高层民用建筑设计防火规范条文说明之二 高层民用建筑防火规范

7.1.3本条基本保留了原条文。

高层建筑的火灾扑灭应立足于自救,且以室内消防给水系统为主,应保证室内消防给水管网有满足消防需要的流量和水压。并应始终处于临战状态。为此,高层民用建筑的室内消防给水系统应采用高压或临时高压消防给水系统,以便及时和有效地供应灭火用水。

一、消防给水系统按压力分类有

1、高压消防给水系统指管网内经常保持满足灭火时所需的压力和流量,扑救火灾时,不需启动消防水泵加压而直接使用灭火设备进行灭火。

2、临时高压消防给水系统指管网内最不利点周围平时水压和流量不满足灭火的需要,在水泵房(站)内设有消防水泵,在火灾时启动消防水泵,使管网内的压力和流量达到灭火时的要求。

3、低压消防给水系统指管网内平时水压较低(但不小于0.1MPa),灭火时要求的水压由消防车或其它方式加压达到压力和流量的要求。

还有一种情况,目前较广泛应用于消防给水系统,即管网内经常保持足够的压力,压力由稳压泵或气压给水设备等增压设施来保证,在水泵房(站)内设有消防水泵,在火灾时起动消防水泵,使管网的压力满足消防水压的要求,此情况也叫临时高压消防给水系统。

二、消防给水系统按范围分类有:

1、独立高压(或临时高压)消防给水系统,取每幢高层建筑设置独立的消防给水系统。

2、区域或集中高压(或临时高压)消防给水系统,即两幢或两幢以上高层建筑共用一个泵房的消防给水系统。例如,上海市浴溪北路高层建筑群中,有6幢为13层的住宅共用一个泵房,另外3幢16层的住宅共用另一个泵房;又如,北京前三门几十幢高层建筑采用同一泵房的消防给水系统等。

过去建造的高层建筑采用临时高压消防给水系统较多,近年来建造的成组、成排的高层建筑,采用区域集中高压(或临时高压)消防给水系统较多,这种系统具有管理方便,投资省等优点。

为保证高层建筑的灭火效果,特别是控制和扑灭初期火灾的需要,高层建筑设置的消防水箱,应满足室内最不利点灭火设备(消火栓、自动喷水灭火系统喷水喷头、水幕喷头等)的水压和水量要求,如不能满足,应设气压给水稳压泵等增压议施。

生活用水、生产用水和消防用水合用的室外低压给水管管道,当生活用水和生产用水达到最大流量时(按最大小时流量计算),应仍能保证室内消防用水量和室外消防用水量(按最大秒流量计算),且此时给水管道的水压不应低于0.1MPa,以满足消防车利用水带从消火栓中取水的要求。

消防车从低压给水管网消火栓取水,主要有以下两种形式:一是将消防车水泵的吸水管直接接在消火栓上吸水,另一种方式是将消火栓接上水带往消防车水罐内放水,消防车水泵从罐内吸水,供应火场用水。后一种取水方式从水力条件来看最为不利,但由于消防队的取水习惯,常采用这种方式,也有由于某种情况下,消防车不能接近消火栓,需要采用此种方式供水,为及时扑灭火灾,在消防给水设计时应满足这种取水方式的水压要求。在火场上一辆消防车占用一个消火栓,一辆消防车平均两支水枪,每支水枪的平均流量为5L/s,两支水枪的出水量约为10L/s。当流量为10L/s直径65mm麻制水带长度为20m时的水头损失为0.086MPa,消火栓与消防车水罐入口的标高差约为1.5m,两者合计为0.1MPa。因此,最不利点消火栓的压力不应小于0.1MPa。

7.2消防用水量

7.2.1本条基本上保留了原条文的内容。对高层民用建筑的消防用水量作了规定。要求消防用水总量按室内消防给水系统(包括消火7.2消防用水量

7.2.1本条基本上保留了原条文的内容。对高层民用建筑的消防用水量作了规定。要求消防用水总量按室内消防给水系统(包括消火栓给水系统和与室内消火栓给水系统同时开放的其它灭火设备)的消防用水量和室外消防给水系统用水量之和计算。

当建筑物内设有数种消防用水灭火设备时,其室内消防用水量的计算,一般可根据建筑物内可能同时开启的下列数种灭火设备的情况确定。

一、消火栓系统加上自动喷水灭火设备(按第7.2.3条的规定计算;

二、消火栓给水系统加上水幕消防设备或泡沫灭火设备;

三、消火栓给水系统加上水幕消防设备、泡沫灭火设备;

四、消火栓给水系统加上自动喷水灭火设备、水幕消防设备或泡沫灭火设备;

五、消火栓给水系统加上自动喷水灭火设备、水幕消防设备、泡沫灭火设备。

如果遇到上述三、四、五三种组合情况时,而几种灭火设备又确实需要同时开启进行灭火时,则应按其用水量之和计算。例如:高层建筑的剧院舞台口设有水幕设备和营业厅内的自动喷水灭火设备再加上室内消火栓给水系统需要同时开启进行灭火时,其室内消防用水量按其三者之和计算;如不需同时开启时,可按消火栓给水系统与自动喷水灭火设备或水幕设备的用水量较大者计算;又如某高级旅馆,其楼内设有消火栓给水系统,在敞开电梯厅的开口部位设有水幕设备,在自备发电机房的贮油间内设有泡沫灭火设备,如只需同时开启两种灭火设备进行灭火,则按其中两者较大的计算,等等。

7.2.2本条基本保留原条文内容。

高层建筑内消防用水量包括消火栓给水系统消防用水量和其它灭火设备(包括自动喷水灭火设备、水幕消防设备和泡沫灭火设备等)消防用水量,其它灭火设备的消防用水量在本规范第7.2.3条规定,本条对消火栓给水系统的消防用水量作出规定。

高层建筑消火栓给水系统的用水量,是根据火场用水量统计资料、消防的供水能力和保证高层建筑物的基本安全,以及国民经济的发展水平等因素,综合考虑确定的。

一、不同用途的建筑物对消防用水量与燃烧物数量及其基本特性、建筑物的可燃烧面积、空间大小、火灾蔓延的可能性、室内人员情况以及管理水平等有密切关系。高层住宅,一般有单元式、塔式和通廊式建筑等,单元式住宅的每个单元之间有耐火性能较好的分隔墙进行分隔,火灾在单元之间不易蔓延。每个单元的每层面积较小,一般为200~300m2,可燃物也较少。住户对建筑物内情况比较熟悉,且火源容易控制。因此,单元式住宅较少造成严重火灾,消防用水量可以小些。

塔式住宅每层住户约8~9户,每层面积一般为500~650m2,燃烧面积虽比单元住宅要大,但总的每层面积还是较小的。普通塔式住宅具有单元住宅同样的有利条件,因此,两者消防用水量要求相同。

通廊式住宅发生火灾时,火势蔓延危及面要大一些,因为通廊式住宅火灾的高温烟雾可能通过通廊扩大到其它房间。但考虑到一般住宅可燃装修少,走道没有可燃吊顶,有利于控制火势蔓延。因此,用水量与单元式、塔式住宅采用同一数值。而高级住宅常设有空调系统,可燃装修材料,家俱、陈设也较多,火灾容易扩大蔓延。因此,应有比普通住宅稍大的用水量。

医院、教学楼,普通旅馆、办公楼、科研楼、档案楼、图书楼,省级以下的邮政楼、市级和县级的广播楼、电视楼,地、市级电力调度楼,防灾指挥调度楼等,其使用功能、室内设备、火灾危险虽然不同,而火场灭火的实践证明,消防用水量则大体相同,故将这些建筑列为一栏。而高级旅馆,重要的办公楼、科研楼、档案楼、图书楼,中央级和省级的广播搂、电视楼、网局级和省级电力调度楼、商住楼等一类高层建筑,其使用功能、室内设备价值、重要性、火灾危险等较前者复杂些、高些,消防用水量大些等,故另列一档。

二、高层建筑的高度不同对消防用水量有不同的要求。

建筑高度越高火势垂直蔓延的可能性也越大,消防扑救工作也就越困难。目前消防登高车最大工作高度一般为30~48m,国产0023型曲臂登高消防车的最大工作高度为23m。我国消防队较广泛使用解放牌消防车和麻质水带,在建筑高度不超过50m时,可以利用解

放牌消防车通过水泵接合器向室内管网供水,仍可加强室内消防给水系统的供水能力。解放牌消防车通过水泵接合器的供水高度为:

Hp=Hb一Hg一Hh

式中Hp——解放牌消防车通过水泵接合器向室内管网供水的最大高度(m);

Hb——消防车水泵出口压力(一般采用 0.8MPa);

Hg——室内管网压力损失(MPa)。建筑高度不超过50m的室内管网其压力损失一般 不大于0.08MPa

Hb——室内最不利点处消火栓的压力(一般为0. 235MPa)。

因此,解放牌消防车可辅助高层建筑室内消防供水的高度为:

Hp=Hb一Hg一Hh

0.8—0.08—0.235=0.485MPa

(接近50mH2O)

从计算可知,建筑高度不超过50m时,可获得解放牌消防车(解放牌消防车以及与解放牌消防车供水能力相当的其它消防车,约占我国目前消防供水车辆总数的一半以上)的协助。若建筑高度超过50m时,采用大功率消防车和高强度水带,仍能协助室内管网供水,例如黄河牌、交通牌消防车和耐压强度大的尼纶、锦纶水带,协助室内管网供水可达70~80m。由于大功率消防车目前生产不多,城市消防队配备不普遍,因此,以解放牌消防车作为计算标准,以50m为界限是合适的。

建筑高度超过50m的建筑,其室内消火栓给水系统,由于解放牌消防车已难以协助供水,云梯车也难以从室外供水。因此,建筑高度超过50m的建筑物,其室内消火栓给水系统应比不超过50m的供水能力要大。高层建筑消防给水试验证明:建筑高度不超过50m时,解放牌消防车还可以协助扑救高层建筑火灾。超过50m的建筑,必须进一步加强内部消防设施。

可见,本规范第7.2.2条规定的消防用水量对不同高度的建筑物区别对待,并以50m作为不同用水量的分界线,是合理的。

国外亦有类似的规定。比如,日本对超过45m、法国对超过50m、苏联对超过15层的高层建筑室内消防给水系统,均提出了较高的要求。

三、建筑物消火栓给水系统用水量的确定

1、建筑物消防用水上限值的确定

消防用量的上限值指扑救火灾危险性大、可燃物多、火灾蔓延快(例如设有空调系统)、建筑高度大于50m的建筑物火灾所需要的用水量。根据我国各大中城市最大火灾平均用水量的统计为89L/s。因此,《建规》规定人口超过40万人的城市或居住区一次火灾的消防用水量采用80L/s(苏联规定80L/s;美国规定170~368L/s;日本规定250~325L/s)。有的高层建筑的大火用水量可达到这样大的流量(例如上海某饭店火场用水量为200L/s)。考虑到我国目前技术、经济发展水平和消防装备情况,本规范采用的消防用水量是较低的,以70L/s为高层建筑物消防用水量的上限值,考虑到以自救为主,有些高建筑室内消防用水量需比室外消防用水量适当大些。

2、消防用水量下限值的确定

消防用水量的下限值,系指扑救火灾危险性较小,可燃物较少,建筑高度较低(例如虽超过24m,但不超过50m)的建筑火灾的用水量。根据上海、无锡、天津、沈阳、武汉、广州、深圳、南宁、西安等城市火场用水量统计,有成效地扑救较大火灾平均用水量为39.15L/s,扑救较大公共建筑火灾平均用水量为38.7L/s。《建规》对容积在10000至25000m3的建筑物规定为25~35L/s(其中室外为20~25L/s室内为5~10L/s)。对低标准的高层建筑消防用水量,参照低层民用建筑的下限消防用水量,采用25L/s作为高层民用建筑室内、外消防用水量的下限值。

3、室外和室内消防用水量的分配

高层建筑火灾立足于自救,室内消防给水系统的消防用水量理应满足扑救建筑物火灾的实际需水量。但鉴于目前满足这一要求,尚有一定困难,因此将建筑物的消防用水量分成室外和室内消防用水量,既可基本满足消防水量要求,又有利节约投资。

室外消防用水量,一方面,供消防队用消防车从室外管网取水,通过水泵接合器向室内管网供水,增补室内的用水量不足。另一方面,消防队用消防车从室外消火栓(或消防水池)取水,供应消防车、曲臂车等的带架水枪用水,控制和扑救建筑物火灾;或消防队用消防车从室外消火栓取水,铺水带接水枪,直接扑救或控制高层建筑较低部分或邻近建筑物的火灾。

室内消防用水量供室内消火栓扑救火灾使用。由于目前缺乏高层建筑系统消防用水量

统计资料,下面介绍几起高层火灾消防用水量:上海某百货商店顶层(第8层)起火,建筑高度40余米。燃烧面积约200m2,火场使用8支口径19mm水枪(水压较低),在自动喷水灭火设备(自动喷头开放四个)的配合下,制控和扑灭了火灾,消防用水量约45L/s;北京某饭店老楼第5层发生火灾,燃烧面积约100m2,火场使用6支口径19mm水枪,扑灭了火灾,用水量约50L/s;北京某公寓(塔式建筑,地上16层)第6层发生火灾,燃烧面积约60m2,火场使用4支口径:13mm水枪,扑灭了火灾,用水量约12L/s。这几次火灾扑救基本成功,未造成大面积的火灾,其消防用水量约12~45L/s之间,本规范规定室内消防用水量为10~40L/s,发生大火时,这样的水量可能是不够的。因此,在条件许可时,应采用较大的室内消防用水量。本条规定的室内消火栓给水系统的消防用水量,是扑救高层建筑物的初中期火灾的用水量,是保证建筑物的消防基本安全所必要的最低用水

