博物馆消防性能化设计

博物馆消防性能化设计（精选9篇）

博物馆消防性能化设计 第1篇

保定市关汉卿大剧院和博物馆是集观演、展览、休闲、娱乐等多项功能为一体的综合文化建筑。建筑群主要功能包括关汉卿大剧院、电影城、博物馆和名人苑等部分,总建筑面积为66 745 m2,其中地上建筑面积49 320 m2,地下建筑面积17 425 m2。大剧院包括一个1 403座的观众厅和一个334座的多功能厅;影城包括9 个放映厅,总座位数为1 449座;博物馆为大型博物馆,建筑规模为21 227 m2。

大剧院部分地上主体4层,局部8层,博物馆部分地上3层,大剧院檐口高度为21.35 m,博物馆檐口高度为23.68 m。整组建筑被一个连续的金属屋顶连接为一个整体的螺旋曲面屋面,屋顶檐口从博物馆入口处始,至大剧院入口处止,呈逐渐升起的姿态,屋顶檐口的高度为13.25～23.68 m。以舞台塔为中心,屋顶的另一条轨迹边线呈螺旋上升形态,高度从32.15～40.15 m。建筑中心为螺旋形结构钢架,最高点高度为60.25 m。沿中心舞台塔内环覆盖玻璃屋顶,该处下方为半室外空间。目前,我国剧院建筑没有专项防火设计规范,主要依据GB 50016-2006《建筑设计防火规范》和GB 50045-95(2005 年版)《高层民用建筑设计防火规范》进行设计。

从人员疏散的角度分析,保定市关汉卿大剧院人员主要活动的室内部分的最高高度(4层)距离首层地面16.5 m,五层人员活动的半室外屋顶平台距离首层地面22.5 m,博物馆人员可到达的高度(3层)距离首层地面13 m。虽然大剧院局部6～8层的上人高度超过24 m,其中最高的8层达到35.8 m,但这些楼层的房间为设备用房和控制室,平时无人,检修和演出时房间内的工作人员数量也很少,且工作人员熟悉疏散路径,能够很快找到疏散出口。此外,虽然大剧院舞台的高度达到40 m,博物馆大厅的高度达到28 m,但主要为空间效果及造型等方面的需要,并没有给人员疏散带来困难。人员的疏散条件与普通高层建筑有较大差别,而与普通多层建筑相似。因此,该建筑按现行国家标准GB 50016-2006进行防火设计。

2 需要性能化设计解决的问题

2.1 防火分区面积过大

根据GB 50016-2006规定,一、二级耐火等级民用建筑当设有自动灭火系统时,地上建筑最大允许防火分区建筑面积为5 000 m2。大剧院贯通首层至4层的观众休息厅为一个防火分区,因为使用功能及建筑构造的特殊性,无法使用防火墙和防火卷帘在各层进行防火分隔,总建筑面积为6 177 m2;博物馆2层及3层的开放展厅因为受屋顶结构影响,无法设置防火卷帘,与首层的名人苑大厅连通,为一个防火分区,总建筑面积为5 409 m2。以上防火分区的建筑面积均大于5 000 m2,不能满足GB 50016-2006第5.1.7 条的规定。

2.2 安全疏散

2.2.1 疏散楼梯首层出口

GB 50016-2006第 5.3.13 条第3款规定:楼梯间的首层应设置直通室外的安全出口或在首层采用扩大封闭楼梯间。当层数不超过4 层时,可将直通室外的安全出口设置在离楼梯间小于等于15 m 处。大剧院有4 部疏散楼梯(如图1所示)、博物馆有1部疏散楼梯(如图2所示)不能直通室外,需要通过门厅或休息厅到达室外,疏散楼梯的出口至通向室外的出口的疏散距离超过15 m。

2.2.2 大剧院观众厅

大剧院观众厅的池座和楼座内的部分观众需要通过相邻防火分区的休息厅再到达室外或疏散楼梯内。图3～图5显示了观众厅各层通往休息厅的出口。

2.2.3 大剧院设备层

GB 50016-2006第5.3.2 条规定:公共建筑内的每个防火分区、一个防火分区内的每个楼层,其安全出口的数量应经计算确定,且不应少于2个。根据GB 50016-2006第5.3.13 条的规定,一、二级耐火等级的其他民用建筑中直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的最大距离不应超过40 m,若该房间疏散门位于袋形走道内,则至最近安全出口的最大距离不应超过22 m。建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时,其安全疏散距离可增加25%。GB 50016-2006第7.4.4 条规定:建筑物中的疏散楼梯间在各层的平面位置不应改变。大剧院的6～8层为设备房和控制室,受建筑构造的影响,只布置了一部疏散楼梯,且该疏散楼梯在5层进行了转换。由于只有一部疏散楼梯,6层和7层的最大疏散距离超出了规范的要求。

3 相关问题的初步调整方案

针对需要进行性能化防火设计的问题,根据保定市关汉卿大剧院和博物馆性能化防火设计目标、功能目标和性能目标,依据国家有关建筑防火规范及其防火原则,同时考虑项目的功能需求,提出了以下初步调整方案。

3.1 防火分区

3.1.1 大剧院休息厅

(1)休息厅仅作为通道及人员临时休息场所使用,内部不应摆放沙发、软椅等高分子易燃材料制成的座椅,应尽量选用不燃材料制成的轻质桌椅。

(2)休息厅内装修材料的燃烧性能等级不应低于B1级,且应尽量采用不燃材料装修。

(3)3层休息平台的吧台只能使用电加热,不应使用燃气加热。

(4)休息厅内净高超过12 m的中庭部位应设置消防水炮或大空间智能型主动喷水灭火装置进行保护。

(5)休息厅内净高超过12 m的中庭部位应设置红外光束感烟火灾探测系统、光截面图像感烟火灾探测系统等适宜大空间使用的感烟火灾探测系统。

(6)休息厅内的中庭开口部位设置高度不小于500 mm的挡烟垂壁,各层回廊和中庭顶部分设排烟系统。

3.1.2 博物馆名人苑

(1)防火分区内装修材料的燃烧性能等级不应低于B1级,且应尽量采用不燃材料装修。

(2)首层名人苑中固定展览物的制作材料的燃烧性能等级不应低于B1级。

(3)2层的专题展厅使用防火墙及甲级防火门与相邻区域分隔,同时增设通往办公区的甲级防火门和阶梯,并在办公区增设乙级防火门,形成通过楼梯间的前室,使专题展厅内的人员可通过办公区的疏散楼梯进行疏散。

(4)3层咖啡厅只能使用电加热,不应使用燃气。

(5)净高超过12 m的中庭部位应设置消防水炮或大空间智能型主动喷水灭火装置保护。

(6)净高超过12 m的中庭部位应设置红外光束感烟火灾探测系统、光截面图像感烟火灾探测系统等适宜于大空间使用的感烟火灾探测系统。

(7)2层及3层的展厅吊顶下方设置高度不小于1 m的挡烟垂壁以延缓展厅发生火灾后产生的烟气对其他区域人员的影响。若吊顶镂空率大于50%,挡烟垂壁可设置在吊顶内。

3.2 安全疏散

3.2.1 疏散楼梯首层出口

(1)大剧院观众厅西侧的两个疏散楼梯的出口走道处原设计的防火卷帘改为防火墙和甲级防火门,办公室使用耐火极限不低于2 h的不燃烧实墙和乙级防火门与走道进行分隔,观众厅通往走道的门应为甲级防火门。该直通室外的疏散走道应采用不可燃材料装修。

(2)大剧院观众厅东侧的疏散楼梯首层出口处使用防火卷帘和甲级防火门形成直通室外的疏散走道,防火卷帘处再设置固定的高度不小于500 mm的挡烟垂壁,纪念品商店使用耐火极限不低于2 h的不燃烧实墙或C类防火玻璃与走道进行分隔,开口处设置乙级防火门或火灾时能自行关闭的防火玻璃门(可通过电磁门吸控制防火玻璃门的开启)。该直通室外的疏散走道应采用不可燃材料装修。

(3)大剧院观众厅南侧的疏散楼梯的出口通往休息厅。通过上文对休息厅的性能化防火设计调整方案增强休息厅的安全性,保证疏散楼梯内的人员通过休息厅再到达室外的安全性。该疏散楼梯内人员疏散的安全性将通过模拟计算确认。

(4)博物馆名人苑中部的疏散楼梯的出口通往礼仪大厅。通过上文对名人苑的性能化防火设计调整方案增强名人苑的安全性,保证疏散楼梯内的人员通过礼仪大厅再到达室外的安全性。该疏散楼梯内人员疏散的安全性通过模拟计算确认。

3.2.2 大剧院观众厅

大剧院观众厅内的部分疏散门通向相邻防火分区(休息厅),人员需通过休息厅内直通室外的出口或疏散楼梯间疏散。通过上文对休息厅的性能化防火设计调整方案增强休息厅的安全性,保证观众厅内的人员通过休息厅疏散的安全性。观众厅内人员疏散的安全性通过模拟计算确认。

3.2.3 大剧院设备层

大剧院的6～8层仅布置设备房和控制室,这些房间平时无人,检修及演出时人数也很少,且工作人员对疏散路径熟悉,在火灾发生时可以很快找到疏散出口疏散。因此,大剧院6～8层可只设置一部疏散楼梯。为进一步提高人员疏散的安全性,提出如下优化设计方案:

