中庭建筑的防火安全設(shè)計探討(一)

1、中庭建筑的防火安全設(shè)計探討(一)隨著建筑業(yè)的發(fā)展，一種以建筑內(nèi)部空間為核心綜合多種功能的空間結(jié)構(gòu)形式 -中庭，在我國的高層建筑中使用的越來越為頻繁和成熟。如上海的金茂大廈、港匯商廈、連卡佛等許多高層建筑，都設(shè)有貫穿若干層或全樓的中庭。中庭的出現(xiàn)，在創(chuàng)造了一個引人注目的共享環(huán)境的同時，也帶來了特殊的火災危險性。 中庭的高度（通常在 20 米以上）會大大降低自動噴水滅火系統(tǒng)的有效性，而貫穿全樓或多層的封閉大空間與樓層間的不完全隔離，無法有效延緩火、煙由著火層向其他樓層的蔓延，隨著火場溫度的升高，如無完善的送風、排煙系統(tǒng)設(shè)計，中庭還可能產(chǎn)生明顯的煙囪效應，造成火勢迅速上竄蔓延，甚至將導致大量人員傷亡

2、，帶來不可估計的損失。以下我們了解中庭的一些情況及對中庭建筑的防火安全設(shè)計進行探討。一、概況1.1、中庭的概念短邊長度不小于6m（或半徑不小于6m），橫截面積不小于100 ，且其共享層數(shù)不少于三層的帶有頂蓋的室內(nèi)庭院。設(shè)有中庭的建筑稱之為中庭建筑。1.2、防火設(shè)計中中庭的分類根據(jù)防火分隔設(shè)計所配備的消防設(shè)施，中庭一般可分為以下三類：、天井式中庭它是指用耐熱的防火玻璃從建筑中分隔出來的高大空間，除了用于交通目的之外無其它使用功能。這類中庭由于采用了防火玻璃分隔，一般不會出現(xiàn)太大的問題，火災時利用機械排煙可達到控制火災蔓延的目的。、開敞式中庭它是指除部分房間裝有玻璃分隔之外，多數(shù)層間與中庭完全相通

3、。這類中庭在火災時的主要威脅來自與中庭直接相通的疏散通道及回廊，因此，需設(shè)計煙氣控制系統(tǒng)防止煙氣進入疏散通道。、封閉式中庭它是指用普通玻璃分隔出來的空間，具備使用功能，通?？勺鳛閵蕵穲鏊虿蛷d。封閉式中庭在火災中即使整個空間充滿煙氣，危險性也不太大，考慮周圍的回廊，房間全滲進煙氣，通常要設(shè)置機械排煙裝置防止煙氣擴散。二、中庭的火災危險性“中庭 ”能使建筑的內(nèi)部空間達到最大范圍連接性， 并形成整體的內(nèi)部空間視覺效果以及大面積自然采光，其莊重美觀、內(nèi)部采光性能好、環(huán)境舒適，但同時也帶來了一系列新的問題。例如： 1967 年比利時布魯塞爾伊若巴施格百貨商店二樓起火，共造成 325 人死亡，其中 26

4、0 人死于四樓食堂，損失約 70 億丹。此次火災是由于建筑中中庭部分未設(shè)防火分區(qū)，中庭設(shè)置的感煙探測器未動作，由于中庭的煙囪效應，使煙氣迅速擴散，火勢擴大，起火 45 分鐘后，玻璃屋頂很快遭到破壞，一部分鋼結(jié)構(gòu)被燒而倒塌，樓內(nèi)人員無法安全、迅速的疏散，從而造成了此次悲慘事件。中庭建筑的火災危險性：2.1、易燃、可燃物多中庭大部分都設(shè)置于賓館和商貿(mào)樓等公共場所，滿足諸多功能的需求，建筑標準高，內(nèi)部裝修豪華，在裝潢過程中，為追求效果，大量使用木質(zhì)，化纖及高分子合成等易燃、可燃材料，發(fā)生火災時極易形成氣體火災且難以控制。2.2、易性形成 “煙囪效應 ”，煙火蔓延快煙囪效應是指由建筑內(nèi)、外部空氣的溫度

5、及密度差而引起的在建筑內(nèi)部垂直的方向上的自然空氣流動現(xiàn)象。中庭空間形似煙囪，當大樓發(fā)生火災，室內(nèi)火場溫度升時， 往往形成 “煙囪效應 ”，風助火勢，火借風威，煙氣順著中庭快速向垂直和水平方向擴散，造成豎向、橫向延燒。2.3、疏散困難大具有中庭的建筑一般都有相當?shù)母叨?，電梯、自動扶梯是主要的垂直交通工具。火災時因斷電致使電梯和自動扶梯不能使用，人員只能依賴樓梯進行緊急疏散。然而，這類建筑一般供人員使用的步行樓梯設(shè)計時位置安排的比較隱蔽，每天進出的大量非固定人員對樓內(nèi)結(jié)構(gòu)不熟悉?；馂臅r，大量人員同時疏散，極易出現(xiàn)擁擠、混亂，造成疏散通道堵塞，加上火場內(nèi)煙氣濃度大，有害氣體成分多，極易造成群死群傷的

6、悲慘局面。2.4、火災撲救困難大、消防隊同時要在數(shù)樓層進行滅火，需要調(diào)集大量兵力；、消防隊員不得不沿著疏散人員逃生的相反方向進入，這就會在出入的通道上相撞；、火災迅速擴大，應當阻止火勢擴大的開口很多，很難確定從何處著手；、煙霧迅速擴散并充滿空間，嚴重影響消防活動；、火災時，屋頂和壁面玻璃爆裂散落，對消防隊員構(gòu)成威脅。三、中庭建筑的防火安全設(shè)計由于中庭建筑存在上述的火災危險性，尤其以煙氣的火災危險性最大，火災統(tǒng)計資料說明， 火災死亡的人數(shù)中， 由于煙熏死亡的占一半以上，在被火燒死的人當中多數(shù)也是因為先中毒、窒息暈倒后被火燒死的。日本 “千日 ”百貨大樓火災，死亡的人118 人當中就有 93 人是

7、被煙熏死的。因此，有必要在中庭設(shè)計一種合理的煙氣控制系統(tǒng)以阻止著火空間的熱氣流和有毒煙氣通過中庭向公共空間擴散是極其重要的。下面本人就以防排煙設(shè)計為重點談?wù)勚型ソㄖ姆阑鸢踩O(shè)計。3.1、防排煙設(shè)計中庭的防排煙設(shè)計是一個比較復雜的問題，檢驗防排煙系統(tǒng)能否及時、有效的防排煙，必須滿足以下的目的：（1）在人員撤離所需時間內(nèi)，利用排煙設(shè)施保持大容量空間建筑出口的有序環(huán)境；（2）控制并減少煙在著火區(qū)向附近空間擴散；（3）在著火區(qū)外提供有利條件，使之有助于消防人員進行搜索和救援行動，及探明和控制火勢；（4）保護生命和財產(chǎn)的損失；（5）火災發(fā)生后使煙散去?；谏鲜瞿康模瑢τ谀切┩ㄟ^中庭連接的樓層，最重要的一點是確保人們從各層之間向有保護的疏散通道（前室、樓梯間）疏散時煙和熱控制在人們所能忍受的范圍內(nèi)，中庭建筑火災時