量。

四、消防竖管流量的确定

高层建筑内任何一部位发生火灾,需要同层相邻两个消火栓同时出水扑救,以防止火灾蔓延扩大。当相邻两根竖管有一根在检修时。另一根应仍能保证扑救初起火灾的需要。因此,每根竖管应供给一定的消防用水量,本规范第6.2.2条表6.2.2作了具体规定:室内消防用水量小于或等于20L/s的建筑物内,每根竖管的流量不小于两支水枪的用水量(即不小于10L/s;室内消防用水量等于或大于30L/s的建筑物内,不小于三支水枪的用水量即不小于15L/s)。

五、每支水枪的流量

每支水枪的流量,是根据火场实际用水量统计和水力试验资料确定的。消防水力试验得出,口径19mm水枪,当充实水柱长度为10~13mH2O时,每支水枪的流量为4.6~5.7L/s,每支水枪的平均用水量约为5L/s左右。因此,本规范第6.2.2.2条规定每支水枪的流量不小于5L/s。

高层民用建筑消防给水的总的前提是:严得合理,宽得适度,区别情况,留有余地,在具体掌握标准上宜注意:

公共建筑从严,居住建筑从宽;

高标准从严,低标准从宽;

大体量建筑从严,小体量建筑从宽;

建筑总高度高的从严,总高度低的从宽;

重要性高的从严,重要性一般的从宽;

影响面大的从严,影响面小的从宽;

重点工程从严,一般工程从宽;

防火设施差的从严,防火设施好的从宽;

扑救难度大的从严,扑救难度小的从宽;

可燃物多的从严,可燃物少的从宽。

在留有余地方面,主要考虑建筑用途有可能变动,如办公楼可能改为仓库,或服装工厂、旅馆有可能改为办公楼、科研楼,因此用水量方面应适当留有余地。

7.2.3对原条文的修改。

自动喷水灭火系统的消防用水量,在现行的国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》

GBJ84一85中已有具体规定。

我国对设有自动喷水灭火系统的建筑物,其危险等级根据火灾危险性大小,可燃物数量、单位时间内放出的热量,火灾蔓延速度以及扑救难易程度等因素分为严重危险级,中危险级和轻危险级三级。各危险等级的建筑物,当设置湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统、预作用喷水灭火系统和雨淋喷水灭火系统时,其设计喷水强度、作用面积、喷头工作压力和系统设计秒流量等详见表7.2.3一1。

自动喷水灭火系统的基本设计数据表7。2。3—1

项 目建筑物的危险等级设计喷水强度(L/min·m2) 作用面积(m2) 喷头工作压力(Pa) 设计流量Qs(L/s) 相当于喷头开放数(个)

QL1.15—1.30QL

严重危险级 生产建筑物 10.0300 9.8×104 50 57.50~65。0 43 ~ 39

储存建筑物 15.0 3009.8×104 75 86.25~97。5 65 ~ 73

中危险级 6.0 2009.8×104 20 23.0~30。0 17 ~ 20

轻危险级 3.0 1809.8×104 9 10.35~11。7 8 ~ 9

水幕系统的用水量为:

1、当水幕仅起保护作用或配合防火幕和防火卷帘进行防火隔断时,其用水量不应小于

0.5L/s·m。

2、舞台口和孔洞面积超过3m2的开口部位以及防火水幕带的水幕用水量,不宜小于

2L/s·m。

按照自动喷水系统的流量和与此相当的喷头开放数,其火灾总控制率分别达到82.79%(轻危险级),91.89%(中危险级)、97.75%(严重危险级的储存建筑物)详见表7.2.3一2。

7.2.4本条是新增的。

消防卷盘叫法不一,有小口径自救式消火栓、自救水枪、消防水喉、消防软管卷盘、消防软管转轮、急救消火枪,本条称之为消防卷盘。

消防卷盘由小口径室内消火栓(口径为25或32mm)、输水胶管(内径19mm)、小口径开关水枪(喷嘴口径为6.8或9mm)和转盘配套组成,长度20~40m的胶管卷绕在由摇臂支撑并可旋转的转盘上,胶管一头与小口径消火栓连接,另一头连接小口径水枪,整套消防卷盘与普通消火栓共放在组合型消防箱内或单独放置在专用消防箱内。

消防卷盘属于室内消防装置,适用于扑救碳水化合物引起的初起火灾,它构造简单、价格便宜、操作方便,未经专门训练的非专业消防人员也能使用,是消火栓给水系统中一种重要辅助灭火设备,在近年来兴建的高层民用建筑已有应用,并受到欢迎。本规范推荐在有服务人员的高层高级旅馆、重要的办公楼、商业楼、展览楼和建筑高度超过100m的高层建筑使用。

消防卷盘与消防给水系统连接,也可与生活给水系统连接,由于用水量较少,消防队不使用这种设备进行灭火,只供本单位职工使用,因此在计算消防用水量时可不计入消防用水总量。

7.3室外消防给水管道、消防水池和室外消火拴

7.3.1本条是对原条文修改,对消防给水管道的布置说明如下:

一、室外消防给水管网有环状和枝状两种。环状管网,管道纵横相互连通,局部管段检修或发生故障,仍能保证供水,可靠性好。枝状管网管道布置成树枝状,局部管段检修或发生故障,影响下游管道范围的供水,为保证火场安全可靠地供水要求,高层建筑的室外消防给水管道应布置成环状,如图7.3.1。

为确保环状给水管道的水源,规范规定从市政给水管网接至高层建筑室外给水管道的进水管数量不宜少于两条,并宜从两条市政给水管道引入,以提高供水安全度,其选择顺序如下:

1.两条市政给水管道,分别由两个水厂供水;

2.两条市政给水管道,在高层建筑的对向两侧,均由一个水厂供水:

3.两条市给水管道,在高层建筑的同向两侧,均由一个水厂供水;

4.两条市给水管道,在高层建筑的同向一侧,均由一个水厂供水;

5.一条市政给水管道,允许设两条或两条以上进水管;

6.一条市政给水管道,只允许设一条进水管。

二、当进水管数量不少于两条,而其中一条检修或发生故障时,其余进水管应仍能满足全部用水量,即满足生活、生产和消防的用水总量。保证措施为:

1.合理确定进水管管径

进水管管径应按下式计算:

D=

式中 D——进水管管径;

Q——主活、生产和消防用水总量;

V——进水管水流速度;

n——进水管数量:

w——圆周率3.14。

2.在环网的相应管段上设置必要的阀门,以控制水源和保证管网中某一管段维修或发生故障时,其余管段仍能通水并正常工作。

规范条文中的环网,首先应考虑室外消防给水管道与市政给水管道共同构成环网,环网平面形状不拘,矩形、方形、三角形、多边形均可。

7.3.2本条是原条文的改写。高层民用建筑设置消防水池的条件,说明如下:

消防水池是用以贮存和供给消防用水的构筑物,在其它措施不能保证供给用量的情况时,都需设置消防水池来确保消防用水量。如:

一、市政给水管道(不论其为环状或枝状)、进水管(不论其数量为多条或一条)或天然水源(不论其为地表水或地下水)的水量不能满足消防用水量时,如市政给水管道和进水管管径偏小,或水压偏低不能满足消防用量,天然水源水量偏少,水位偏低或在枯水期水量不能满足消防用水量。

二、市政给水管道为枝状管网或只有一条进水管,由于管道检修或发生故障,引起火场供水中断,影响扑救,这已为火场供水实际所证明,但考虑到条件所限,对二类建筑的住宅放宽了要求。

7.3.3一、本条对原条文的修改。消防水池的功能有贮水和吸水两个方面,贮水指贮存消防用水供扑救火灾用,吸水指便于消防水泵从池中取水,其中贮水是主功能。

消防水池的贮水功能靠水池容积来保证,容积分总容积、有效容积和无效容积,有效容积指该部分贮存的消防用水能被消防水泵取用并用之于扑灭火灾,它不包括水池在溢流管以上被空气占有的容积,也不包括水池下部无法被取用的那部分容积,更不包括被柱、隔墙所占用的容积。

消防水池的有效容积,应按消防流量与火灾延续时间的乘积计算,而与消防水池位置无关,即Vx=Qx?t

式中Vx——消防水池有效容积;

Qx——消防流量;

t——火灾延续时间。

火灾延续时间,指消防车从到火场开始出水时起至火灾基本被扑灭止的时间,一般是根据火灾延续时间统计资料,并考虑国民经济水平、消防能力、可燃物多少及建筑物的性质、用途等综合因素确定的。我国还没有高层民用建筑火灾延续的统计资料,从已发生的高层建筑火灾来看,有的时间不长,有时延续时间较长,如东北某大厦火灾延续时间为2h,某旅社火灾延续时间达7h,某宾馆的火灾延续时间为9h等,北京市对1950~1957年8年中2353次一般火灾的延续时间作过统计如表7.3.3。

参考一般火灾延续时间,从既能基本满足高层建筑物的消防用水量需要,又利于节约投资出发,本条规定高级旅馆,重要的档案楼、科研楼,一、二类建筑的商业楼、展览楼、综合楼,一类建筑的财贸金融楼……等高层民用建筑的火灾延续时间采用3h,其它建筑的火灾延续时间按2h计算,当上述建筑物没有自动喷水灭火设备时,该项用量火灾延续时间可按1h计算,因为1h后未能将火扑灭,自动喷水灭火设备将被大火烧坏,不能再用或者灭火效果大减。

2353次火灾延续时间统计表

表7. 3.3

火灾延续时间(h) 次 数(次)占总数的百分比(%) 累计百分比(%)

<0.50 1276 54.3 54.3

0.50~1.00 62526.6 80.9

1.00~2.00 33414.2 95.1

2.00~3.00 82 3.498.5

>336 1.5 100

二、消防水池的有效容量,应根据室外给水管网能否保正室外消防用水量等来确定。当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池只需保证室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水量时,消防水池除所存室内消防用水量外,还需贮存室外消防用水量的不足部分;当室外给水管网完全不能供室外消防用水量,则消防水池的有效容积应为在火灾延续时间内室内和室外消防用水总量除会连续补充的水量。

三、消防水池内的水一经动用,应尽快补充,以供在短时间内可发生第二次火灾时使用,本条参考《建规》的要求,规定补水时间不超过48h。

为保证在清洗或检修消防水池时仍能供应消防用水,故要求总有效容积超过500m3的消防水池分成两格或分设成两个,以便一格或一个水池检修时,另一格或另一个水池仍能供应消防用水。

每格或每个消防水池的有效容积为总有效容积的1/2.水池为两格或两个时应采取下列措施之一,以保证正常供水。

1、水池间设连通管,连通管上设置控制阀门。

2、消防水泵分别向水池设吸水管。

3、设公用吸水井,消防水泵从公用吸水井取水。

消防水池除专用水池外,在条件许可时,也可利用游泳池、喷泉池、水景池、循环冷却水池,但必须满足作消防水池用的全部功能要求,在寒冷地区,在冬季不能因防冻而泄空。

7.3.4新增条文。消防水池贮水可供固定消防水泵,或供消防车水泵取用,本条对供消防车取水的消防水池作了规定,说明如下:

一、为便于消防车取水灭火,消防水池应设取水口或取水井。取水口或取水井的尺寸应满足吸水管的布置、安装、检修和水泵正常工作的要求。

二、为使消防车消防水泵能吸上水,消防水池的水深,应保证水泵的吸水高度不超过6m。

三、为便于扑救,也为了消防水池不受到建筑物火灾威胁,消防水池取水口或取水井的位置距建筑物,一般不宜小于5m,最好也不大于40m。但考虑到区域集中高压(或临时高压)给水系统的设计上这样做有一定困难。因此,本条规定消防水池取水口与被保护建筑物间的距离不应超过100m。

当消防水池位于建筑物内时,取水口或取水井与建筑物的距离仍须按规范要求保证,而消防水池与取水口或取水井间用连通管连接,管径应能保证消防流量,取水井有效容积不得小于最大一台(组)水泵3min的出水量。

四、寒冷地区的消防水池应有防冻措施,如在水池上复土保温,入孔和取水口设双层保温井盖等。

消防水池有独立设置或与其它共用水池,当共用时为保证消防时的消防用水量,消防水池内的消防用水量在平时不应作为他用,因此,消防用水与其它用水合用的消防水池,应采取措施,防止消防用水量作为他用。一般可采取下列办法:

1.其它用水的出水管置于共用水他的消防最高水位上。

2.消防用水和其它用水在共用水池隔开,分别设置出水管。

3.其它用水出水管采用虹吸管形式,在消防最高水位处留进气孔。

7.3.5新增条文。同一建筑小区的高层民用建筑由于室外给水管网条件相仿,距离靠近,而且同一时间内只考虑1次火灾,为节约用地、节约投资消防水池和消防水泵房均可以共用。共用消防水池的有效容积应按用水量最大的一幢建筑物计算,其服务范围为两幢或两幢以上高层民用建筑,共用水池的其它要求按本规范第7.3.3和第7.3.4条规定执行。

7.3.6本条对原文的修改。对室外消火栓的数量和位置提出要求。

室外消火栓的数量,应保证供应建筑物需要的灭火用水量。其中包括室外、室内两部分,室外部分需保证本规范第7.2.2条规定的消火栓给水系统室外消防用水量,以每台解放牌消防车常出2支口径19mm水枪,每台消防车用水量在10~15L/s之间。1台消防车需占用1个消火栓,因此,每个消火栓的供水量按10~15L/s计算。例如,室外消防用水量为30L/s,每个消火栓的出水量按其平均数13L/s计算,则该建筑物室外消火栓数量为30÷13=2.3个。即需采用三个消火栓(一般情况下,应设备用消火栓)。

室内部分即消防车从室外消火栓取水通过消防车水泵接至水泵接合器,每个水泵接合器的流量按10~15L/s计算,每个水泵接合器占用1台消防车和1个室外消火栓,需供水的水泵接合器数按本规范第6.2.2条规定的消火栓给水系统室内消防用水量和自动喷水灭火系统用水量之和计算。

消火栓为便于消防车使用,要求沿消防车道均匀布置。如能布置在路边高层民用建筑一侧,可避免灭火时消防车碾压水带引起水带爆裂的弊病。

为便于消防车直接从消火栓取水,故消火栓距路边的距离不宜大于2m。

消火栓周围应留有消防员的操作场地,故距房屋外墙不宜小于5m。同时,为便于使用,规定了消火栓距被保护建筑物,不宜超过40m。

为节约投资,同时也不影响灭火战斗,规定在上述范围内的市政消火栓可以计入建筑物室外需要设置消火栓的总数内。

7.3.7本条基本保留原条文。室外消火栓种类有地上式、地下式和墙壁式。说明如下:

地上式室外消火栓外露于地面之上,结构紧凑,标志明显,便于寻找,使用维修方便,但不利于防冻也影响美观。

地下式室外消火栓,可根据冻土层要求埋没于地下,隐蔽、防冻、不影响美观,但不便寻找。

墙壁式室外消火栓安装在外墙。

本规范推荐地上式室外消火栓,在有防冻或建筑美观有要求时,可采用地下式。墙壁式由于不能保证消火栓与建筑物外墙的距离,在使用时会影响消防人员的安全和操作,因此在高层民用建筑中使用时,其上方应有防坠落物的措施。

7.4室内消防给水管道、室内消火拴和消防水箱

7.4.1本条基本保留原条文。高层民用建筑室内消防给水系统由于水压与生活、生产给水系统有较大差别,消防给水系统中水体滞留变质对生活、生产给水系统也有不利影响,因此要求室内消防给水系统与生活、生产给水系统分开设置。

室内消防给水管道的布置更直接与消防供水的安全可靠性密切相关,因此要求布置成供水安全可靠性高的环状管网如图7.4.1,以便在管网某段维修或发生故障时,仍能保证火场用水。室内环网有水平环网、垂直环网和立体环网,可根据建筑体型、消防给水管道和消火栓布置确定,但必须保证供水干管和每条消防竖管都能做到双向供水。

引入管是从室外给水管网接至建筑物,向建筑供水的管段。向室内环状消防给水管道供水的引入管,其数量不应少于两条,当其中一条发生故障时,其余引入管仍能保证消防流量和水压的要求。

7.4.2本条基本保留原条文。该条文对消防竖管的布置和竖管的口径和数量作出规定。确定消防竖管的直径首先应根据每根竖管最小流量值通过计算确定。

一、高层建筑发生火灾时,除了着火层的消火栓出水扑救外,其相邻上下两层均应出水堵截,以防火势扩大。因此,一根消防竖管上的上下相邻的消火栓,可能同时接出数支水枪灭火。为保证水枪的用水量,消防竖管的直径应按本规范第7.2.2条规定的流量计算。

两竖管最小管径的规定是基于利用水泵接合器补充室内消防用水的需要,国外也有类似的规定,如波兰规定不小于80mm,日本规定消防队专用竖管不小于150mm,我国规定消防竖管的最小管径不应小于100mm。

二、考虑到高度在50m以下,每层住户和建筑面积不多的普通塔式住宅,消防竖管往往布置在唯一的公用面积——电梯和楼梯间的小厅处,此时设置两条消防竖管确有困难,容许只设一条竖管,但由于室内消防用水量和每根消防竖管最小流量仍需保证10L/s,因此只能采用双阀双口消火栓来解决,禁止使用难以保证两支水枪同时有效地使用的单阀双口消火栓。

7.4.3某本保留原条文的内容。

一、室内消防给水系统分室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统两类,两类系统可以有以下几种组合形式:

1.完全独立设置,这种作法较多,可靠性好;

2.消防泵合用,在报警阀后管网分开,实际作法较少;

3.系统(包括消防泵、管网)完全合并。不大好,不宜采用。

二、由于两种消防给水系统的作用时间不同(室内消火栓使用延续时间为3h,自动喷水灭火装置为lh);压力要求不同(室内消火栓压力一般在200kPa,自动喷水灭火系统喷头处工作压力一般为100kPa,最不利点处允许降至50kPa);水质要求不同(消火栓系统对水质量要求不甚严格,自动喷水灭火系统由于喷头孔较小,容易堵塞,要求水质较好),因此推荐室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统分开独立设置。独立设置还可防止消火栓用水影响自动喷水灭火设备用水,或因消火栓漏水而引起的误报警。如室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统共用消防泵房和消防泵时,为防止自动喷水灭火设备和室内消火栓用水相互影响,需将自动喷水灭火设备管网和消火栓给水系统管网分开设置,若分开设置有困难时,至少应将自动喷水设备的报警阀前(沿水流方向)的管网与消火栓给水管网分闸设置,即报警阀前不得设置消火栓。

7.4.4为使室内消防给水管网在任何情况下都保证火场用水,应用阀门将室内环状管网分成若干独立段。阀门的布置要求高层主体建筑检修管道或检修阀门时,关闭的竖管不超过一条(当竖管为4条及4条以上时,可关闭不相邻的两条),如图7.4.4所示。

与高层主体建筑相连的附属建筑,性质和多层建筑相似,阀门布置按《建筑设计防火规范》GBJ16一87规定。

室内消防管道上的阀门,应处于常开状态,当管段或阀门检修时,可以关闭相应的阀门。为防止检修后忘开阀门,要求阀门设有明显的启闭状态(例如采用明杆阀门),以便检查,及时开启阀门,保证管网水流杨通。

7.4.5本条对原条文修改。该条对水泵接合器的设置、数量、布置、型式等作出规定。说明如下:

一、水泵接合器的主要用途,是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网,供灭火使用。因此室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统,均应分别设水泵接合器。

二、消防水泵接合器的数量应根据本规范第7.2.1条、第7.2.2条和7.2.4条规定的室内消防用水量确定,因为1个水泵接合器由1台消防车供水,则消防车的流量即为水泵接合器的流量,故每1个水泵接合器的流量为10~15L/S。

高层民用建筑内部给水一般采用竖向分区给水方式,分区时各分区消防给水管网各自独立,因此在消防车供水压力范围内的每个分区均需分别设置水泵接合器。只有采用串联给水方式时,上区用水从下区水箱抽水供给,可仅在下区设水泵接合器,供全楼使用。水泵接合器应与室内环网连接,连接应尽量远离固定消防水泵出水管与室内管网的接点。

三、水泵接合器由消防水泵从室外消火栓通过它向室内消防给水管网送水,其设置位置应考虑:连接消防车水泵方便,即设置水泵接合器的地点应:

1.设在室外。

2.便于消防车使用。

3.不妨碍交通。

4.与建筑物外墙应有一定距离,目前规定离水源(室外消火栓或消防水池)不宜过远。

5.水泵接合器问距要考虑停放消防车的位置和消防车转弯半径的需要。

四、水泵接合器的种类有地上式、地下式和墙壁式三种,地上式栓身与接口高出地面,目标显著,使用方便,规范推荐采用。地下式安装在路面下,不占地方,特别适用于寒冷地区和有美观要求时。墙壁式安装在建筑物墙根处,墙面上只露两个接口的装饰标牌。各种类型水泵接合器,其外型不应与消火栓相同,以免误用,而影响火灾的及时扑救。地下式水泵接合器的井盖与消火栓井盖亦应有所区别。特别要注意接合器设置位置在灭火时不致由于建筑物上部掉东西而影响供水和人员安全。

水泵接合器的附件有止回阀、安全阀、闸阀和泄水阀等。止回阀用于室内消防给水管网压力过高,保障系统的安全。水泵接合器在工作时与室内消防给水管网沟通,因此,其工作压力应能满足室内消防给水管网的分区压力要求。

7.4.6室内消火栓的合理设置直接关系到扑救火灾的效果。因此,高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑各层均应合理设置室内消火栓。以保证建筑物任何部位着火时,都能及时控制和扑救。据了解有些高层住宅,仅在六层以上的消防竖管上装消火栓,这样做很不妥当。因为若六层以下的任一层着火,如不装消火栓,就不便迅速扑灭火灾,装了消火栓,就方便居民或消防队灭火使用,可以起到快出水、早灭火的作用,而增加的投资是很少的,故规定各层均应设消火栓。本条对消火栓还提出了以下具体要求:

一、消火栓的水压应保证水枪有一定长度的充实水柱。

对充实水柱的长度要求,是根据消防实践经验确定的。我国扑救低层建筑火灾时,水枪的充实水柱长度一般在10~17m之间。火场实践证明,当口径19mm水枪的充实水柱长度小于10m时,由于火场烟雾大,幅射热高,扑救火灾有一定困难。当充实水柱长度增大时,水枪的反作用也随之增大,如表7.4.6所示。经过训练的消防队员能承受的水枪最大反作用力不应超过20kg,一般不宜超过15kg。火场常用的充实水柱长度一般在10~15m,为节约投资和满足火场灭火的基本要求,规定高层民用建筑室内消火栓的水枪充实水柱长度首先应通过水力计算确定,同时又规定充实水柱的下限值为不应小于10m。

喷咀口径19mm水枪的反作用力

表7.4.6

充实水柱长度(m)水枪口压力(kg/cm2) 水枪反作用力(kg)

10 1.35 7.65

11 1.50 8.51

12 1.70 9.63

13 2.05 11.62

14 2.45 13.80

15 2.70 15.31

16 3.25 18.42

17 3.55 20.13

18 4.33 24.38

水枪的充实水柱长度可按下式计算:

H2——消火栓安装高度,一般为1.1m

α——水枪上倾角,一般为45°,若有特

殊困难,可适当加大,但考虑消

防人员的安全和扑救效果,水枪

的最大上倾角不应大子60°。

二、消火栓的布置

规定消火栓应设有明显易于取用的地方,以便于用户和消防队及时找到和使用,消火栓应有明显的红色标志,且应标注“消火栓”的字样,不应隐蔽和伪装。

消火栓的出水方向应便于操作,并创造较好的水力条件,故规定消火栓出水方向宜与设置消火栓的墙面成90度角,栓口离地面高度应为1.10m,便于操作。

关于消火栓的布置最重要的是保证建筑物同层任何部位都有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。其原因是,初期火灾能否被及时地有效地控制和扑灭,关系到起火建筑物内人身和财产的安危。而火场供水实践说明,扑救初期火灾的水枪数量极为重要。统计资料表明,1支水枪扑救初期火灾的控制度仅40%左右。2支水枪扑救初期火灾的控制率达65%左右。因此,扑救初期火灾使用水枪数量不应小于2支。为及时控制和扑灭火灾。同层任何部分都应有2个消火栓的水枪充实水柱能够同时到达;以保证在正常情况下有2支水枪进行扑救,在不利情况下,也就是当其中1支水枪发生故障时,仍有1支水枪扑救初期火灾。同层消火栓的布置示意如图7.4.6所示。

消火栓的设置数量和位置,应结合建筑物各层平面图布局。上图只是一种例子,消火栓的保护半径R,也没有考虑房间的分隔情况。

对消火栓间距,规范还以不应大于30m的规定来控制和保证2支水枪充实水柱同时到达被保护部位。

三、消火栓栓口压力

火场实践说明,水枪的水压太大,一人难以握紧使用。同时水枪的流量也远远超过5L/s,水箱内的消防用水可能在较短的时间内被用完。对扑救初期火灾极为不利。故本条规定消火栓的静水压力不应超过0.80MPa(日本规定不超过0.70Mpa,原苏联规定不超过0.90MPa)。当静水压超过0.80MPa时,应采用分区给水。而当栓口出水压力大于0.30MPa时,应设减压装置,减压装置一般采用减压孔板或减压阀,减压后消火栓处压力应仍能满足水枪充实水柱要求。

四、室内消火栓规格

室内消火栓是用户和消防人员灭火的主要工具。室内消火栓口直径应与消防队通用的直径为65mm的水带配套,故室内消火栓所配备的栓口直径应为65mm。

在一幢建筑物内,如消火栓栓口,水带和水枪因规格、型号不一致引起误装而无法配套使用,因此要求主体建筑和与主体建筑相连的附属建筑采用同一型号规格的消火栓和与其配套的水带及水枪。