(1)大剧院6～8层内所有的房间均采用防火墙和甲级防火门与相邻区域分隔,内部需设置火灾自动报警系统、自动灭火系统和排烟系统。

(2)6～8层的疏散楼梯间应按防烟楼梯间设置,楼梯入口前需设置防烟前室。

(3)在5层的楼梯转换处,6～8层疏散楼梯间的出口应直接通向5层疏散楼梯间的前室。

(4)如图6所示,6层走道内进行正压送风,送风量按走道内最大两个入口门洞风速不小于0.7 m/s计算确定(楼梯间入口的门洞不计算在内),走道内使用不可燃材料装修。走道一端的甲级防火门改为双扇门,两扇门的开启方向不同,以相互借用疏散。

(5)7层机房不应直接向楼梯间前室开门,建议增设一条疏散走道通往疏散楼梯间,通往疏散楼梯间的2个门之间的距离不小于5 m。为减小机房着火后对人员疏散的影响,机房的疏散门与楼梯间入口门之间的距离不应小于5 m。

4 火灾场景的设置

设定火灾场景是建筑物性能化防火设计和消防安全性能评估分析中,针对设定的消防安全设计目标,综合考虑火灾的可能性与潜在的后果,从可能的火灾场景中选择出供分析的火灾场景。通常,应根据最不利原则选择火灾风险较大的火灾场景作为设定火灾场景。根据保定市关汉卿大剧院和博物馆不同区域的用途及其可燃物数量与分布情况,结合建筑的结构特点、防火分隔以及主动消防设施的设置状况,共设置了3个火源位置,分析确定了8 个具有代表性的设定火灾场景,见表1。火灾增长系数0.046 89 kW/s2。

5 火灾蔓延及烟气流动状态分析

运用火灾动力学模拟软件FDS对建筑内的火灾及烟气蔓延情况进行模拟计算,得到各火灾场景下的火灾蔓延及烟气流动状态。

5.1 分析方法

对于火灾蔓延控制目标,主要利用火灾发展分析工具,根据建筑的使用功能和空间特性等设定相应的火灾场景,模拟烟气的运动规律,计算烟气层的温度,并以此判断能否将火灾控制在设定的防火区域内。

5.2 判定标准

根据相关试验,可燃物品被引燃所需的最小热流为10 kW/m2。火灾的辐射热为10 kW/m2时,约相当于烟气层的温度达到360～400 ℃时的状态。因此,将360 ℃作为火灾在防火区域间蔓延的极限温度,即烟气层温度大于该值时,火灾将通过热辐射在防火区域间蔓延;当烟气层温度小于该值时,可认为火灾不会通过热辐射的方式在防火区域间蔓延。

5.3 FDS模拟

FDS 是通过数值方法求解湍流方程分析燃烧过程中的烟气扩散和热传导,包含燃烧模型、热辐射模型和热解模型等。通过分析预测烟气的流动状态并获得有关火灾的热动力学参数,验证建筑内的消防设施能否阻止火灾烟气达到影响人员疏散安全的极限值。针对设定火灾场景,运用模拟软件FDS 对建筑内烟气运动情况进行模拟分析,得到如下结论:

(1)大剧院和博物馆的公共大厅体量大,高度高,蓄烟空间大,在自动灭火系统和排烟系统均有效的情况下,火灾产生的烟气和热量能够被较快地排出,能见度下降缓慢,除火源附近外,空间温度没有明显变化。

(2)对于大剧院和博物馆的公共大厅,火灾发生在首层时,产生的烟气容易对上层人员的疏散造成影响,而火灾发生在其他层时,烟气不容易对下层人员造成影响。

(3)在6层设备层的疏散走道内设置正压送风系统可以延缓烟气进入疏散走道内的过程,给人员创造更多的疏散时间。

(4)对于博物馆,室外风速会影响自然排烟口的排烟效果,减少人员的可用疏散时间,因此高侧窗在建筑两侧应尽量均匀布置,且应注意开启方式,尽量采用下悬窗,以减小室外风的影响。

(5)各安全出口附近清晰高度处各项参数的极限值如表2所示。

6 人员安全疏散设计模拟分析

6.1 判定标准

对于人员安全疏散的设计目标,主要应满足人员在火灾环境下安全疏散到建筑的室内外安全区域的性能要求。因此,需要对人员可用疏散时间和人员必需疏散时间进行比较,其中人员可用疏散时间(TASET)为从火灾发生到火灾发展至威胁人员安全疏散时的时间间隔;人员必需疏散时间(TRSET)为人员从火灾发生到疏散至安全区域所需要的实际时间。为实现安全疏散的功能目标,疏散设计应满足综合判定标准:TASET>TRSET。

6.2 疏散安全性判定

该项目各区域通过计算机人员疏散模拟软件进行计算得到的TRSET,与各火灾场景下的TASET进行比较,判断各区域内人员疏散的安全性。其结果如表3、表4所示。

7 性能化设计结果

通过对人员的疏散模拟分析,并与火灾烟气模拟计算结果进行比较,可以得出以下结论:

(1)在自动喷水灭火系统和机械排烟系统均有效的情况下,对于各个设定火灾场景和疏散场景,大剧院和博物馆内的人员均能够在危险来临之前通过安全出口疏散至安全区域。

(2)当大剧院一层休息厅内的服务台、临时展品发生火灾时,在自动喷水灭火系统和机械排烟系统失效的情况下,大剧院楼座观众区内的人员将不能够在危险来临之前疏散至安全区域。

(3)当大剧院6层处音响功放室内发生火灾时,考虑防火门未正常关闭,烟气蔓延至疏散通道,当通道内正压送风和音响功放室内的自动喷水灭火系统均失效时,6层内的人员不能够在危险来临之前离开此楼层。

(4)对于博物馆,在自动喷水灭火系统失效的情况下,不能保证人员安全疏散。

综上所述,建筑内消防设施是人员安全疏散的重要保证,建议平时定期对建筑内的消防设施进行检查与维护,以保证火灾时可以正常启动。

摘要：针对保定市关汉卿大剧院和博物馆工程防火分区面积过大的问题,提出了强化防火分隔措施、加强消防设施设置和控制可燃装修等措施,通过消防性能化模拟计算,保证消防安全。设定了8个火灾场景,利用DETACT程序计算得到各区域的火源功率,运用FDS对建筑内的火灾及烟气蔓延情况进行模拟计算,得到各火灾场景下的火灾蔓延及烟气流动状态。采用PathFinder 2009.2模拟大剧院和博物馆各部分人员疏散时间。经模拟分析,各场景下均能安全疏散,对方案的可行性和有效性进行了验证。

关键词：大空间建筑,防火分区,疏散距离,性能化防火设计

参考文献

[1]胡浩,聂磊,李玉臻.国家博物馆大广场中庭烟气控制研究[J].消防科学与技术,2006,25(1):47-49.

[2]朱华,李乐.大型展览馆消防性能化设计应用研究[J].消防科学与技术,2008,27(4):249-251.

[3]沈友弟.上海世博会场馆建设中消防技术的应用[J].消防科学与技术,2010,29(3):201-206.

[4]许剑方.福州海峡国际会展中心性能化防火设计与分析[J].消防科学与技术,2010,29(2):109-112.

[5]孙金香,高伟.建筑物综合防火设计[M].天津:天津科技翻译出版公司,1994.

博物馆消防性能化设计 第2篇

更高，使得此类建筑比普通的大空间建筑提出类更高的防火要求。

由于大空间建筑空间跨度大，功能针对性强，传统的消防设计方法和设计规范已经很难满足建筑本身的防火设计需要，同时消防新技术、防火新材料、建筑新构件的出现也为消防性能化设计提供了新思路和新条件。

消防性能化设计是基于火灾学（firesafetyscience）和消防安全工程学（firesafetyengineering）成立的。它通过运用安全工程学的原理方法，对建筑物的火灾危险性进行量化分析，对火灾过程及其影响进行科学决策，并验证预定的消防安全目标能否达到，最后再视情况对设计方案进行优化调整。它强调从系统安全的高度出发，综合考虑各种因素对火灾的影响，研究如何实现建筑物的总体安全，得出最经济合理的设计方案。其评估分析流程主要为：确定评估对象—确定消防安全目标及性能化判定标准—确定火灾场景—火灾性状预测及结果分析—改进消防安全措施以达到目标。消防性能化设计在我国已经得到了一定的发展，国内也成立了部分防火研究所，专门从事大空间建筑的防火性能化研究，并得到了大量的实践和应用。

