的不燃燒體屋頂與其他空間進行防火分隔。在隔墻上開設門、窗時，應采用甲級防火門、窗。

2) 防火艙。對于站房內設置的為旅客服務的無明火作業的餐飲、商業零售網點、商務候車等場所，可采用“防 火艙”的處理方式，以確保將火災影響限制在局部范圍內，最大限度地避免危及生命安全、財產安全和運營安全 的事件發生，以滿足高大空間開敞布局的需要。

所謂“防火艙”是指由堅實的有足夠耐火極限的不燃圍護結構(要求圍護結構耐火極限不小于 1.00h)構成， 覆蓋在整個火災荷載相對較高的區域之上。頂棚下要求安裝火災自動報警系統、自動噴水滅火系統和排煙裝置。 這樣，既可快速抑制火災，又可防止煙霧蔓延到高大空間。

3) 燃料島。燃料島是指在開放大空間內設置的沒有頂棚的小型陳列和零售服務設施。這些設施被要求控制在6～20 ㎡之內，火災規模一般為 3～5MW。燃料島之間應保持足夠的防火安全間距，一般不小于 9m。

【知識點 11】煙控系統和疏散

1. 人員的耐受性指標，是指計算危險來臨時間時應考慮火災時建筑物內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。

各因素應按以下要求確定：

1) 在疏散過程中，煙氣層應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環境的輻射熱的耐受極限為 2.50kW/㎡，即相當于上部煙氣層的溫度約為 180～

200℃。

3) 人體可以短時間承受 100℃環境的對流熱，當溫度低于 60℃(水分飽和)時可以耐受大于 30min。

4) 在設計和評估時，如果空間內煙氣的光密度不大于 0.10D/m，則視為各種毒性燃燒產物的濃度在 30min 內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。在設計與評估中，應根據空間高度與大 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根據建筑內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。

2. 煙控系統的設計及其量化指標煙控系統的主要設計目標是：

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

2) 為消防救援提供一個救援和展開滅火作業的安全通道和區域，免受火災的影響。

3) 及時排除火災中產生的大量熱量，減少對建筑結構的損傷。

由于煙控系統的目的是防止人員受到火災煙氣的影響，因此煙控系統設計應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 H=1.6+0.1(H0 - h)

3. 性能化設計評估對室內步行街排煙的要求

步行街頂棚設置自然排煙設施，自然排煙口的有效面積應計算獲得且不應小于其地面面積的 25%。

4. 性能化設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應計算獲得且不應小 于 13m。室外開敞空間除用于人員疏散外不得用于其他商業或可能導致火災蔓延的用途，其中用于疏散的凈面積應計算獲得且不應小于 169 ㎡。

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

3) 確需設置防風雨篷時，防風雨篷不應完全封閉，四周開口部位應均勻布置，開口的面積應計算獲得且不應 小于該空間地面面積的 25%，開口高度不應小于 1m;開口設置百葉時，百葉的有效排煙面積可按百葉通風口面積的 60%計算。

【知識點 12】疏散時間和疏散通道

1. 人員疏散時間(RSET)由火災報警時間、人員疏散預動時間和人員從開始疏散到到達安全地點的行動時間三部分組成， RSET=Td+Tpre+kxTt (3-46-1)，式中 Td——火災報警時間;Tpre——人員疏散預動時間;Tt——人員疏散行動時間;k——安全系數，一般取 1.50~2.00,采用水力模型計算時的安全系數取值宜比采用人員行為模型計算時的安全系數取值要大。

2. 疏散通道的有效寬度：人群的流動依賴于通道的有效寬度而不是通道的實際寬度，也就是說在人群和側墻 之間存在一個邊界層。對于一個樓梯間來說，每側的邊界層大約是 0.15m。如果墻壁表面是粗糙的，那么這個距離可能會再大一些。而如果在通道的側面有數排座位，如劇院或體育館，則這個邊界層是可以忽略的。在工程計 算中，應從實際通道寬度中減去邊界層的寬度，采用得到的有效寬度進行計算。典型通道的邊界層寬度，如下表

疏散通道或出口的凈寬度應按下列要求計算：

1) 對于走廊或過道，為從一側墻到另一側墻之間的距離。

2) 對于樓梯間，為踏步兩扶手間的寬度。

3) 對于門，為門在其開啟狀態時的實際通道寬度。

4) 對于布置固定座位的通道，為沿走道布置的座位之間的距離或兩排座位中間最狹窄處之間的距離。

【知識點 13】消防站

《城鎮消防站布局與技術裝備配備標準》規定：消防站應選擇在責任區的適中位置;消防站應設置在交通方 便，利于消防車迅速出動的地點;消防站邊界距小學校、醫院、幼兒園、托兒所、影劇院、集市等人員密集的公 共建筑和場所，不應小于 50m;在生產、儲存易燃易爆物品和有害氣體的地區，消防站應設置在常年主導風向的上風或側風方向，其邊界距液化石油氣罐區、煤氣站、氧氣站等單位不宜小于 200m。

注意：1)消防站應根據責任區類別和撲救火災的需要，確定站級，配備消防車(艇)、通信設備和其他技術 裝備。

2)城市消防站應從責任區的火災危險性出發，根據重點單位、工商企業、人口密度、建筑狀況以及交通道路、 水源、地形等情況設置。根據《城市消防規劃規范》(GB 51080—2015)，消防站的責任區面積應符合：普通消防站不宜大于 7k ㎡,設在近郊區的普通消防站不應大于 15k ㎡。 3) 每個消防站必須配備有線和無線通信設備。

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