火场实践说明,室内消火栓配备的水带长度过长,不便于扑救室内初期火灾。消防队使用的水带长度一般为20m,为节约投资同时考虑火场操作的可能性,要求室内消火栓所配备的水带长度不应超过25m。

为适应扑救大火的需要,应采用较大口径的水枪,同时与消防队经常使用的水枪配合,以便火场使用,故规定室内消火栓配备的水枪喷嘴口径不应小于19mm。

五、为及时启动消防水泵,在水箱内的消防用水尚未用完以前,消防水泵应进入正常运转。

故本条规定在高层建筑物内每个消火栓处均应设置启动消防水泵的按钮,以便迅速远距离启动,为防止小孩玩弄或误启动,要求按钮应有保护设施,一般可放在消火栓箱内或带有玻璃的壁龛内。

六、消防电梯是消防人员进入高层建筑物内进行扑救的重要设施,为便于消防人员尽快使用消火栓向火灾发起进攻和开辟通路,故规定在消防电梯前室设有消火栓。

七、屋顶消火栓供本单位和消防队定期检查室内消火栓给水系统使用,一般设一个。

避难层,屋顶直升飞机停机坪及其它重要部位需设置消火栓的规定,详见本规范有关条文。

7.4.7对原条文的修改。本条对消防水箱的设置作出规定,说明如下:

一、消防水箱的主要作用是供给高层民用建筑初期火灾时的消防用水水量,并保证相应的水压要求。对高层消防给水系统的高层民用建筑,如经常能保证室内最不利点消火栓和自动喷水灭火设备的水景和水压时,可以不设消防水箱。而对临时高压给水系统(独立设置或区域集中)的高层建筑物,均应设置消防水箱。

消防水箱指屋顶消防水箱,也包括垂直分区采用并联给水方式的各分区减压水箱。

二、我国老的高层建筑物中水箱容量较小,一般在30~50m3左右,新建的广州白云宾馆消防水箱容量为210m3。广州宾馆的屋顶水箱容量为250m3。考虑到水箱容量太大,在建筑设计中有时处理比较困难,但若水箱容量太小,又势必影响初期火灾的扑救;水箱压力的高低对于扑救建筑物顶层或附近几层的火灾关系也很大,压力低可能出不了水或不能达到要求的充实水柱,影响灭火效率。因此,本条对水箱容积,压力等作了必要的规定。

三、消防水箱的消防贮水量

根据区别对待的原则,对不同性质的建筑规定了消防水箱的不同容量,住宅小些,公共建筑大些;当消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分设水箱时,水箱容积应按系统分别保证。

一类建筑(住宅除外)的消防水箱,当不能满足最不利点消火栓静水压0.07MPa(建筑高度超过100m的高层建筑,静水压不低于0.15MPa)时,要设增压设施,增压设施可采用气压水罐或稳压泵,这些产品必须采用国家检测部门合格的产品,以满足最不利点的水压要求。

四、为防止消防水箱内的水因长期不用而变质,并作到经济合理,故提供消防用水与其它用水共用水箱,但共用水箱要有消防用水量不作他用的技术措施(技术措施可参考消防水池不作他用的办法),以确保及时供应必需的灭火用水量。

五、据调查,有的高层建筑水箱采用消防管道进水或消防泵启动后消防用水经水箱再流入消防管网,这样不能保证消防设备的水压,充分发挥消防设备的作用。为此,在水箱的消防出水管上安装止回阀,以阻止消防水泵启动后消防用水进入水箱。

消防水箱也可以分成两格或设置两个,以便检修时仍能保证消防用水的供应。

7.4.9本条对增压设施作出具体规定。增压设施的目的主要在于在火灾初起时,消防水泵起动前消火栓和自动喷水灭火系统的水压要求,对增压水泵,其出水量应满足一个消火栓用水量或一个自动喷水灭火系统喷头的用水量。对气压给水设备的气压水罐其调节水容量为两支水枪和5个喷头30s的用水量,即2×5×30十5×1×30=450L。

消防卷盘,用于扑灭在普通消火栓正式使用前的初期火灾,因此只要求室内地面任何部位有一股水流能够到达,而不要求到达室内任何部位,而其安装高度应便于取用。

7.5消防水泵房和消防水泵

7.5.1本条基本保留原条文。消防水泵是消防给水系统的心脏。在火灾延续时间内人员和水泵机组都需要坚持工作。因此,独立设置的消防泵房的耐火等级不应低于二级;设在高层建筑物内的消防泵房应用耐火极限不低于2h的隔墙和1.5h的楼板与其它部位隔开。

7.5.2本条基本保留原条文。为保证在火灾延续时间内,人员的进出安全,便于疏散和消防水泵的正常运行,对消防水泵房的出口作了规定。

规定泵房的出口当设在首层时,宜直通室外;设在楼层和地下室时,宜直通安全出口。

7.5.3本条基本保留原条文。消防水泵是高层民用建筑消防给水系统的心脏,必须保证在扑救火灾时能坚持工作不间断地供水,设置备用水泵为措施之一。本文对固定消防水泵作出规定。

固定消防水泵机组;不论工作泵台数多少,只设一台备用水泵,但备用水泵的工作能力不小于消防工作泵中最大一台工作泵的工作能力,以保证任何一台工作泵发生故障或需进行维修时备用水泵投入后的总工作能力不会降低。

7.5.4本条保留原条文。为保证消防泵及时、可靠地运行,消防泵的吸水管不应少于两条。以保证其中一条维修或发生故障时,仍能正常工作。

消防水泵向环状管网送水的出水管不应少于两条,当其中一条检修或发生故障时,其余的出水管应仍能供应全部消防用水量。消防水泵为两台时,其出水管的布置如图7.5.4所示。

自灌式吸水的消防水泵比充水式水泵,节省充水时间,启动迅速,运行可靠。因此,规定消防水泵应采用自灌式吸水。由于近年来自灌式吸水种类增多,而消防水泵又具有很少开启,极少使用的特点,因此规范推荐消防水池或消防水箱的工作水位高于消防水泵轴线标高的自灌式吸水方式。若采用自灌式有困难时.应有可靠

迅速的充水设备。

为方便试验和检查消防水泵,规定在消防水泵的出水管上应装设压力表和放水阀门,为便于和水带连接,阀门的直径应为65mm。

消防水泵应定期运转检查,以检验电控系统和水泵机组本身是否正常,能否迅速启动,检验时应测定水泵流量和压力,试验用的水当来自消防水池时,可回归至水池。

7.5.5

一、当室外给水管网能满足消防用水量,且市政主管部门允许消防水泵直接从室外管网吸水时,应考虑消防水泵从室外给水管网直接吸水,直接吸水的优点是:

1.充分利用室外给水管网水压。

2.减少消防水池,吸水井等构筑物,节省投资,节约面积;

3.可防止水在贮水、取水构筑物的二次污染。

4.水泵处于灌水状态,便于自动控制。

二、水泵直接从室外给水管网直接吸水,在吸水时会造成局部地区水压下降,影响附近用户用水,一般说来、这是允许的,也可得到谅解,因为消防水泵的工作效率很低,极少出现,万一在失火时使用实属必要,而且消防车在扑救火灾时,消防车水泵也直接从室外消火栓直接吸水,造成的后果与消防水泵房内消防水泵从室外给水管网直接吸水后果和影响完全相同。

三、室外给水管网的水压有季节和昼夜的变化,直接吸水时,水泵扬程应按最不利情况考虑,即按室外给水管网的最低水压计算。而在室外给水管网为最高压力时,应防止遇水泵加压后而导致压力过高出现的各种弊病,如管道接口和附近件渗漏、水泵效率下降等,因此应以室外给水管网的最高水压来校核水泵的工作的情况。

直接吸水时,由于吸水管内充满水,为考虑水泵检修,在吸水管上应设阀门。

高层民用建筑消防用水量较大,但在火灾初期消火栓的实际使用数和自动喷水灭火系统的喷头实际开放数要比规范规定的数量少,其实际消防用水量远小于水泵选定的流量值,而消防水泵在试验和检查地,水泵出水量也较少,此时,管网压力升高,有时超过管网允许压力而造成事故,这需在工程设计时引起注意并采取相应措施。一般有以下办法:1、多台水泵并联运行;2、选用流量一扬程曲线平的消防水泵;3、提高管道和附件承压能力;4、设置安全阀或其它泄压装置;5、设置回流管泄压;6、减少竖向分区给水压力值;7、合理布置消防给水系统等。

7.6 自动灭火系统

7.6.1本条是原条文的修改。国外经验证明,自动喷水灭火设备有良好的灭火效果,应积极推广采用,以保证高层建筑物的消防安全,我国现有的自动喷水灭火设备,其灭火效果也是好的,例如:1958年上海第一百货公司,由于地下室油布雨伞自燃起火,一个自动喷水头开启就将其初期火灾扑灭;1965年该公司首层橱窗

电动模型灯光将布景烤着起火,也是一个自动喷水头开启后扑灭的;1976年该公司楼顶层加工厂静电植绒车间(着火部位无自动喷水头,两侧有自动喷水头)起火,内部机器设备和建筑装修被烧毁,在起火部位两侧各开放两个喷水头,阻止了火势扩大,在水枪的配合扑救下,较顺利地扑灭了火灾。同样,上海大厦面包房熬油起火,上海国际饭店第14层和18层油锅起火及6层客房烟头起火,都是一个喷头开启扑灭的。因此,应积极地采用这种设备。为了节省投资,本条只是对高于100m的一类建筑的一些重点部位、房间提出了应设置自动喷水灭火设备的要求。这些部位、房间或是火灾危险性较大,或是发生火灾后不易扑救、疏散困难,或是兼有上述不利条件,也有的性质重要,因此,增设自动喷水灭火设备是必要的。国外这类设备设置相当普遍,如美、日等国要求高层建筑都要设置自动喷水灭火设备。

但鉴于目前我国的经济、技术条件,尚不能象一些经济发达国家那样,普遍推行安装自动喷水灭火设备,而仍然是在重点高层建筑的部位安装。

7.6.2新增条文。建筑高度超过100m的建筑,其火灾危险性、火灾扑救难度、疏散困难程度,以及因火灾而造成的损失严重程度都超过建筑高度在100m以下的建筑,因此,为了更好地立足自救,自动喷水灭火设备的安装应扩大范围,根据现代国内外超高层建筑实际作法看,凡有可能起火的房间和部位都应该安装自动喷水灭火设备(面积5m2以下的卫生间、厕所和不能用水扑救的部位除外),吊顶净空高度超过80cm,且有可燃物和电线电缆时,也应布

置喷头。

7.6.3~7.6.4是新增条文。说明如下:

一、据调查,有的二类高层公共建筑,其裙房及部分主体高层建筑,设有大小不等的展销厅、营业室,但没有设自动喷水系统和自动灭火系统,只有消火栓系统,不利于消防安全保护,故作了本条规定。

二、根据国内有些二类高层建筑公共活动用房安装自动喷水系统和火灾报警系统的实践,效果较为明显,故参考一些实际工程实际作法,做了本条规定。

三、按照国外规范的建筑,此类公共用房,均应设自动喷水系统。

四、地下室一旦发生火灾,疏散和扑救困难,故应设自动喷水灭火系统。

7.6.5本条基本保留原条文。实践证明,水幕与防火卷帘、防火幕等配合使用,阻火效果更好。

本条规定的水幕设置范围,其理由是:

一、剧院、礼堂的舞台、演戏时常有烟火效果,幕布、可燃道具、照明灯具多,容易引起火灾。为防止舞台火灾迅速蔓延扩大到观众厅,保证观众安全和便于扑救,故规定设在高层民用建筑内超过800个座位的剧院、礼堂和观众厅,应在舞台口设置防火分隔水幕。

二、火灾实例证明,不论是舞台先起火或是观众厅先起火,尤其是舞台可燃物多,起火后容易威胁观众的安全,如设有水幕,能在一定时间内阻挡火势向观众厅蔓延,赢得疏散和扑救时间。

7.6.6本条基本保留原条文。略有修改:

一、从国内外火灾事故,采用卤代烷、二氧化碳系统灭火是有效果的,现代的一些高层建筑变压器房等多采用这类灭火系统,因此,保留了该条文。

二、高层建筑裙房中的可燃油油浸电力变压器室、多油开关室、充油的高压电容器室等,均有较大的火灾危险性,并考虑到与其火灾特点相适应,故规定采用二氧化碳、卤代烷、水喷雾等灭火设备是可行的。

7.6.7本条是原条文的修改:

一、电子计算机房、图书馆的珍藏库,一类建筑物内的自备发电机房和其它贵重设备室(如电话交换机房等一旦发生火灾会造成严重的经济损失和政治后果,必须加强防火保护和灭火设施,,因此,除应设室内消火栓给水系统外,应增设卤代烷、二氧化碳灭火装置以确保迅速扑灭初期火灾。有人经常停留或工作的场所,(无电信楼、广播楼的重要设备机房),宜采用优质毒性较低的“1301”灭火剂;人员较少或发生火灾后能在20~40s内撤离火场的房间,可采用用“1211”灭火剂。