针对人员密集大空间建筑的消防特点，其性能化设计主要应包括人员安全疏散、建筑物的防火能力和有效的防火灭火措施三个方面：

1、人员安全疏散：人员疏散的安全评判标准是在综合考虑人员疏散速度、火灾烟气流动速度、火势蔓延时间、建筑物安全牢固的基础上，人员疏散的所需安全疏散时间（rset）小于可用安全疏散时间（aset）。其中rset涉及的参数主要包括人流密度、行走速度、出口流动系数等；aset涉及的参数主要包括火灾增长系数、火灾热释放系数、烟气蔓延速率、排烟系数、建筑强度衰减系数、烟气能见度、空气温度、co浓度等。火灾中，在保证建筑物基本强度的基础上，对人员疏散影响最大的是烟气能见度、烟气浓度和空气温度。依据资料，允许逃生的空气温度不应高于60℃，允许逃生的co浓度不应高于500ppm，允许逃生烟气能见度不应小于13米。烟气浓度可以通过自动喷水灭火系统和防排烟系统进行控制，同时，由于大空间建筑空间高、体积大的特性，本身具有较强的蓄烟功能，而应用排烟系统可能会破坏火灾中已经稳定的热烟层。因此，最好是对此类大空间建筑的烟气流动模式建立一个基于实验室或实际数据的数据库，通过对烟气蔓延的模拟，建立一个可性能化设计的平台，为排烟设计提供指导性依据。

2、建筑物的防火能力：鉴于人员密集大空间建筑的功能特点，其承重构件主要为钢梁和钢柱。因此，在对大空间建筑的性能化设计中，主要应将防止钢结构强度失效作为设计的一个重点。钢结构失效时的临界温度与钢结构的材质、结构的几何形状、截面系数、负载情况有关，因此，可以通过对不同钢结构的模拟试验，建立数据库模型，确定不同情况下钢结构的临界温度。从消防工程的观点看，如果火灾中钢结构在要求的耐火时间内没有达到临界温度，则不需要额外的防火保护；如果达到临界温度，则需要计算等效时间来确定钢结构的保护时间。

根据《建筑设计防火规范》的要求，人员密集场所建筑耐火等级不应低于二级，柱的耐火等级不应低于2.5h，梁的耐火等级不应低于1.0h，屋面承重构件的耐火等级不应低于1h。目前，钢结构防火涂料主要分为薄型、超薄型、厚型三种，而超薄型钢结构防火涂料因其美观及易施工、易装修等特点，使用频次最高，钢结构管材网架的内循环水冷却保护法还停留在研究探讨阶段。优良的钢结构防火涂料可以将钢结构的耐火时间提高至3h以上。具体的耐火时间可以根据建筑物的设计等级来确定。

消防智能化营区管理系统应用设计 第3篇

关键词：消防；营区；管理；物联网

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01

一、智能营区管理系统主要功能需求

（1）岗哨值班管理。此项功能用于岗哨排班、交接岗管理和随机查哨。中队值班干部利用系统岗哨排班，系统语音提醒人员接岗，自动记录换岗时间，并采集实时图像信息存档。士兵站岗期间，系统随机语音提示哨兵确认在位情况，超时未确认视为漏岗，自动音响报警，同步发送短信通知值班干部。此项功能可有效解决哨兵随意调岗、替岗、脱岗、睡岗等问题。（2）车辆出入管理。此项功能用于部队行政车辆和外来车辆的出入登记管理。系统与综合业务平台对接，经网上审批部队车辆出入营门时，岗哨系统感应放行、自动登记并发送信息到值班干部手机；未经审批部队车辆不予放行。外来车辆出入营区时，系统进行自动拍照，并自动提取登记车辆信息。此项功能可有效解决车辆出入信息记录不真实、不及时等问题。（3）战士请销假管理。此功能类似于车辆出入管理。经网上批假的战士出入营门时，经指纹识别自动验证，并发送信息至值班干部手机。战士归队时，系统自动记录时间和完成销假手续。此项功能可有效解决战士随意外出、出入登记不真实等问题。（4）外来人员管理。外来人员临时来访时，刷身份证自动识别身份，录入来访信息，并对来访人员采集图像信息存档。来访人员离开时，刷身份证记录离开信息。此项功能可有效识别来访人员身份，提高登记效率，解决登记错漏、统计繁琐等问题。（5）查铺查哨管理。此项功能用于督促值班干部落实查铺查哨制度。值班干部查铺查哨时通过指纹识别自动记录。若未按规定查铺查哨，系统自动上报，并联动干部绩效考核系统自动扣分。此项功能有效督促干部履职，防止离兵离营，疏于监管。（6）干部考勤管理。此项功能用于支队机关、大队部干部（含外聘人员）工作日考勤管理，与干部绩效考核相挂钩。（7）挂点督导管理。此项功能主要用于督促党委班子领导落实队伍管理“一岗双责”，可根据要求灵活设置。领导到基层检查指导时，通过指纹（脸谱）现场识别确认，系统自动记录。（8）网上督察功能。总队、支队、大队可通过系统对所属部队进行网上督导。同时，系统还具备实时反馈和统计分析功能，可统计分析基层管理问题情况，形成报表上传上级机关。

二、智能化营区管理系统关键技术

（1）物联网技术。物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。（2）指纹识别技术。随着计算机与通信网络的蓬勃发展，电子商务的不断推广应用，安全方便的指纹识别系统现已广泛应用于桌面电脑、笔记本电脑、ATM提款机、蜂窝电话、考勤系统、门禁控制等各个领域，常见的指纹识别系统有两种，即嵌入式系统和连接计算机的应用系统。嵌入式指纹识别系统是一个相对独立的完整系统，它不需要与其他设备或计算机进行连接，可以独立完成其设计的功能，如指纹门禁、指纹考勤终端、指纹保险箱等都是嵌入式系统。其功能较为单一，应用于完成特定的功能。而连接计算机的应用系统具有灵活的系统结构，并且可以多个系统共享指纹识别设备，可以建立大型的数据库应用。（3）车牌识别系统。车牌识别系统是现代智能交通系统中的重要组成部分之一，应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础，对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析，得到每一辆汽车唯一的车牌号码，从而完成识别过程。通过一些后续处理手段可以实现停车场收费管理，交通流量控制指标测量，车辆定位，汽车防盗，高速公路超速自动化监管、闯红灯电子警察、公路收费站等等功能。对于维护交通安全和城市治安，防止交通堵塞，实现交通自动化管理有着现实的意义。

三、业务平台对接接口设计

（1）接口功能设计。根据一体化建设的需求和标准，接口程序为：实现自动从综合业务平台同步数据以及向综合业务平台反馈数据。系统运行时，支队岗哨系统同步线程连接支队综合业务平台数据库。支队岗哨系统从支队综合业务平台同步系统需要的基础数据（如组织架构，人员基本信息，车辆基本信息等）和业务数据（人员外出申请，车辆外出申请）到支队的岗哨系统。（2）同步策略。数据同步框架遵循以下规则：因为综合业务平台以支队为中心建立，因此数据同步在支队综合业务平台和支队的岗哨系统间进行。岗哨系统内部再按照基礎数据或者业务数据所属单位将数据下发到下级岗哨系统。基础数据以综合业务平台为准，由综合业务平台向岗哨系统单向同步。以保证数据的正确性和一致性。业务数据创建以综合业务平台为准，由综合业务平台向岗哨系统单向同步，岗哨系统通过业务操作修改数据状态后，仅将状态变化同步回综合业务平台。同步程序定时检查是否有数据需要同步，同步时间周期可以灵活配置。（3）接口开发设计。岗哨管理软件接口描述：实现新建电子门岗系统与业务平台与消防部队基库系统对接，根据电子岗哨系统自身需求直接调用基库系统数据平台中的数据变更消息通知，审计信息查询，数据批量导入等。在不影响综合业务平台使用的情况下实现自动从综合业务平台同步数据以及向综合业务平台反馈数据，实现各种数据的交互对接。

四、结束语

智能营区管理系统是通过利用射频感应、视频采集、指纹（脸谱）识别、物联网等技术，建设一套与消防部队一体化系统对接的智能营区管理系统，实现部队管理精细化、网络化、动态立体化。

参考文献：

[1]丁波军.消防物联网建设初探[J].无线互联科技，2012（03）.

大型服装艺术博物馆消防设计探讨 第4篇

1 工程概况

该工程位于河南某工程学院新郑新校区内,建筑高度23.8 m,地上5层,局部三层,地下1层,建筑面积约2.5万 m2,建筑占地面积10 693 m2,属于大型综合性多层民用建筑。该工程建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构,合理使用年限为50 a,抗震防裂度为7度。地上部分耐火等级为二级,地下室为一级,屋面防水等级为二级。

主要使用功能可分为两部分,一是博物馆展览部分,二是与博物馆展品配套的科学实验室部分。该建筑为坡地建筑,地下一层实际也为地上建筑,满足地上建筑要求,设计中按地上建筑设计。

地下一层建筑面积为5 317.91 m2,分为两个防火分区,第一防火分区面积为1 610.11 m2,第二防火分区面积为3 655.85 m2,整层都设置有喷淋灭火系统,防火分区面积满足现行规范要求。

第一防火分区的主要功能为服装表演厅,配套表演厅的更衣室、道具间、展品仓库、展品配套修复间、展品管理间及维护间;其他部分为设备用房:包括湿式报警阀间、变配电房、风机房、空调机房和管理办公室。第二防火分区为研究丝绸的科学实验室和一个能容纳120人的会议室。

该建筑地下一层是服装表演厅,也是火灾危险性最大的区域,表演厅建筑面积约1 000 m2,中间设置T形台,供学生作业表演以及小型的商业服装表演,T形台周围设置680个观演座位,局部是能容纳120人的阶梯会议室,面积为160 m2,设置两个疏散门,每个疏散门的宽度为1.5 m,房间最远点距离疏散门的距离为11.5 m,满足疏散要求。

地上一层建筑面积为6 228.72 m2,分为两个防火分区,第一防火分区面积为2 901.58 m2,第二防火分区面积为3 327.14 m2,整层都设置有喷淋灭火系统,防火分区面积满足现行规范要求,设置直通室外出口6个,疏散宽度为19.5 m,通过楼梯疏散的疏散口为5个,疏散宽度为6.9 m,满足疏散要求。

该层防火分区内主要功能:第一防火分区主要功能为艺术类科学实验室、专家工作室、专家办公室和一个能容纳120人的会议室;第二防火分区的主要功能为入口门厅,博物馆纺织服装发展史展厅、办公室、接待室及学校新闻发布厅。

2 消防设计

2.1 建筑防火设计

(1)消防车道及防火分区划分。该建筑四周设有环形消防车道,消防车道距离建筑外墙不小于5 m。共设6部疏散楼梯,均采用封闭楼梯间,设4部观光电梯。地下1层防火分区面积不超过1 000 m2,地上部分每个防火分区面积不超5 000 m2;且每个防火分区均保证不少于两个安全出口。

服装表演厅的防火设计:该部位为该建筑火灾危险最大区域,位于地下一层,表演厅建筑面积为1 000 m2,中间设置T形台,供学生作业表演以及小型的商业服装表演,T形台周围设置680个观演座位,表演厅设置8个疏散出口,共设置16个1.5 m宽疏散门,疏散宽度为24 m,满足疏散要求。

2.2 其他防火设计

(1)该工程地上部分按二级耐火等级设计、地下室按一级设计。

(2)凡在楼板上预留洞口,或管道穿过隔墙、楼板时,均应采用不燃材料将其周围的缝隙填塞密实。

(3)电缆井、管道井及防火墙上预留洞的封堵,应在每层楼板处设与楼板耐火极限相当的防火分隔,并使用具有良好阻燃效果的防火喷涂矿棉板或防火填缝胶将空隙堵严,管井门为丙级防火门。该建筑选用的防火门窗均为国家检验机构检测合格的产品。

(4)外露的金属承重构件均刷防火涂料进行保护。

(5)所有通长窗、玻璃幕墙与每层楼板、隔墙的缝隙,均用防火材料填堵密实,楼板外沿均设200 mm厚、800 mm高实体裙墙。

(6)所使用的防火材料均应符合国家颁布的相应标准,并保证相应的耐久性及提供国家检验机构检测报告。

2.3 幕墙防火设计

幕墙工程应满足防火墙两侧、窗间墙、窗槛墙的防火要求,同时应满足外围护结构的各项物理、力学性能要求;幕墙工程应配合土建、机电、擦窗设备、景观照明工程的各项要求。幕墙工程与楼板间的缝隙应采用防火封堵材料封堵。

2.4 墙体工程防火设计

地下室及1层墙体以上填充墙为200厚加气混凝土砌块墙,管道井壁为100厚加气混凝土砌块墙,符合防火墙耐火极限要求。防火墙上留洞的封堵用相当隔墙耐火极限的防火材料填堵密实。

2.5 门窗防火设计

门窗中局部有防火要求的地方应采用防火玻璃,以满足防火分隔要求。

2.6 水系消防系统及灭火器配置

2.6.1 室外消火栓系统

该工程属于多层公共建筑,室外消火栓用水量设计取为30 L/s。消防给水采用常高压系统,由市政管网直接供水。从市政管网不同主管道引入两路DN200的给水管接建筑四周环状消防管网。

2.6.2 室内消火栓系统

该建筑按照多层公共建筑进行消防设计,室内消火栓用水量为20 L/s。火灾延续时间为2 h。消防给水采用临时高压给水系统,由消防水池及屋顶水箱供水。在该工程地下设置400 m3消防水池一座,屋顶设置18 m3消防水箱一座。室外设置水泵结合器两套。室内消火栓系统不分区。室内消火栓箱全部采用单栓室内消火栓箱(甲型)。消火栓充实水柱为10 m。

2.6.3 自动喷水灭火系统

该建筑属于中危险Ⅰ级,设计喷水强度取为6 L/(min·m2),作用面积160 m2;中厅及表演大厅高度超过8 m小于12 m,设计喷水强度取6 L/(min·m2 ),作用面积260 m2;考虑梁、风管等不利因素的影响,自动喷水设计流量40 L/s,火灾延续时间为1 h。

自动喷水系统用水由设于地下的400 m3水池及屋顶18 m3屋顶水箱供水,室外设置三套水泵结合器。

自动喷水系统竖向不分区。火灾时,喷头动作,水流指示器动作向消防中心显示着火区域位置,湿式报警阀处的压力开关动作自动启动喷水泵,并向消防中心报警。

非吊顶区域采用直立型68 ℃玻璃球喷头,有吊顶区域采用装饰型68 ℃玻璃球喷头。

2.6.4 灭火器配置

灭火器配置按照严重危险级设计。所有区域均设置设5 kg(灭火级别3 A)装的手提式磷酸铵盐干粉灭火器,灭火器放置在专用的灭火器架上。

2.7 火灾自动报警及联动系统

该工程火灾自动报警系统的保护等级按二级设置。消防控制室设置在其他建筑物内。

(1)火灾自动报警系统。

该楼设置区域控制或显示。探测器选用感烟探测器。探测器与灯具的水平净距大于0.2 m;与送风口边的水平净距为1.5 m;与条形送风口的水平净距大于0.5 m;洒水喷头的净距应大于0.3 m;与墙或其他遮挡物的距离大于0.5 m。

在适当位置设置手动报警按钮及消防对讲电话插孔,手动报警按钮及对讲电话插孔底距地1.5 m。

(2)消防联动控制及显示功能。

对于消火栓泵联动控制系统,当火灾确认后,消火栓按钮能直接启动消火栓供水水泵,控制中心还能通过控制模块和专线直接控制消火栓供水水泵的启停,并显示水泵的工作故障状态,及消火栓按钮的位置。

(3)通过排烟系统的控制。

当消防控制中心接到火灾报警系统后,接受防火阀所处状态信号的反馈,把送、排风机由通风状态转为排烟状态,并接受其反馈信号;可通过控制模块和专线直接控制排烟风机的转换。

(4)火灾应急广播系统。

在消防控制室设置火灾应急广播机柜,机柜采用定压式输出。火灾应急广播按防火分区分路,每防火分区一路。当发生火灾时,消防控制值班人员可根据火灾发生的区域,自动或手动进行火灾广播,及时疏导人员撤离火灾现场。

(5)消防直通对讲电话系统。

在各分区的手动报警按钮处设置消防直通对讲电话插孔。

(6)电梯回降控制系统。

消防控制室在确认火灾后,能控制电梯回降道底层,并接受其反馈信号。

(7)非消防电源控制。

该工程非消防配电箱内设有分离脱扣器,由消防控制室在火灾确认后断开相关电源。

(8)消防线路敷设要求。

平面图中所有火灾自动报警及50 V以下的供电线路、控制线路均穿钢管暗敷在楼板或墙内。由顶板接线盒至消防设备一段线路穿金属耐火波纹管。其所用桥架均为耐火桥架,耐火极限不低于1 h。若不敷设在桥架内,明敷管线应做防火处理。所有消防配电线路穿管暗敷时(应急照明线路)敷设在不燃烧结构体内,保护厚度大于30 mm,当采用明敷设时,应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护;当采用绝缘护套为难燃材料的电缆时,可不穿金属管但应敷设在电缆竖井内。

2.8 应急照明系统

封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、合用前室、配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、自备发电机房、疏散走道以及发生火灾仍需工作的其他房间均应设置应急照明。

疏散照明灯设置在墙面或顶棚上。安全出口标志设置在出口的顶部;疏散走道的指示标志设置在疏散走道及其转角处距地面1 m以下的墙面上。走道疏散标志灯的间距不应大于20 m。

应急照明灯和灯光疏散指示标志应设玻璃或其他不燃烧材料制作的保护罩,并应采用蓄电池作备用电源,且连续供电时间不少于20 min。

2.9 防排烟系统

(1)地上防烟及其走道设方便开启的外窗自然排烟,可开启外窗面积满足自然排烟要求的采用自然排烟,不满足的采用机械排烟。共设三个排烟系统,其中:PY-3系统,负担1～4层第一防火分区的走道排烟,排烟量按照最大防烟分区面积每平方米不小于120 m3/h计算,为34 121 m3/h;PY-2系统,负担第3层第二防火分区的走道排烟,排烟量按照走道面积每平方米不小于60 m3/h计算,为4 453 m3/h;PY-1系统,负担第1层第二防火分区的走道排烟,排烟量按照走道面积每平方米不小于60 m3/h计算,为4 453 m3 /h。

(2)地下房间不满足自然通风及排烟的房间及走道采用机械通风排烟,合用一套系统PY(F)-1系统,风量为28 088 m3/h,送风系统为S-1,风量为17 833 m3/h。排烟(风)系统设280 ℃防火阀和70 ℃防火阀(常开)平时排风,着火时关闭70 ℃防火阀,打开着火区排烟防火阀,系统切换为排烟系统。排烟风机入口设280 ℃排烟防火阀且与排烟风机连锁;机房进出风管均装防火调节阀,排烟风机由消防中心控制。

(3)地下房间不满足自然排烟的楼梯间及前室设置机械加压送风系统。J-1系统:前室加压送风,风量为15 422 m3/h , 采用常闭多页送风口,每层前室均设,前室内设置减压阀,保证余压25～30 Pa,失火时 打开着火层以及上下层多页送风口。J-2系统:楼梯间加压送风,风量17 833 m3/h,采用自垂百页送风口,每隔2～3层设置一个,楼梯间内设置减压阀,保证余压40～50 Pa 。J-3系统:楼梯间加压送风,风量28 088 m3/h,采用自垂百页送风口,每隔2～3层设置一个,楼梯间内设置减压阀,保证余压40～50 Pa 。

3 结束语

大型综合服装艺术场馆类型建筑具有人员密集、功能多样、可燃物多、火灾荷载大,结构复杂不同于普通建筑的特点,火灾情况下的人员安全疏散也格外困难,对防火设计要求高。笔者结合工程实例分析了该类建筑的消防及疏散设计,重点探讨了该建筑中火灾危险较大的服装表演厅等人员密集场所的防火及疏散设计要求,提出该类建筑在设计时要首先立足于自救的理念,从而预防和减少该类建筑火灾的发生,最大限度地保障人身和财产的安全。

参考文献

[1]GB50016-2006,建筑设计防火规范[S].