二、卤代烷(例如1211、1301等),二氧化碳等气体灭火装置,对扑灭密闭的室内火灾有良好的效果,不会造成水渍损失,但灭火效果受到周围环境和室内气流的影响较大,因此,计算灭火剂时需要考虑附加量。

三、具体技术要求,按卤代烷1211或1301灭火系统规范执行。

四、关于电子计算机房的分类,国内外尚无统一标准,一般可依据计算机的字长,运算速度,价格等因素来确定。从我国目前情况来看,字长64位以上,运算速度百万次以上或价格在百万元以上的一般称为大中型计算机。对指挥、控制其它生产、运行等活动的计算机无法用上述三项指标来衡量,由于计算机发生火灾给生产、运行等造成严重后果的指挥、控制计算机,应结合实际情况来确定设置灭火系统。

8防烟、排烟和通风、空气调节

8.1一般规定

8.1.1~8.1.2是原条文的补充。规定了高层建筑的防烟设施和排烟的组成部分。

一、设置防排烟的理由:当高层民用建筑发生火灾时,防烟楼梯间是高层建筑内部人员唯一的垂直疏散通道,消防电梯是消防队员进行扑救的主要垂直运输工具(国外一般要求是当发生火灾后,普通客梯的轿厢全部迅速落到底层。电梯一般用防火卷帘或防火门封隔起来)。为了疏散和扑救的需要,必须确保在疏澈和扑救过程中防烟楼梯间和消防电梯井内无烟,首先在建筑布局上按本规定第6.2.1条及第6.3.3条规定;对防烟楼梯间及消防电梯设置独立的前室或两者合用前室。设置前室的作用:(1)可作为着火时的临时避难场所:(2)阻挡烟气直接进入防烟楼梯间或消防电梯井;(3)作为消防队员到达着火层进行扑救工作的起始点和安全区;(4)降低建筑本身由热压差产生的所谓“烟囱效应”。特别是在冬天北方地区,室内温度高于室外温度,由于空气的容量不同而产生很大的热压差,在建筑比较密封的情况下,中和而在建筑高度二分之一处,室外空气经低于中和面的门、窗缝渗入室内,室内热空气经过高于中和面的门、窗缝漏出,这就是“烟囱效应”。由于设有前室,把楼梯间、电梯井与走道前室的两道门隔开,这样楼梯间及电梯的烟囱效应减弱,可以减缓火烟垂直蔓延的速度;其次是按本条文设置防排烟设施,当发生火灾时,烟气水平方向流动速度为0.3~0.8m/s,垂直方向扩散速度为3~4m/s,即当烟气流动速度只要无阻挡时,只需lmin左右就可以扩散到几十层高的大楼,烟气流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井又是高层建筑火灾时垂直方向蔓延的重要途径。因此,对防烟楼梯间及其前室消防电梯前室和两者合用前室设置防排烟设施是阻止烟气进入该部位或把进入该部位的调气排除出高层建筑外,从而保证人员安全疏散和扑救。

二、设置防、排烟设施的方式

对于防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和两者合用前室设置防或排烟设施的方式是很多的,下面分别介绍几种:

(一)自然排烟,有以下两种方式:

1.利用建筑的阳台、凹廊或在外墙上设置便于开启的外窗或排烟窗进行无组织的自然排烟,如图8.1.1a、8.1.1b、8.1.1c和8.1.1d。

其优点是:(1)不需要专门的排烟设备;(2)火灾时不受电源中断的影响;(3)构造简单、经济;(4)平时可兼作换气用。不足之处。因受外风向、风速和建筑本身的密封性或热压作用的影响,排烟效果不太稳定。据调查情况表明,这种自然排烟的方式一直被广泛采用,根据我国目前的经济、技术条件及管理水平,此方式值

得推广,并宜优先采用。

2.竖井排烟:在防烟楼梯间前室、消防电梯前室或合用前室内设置专用的排烟竖井,依靠室内火灾时产生的热压和室外空气的风压形成“烟囱效应”,进行有组织的自然排烟,这种排烟当着火层所处的高度与烟气排放口的高度差越大,其排烟效果越好。反之越差。这种排烟的优点是不需要能源,设备简单,仅用排烟竖井(各层还应设有自动或手动控制的排烟口)。缺点是竖井占地面积大。按日本建筑基准法中规定,前室排烟竖井的面积不小于6m2(合用前室不小于9m2),排烟口开口面积不小于4m2(合用前室不小于6m2);进风口竖井截面不小于2m2(合用前室不小于3m2),进风口面积不小于lm2(合用前室不小于1.5m2)。在我国一些新建的高层建筑防烟楼梯间中有的采用了这种方式,如:无锡滨湖饭店,南京工艺美术大楼,郑州宾馆等。但我国无锡滨湖饭店等几座高层建筑设置的自然排烟竖井及排烟口,其截面积与日本的规定相比小的很多。目前尚无法肯定国内采用的竖井和排烟口截面能否有良好的排烟效果。由于采用这种方法的排烟井与进风井需要占有很大的有效空间。据日本有关资料介绍,这种方式很难在一般情况下被设计人员接受。

我国的设计人员认为:这种方式由于竖井需要两个很大的截面。给设计布置带来了很大的困难,同时也降低了建筑的使用面积,因此近年来已很少被采用了。

(二)机械防、排明也有以下两种方式

1、机械排烟与自然进风或机械进风。此方式是按照通风气流组织的理论,把侵入前室的烟气通过排烟风机和某种形式的进风(自然进风或机械进风)把烟气排出和形成透明的“避难气流”。排烟口设在前室的顶棚上或靠近顶棚的墙面上,进风口设在靠近地面的墙面上。引进日本“排烟量的标准”规定其前室:排烟风机的排烟量应为4m3/s(14400m3/h)合用前室应为6m3/s(21600m3/h)的排烟能力。进风靠自然进风时应设截面积为2m2的进风竖井。进风靠机械进风时其进风量为排烟量70一80%保持负压,这种方式前几年被广泛采用。如:天津内贸大厦、北京图书馆、上海宾馆等均为机械排烟机械进风,北京昆仑饭店等均为机械排烟自然进风。近几年来,随着国内外防排烟的进一步的发展,对这种排烟方式的采用提出异议,认为这种方式是在烟气或热空气已经侵入疏散通道的被动情况下再将它排除,没有从根本上达到疏散通道内无烟的目的,给疏散人员造成不安全感。设备投资、系统形式也比较复杂。另一方面,当前室处在人员拥挤的情况下,理想的气流组织受到破坏,使排烟效果受到影响。因此近几年高层建筑设计中也很少被采用。有些工程原设计为此方法,现在正在改造如天津内贸大厦、深圳国贸中心等。

2、机械加压送风。此方式是通过通风机所产主的气体流动和压力差来控制烟气的流动,即要求烟气不侵入的地区增加该地区的压力,机械加压送风方式早在第二次世界大战对外一些国家曾经利用它来防止敌人投放的化学毒气和细菌侵入军事防御作战部门的要害房间。在和平时期,又有人利用它在工厂里制造洁净车间,在医院里制造无菌手术室等都取得明显的效果。如今,机械加压送风技术又广泛应用在高层建筑防烟方面,并已被广大的工程技术人员所公认,世界很多国家均设有研究中心和试验楼。如:美国的布鲁克弗研究所的12层办公大厦、英国的夫市26层楼保险公司、原联帮德

国的汉堡一座7层办公大楼等均被列入机械加压送风防烟方式的试验地或研究中心,我国近几年来高层建筑发展很快,对机械加压送风的防烟技术从研究到应用均取得了很大的成果。这种方式已广泛被设计人员接受并掌握,利用机械加压防烟技术的高层建筑在我国已有2000余幢。机械加压送风防烟达到了疏散通道无烟的目的,从而保证了人员的疏散和扑救的需要。从建筑设备投资方面来说均低于机械排烟的投资。因此,这种方式是值得推广采用的。

综合上述各种防烟方式的介绍与分析:结合目前国内外防、排烟技术发展情况,本条规定对防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和两者合用前室设置的防、排烟设施是机械加压送风的防烟设施或可开启外窗的自然排烟措施。除此之外,其他防排烟方式均不宜采用。

8.1.3本条是对原条文的修改。火灾产生大量的烟气和热量,如不排除,就不能保证人员的安全疏散和扑救工作的进行,根据日本、英国火灾统计资料中对火灾死亡人数的分析:由于被烟熏死的占比例较大,最高达78.9%。在被火烧死的人数中,多数也是先中毒窒息晕倒后被火烧死的。例如:日本“千日”百货大楼火灾,死亡人数118人中就有93人是被烟熏死的。美国米高梅(M.G.M)饭店1980年11月21日火灾,死亡84人中有67人是被烟熏死的。因此排出火灾产生的烟气和热量,也是防排烟设计的主要目的。据有关资料表明:一个设计优良的排烟系统在火灾时能排出80%的热量,使火灾温度大大降低。本条对一类建筑和建筑高度超过32m的二类建筑的长度超过20m的内走道及其面积超过100m2且经常有人停留的房间应设置排烟设施作出规定,其理由及排烟方式分别说明如下:

一、设置排烟设施的理由

1、鉴于一类建筑的可燃装修材料多,陈设及贵重物品多,空调、通风等各管道也多。塔式建筑仅仅一个搂梯间,疏散困难。对二类建筑高度超过32m的建筑物其垂直疏散距离大,因此设置排烟设施时以一类建筑和建筑高度超过32m的二类建筑为条件。

2、走道的排烟:据火灾实地观测,人在浓烟中低头掩鼻最大通行的距离为20~30m,根据苏联的防火设计规定:“内廊式住宅的走廊长度超过15m时,在走廊中间必须设置排烟设备”。根据西德的防火设计规定:“高层住宅建筑中的内廊每隔15m应用防烟门隔开,每个分隔段必须有直接通向楼梯间的通道,并应直接采光和自然通风”。参考国外资料及火灾实地观测的结果本条规定长度超过20m的内走道应设置排烟设施。

3.房间的排烟:以尽量减少排烟系统设置范围为出发点,房间的排烟只规定“面积超过100m2(大房间考虑排烟,较小房间不考虑排烟),经常有人停留,可燃物品较多的房间”这句话只是定性的,定量上如何确定,这个问题在过去的设计中给设计人员带来疑惑,考虑到建筑使用功能的复杂性等因素的限制,仍不宜按定量规定,只能列举一些例子供设计人员参考。例:多功能厅、餐厅、会议室、公共场所及书库、资料室、贵重物品陈列室、商品库、计算机房、电讯机房等。

4.地下室的排烟见本说明第8.4.1条。

5.中庭的排烟见本说明第8.2.2条和第8.4.2条。

二、设置排烟设施的方式

1,自然排烟:利用火灾时产生的热压,通过可开启的外窗或排烟窗(包括在火灾发生时破碎玻璃以打开外窗)把烟气排至室外。

2.机械排烟:设置专用的排烟口、排烟管道及排烟风机把火灾产生的烟气与热量排至室外。

需要说明的是:设置专用的排烟竖井对走道与房间进行有组织的自然排烟方式,如唐山市唐山饭店等,由于需要竖井的截面很大,降低了建筑使用面积并漏风现象较严重等因素,故本条不推荐采用竖井的排烟方式。

8.1.4新增条文。根据国内外高层建筑火灾案例经验教训,当高层建筑发生火灾时,由通风、空调系统的风管引起火灾迅速蔓延造成重大损失的案例是很多的,如:南朝鲜汉城“天然阁”饭店的火灾,从二层一直饶到顶层(21层),死伤224人,其中一条经验教训是:大火沿通风空调系统的管道迅速蔓延的结果,又如:美国佐治亚州亚特兰大“文考夫”饭店的火灾,起火地点在三楼走道,建筑内的可燃装修物等几乎全部烧毁,死伤220多人,最主要的教训也是通风空调系统的竖向管道助长了火势的蔓延。我国杭州市宾馆由于电焊时烧着了风管可燃材料的保温层引起火灾,火势沿着风管和竖向孔洞蔓延,从一层一直烧到顶层,大火延续烧了8~9小时,造成重大经济损失。由此可见,通风空调系统风道是高层建筑发生火灾时使火灾蔓延的主要途径之一,为此本条规定对通风空调系统应有防火防烟措施。

8.1.5基本保留原条文。一般机械通风钢质风管的风速控制在14m/s左右,建筑风道控制在12m/s左右。火灾时与平时不同,因不是常开的,对噪音影响可不予考虑,故允许比一般通风的风速稍大些。日本有关资料推荐钢质排烟风管的最大风速一般为20m/s。本条规定:“采用钢质风管时不应大于20m/s;采用内表面光滑的非金属风道时,不宜大于15m/s。一般排烟风管是设在坚井内或用竖井作为排烟风道(即非金属风道)。

据日本有关资料介绍,排烟口风速一般不大于10m/s。并宜选用与烟的流型一致(如走道宜按走道宽度设长条型风口),阻力小的排烟口,送风口的风速不宜过大,否则造成吹大风的感觉,对人很不舒服。本条规定:“排烟口的风速不宜大于10m/s;送风口的风速不宜大于7m/s。

8.2 自然排烟

8.2.1一、在原条文的基础上修改的。由于利用可开启的外窗的自然排烟受到自然条件、室外风带、风向、建筑所在地区(北方或南方等)和建筑本身的密闭性或热压作用等因素的影响较大,有时使得自然排烟不但达不到排烟的目的,相反由于自然排烟系统会助长烟气的扩散,给建筑和居住人员带来更大的危害。所以,本条提出,只有靠外墙的防烟楼梯间前室、消防电梯前室和合用前室,有条件要尽量不用自然排烟方式。

二、建筑内的防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室或合用前室都是建筑着火时最重要的疏散通道,一旦采用的自然排烟方式其效果受到影响时,对整个建筑物内的人员将受到严重威胁。对超过50m的一类建筑和超过100m的其他高层建筑不应采用这种自然排烟措施。

从国外考察及有关资料表明:在当今世界经济发达国家中,在高层建筑的防烟楼梯间仍保留着采用自然排烟的方式,其原因认为自然排烟方式的确是一种经济、简单、易操作的排烟方式。因此结合我国目前的经济、技术管理水平,特别是在住宅工程中的维护管理方便简单,这种方式仍应优先尽量采用。

8.2.2一、对原条文的修改补充。采用自然排烟方式进行排烟的部位,首先需要有一定数量的可开启外窗的面积,本条对采用自然排烟开窗面积提出要求。

由于我国在防排烟试验研究方面尚无完整的资料,故本条对可开启外窗面积仍可参考国外有关资料决定。

日本建筑法规执行条例规定:“房间在顶棚下80cm高度的范围内,能开启窗户的净面积不小于房间地板面积的1/50,且与室外大气直接相通,不能满足上述要求时,应该设置机械排烟设施。”并规定:“防烟楼梯间前室、消防电梯前室设自然排烟的竖井其截面积为2m2。合用前室为3m2。”。

西德《高层住宅设计规范》规定:楼梯间在22m和22m以上时,每隔四层应划分为一个防烟段。每段必须在最上部设排烟装置,其面积必须至少为楼梯间截面的5%,但不小于0.5m2。

美国《PROGVESSIVEAICHIRECTUYE》刊物介绍,按国家防火协会规定,排烟设备的规格和占有空间,要根据建筑散热分类来决定。在国家防火协会编印的“排烟热装置指南”的文章介绍:把用途不同的工业建筑物的散热性能分为低、中、高散热三类。其他的建筑类型,如会议厅、商业厅等可参考上述三类原则进行划分。国家防火协会推荐的排烟孔道顶部设置自动排烟装置。

走道与房间的开窗面积参考日本规范,考虑到把日本规范直接搬到本规范中来,执行当中会有很大困难,因为距顶棚80cm高度的范围内,能开启的外窗面积不一定能满足房间地板面积1/50的要求,如按日本规定必须设置机械排烟设施,日本规范还规定:“距地板面高度超过2m的窗扇都要设手动开启装置,其手动操作手柄设在地板上0.8~1.5m的高度”。这样一般的钢窗构造均要改动,还要设手动联杆机构,不仅改造比较困难。而且增加造价,这不适合我国当前的国情。所以来作这样规定。考虑到在火灾时采取开窗或打碎玻璃的办法进行排烟是可以的。因此开窗面积按本条文只计算可开启外窗的面积。

二、需要说明的几点

1.关于楼梯间的开窗面积:楼梯间是人员疏散的重要疏散通道,从原则上讲是不允许在火灾发生时有烟,但是从发生火灾的几个案例表明:当前室采用自然排烟时,虽能依靠前室的可开启外窗进行排烟,但由于楼梯间存在着热压差(即烟囱效应),烟气仍同时进入楼梯间造成楼梯间内被烟气笼罩,使人们无法疏散,直至火灾被扑灭后,楼梯间内的烟气也无法被排除,为此要求楼梯间也应有一定的开窗面积,开窗面积能在五层内任意调整,如当某高层建筑下部有三层裙房时,其靠外墙的防烟楼梯间可以保证四、五层内有可开启外窗面积2m2时,其一至三层内可无外窗。这样可满足裙房而裙房高度不太高的建筑的要求。从防火角度分析也是合理的。

2.室内中庭净空高度不超过12m的限制,是由于室内中庭高度超过12m时,就不能采取可开启的高侧窗进行自然排烟,其原因是烟气上升有“层化”现象。所胃“层化”现象是当建筑较高而火灾温度较低(一般火灾初期人员疏散时的烟气温度为50~60oC),或在热烟气上升流动中过冷,(如空调影响)部分烟气不再朝竖向上升,按照倒塔形的发展而半途改变方向并停留在水平方向,也就是烟气过冷后其密度加大,当它流到与其密度相等空气高度时,便折转由水平方向扩展而不再上升。上升到一定高度的烟气随着温度的降低又会下降,使得烟气无法从高窗排出室外。

由于自然排烟受到自然条件、建筑本身热压、密闭性等因素的影响而缺乏保证。因此,根据建筑的使用性质(如极为重要、豪华等),投资条件许可等情况下,虽具有可开启外窗的自然排烟条件,但仍可采用机械防烟措施,如:日本新宿、野村大厦、上海华亭宾馆。

8.2.3一、新增条文。按本规范第8.1.1条规定。当防烟楼梯间及其前室采用自然排烟时,防烟楼梯间及其前室均应设有可开启的外窗,且其面积应符合本规范第8.2.2条规定;根据我国目前的经济技术管理水平。这对我国的较多的一些工程(主要是高层住宅及二类高层建筑在执行上有一定的困难,从前几年“高规”执行的情况以及从自然排烟的烟气流动的理论分析,当前室利用敞开的阳台、凹廊或在有两个不同朝向有可开启的外窗时,其排烟效果受风力、风向、热压的因素影响较小、能达到排烟的目的,因此本条规定,前室如利用阳台、凹廊或有两个不同朝向有可开启外窗进行自然排烟时(如图8.1.1b、c及8.2.3b).其楼梯间可不设防排烟设施。例如北京前三门高层住宅群等。

8.2.4新增条文。火灾产生的烟气和热气(负带热量的空气),因其容重较一般空气轻,所以都上升到着火层上部,为此,排烟窗应尽量设置上方,以利于烟气和热气的排出)需要注意的是,设置在上方的排烟窗要求有方便开启的装置,这种能在下部手动开启的排烟窗目前在国内已有厂方生产,故作出本条规定。

8.3 机械防烟

8.3.1一、新增条文。从烟气控制的理论分析,对于一幢建筑,当某一部位发生火灾时,应迅速采取有效的防排烟措施,对火灾区域应实行排烟控制,使火灾产主的烟气和热量能迅速排除,以利人员的疏散和消防扑救,故该部位的空气压力值为相对负压。对非火灾部位及疏散通道等应迅速采取机械加压送风的防烟措

施,使该部位空气压力值为相对正压,以阻止烟气的侵入,控制火势蔓延。如:美国西雅图大楼的防排烟方式,它采用了计算机安全控制系统,当其收到烟(或热)感应发出讯号时,利用空调系统进入火警状态,火灾区域的风机立即自动停止运行,空调系统运转而进入排烟,同时非火灾区域的空调系统继续送风,并停止回风与排风,对此造成正压状态阻止烟气侵入)这种防排烟系统对减少火灾的损失是很有保证的,但这种系统的控制和运行,不具备先进的控制部门及技术管理水平是尚无条件达到的。根据我国国情并征集了国内有关专家及工程技术人员的意见,本条规定只对不具备自然排烟条件的垂直疏散通道(防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室)和封闭式避难层采用机械加压送风的防烟措施。

二、由于本规范第8.1.1与第8.2.2条规定当防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室各部位当有可开启外窗时,能采用自然排烟方式,造成楼梯间与前室或合用前室在采用自然排烟方式与采用机械加压送风方式排列组合上的多样化,而这两种排烟方式不能共用,为此这种组合关系及防烟设施设置部位分别列表8.3.1。

垂直疏散通道防烟部位的设置表

表8.3.1

组 合 关 系 防烟部位

不具备自然排烟条件的楼梯间与其前室楼梯间

采用自然排烟的前室或合用前室与不具备自然排烟条件的楼梯间 楼梯间

采用自然派烟的楼梯间与不具备自然排烟条件的前室或合用前室 前室或合用前室

不具备自然排烟条件的楼梯间与合用前室 楼梯间、合用前室

不具备自然篇烟条件的消防电梯前室前室

三、需要说明的几点:

1、关于消防电梯井是否设置防烟设施的问题:这个问题也是当前国内外有关专家正在研究的课题,至今尚无定论。据有关资料介绍,利用消防电梯井作为加压送风有一定的实用意义和经济意义,现在正在研究之中,国外也有实例。由于我国目前在这方面尚未开展系统的研究,因尚无足够的资料,所以本条不规定对消防电梯井采用机械加压送风。

另一方面,考虑到防排烟技术的发展和需要,在有技术条件和足够的技术资料情况下,允许采用对消防电梯井设置加压送风,但前室或合用前室不送风,这也是有利于防排烟技术在今后得到进一步发展。

2、关于“对不具备自然排烟条件的防烟楼梯间进行加压送风时,其前室可不送风”的讨论:从调查目前国内对不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室进行加压送风的做法有以下三种:(1)只对防烟楼梯间进行加压送风,其前室不送风;(2)防烟楼梯间及其前室分别设置两个独立的加压送风系统,进行加压送风;(3)对防烟楼梯间设置一套加压送风系统的同时,又从该加压送风系统伸出一支管分别对各层前室进行加压送风。本条规定对不具备自然排烟条件的防烟楼梯间进行加压送风时,其前室可不送风理由如:

(1)从防烟楼梯间加压送风后的排泄途径来分析,防烟楼梯间与其前室除中间隔开一道门外,其加压送风的防烟楼梯间的风量只能通过前室与走廊的门排泄,因此对排烟楼梯间的加压送风同时,也可以说对其前室进行间接的加压送风。两者可视为同一密封体,其不同之处是前室受到一道门的阻力影响,使其压力、风量受节流。国夕某国家研究所对上述情况进行试验(图8.3.1)其结果说明这一点。

(2)从风量分配上分析:当不同楼层的防烟楼梯间与前室的门,以及前室与走道之间的门向是十分复杂的,以致对防烟楼梯间及其前室的风量控制很难实现。

8.3.2本条是新增加的。该条规定采用机机械加压送风时由于建筑有各种不同条件,如开门数量、风速不同,满足机械加压送风条件亦不同,宜首先进行计算,但计算结果的加压送风量不能小于表8.3.2一1一表8.3.2一4的要求。这样即可避免不能满足加压送风值,又有利于节省工时。

一、风量校核值的依据

资料表明,对防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室和合用前室的加压送风量的计算方法统计起来约有二十多种,至今尚无统一。其原因主要是影响压力送风量计算的因素较复杂,且各种计算公式在研究加压送风量的计算时出发点不一致(如:有的从试验中得出,有的按维护加压部位的压力值求得,有的按开启门的洞口处的需要流速中求得……)等因素造成的。从理论上讲,每个公式的产生与其对应的研究背景是各有自己的理由,而当用某一公式去解决某一

实际工程设计时,往往存在着一定的差别.这样就造成了即使同一条件的工程。因选择不同的计算公式,其结果差别也很大。另一方面,在加压送风量的设计计算中,由于某些计算公式缺乏系统的全面的介绍,特别是假设参数的选择不当,也容易造成设计计算的错误,即使在同一条件下,因使用公式不同,其结果差别很大。上述原因使当前在加压送风量的设计计算中存在着一定的盲目性,可变性。本规范在修订过程中,对加压送风量的计算问题作了较深入的调查研究及分析,考虑到我国目前在加压送风量的设计计算中存在的问题(如建筑构件的产生

及建筑施工质量、设计资料不完整)设计参数不明确等),和对加压送风进行科学实验手段,运行和经验等不完善,为了避免计算发生误差太大确立一个风量定值范围表供设计人员对应设计中的条件进行计算考核是十分必要的也是颇受设计人员欢迎的。

(一)公式的选取

1.基本公式的选取:根据各种计算公式的理论依据,在保持疏散通道需要有一定正压值以及开启着火层疏散通道时要相对保持该门洞处的风速,作为计算理论依据,分别选择目前国内在高层建筑防烟设计计算中使用较普遍的两个公式为基本计算公式。

①按保持疏散通道需要有一定正压值(俗称压差法)公式:

L=0.827×A×ΔP1/n×1.25

式中L——加压送风量(m3/s);

0.827——漏风系数;

A——总有效漏风面积(m2);

ΔP——压力差(Pa);

n——指数(一般取2);

1.25——不严密处附加系数。

②按开启着火层疏散通道时要相对保持该门洞处的风速(又称流速法)公式:

L=f、v、n

式中L——加压送风量(m3/s);

V——门洞断面风速(m/s);

f——每档开启门的断面积(m2);

n——同时开启门的数量。

公式①、②均摘自采暖通风设计手册;

校核公式:除基本公式外的其它公式均作为计算较核使用。校核计算公式较多,不——例举。

2.参数的确定:

①基本参数的确定:通过调研及与国内有关专家、工程技术人员座谈对该参数基本认可和假设已定的条件参数等为基本参数:

a:开启门的数量:20层以下n取2;