[2]GB50084-2001(2005年版),自动喷水灭火系统设计规范[S].

[3]陈南,吴迪,徐晓楠.某大型综合性高层建筑安全疏散性能化评析[J].消防科学与技术,2012,31(4):362-363.

[4]康青春,刘宏.高层建筑灭火救援方案质量评估[J].消防科学与技术,2003,22(3):234-237.

[5]胡浩,聂磊,李玉臻.国家博物馆大广场中庭烟气控制研究[J].消防科学与技术,2006,25(1):47-49.

性能化消防设计新书出版 第5篇

《性能化消防安全设计》(Performance-Based Fire Safety Design)由美国Morgan J.Hurley和Eric R.Rosenbaum撰写,2015年4月出版发行。 该书介绍了性能化设计流程、确定性和风险分析技术、设定火灾场景的确定、设计的开展和分析以及建筑防火管理等性能化设计的有关内容,讨论了探测系统、烟控系统和结构抗火设计问题,以及如何处理模拟和设计过程中的不确定性问题等。

博物馆智能化系统的规划设计 第6篇

关键词：博物馆,智能化系统设计,综合布线,楼宇自动化控制,安全防范

近年来, 随着我国人民生活水平的提高, 人们对文化及精神生活的要求也越来越高, 随之博物馆的建筑像雨后春笋般越来越多, 博物馆建筑智能化系统也应运而生, 其不仅能够通过系统软件优化管理信息资源, 自动检测和控制各种机电设备, 实现楼宇和办公系统自动化控制, 又能延长建筑物使用寿命, 提高楼宇管理工作的效率, 降低设备的能耗, 节省人工费用, 使建造者和使用者都获得很高的经济效益。

在认真研读国内外相关文献的基础上, 结合智能大厦领域的理论知识和自己亲身参与项目建设的情况, 对博物馆进行智能化系统的总体规划与设计, 并对不同系统模块的划分、 归属以及功能进行重点阐述、 总结, 提出适合此类智能建筑的通用系统结构。 同时也希望对智能建筑技术在我国的发展起一定的推进作用。 采用综合布线技术实现高速数据、 高质量图片的传输; 采用楼宇自动化技术对大厦内各种电气和机械设备(包括: 空调暖通、 电气照明、 给排水等) 的信息进行分析、 分类和处理, 采用最优化的配置和控制方法对它们进行监控及管理; 采用安全防范技术是运用电子、 计算机等技术, 以达到整个博物馆整体所要求的安全防范水平。 安全系统将为使用者创造一个安全、 方便、 高效的环境, 并提供完善的安全设施、 统一的操作平台及车辆监控管理系统。

1智能建筑的定义

智能建筑的定义最早是在美国诞生的。 1984年, 在美国哈特福德(Hartford) 市建成了世界上第一栋智能大厦, 中国于上世纪90年代才开始起步, 但发展迅猛, 令人瞩目。 它是信息时代的产物, 其智能化发展程度随科技的发展而逐步加深。 它的定义为 “以建筑物为平台, 拥有信息化应用、 信息基础的设施、 施工设备管理、 公共安全等系统, 向人们提供安全、 高效、 节能、 健康的建筑环境”。

在20世纪80年代以后, 智能建筑的概念进入了国内, 中国科学院就曾对智能办公楼的发展进行了探讨。 北京发展大厦是国内第一座大规模的智能大厦, 并在接下来的几年里, 建成了深圳的地王大厦、 北京西客站等高标准的智能大厦, 可见, 智能建筑迎来了在国内的发展高潮。

同时, 国家颁布了由信息产业部负责编制的 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》, 由建设部负责编制的 《智能建筑设计标准》、《智能建筑工程质量验收统一标准》, 为我国智能建筑的健康有序地发展奠定了基础。

2工程概况及结构特征

本博物馆总建筑面积约为39106㎡, 工程建筑规模为地上四层, 地下一层, 地下一层建筑面积约为18027㎡, 地上建筑面积约为21000㎡。 本博物馆大楼内部设有多种类型的展厅, 各展厅在建筑结构设计上显示时尚气派, 是科技展示、 文物展览及各种文化主题活动交流的理想场所。

博物馆大楼地下一层是设备用房、 柴油发电机房、 车库等; 一层是城市规划展厅、 临时展厅、 报告厅等; 二-三层为主题展厅、 计算机房等; 四层及夹层为办公室、 库房等。 博物馆智能化系统的规划设计, 主要体现在两个方面:(1) 服务支持系统, 如公共信息显示系统、 广播系统、 通信系统等; (2) 服务管理系统, 如各类机电设备的控制系统、 空调控制系统、 供电、 供水控制系统等。

3智能化系统功能组成

在建筑领域中, 智能化控制技术应用愈来愈广泛, 普通型的智能化系统主要由以下子系统构成:

3.1综合布线子系统

综合布线系统将语音、 数据、 图像相结合, 通过模块化的组合方式, 用统一的传输媒介和规划设计, 集成在一套标准的系统中, 为现代化建筑的系统集成提供了物理介质, 如同现代化建筑体内的神经系统。

随着信息时代的到来和各种通信网络的不断扩大, 博物馆的语音通信、 数据处理、 图像传输等信息传输量会不断增加。 综合布线系统的设计应能充分适应现代和未来科技的发展, 实现高速数据通信、 高质量图片传输, 支持各种网络设备、 通信协议和多媒体系

3.2楼宇自动化控制子系统

楼宇自动化控制子系统是应用计算机、 自动控制、 通信、 图形显示等先进技术, 由中央管理站通过通信线和现场控制网络系统将分布在各监控现场的各系统控制器、 传感器和执行器件联接起来, 对建筑物内各种机电设备(包括: 空调暖通、 电力照明、 给排水等设备) 采用最优化的配置及控制手段进行集中监管, 从而使各种机电设备一直处于有条不紊、 高效、 统一的状态, 从而降低设备成本, 节省能耗, 营造出舒适、 安全、 绿色环保的工作环境, 使投资能得到一个良好的回报。

3.3安全防范子系统

安全防范子系统(SPS) security & protection system?是运用计算机网络、 电子信息、 通信等技术, 以维护公共安全为目的, 运用安全防范产品构成的视频监控、 防盗报警、 门禁一卡通等系统, 安全防范系统是保证人员、 场所及设备安全的主要手段, 也将为使用者创造一个安全、 方便、 高效的环境。

3.4计算机网络子系统

计算机网络系统(ITAS) 是将地理位置及功能不同的多个计算机系统连接在一起, 以实现及完善资源共享和信息传递。 并最大限度地实现高速的信息服务, 通过统一的IP, 可以对各个子系统进行设施的监控, 并不需要对每个子系统配备不同的管理人员, 以实现信息系统和楼宇服务的融合。

3.5建筑智能化集成子系统

建筑智能化集成子系统是将其他分散的、 相互独立的弱电子系统, 用相同环境的软件界面进行集中监视、 控制和管理。 进一步提高了管理效率, 降低了系统运营成本, 带来了系统整体的智能化, 实现了系统间的联动控制、 信息共享, 获得了更多的功能。

3.6公众信息发布子系统

LED显示屏与计算机演播窗口的内容同步, 显示新闻摘要、 经济指标、 会议通知、 领导重要活动日程安排、 通告以及重要通知, 面积通常在几平方米到几十平方米。

3.7一卡通管理子系统

随着现代办公自动化应用的不断深入, 运用“智能IC卡” 管理系统已成为智能化大楼走向科学化管理必由之路, 它可以对内部工作人员身份、 考勤、 出入控制、 内部消费、 停车等进行综合管理。 众多应用系统集于 “一卡”, 创造出一个安全、 高效、 舒适、 便捷的办公环境。 系统由门禁巡更、 考勤管理、 消费系统、 停车库管理等组成, 整个系统由管理中心和既互相独立又共享交换信息的子系统构成。

4智能化系统模块划分与布局

4.1系统模块

首先要完成博物馆的宏观需求, 其次将系统按实现功能的不同进行分解, 设计出相应的子系统。 博物馆智能化系统是一个综合性很强的项目, 系统涉及范围比较广, 其设计思路是: 智能化系统不单单指提供的功能多元化, 更要实现各子系统间的互联。 对该博物馆智能化系统模块总体设计可划分为10个部分:

(1) 综合布线系统

(2) 计算机网络系统

(3) 楼宇自控系统

(4) 安全防范系统

(5) 公众信息发布系统

(6) 电子会议系统

(7) 背景音乐系统

(8) 一卡通管理系统

(9) 有线电视系统

(10) 智能建筑化集成系统

4.2系统功能模块布局

智能化集成系统平台实现各系统间的相互联动和信息共享, 客户在本地局域网(LAN) 或是互联网(Internet) 上就可以对子系统的信息显示、 存储、 传输和交换进行集中监管; 同时, 为了满足智能化的需求, 系统还提供了报警、 突发事件处理、 设备节能控制等功能, 如整个博物馆大楼的灯光、 空调等设备的自动开关就由楼宇自动化控制系统完成。 此外, 办公自动化系统可辅助博物馆管理员对工作人员的管理。

博物馆消防性能化设计 第7篇

1 工程概况

奥林匹克公园 (B区) 会议中心配套设施按照使用功能区分为A、B、C、D段, 其中A段为会议酒店, B段为标准写字楼, C段为甲级写字楼, D段为五星酒店。地下共有两层, 为汽车库和附属用房。地上裙房共两层, 为两个酒店的大堂及商业餐饮 (称为赛后功能) 。该工程底部相通的三个楼层 (地下一层至地上二层) 的裙楼, 在2008年第29届夏季奥运会期间用作为主新闻中心。

主新闻中心是第29届夏季奥运会和第13届夏季残奥会期间注册文字和摄影媒体的工作总部, 也是赛时新闻运行 (文字与摄影运行) 和IOC媒体运行的工作总部。奥运会时, MPC为来自世界各国的5 600名注册记者每天提供24 h的工作设施、信息服务和其他相关服务。MPC赛前1个月即开放, 是奥运会运行时间最长的重要非竞赛场馆之一。

赛时MPC各层功能区域分布主要为:地下一层为主餐饮区、摄影工作区、部分租用空间、场馆运行办公区和员工餐饮区、后勤及货运通道、卸货平台和储物间等。首层为服务大堂、文字记者工作间、咖啡厅、商业区、成绩打印分发区、新闻服务和语言服务区、收费卡中心和技术运行中心、新闻运行办公室、IOC媒体运行中心和票务中心等;二层为新闻机构租用办公空间、新闻发布区和露天餐饮区、收费卡中心等。

2 消防设计中存在的问题

由于奥运会期间赛事进度安排、新闻报道和媒体工作、运营模式的特殊性, 与普通办公建筑相比MPC的设计与施工存在自身特点与需求。

MPC主要特点有:MPC建筑的临时性, MPC坐落在奥林匹克公园 (B区) 会议中心建筑主体基础上, 提供2008年北京奥运会和残奥会期间新闻报道使用, 赛后拆除;设计、施工周期短, 工程进度紧张;MPC赛时为世界各国注册新闻机构提供出租区, 各出租区域集中布置, 内部单独分隔出相对独立的工作区;MPC不对公众开放, 只允许专业工作人员持证进出, 内部人员密度较低, 且24 h全天候有人工作和服务。

对于注册新闻机构出租区, 要求在大平面空间内进行临时性小开间构建, 通过隔墙和隔断在功能上形成多个较小而相对独立的工作区。对于文字记者集中工作区, 要求空间上开敞、通透, 将记者工作和配套服务设施综合集中, 形成一个大型可供各国记者自由使用的公共工作区域;MPC内设立大型餐饮区, 满足MPC内各国记者和工作人员舒适的用餐需求;设立大型图片处理集中工作区, 满足各国记者进行图片采集、整理和通讯需求。

MPC的特点和建筑需求带来一些消防设计方面的问题, 见表1。

3 性能化消防设计的总体目标

一般地, 性能化设计的目的在于:防止火灾发生;及时发现火情;通过适当的报警系统及早发布火灾警报;有组织、有计划地将楼内人员撤出;采取正确方法扑灭和/或控制大火;将损失控制在一定范围之内。针对MPC项目, 性能化设计的总体目标如下:

(1) 为建筑内人员提供安全保障;

(2) 为消防人员提供消防条件, 保障其生命安全;

(3) 减少财产损失;

(4) 减少对媒体运行的干扰。

4 火灾危险性分析

火灾危险性既包括火灾发生的可能性, 也包括火灾的危险程度和一旦发生火灾产生危害的后果。

MPC内涉及的火灾类型主要包括:办公区域内木质、纸张、塑料等可燃物发生火灾;餐饮区域内桌椅、餐具、纸张等可燃物发生火灾;用电设备和线路过载、过流和漏电等造成放电或过热引发的电气火灾;临时物品存储室、垃圾存放处内可燃物发生火灾;内部人员活动不慎引燃临近物品火灾等。

MPC内人员为新闻记者和媒体专业技术人员以及服务和管理人员, 每个人都有特定的职责和工作岗位, 严格遵从相应的管理规定。MPC在运行期间内实行全天候的服务和管理。由此可以认为, 因为人员活动失误或设备工作失误导致火灾事故发生的可能性较小。此外, MPC作为临时建筑的工作场所, 仅在北京奥运会和残奥会期间投入工作, 奥运会后即全部拆除。考虑到前期进场安装调试和后期拆除阶段, MPC存在时间仅约为3个月。

5 火灾场景设置

对于MPC, 消防设计的指导思想首先应是通过严格的管理将火灾发生的可能性降低到最低水平;其次, 万一发生火灾, 应能将火灾限制在起火局部区域或起火建筑内。由于该工程的重要性, 有良好的管理措施, 发生水喷淋失效导致火灾扩大的可能性极小。对于有自动喷水灭火系统保护的区域, 采用美国NIST开发的DETACT-QS分析软件进行火灾规模预测。对于分析首层文字记者集中工作区防火带的防火分隔有效性, 设定火灾规模时参考上海《建筑防排烟技术规程》关于不同场所火灾热释放速率资料, 保守地假定在不利情况下文字记者集中工作区自动喷水灭火系统未能及时控制住火灾, 火灾热释放速率可达到6 MW。

火灾发生的位置应充分考虑建筑的平面布置、使用功能、火荷载的种类。选取火灾危险性大, 并且对建筑物内人员、防排烟和火灾蔓延可能产生较大影响的火灾场景。针对MPC所选取的典型区域设置火灾场景, 见表2。

6 建议和措施

通过对设置的各个火灾场景进行人员安全疏散和火灾烟气的模拟计算分析, 对初步提出的解决方案的消防安全性进行了验证和补充, 并充分结合现有建筑设计条件以及奥运会期间运营管理措施, 得到最终的建议和措施, 重点给出以下几条措施:

(1)

对于国际大餐厅疏散出口不足问题, 考虑在国际大餐厅区域外围设置一条闭合且满足一定消防要求的疏散走道与附近多部疏散楼梯相连, 在国际大餐厅内向疏散走道内开设若干防火门作为疏散出口。餐厅部分人员可首先疏散进入避难疏散走道作为缓冲区, 避免受到火灾直接影响, 再组织进入与疏散走道相连的疏散楼梯间, 以实现安全疏散。

(2) 地下一层奥组委运营区:

为增加奥组委运营区疏散出口, 将西侧奥运会期间停用的停车库入口坡道作为疏散出口, 出口净宽度不低于1.5 m, 人员沿坡道上行大约40 m即可到达室外。而在向相邻防火分区开设借用疏散出口的外侧应设置能够保持视觉连续性的疏散指示标志并设置疏散照明, 引导人员到达疏散楼梯间出口。

(3) 首层文字记者集中工作区:

在文字记者集中工作区结合疏散设计设置宽度不小于4 m的通道区域作为防火带, 防火带内严格限制可燃物, 隔离带两侧加强防烟、防火措施设计;与工作区相邻的主街作为相对安全区, 为文字记者集中工作区提供疏散出口, 缩短疏散距离, 人员可首先疏散到主街, 再到达建筑物外安全区域。

(4) 对于二层:

新闻发布厅设为封闭的防火单元;将主街和室外平台作为疏散相对安全区。

(5)

经过烟气控制模拟计算分析, 主街赛时的烟控系统可以结合赛后的烟控设计进行设置, 其他超规范的防火分区烟控系统应按照性能化设计确定的烟控方案进行设置。

7 结 论

通过运用消防性能化设计方法有效地解决了主新闻中心所遇到的一系列消防问题, 为主新闻中心 (MPC) 在北京奥运会赛时期间的消防安全提供了保障。

对于这类为赛时担供临时设施使用需求的配套建筑, 主要突出问题是赛时、赛后建筑使用功能差异造成赛时区域防火分区面积扩大、最大疏散距离超出规范、人员密度增加而使疏散宽度不足等消防问题, 结合建筑具体的现有设计, 可考虑采取设置防火带、防火单元、疏散走道、相对安全区等消防策略, 并通过消防性能化方法论证出最终的解决方案。

由于需考虑到建筑在赛后的长期使用功能需求, 很大程度上制约了消防问题可解决的条件, 从而使该类建筑的消防设计难度增大。采用性能化防火设计方法进行计算和评估是很好的解决途径, 性能化设计过程中尽量多方面结合现有建筑设计条件以及赛时期间运营管理措施, 以使所提出的方案策略和建议措施合理可行, 有效保证消防安全。

摘要：以北京奥运主新闻中心为例对仅在运动会期间使用的提供临时需求的建筑进行性能化防火设计。设计5个火灾场景对人员疏散和烟气运动进行分析, 对主新闻中心的消防安全进行验证和补充。提出的措施:增设疏散走道连接疏散出口, 解决国际大餐厅疏散出口不足的问题;启用停车库入口坡道作为疏散出口增加奥组委运营区疏散出口;文字记者工作区设防火带;将主街和室外平台作为疏散相对安全区。

关键词：体育赛会,消防,疏散,防火分区,性能化防火设计

参考文献

[1]霍然, 胡源, 李元洲.建筑安全工程导论[M].北京:中国科学技术大学出版社, 1999.

[2]DGJ08-88-2006, 建筑防排烟技术规程[S].

大型办公楼性能化消防设计评估 第8篇

1 消防设计及存在的问题

根据GB 50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”),此工程属一类高层综合楼,耐火等级为一级。一层建筑面积为2 502.4 m2,二层建筑面积为2 465.7 m2,三、四层建筑面积为2 912.3 m2,五层建筑面积为2 380 m2,二层临中庭环廊设置特级防火卷帘裙房,每层设有三部疏散楼梯,两个安全出口间的水平距离大于5 m,楼梯总疏散宽度4.2 m。六至十三层为标准办公层,每层建筑面积为2 237.3 m2,十四层建筑面积为2 194.5 m2,十五、十六层建筑面积为1 931.3 m2。六层至十六层每层为一个防火分区,设两部防烟楼梯,两台消防电梯。位于两个安全出口间的房间门至安全出口位置小于40 m,位于走道尽端时最远点离安全出口位置小于20 m,满足规范要求;建筑高度大于50 m,设两台消防电梯。

根据“高规”第5.1.1条规定:高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区,每个分区允许最大建筑面积不应超过表1的规定(即一类建筑每个防火分区建筑面积为1 000 m2,设有自动喷水灭火系统的防火分区,其允许最大建筑面积可按本表增加1.00倍)。该办公楼设有自动喷水灭火系统,每个防火分区允许最大建筑面积为2 000 m2。该办公楼防火分区面积超出规范要求。

2 现有消防设计可行性分析

“高规”第5.1.1条条文解释说明中描述:“防火分区的划分,既要从限制火势蔓延、减少损失方面考虑,又要顾及到便于平时使用管理,以节省投资”。

作为办公楼,此项目单层建筑面积均在2 500 m2以内,且建筑面积包括不停靠电梯井、有防火分隔的设备间等,此部分区域在平时使用时均不会有人员出入,根据本办公楼使用管理的实际情况,每层建筑面积虽在2 500 m2左右,但净使用面积均小于2 000 m2。因此,在疏散宽度及疏散距离等其他各项消防设计均满足规范要求的前提下,设计中根据实际使用需求将各层划分为一个防火分区。该项目办公楼层的净使用面积详,见表1。

注:净使用面积为扣除不停靠电梯井、有防火分隔的设备用房后的有效使用办公面积

该办公楼的设计方案将各层设为一个防火分区,充分考虑到了项目实际情况,符合规范条文解释的精神。为验证现有消防设计方案下的建筑安全,笔者将选取典型的火灾场景进行数值模拟计算,对办公楼项目在现有消防设计方案下的建筑消防安全进行评估,并提出保证其消防安全的建议和相关强化措施。

3 火灾危险性及模拟设置

3.1 火灾危险性分析

(1)办公楼内诱发火灾的因素较多,楼内设备较多,装修量大,可燃材料与火源集中,容易发生火灾。

(2)办公楼内电线、电器设备较多,电线及电器设备老化,或使用不当等原因容易引起火灾。

(3)餐厅厨房内电气设备多,易发生电气火灾。厨房内水汽较大,油烟积存较多,线路复杂,电气设备容易受潮导致绝缘层老化,造成漏电和短路,从而引发火灾。餐厅厨房内明火较多,用火不慎可能发生火灾。

3.2 火灾场景设置

火灾场景的选择应具有典型性和代表性,因此在火灾场景设置时选择建筑面积最大,包含办公和餐饮功能的三层为研究对象,并考虑办公区域发生火灾和厨房发生火灾两种情况,分别设置火灾场景1和火灾场景2,选择标准办公层六层设置火灾场景3,并增加了快速响应喷头的场景。

参考DGJ 08-88-2006《建筑防排烟技术规程》,设有喷淋的办公室最大热释放量为1.5 MW,设有喷淋的公共场所最大热释放量为2.5 MW。火灾场景1和火灾场景3火源最大稳定功率设为1.5 MW,火灾场景2A火源最大稳定功率设为2.5 MW。参考DGJ 08-88-2006,设有快速响应喷头场所的最大热释放量可按表减小40%,火灾场景2B设有快速响应喷头,火源最大稳定功率设为1.5 MW。火灾场景设置见表2所示。

4 火灾烟气运动模拟

4.1 人员安全性判据

无数的火灾案例和科研结果表明,影响人员安全疏散的主要因素有烟气层高度、热辐射、烟气毒性、火场能见度等。

安全判断目标为TASET>TRSET,即人员可用安全疏散时间大于人员必需安全疏散时间(在人员可用安全疏散时间内,人员应该安全撤离)。对于人员可用安全疏散时间,主要通过对烟气层高度、温度、能见度、CO体积分数等指标随火灾发展的变化情况决定。

结合保证人员安全的防火安全目标,笔者提出了如下性能判据:一是如果烟层下降到距离人员活动地板高度2.0 m以下,空气温度不应超过60 ℃;二是距离人员活动地面高度2.0 m以下,能见度不小于10.0 m。以两者中最先达到危险的时间作为可用疏散时间。

4.2 火灾烟气运动模拟

运用场模拟软件FDS,将办公楼的一个防火分区划分为若干个小型三维矩形控制体,并输入建筑结构的几何描述、计算元胞的尺寸、火源的位置、火源的热释放参数、室内地面/壁面/顶棚材料和家具的热性能参数、房室门窗的尺寸和位置以及开放状态和时间等数据,进而模拟办公楼内火灾气体和烟气的生成及运动。

由于FDS计算是一个在许多矩形网格组成的界面下进行的,且每个网格都有其独有的线性栅格。不同栅格数量范围、网格划分会带来不同计算结果,且存在一定误差,甚至能影响计算结果的正确性。考虑到此项目的实际情况及为了确保计算结果的准确性,模拟选取0.2 m×0.2 m×0.2 m的网格尺寸进行计算,该网格尺寸的选取相对模拟中常用0.5 m×0.5 m×0.5 m的网格,划分更为精细,计算结果也更为准确。

根据对设定的4个火灾场景的计算分析,得出各个火灾场景的可用安全疏散时间。场景1:445 s;场景2A:333 s;场景2B:433 s;场景3:695 s。

5 人员疏散模拟

5.1 疏散参数设定

共设置2个疏散场景,对该办公楼项目典型场景的人员疏散情况进行了计算。疏散场景1为三层的人员疏散,疏散人数为420人;疏散场景2为六层的人员疏散,疏散人数为250人。

根据EVACNET4 USER'S GUIDE给出的数据,根据建筑各部分的功能情况和人员密度得出相应的疏散速度,设定人员在房间、走道中的行进速度为1.1 m/s,人员在楼梯间的行进速度为0.6 m/s,建模时采用每个时间段为2 s,进行分时间段模拟计算,各场景疏散人数及时间柱状图,见图1所示。

5.2 疏散结果分析

运用EVACNET4软件只能得到办公楼内人员运动疏散时间,而必需安全疏散时间是指从起火时刻到人员疏散至安全区域的时间。紧急情况下的必需安全疏散时间包括火灾探测报警时间talarm、预动作时间tpre和人员疏散运动时间tmove。

RSET=talarm+tpre+tmove

根据实际情况,将疏散开始时间(包括火灾探测报警时间和预动作时间)取为180 s;为有效保证人员安全疏散,将人员疏散时间乘以1.5的安全系数。

场景1人员必需安全疏散时间为:TREST=180 s+124 s×1.5=366 s。

场景2人员必需安全疏散时间为:TREST=180 s+113 s×1.5=349 s。

6 结果分析

过火灾烟气运动和人员疏散情况的模拟计算,得出各场景下的可用安全疏散时间和必需安全疏散时间,见表3所示。

该办公楼根据实际需求划分的防火分区虽然超出规范要求,但通过烟气模拟及人员疏散结果对比,得出在消防设施正常工作(餐厅采用快速响应喷头)的情况下发生火灾时,能完成人员的安全疏散。因此,该方案是可行的。

7 结论及建议

根据实际使用情况,同时顾及到便于平时使用管理、节省投资,本项目将建筑面积不超过2 500 m2,净使用面积小于2 000 m2的单层办公楼划为一个防火分区,在经过数值模拟计算分析,餐厅采用快速响应喷头情况下,项目建筑消防设计安全可行。鉴于办公楼的特点和数值模拟计算分析结果,为了进一步确保人员安全,应加强高层住宅消防控制措施,建议如下:

(1)餐厅区域必须采用动作温度为68 ℃,响应时间指数≤50的快速响应喷头。

(2)楼梯间门和前室门宽度不得小于楼梯梯段宽度。

(3)内部装修材料燃烧性能等级应满足《建筑内部装修设计防火规范》;公共走道应采用不燃材料装修,并保证疏散走道畅通;外墙保温材料应采用A级不燃材料。

(4)厨房设置细水雾灭火系统、可燃气体浓度探测器,且应设置联动紧急切断阀,并应加装闭门器。

(5)严格实施动火管理制度,设计和完善漏电火灾报警系统。

(6)加强消防设施的维护管理和工作人员的消防安全培训教育,定期开展消防演习。

摘要：分析某大型办公楼建筑结构功能的基础上,提出采用性能化方法对其消防设计进行评估,并通过烟气以及人员疏散模拟,对大型办公楼的安全性进行评估,得出大型办公楼防火设计方案的可行性,并进一步提出相关防火强化措施。

关键词：大型办公楼,防火分区,安全疏散,性能化设计

参考文献

[1]伍东.高层住宅建筑火灾情况下人员安全疏散研究[D].天津:天津理工大学,2010.

[2]王明辉.大型商场火灾风险评价的研究[D].沈阳:沈阳航空工业学院,2007.

[3]刘军,刘敏,智会强,等.FDS火灾模拟基本理论探析与应用技巧[J].安全,2006,(1):6-9.

[4]沈友弟.高层建筑消防安全技术研究[J].消防科学与技术,2009,28(2):130-133.

某大型体育场馆消防设计性能化评估 第9篇

性能化评估方法是建立在消防安全工程学基础上的新的建筑防火设计方法, 其主要运用工程学方法, 综合建筑物的安全要求和实际情况及有关安全规定, 对建筑物的火灾风险性和危害性进行定量预测和评估, 提出建议和强化措施, 最终得出最优化的防火方案。

笔者对某大型体育场馆的消防安全进行火灾风险评估, 对其超出规范的防火设计进行安全论证, 并提出保证其消防安全的强化措施和建议。

1 工程概况

某大型体育场馆分为体育场、游泳击剑馆、新闻赛事中心、马厩、热源中心。项目总建筑面积约41 418.4 m2, 游泳击剑馆建筑面积约21 000 m2, 总座席数约2 926座, 属于中型甲级馆, 达到举办全国性综合赛事和单项国际比赛的要求。游泳击剑馆地下1层, 地上比赛部分主体1层, 建筑防火计算高度为36.0 m, 属单层建筑, 耐火等级一级, 共分为8个防火分区。

为了实际使用功能的需要, 该游泳击剑馆比赛大厅部分防火分区面积超出GB 50016-2006《建筑设计防火规范》规定, 且其屋盖为球面单层网壳结构体系, 采用铝合金材料。其余部分消防设计全部按照处方式消防设计规范进行。笔者拟运用FDS进行模拟, 论证场馆在不改变原设计及现有消防设施布置下的消防安全性, 并提出保证其消防安全的建议和相关强化措施, 给出相应的技术评估报告。

2 火灾危险性分析及消防目标

2.1 火灾危险性分析

体育馆建筑火灾危险性主要表现在以下两方面。

(1) 体育馆建筑顶棚高, 跨度大, 且屋架多采用结构网架, 网架内部设有大量电线电缆、大功率灯具、扬声器等, 火灾隐患多。一旦失火, 在空气对流的作用下, 燃烧猛烈, 蔓延迅速, 且不易扑救。

(2) 体育馆属于人员密集的公共场所, 馆内观众多, 且大多数不熟悉场馆的疏散路线, 更不了解建筑布局及周围环境。而该类场所疏散的特殊要求是在短时间内同时迅速疏散, 特别是在火灾情况下, 人员容易惊慌, 拥堵疏散通道及出口, 如果在疏散设计和管理方面出现问题, 必然会造成大量人员伤亡。

体育馆可燃物主要有:办公区及包厢内的座椅、沙发等, 媒体区转播设备及桌椅, 看台区的座椅, 比赛大厅的地毯等。

2.2 防火安全目标

综合游泳击剑馆的区域影响、人员流动、业主的承受能力等基本情况, 确定了项目最主要的防火安全目标为保证人员的生命安全。针对人员安全疏散, 设计目标为ASET>RSET, 即人员可用安全疏散时间大于人员必需安全疏散时间。对于ASET, 主要通过对烟气层高度、温度、空间能见度、CO体积分数、结构耐火性能等指标随火灾发展的变化情况决定。结合该项目的具体情况, 安全性能化判据标准为:

(1) 威胁安全疏散的烟气层高度取为2.0 m;

(2) 如果烟气层下降到距离人员活动地板高度2.0 m以下, 烟气温度不应超过60 ℃, 能见度不小于10 m;

(3) 鉴于该建筑屋盖采用新型铝合金网架结构, 结合国内外相关实例及文献资料, 采用结构最高温度超过100 ℃为危险判据。

以各判据中最先达到危险时间作为可用疏散时间。

3 火灾场景设置

参考DGJ 08-88-2006《建筑防排烟技术规程》 (征求意见稿) 及《北京奥运工程性能化防火设计与消防安全管理》, 结合游泳击剑馆的建筑情况, 确定火灾发生位置和火灾规模。

考虑到屋顶球面铝合金结构完全覆盖在防火分区7上方, 且防火分区7面积最大, 超出规范要求, 发生火灾后可能对人员疏散及屋顶铝合金结构造成影响, 故选择防火分区7为研究对象, 并结合火灾危险性情况, 选择火灾危险性较大的击剑比赛区和观众席分别设置为场景1和场景2。参考国家奥林匹克篮球馆火灾规模设计 (容纳1.8万人, 火源功率设置为5 MW) , 场景1的大厅火源功率设定为5 MW。看台区域的火灾荷载主要为座椅, 据NFPA92B, 有扶手的座椅最大释热速率为160 kW, 保守取18把座椅同时燃烧, 故场景2的火源最大释热速率为3 MW。

考虑到防火分区6内部结构较复杂, 火灾情况下人员疏散可能较为缓慢, 将其设置为场景3。考虑到防火分区8面积较大, 内部含有休息平台和中庭结构, 选择大厅和休息平台分别设置为场景4和场景5。具体火灾场景设置见表1。

4 火灾烟气运动模拟

研究采用CFD方法对最不利火灾场景下的烟气运动进行模拟, 分析得出ASET。FDS因其采用了尽可能少的假设, 理论基础坚实, 模型经过大型及全尺寸火灾实验验证, 模拟结果可信度较高。部分场景的物理模型及排烟设置, 见图1～图3所示。

通过FDS模拟各火灾场景下烟气运动过程, 计算截面2.0 m高度的温度、能见度, 得出ASET及铝合金网架结构处的最高温度, 见表2所示。

5 人员疏散模拟

RSET是指从起火时刻到人员疏散至安全区域的时间。紧急情况下的RSET包括火灾探测报警时间、预动作时间和人员疏散运动时间。

采用EVACNET4网格节点式疏散模型模拟游泳击剑馆的RSET, 共设置4个疏散场景, 对防火分区6、7、8及整栋建筑人员的疏散情况进行计算。区域疏散总人数为4 319人, 人员在阶梯地面和楼梯的行进速度为0.6 m/s, 人员在平坡地面的行进速度为1.1 m/s。建模时采用每个时间段为2 s, 进行分时间段模拟。不同场景的RSET见表3所示。

6 结论及建议

通过烟气模拟及人员疏散模拟可知, ASET均大于RSET, 在现有消防设施正常工作的情况下, 15 min内可以保证体育馆内人员火灾时的安全疏散和屋顶铝合金网架结构的安全。为了保守和安全起见, 结合该建筑实际使用情况, 还应加强装修、可燃物、消防措施等管理。

(1) 加强火灾危险源的管理和控制。

严格限制可燃物和火灾危险源, 防止火灾荷载过高。加强材料控制, 尤其二次装修应该严格执行国家相关规定, 建议体育馆顶棚采用A级, 墙面、地面采用B1级燃烧性能材料, 建议小卖部按照防火舱设计, 以保证分散可燃物的防火隔离。

(2) 加强烟气控制及灭火。

要求该区域所用喷头均采用快速响应喷头, 保证自然排烟窗开启的有效性, 定期做好各类消防设施的检修和管理。

(3) 完善疏散措施。

所有疏散路线均应设置明显的火灾事故应急照明及视觉连续的发光疏散指示标志及诱导系统;加强消防广播系统建设, 严格控制场馆内人数。

(4)

鉴于体育场馆采用铝合金网架结构, 后期使用过程中建议对屋顶重要受力构件做适当保护。

(5) 加强消防管理。

组织经营人员及安全管理人员进行消防安全培训, 定期开展消防演习, 同时加强行政管理和消防审核制度。

参考文献

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[2]谢晓刚, 胡忠日.高层办公楼火灾风险的性能化评估[J].消防科学与技术, 2004, 23 (1) :30-34.

[3]李引擎.建筑防火工程[M].北京:化学工业出版社, 2003.