20层以上n取3;

b:正压值:楼梯间P=50Pa;前室P=25Pa;

c:开启门面积:疏散门:2.0×1.6m

电梯门:2.0×1.8m

②浮动参数的确定:通过调研及与国内有关专家、工程技术人员座谈认为该参数有上、下限的可能,以及受建筑构件的影响参数等为浮动参数。

a:门洞断面风速:v=0.7~1.2m

b:门缝宽度:疏散门0.002~0. 004m

电梯门0.005~0.006m

c:系数:按各公式要求浮动

③计算方法:以基本参数为条件,分别选用基本公式与浮动参数定义组合进行计算列出计算结果范围,再与各校核计算公式进行校核计算结果比较,确定公式计算结果的数值范围。

(二)与国内外已建高层建筑正压送风量的比较:见表8.3.2。

二、风量定值范围表的产生:风量定值范围表的产生是通过一组假设条件下和各不同楼层的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室利用公式法进行计算。其结果与国内外部分高层建筑加压送风量平衡比较而确定的并先后征求全国的部分设计单位、上海、深圳、天津、福州、厦门、北京等地召开有关专家及工程技术人员座谈会进一步修改而成。

还有一点必须设计时注意的是,对于各表内风量上下限选取按层数范围、风道材料、防火门漏风量等综合考虑选取。由于风量定值范围表的计算初始条件均为双扇门,当采用单扇门时,仍按上述步骤计算,其结果均为双扇门的75倍,当有两个出口时,风量按上表1.5~75倍计算。

一、本规范第8.3.2条的各表数值,最大在32层以下,如超过规定数值,时(即层数时),其送风系统及送风量要分段计算。

二、当疏散楼梯采用剪刀楼梯时,为保证安全,规定按两个楼梯的风量计算并分别设置送风口。

8.3.5新增条文。当发生火灾时,为了防止烟气侵入,对封闭式避难层设置机械加压送风设施不但可以保证避难人员的呼吸需要提供室外新鲜空气,本条规定了对封闭避难层机械加压送风量。其理由是参考我国人防设计规范(GBJ38—79)人员掩蔽室清洁式通风量取每人每小时6~7m3计。为了方便设计人员计算,本条以每平方米避难层(包括避难间)净面积需要30m3/h计算(即按每平方米可容纳5人计算)。

8.3.6新增条文。当防烟楼梯间及其合用前室之间的门和合用前室与走道之间的门同时开启或部分开启时,气流的走向和风量的分配较为复杂,为此本条规定这两部位的送风系统应分别独立设置。如并用一个系统时,应在通向合用前室的支风管上设置压差自动控制装置。例如:大连市富丽华宾馆设计的那样。

8.3.7新增条文,本条规定不仅是对选择送风机提出要求,而且也是对加压送风的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室、封闭避难层需要保持的正压值提出要求。

一、关于加压部位正压值的确定,是加压送风量的计算及工程竣工验收等很重要的依据,它直接影响到加压送风系统的防烟效果。正压值的要求是:当相通加压部位的门关闭的条件下,其值应足以阻止着火层的烟气在热压、风压、浮压、膨胀力等力量联合作用下进入楼梯间、前室或封闭避难层。仅从防烟角度来说,这个数值越高越好,但是由于一般疏散门的方向是朝着疏散方向开启,而加压作用的力方向恰好与疏散方向相反,如果压力过高,可能会带来开启门的困难或者打不开门。另一方面,压力过高也会使风机、风道等送风系统的设备投资增多,如一座20层楼的建筑,其正压送风系统所规定的正压值从12.6Pa,提高到25Pa时,加压送风量增加40%左右。如何选择合适的正压值是一个需要进一步研究的问题,由于我国目前在这方面无试验条件且无运行经验,因此设计均参照国外资料。据国外燃烧实验资料介绍,在多层建筑内,其正压值为25Pa的空气压力就可以取得较为满意的防烟效果,对高层建筑来说需要增加到50Pa时才能满足防烟要求,目前美国、英国和加拿大均按25~50Pa范围内选取,这个数值走道内有自动喷水装置的建筑内是安全的。我国目前在防烟设计中也基本上参照这一数值。本条按此理由作出规定。

为了促使防烟楼梯间内的加压空气向走廊流动,提高对着火层烟气的排斥作用,因此要求在加压送风时防烟楼梯间的空气压力大于前室的空气压力,而前室的空气压力大于走廊的空气压力,即防烟楼梯间正压值为50Pa,前室正压值为25Pa,走廊的压力为相对是零。

二、需要说明的是,鉴于我国目前对生产的防火门的门缝宽度尚无统一具体规定。各厂要求3mm以内,由于施工等原因,达到此要求尚有困难,加上施工质量,检收标准存在着一定的问题,遇到实际的门缝宽度较大时或其它部位有较大的渗漏风现象时,要维持正压值为50Pa要比维持25Pa更为困难。

另一方面从理论上分析,当加压送风空气量向加压部位进行加压送风时,其加压风量不但要满足当所有门都关闭时由门缝向非加压部位渗透的空气量及加压空间应具有的一定的空气正压值,而且加压送风的空气量还要满足一定数量的门在间歇性开启时,门口断面处流速的要求,为了防止当加压部位所有的门都关闭时,其内部压力超过某一数值时,给开启疏散门带来困难(有资料表明:正压值大约在102Pa时,疏散门就难以打开)。因此对加压部位设置限压装置是理所当然的(一般限压值为正压值的1.2倍)。但通过对几个已建工程实例进行加压送风测试表明:这种超压现象很少发生,测试时的正压值基本达到25~50Pa范围内,鉴于这种情况,又考虑到我国目前生产、安装的防火门的实际情况,依靠从门缝泄压不会有困难,因此对设置余压阀等限压装置可以不予考虑。

8.3.8新增条文,防烟楼梯间采用每隔2~3层设置一个风口的目的是保持楼梯间的全高度内的均衡一致,据加拿大、美国等国采用电子计算机模拟试验表明,当只在楼梯间顶部送风时,楼梯间中间10层以上内外门压差超过102Pa,使疏散门不易打开,如在楼梯间下部送风时,大量的空气从一层楼梯间门洞处流出,多点送风,则压力值可达到均衡。

8.4 机械排烟

8.4.1对原条文的修改。本条规定设置机械排烟的部位,理由参阅本规范8.1.2、8.1.3及8.2.2条条文说明并另行补充如下:

一、根据本规范第8.1.3条规定,设置排烟设施的部位,包括机械排烟和自然排烟两种情况,如果这些部位属于本条规定的范围,那么就不能采用自然排烟,只能采用机械排烟设施。

二、关于“总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2,且经常有人停留或可燃物较多的地下室”,设置机械排烟设施的理由是考虑到地下室发生火灾时,疏散扑救比地上建筑困难得多,因为火灾时,高温烟气会很快充满整个地下室,如某饭店地下室和某地下铁道发生火灾时,扑救人员在浓烟高温烟火的作用下,很难接近火源进行扑救,所以对地下室的防火要求应严格一些,对设有窗井等可采用开窗自然排烟措施的房间,其开窗面积仍应按本规范第8.2.

2条要求执行。

8.4.2基本保留原条文。一、本条规定了排烟风机的排烟量计算方法与原则,排烟风机的排烟量是采用日本规范规定的数据。日本规定:“每分钟能排出120m3(7200m3/h)以上,且满足防烟区每平方米地板面积排出lm3/min(60m3/h)排烟量,当排烟风机负担两个及两个以上防烟区排烟时,按面积最大的防烟区每平方米地板面积排出2m3/min(120m3/h)的排烟量”。

二、走道排烟面积即为走道的地面积与连通走道的无窗房间或设固定窗的房间面积之和不包括有开启外窗的房间面积,同一防火分区内连接走道的门可以是一般门,不规定是防火门。

三、本条还需要说明的是,当排烟风机担负两个以上防烟区时,应按最大防烟区面积每平方米不小于120m3/h计算,这里指的是选择排烟风机的风量,并不是把防烟区排烟量加大一倍(对每个防烟区的排烟量仍然按防烟区面积每平方米不小于60m3/h计算)而是当排烟风机不论是水平方向或垂直方向担负两个或两个以上防烟区排烟时,只按两个防烟区同时排烟确定排烟风机的风量。对于每个排烟口排烟量的计算,排烟风管各管段风量分配见表8.4.2,其排烟系统见图8.4.2。

四、关于室内中庭的排烟量的计算问题,国内目前尚无实验数据及理论依据,可参照国外资料。据国外资料介绍:

1、对容积不超过600,000ft3的室内中庭包括与其相连的同一防烟区各楼层的容积排烟量不得小于每小时六次换气量。

2、对容积大于600,000ft3的室内中庭包括与其相连的同一防烟区各楼层的容积排烟量不得小于每小时四次换气量。

8.4.3有裙房的高层建筑,有靠外墙的防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室和合用前室,其裙房以上部分能采用可开启外窗自然排烟,裙房以内部分在裙房的包围之中无外窗,不具备自然排烟条件,这种建筑形式目前比较多,对防排烟设施应怎样设置?据调查,对这种形式的建筑其防排烟设置分两种方式设置。一种方式不考虑裙房以上部分进行自然排烟的条件,按机械加压送风要求设置机械加压送风设施,但在风量的计算中应考虑由窗缝引起的渗漏量,另一种方式是凡符合自然排烟条件的部位均仍采用自然排烟的方式,对不具备自然排烟条件的部位设置局部的机械排烟方式弥补,从

防排烟的角度来讲,第一种方式较第二种方式效果好,但考虑到满足防排烟要求以及尽量减少机械防排烟系统设置等情况考虑,第二种方式也能满足要求,本条文是由此作出相应的规定的。

本条排烟量的计算仍按本规范第8.4.2条规定执行。当各前室独立设置机械排烟风机时,按每平方米不小于60m3/h计算(不考虑风机最小排烟量)。当各前室共用一个风机进行排烟时,风机的风量按前室面积每平方米120m3/h计算。

8.4.4基本保留原条文,烟气因受热而膨胀,其容重较轻,向上运动并贴附在顶棚上再向水平方向流动,因此时排烟口的设置位置,应尽量设在顶棚或靠近顶棚的墙面上以有利于烟气的排出。

排烟口的操作,参照日本规定,当确定发生火灾后,用手动或由消防控制室遥控开启排烟口,排烟口与排烟风机联锁启动,同时应立即关闭着火区的通风,空调系统。

目前国内生产的排烟口均设有手动和自动相结合的开启方式,自动开启就是由消防控制室遥控或与自动报警器联动的方式,手动开启装置的位置要有明显的火警标志并方便火灾时的操作。

8.4.5基本保留原条文。

高层民用建筑设计防火规范条文说明之二 高层民用建筑防火规范

一、本条规定排烟口到该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m,这里指水平距离是烟气流动路线的水平长度,房间与走道排烟口至防烟区最远点的水平距离示意图见图8.4.5—1。

走道的排烟口与防烟楼梯的疏散口的距离无关,但排烟口应尽量布置在与人流疏散方向相反的位置处,见图8.4.5一2。

二、关于排烟系统要求设有当烟气温度超过280℃时能自动关闭的装置问题,当房间发生火灾后,房间的排烟口开启,同时启动排烟风机排烟,人员进行疏散,当排烟道内的烟气温度达到280°C时,在一般情况下,房间人员已疏散完毕,房间排烟管道内的自动关闭装置关闭停止排烟。烟气如继续扩散到走道,走道的排烟口打开,同时启动排烟机排烟。火势进一步扩大到走道。当排烟道内烟气温度达到或超过280°C时,走道排烟道内的自动关闭装置关闭,停止排烟。当排烟道内烟气温度达到或超过280°C时烟气中已带火,如不停止排烟,烟火就有扩大到上层的危险,造成新的危害。因此本条规定应在排烟支管上安装280°C时能自动关闭的防火阀。

自动关闭是指与易熔合金或温感器联动的关闭装置。

8.4.6本条文从便于排烟系统的设置和保证防火安全以及防排烟效率等因素综合考虑而规定的。

从调查的情况看,目前国内的高层建筑中,机械排烟系统的设置一般均为走道的机械排烟系统,为竖向布置;房间的机械排烟系统按房间分区水平布置。但也有的走道每层设风机分别排烟,这种排烟系统投资较大,供电系统复杂,烟气的排放应考虑对周围环境的威胁,因此不推荐这种方法。

8.4.7基本保留原条文。对于排烟风机的耐热性,可采用普通的离心风机和专用排烟的轴流风机。

据日本有关资料介绍,排烟风机要求能在280℃时运行30min以上。

为了弄清普通离心风机的耐热问题,由四川消防科研所对普通中、低压离心风机(4一72No45A、4一72Nabc)进行多次试验,其结果表明,完全可以满足本规定的要求。

随着防火设备的开发生产,目前国内外均已生产出专用排烟轴流风机,可供不同的排烟要求选取。

需要说明的是,关闭排烟风机并不能阻止烟火的垂直蔓延,也起不到不使烟火蔓延到排烟风机所在层(通常在顶层)的作用,所以要在排烟风机入口管上装自动关闭的排烟防火阀。

8.4.8基本保留原条文。排烟口排烟阀应与排烟风机联动。

机械排烟系统的控制程序举例如下:

图8.4.8一1为不设消防控制室的房间机械排烟控制程序。

图8.4.8一2为设有消防控制室的房间机机械排烟控制程序。

8.4.9保留原条文。为了防止排烟口、排烟阀门、排烟道等本身和附近的可燃物被高温烤的起火,故本条文规定,这些组件必须采用不燃材料制作,并与可燃物保持不小于150mm的距离。

8.4.10机械排烟系统宜与通风、空气调节系统分开独立设置是因为空调系统多为采用上送下回的送风方式,如利用空调系统作排烟时,一般是多用送风口代替排烟口,烟气又不允许通过空调器,并要把风管与风机联接位置改变,需要装旁通管和自动切换阀。平常运行时增大漏风量和阻力。另外,通风空调系统的风口都是开口,而作为排烟口在火灾时,只有着火处防烟分区的排烟口才开启排烟,其它都要关闭。这就要求通风空调系统每个风口上都要装设自动控制阀才能满足排烟要求,综合上述及根据我国目前自动化设备生产情况等,故规定排烟系统宜于通风空调系统分开设置。

考虑到有些高层建筑,如有条件也可利用通风系统进于排烟。如地下室设置通风系统部位,也可利用通风系统作排烟更有利,它不但节约投资,而且对排烟系统的所有部件经常使用可保持良好的工作状态。因此如利用通风系统管道排烟时,应采取可靠的安全措施:1、系统风量应满足排烟量;2、烟气不能通过其它设备(如过滤器、加热器等);3、排烟口应设有自动防火阀(作用温度280°C)和遥控或自控切换的排烟阀。4、加厚钢质风管厚度,风管的保温材料必须用不燃材料。

独立的机械排烟系统是完全可以作平时通风排气使用。

8.4.11根据空气流动的原理,需要排除某一区域的空气,同

时也需要有另一部分的空气与之补充。对地上的建筑物进行机械排

烟时,因有其旁边的窗门洞口等缝隙的渗透,不需要进行补风就能有较好的效果;但对地下建筑来说,其周边处在封闭的条件下,如排烟时没有同时进行补风,烟是排不出去的。为此,本条规定,对地下室的排烟应设有进风系统,进风量不宜小于排烟量的50%。或在设有一定数量的进风竖井送排风气流组织应尽量做到送风口在下,排烟口在上,能使火灾时的浓烟和热气顺利排除。

8.5 通风和空气调节

8.5.1基本保留原条文。空气中含有容易起火或爆炸物质时,当风机停机后,此种物质易从风管倒流,将这些物质带到风机内。因此,防止风机发生火花引起燃烧爆炸事故,应采用防爆型的通风设备(即用有色金属制造的风机叶片和防爆的电动机)

若送风机设在单独隔开的通风机房内,且在送风干管内设有防火阀及止回阀,能防止危险物质倒流到风机内,通风机房发生火灾后,不致蔓延到其他房间时,可采用普通型非防爆的通风设备,但通风投备应是不燃烧体。

8.5.2一、本条是延用原《高层民用建筑防火规范》(GBJ45一82)第7.2.2条。烟气的垂直上升速度约为3~4m/s。阻止高层建筑火灾向垂直方向蔓延,是防止火灾扩大的一项重要措施。根据国内外高层建筑的火灾事例,通风、空气调节系统穿越楼板的垂直风道是火势垂直蔓延的主要途径之一。如我国某宾馆由于电焊

烧着风管可燃保温层引起火灾,烟火沿风管竖向孔洞蔓延,从底层烧到顶层(七层),大火延烧了近9h,造成了巨大损失。据此对风管穿越楼层的层数应加以限制,以防止火灾的竖向蔓延是很有必要的,同时为减少火灾横向蔓延,故本条规定“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。”

二、根据各地意见,有些建筑,如旅馆、医院、办公楼等,多采用风机盘管加新风式空气调节系统,一般新风及排风管道断面较小,密闭性较强,如一律按规定“竖向不超过五层”,从经济上和技术处理上都带来不利。考虑这一情况本条又规定“排风管道设有防止回流措施,且各层设有自动喷水灭火装置时,其新风和排风管

道可不受此限制。”

至于“垂直风管应设在管道井内”的规定是增强防火能力而采取的保护措施。

8.5.3一、本条文是以原规范第7.3.2条为基础而重新改写的。高层民用建筑的通风、空调机房是通风管道汇集的房间,也是火灾蔓延的场所。为了阻止火势通过风管蔓延扩大,本条规定了在通风、空气调节系统中设置防火阀的部位。其中“重要的或火灾危险性较大的房间”是指性质比较特殊的房间(如贵宾休息室、多功能厅、大会议室、易燃物质试验室、储存量较多的可燃物品库房及贵重物品间等)。本条第四款的规定是为有效阻隔火势,保证防火阀的可靠性而提出的必要措施。防火阀的安装要求有单独支吊架等措施,以防止风管变形影响防火阀关闭。同时防火阀能顺气流方向自行严密关闭。如图8.5.3—1和8.5.3——2。

8.5.4关于防火阀的动作温度的规定,根据民用建筑火灾初始温度状态,并参照国际上此类防火阀的动作温度通常为68~72°C,本规范仍延用原规范值定为70℃,此温度一般是按比通风、空调系统在正常工作时的最高温度约高25°C确定的,而民用建筑内的最高送风温度一般为45~50°C,所以定为70°C是适宜的,这一

温度与国家标准中防火阀的动作温度以及自动喷水灭火系统的起动温度也是一致的。

8.5.5本条是在原规范第7.2.4条的基础上改写的。为防止垂直排风管道扩散火势,本条规定“应采取防止回流的措施”根据国内工程的实际作法,排风管道防止回流的措施有下列四种:

1、加高各层垂直排风管的长度,使各层的排风管道穿过两层楼板,在第三层内接入总排风管道,见图8.5. 5(a);

2、将浴室、厕所卫生间内的排风竖管分成大小两个管道,大管为总管,直通屋面;而每间浴室、厕所的排风小管,分别在本层上部接入总排风管,如图8.5.5(b)所示;

3、将支管顺气流方向插入排风竖管内、且使支管到支管出口的高度不小于600mm,如图8.5.5(c)所示;

4、在排风支管上设置密闭性较强的止回阀。

8.5.6本条是以原规范7.2.5条为基础并参照《建筑设计防火规范》有关条文改写的。首先明确了风机等设备和风管一样均应采用不燃烧材料制成。高层民用建筑中,通风、空气调节系统的管道是火灾蔓延的重要途径,国内外都有经通风管道蔓延火势的教训,尤其采用可燃材料的通风系统,扩大火灾的速度更快,危害更大。如东北某大厦厨房排风系统,排风罩、风管及通风机均采用可燃型玻璃钢。因烧菜的油火引燃了排风罩,又经风管、风机一直烧到屋顶。国外也有类似情况,造成过重大伤亡的火灾事故。为此本条对风管和风机等设备的选材提出了严格要求。

8.5.7本条基本保留原条文的内容。管道保温材料着火后,不仅蔓延快,而且扑救困难,如国内某建筑采用可燃泡沫塑料作风道保温材料,检修风道时由于焊接不慎烤着保温层起火,迅速蔓延,到处冒烟,却找不到起火部位,扑救困难。事后,经试验可燃泡沫塑料燃烧速度高达每分钟十几米;又如某饭店地下室失火,就是火

种接触冷冻管道可燃泡沫塑料保温层而引起的。因此设计时对管道保温材料(包括粘结剂)应给予高度重视,一般首先考虑采用不燃保温材料,如超细玻璃棉、岩棉、矿渣棉、硅酸铝绵、膨胀珍珠岩等;但考虑到我国目前生产保温材料品种构成的实际情况,完全用不燃材料尚有一定困难,因此管道和设备的保温材料,消声材料,也允许采用难燃材料。但粘结剂和保温层的外包材料仍应采用不燃烧材料,如玻璃布等。

对穿越变形缝两侧各2m范围,其保温材料及其粘结剂要求严些,应当采用不燃烧材料。

8.5.8本条基本保留原条文。说明如下

一、据调查,有的小型、中型通风、空调管道内,安装有电热装置,用于加温,使用后忘记拔掉插销,导致发热,引起火灾,造成较大损失。为了人身财产的安全,作了此条规定。

二、电热器前后各80cm风管保温材料应采用不燃烧材料,主要根据国内工程实际作法和参考日本、美国等规范、资料而提出的。经十几年的实践,是行之有效,故予以保留。

9 电 气

9.1 消防电源及其配电

9.1.1本条是在原条文的基础上修改补充。

一、为满足各种使用功能上的需要,高层民用建筑特别是高层公共建筑(如旅馆、宾馆、办公楼、综合楼等)常常要采用大量机械化、自动化、电气化的设备,需要较大电能供应。高层建筑的电源,分常用电源(即工作电源)和备用电源两种。常用电源一般是直接取自城市低压三相四线制输电网(又称低压市电网),其电压等级为380V/220V。而三相380V级电压则用于高层建筑的电梯、水泵等动力设备供电;单向220V级电压用于电气工作照明、应急照明和生活其它用电设备。

高层建筑的备用电源有取自城市两路高压(一般为10kv级)供电,其中一种为备用电源;在有高层建筑群的规划区域内,供电电源常常取35kV区域变电站;有的取自城市一路高压(10kV级)供电,另一种取自柴油发电机的,等等。

二、备用电源的作用是当常用电源出现故障而发生停电事故时,能保证高层建筑的各种消防设备(如消防给水、消防电梯、防排烟设备、应急照明和疏散指示标志、应急广播、电动的防火门窗、卷帘、自动灭火装置)和消防控制室等仍能继续运行。

三、要求一类高层建筑采用一级负荷供电,二类高层建筑采用二级负荷两回线路供电,主要考虑以下因素:

1、高层民用建筑发生火灾时,主要利用建筑物本身的消防设施进行灭火和疏散人员、物资。如没有可靠电源,就不能及时报警、灭火,不能有效地疏散人员、物资和控制火势蔓延,势必造成重大的损失,因此,合理地确定负荷等级,保障高层民用建筑消防用电设备的供电可靠性是非常重要的。根据我国的具体情况,本条对一、二类建筑的消防用电的负荷等级分别作了规定:一类建筑按一级负荷要求供电;二类建筑按二级负荷的两回线路要求供电。

2、国内高层民用建筑消防电源设置情况

(1)国内外新建的一些大型饭店、宾馆、综合建筑等高层建筑均设有双电源。举例如表9.1.1。

(2)据调查,上海、北京、天津、广州、南京、杭州、沈阳、深圳、大连、哈尔滨、等地建成的电信搂、广播楼、电力调度楼、大型综合楼等高层公共建筑,一般除设有双电源以外,还设有自备发电机组,即设置了三个电源。

(3)二类高层建筑和高层住宅或住宅群,设置电源情况如下:

据北京、上海、广州、杭州、南京、天津、沈阳、哈尔宾、长春等城市居住小区的调查,均按两回线路要求供电,经过近十年的实践,本条对二类高层建筑和住宅小区要求两回路供电是可行的。

上海市城建、设计、供电部门规定,十二层以上的住宅建筑的消防水泵和电梯等应设有备用电源。

(4)体现区别对待,确保重点,兼顾一般的原则。

为确保高层建筑消防用电,按一级负荷供电是很必要的。但考虑到我国目前的经济水平和城市供电水平有限,一律要求按一级负荷供电尚有困难,故本条对二类建筑作了适当放宽。据调查,通信、医院、大型商业和综合楼、高级旅馆、重要的科研楼等,一般都按一级负荷供电;高层住宅小区,有统一规则,供电问题也不难解决;困难的是零星建设的普通住宅,但从长远看,供电标准也不能再低,按二级负荷两回线路供电是需要的。

国外一般使用自备发电机设备和蓄电池作消防备用电源。如某些单位有条件,只要符合规定负荷等级和供电要求,也可采闲上述电源作为消防用电设备的备用电源。

四、结合目前我国经济、技术条件和供电情况,凡符合下列条件之一的,均可视为一级负荷供电:

1、电源来自两个不同发电厂,如图9.1.l a示意图。

2、电源来自两个区域变电站(35kv及35kv以上),如图9. 1. 1b示意图。

3、电源来自一个区域变电站,另一个设有自备发电设备,如图9.1.1c示意图。

9.1.2本条是原文的修改补充。

一、保证发生火灾时各项救灾工作顺利进行,有效地控制和扑灭火灾,是至关重要的。大量事实证明,扑救初起火灾是比较容易办到的,当小火酿成大火后,控制和扑救难度增大,常常会造成重大经济损失和人员伤亡事故。多年来的扑救火灾实践证明,救火在火小的时候,尽早扑灭,防止复燃,因此灭火工作必须是分秒必争,准确有效。对此,本条对消防用电设备的两个电源的切换方式、切换点和自备发电设备的启动时间作了规定。

二、切换时间。对消防扑救来说,切换时间越短越好。据介绍,国外规定切换时间不超过15s,考虑目前我国供电技术条件,规定在30s以内。

三、在执行中,有不少设计人员对原条文太笼统提出异议,即原规范条文规定在最末一级配电箱处自动互投是指全部消防设备还是指部分消防设备,不明确。如指所有消防设备,配电箱处均要求切换,实际上执行有困难,如:火灾应急照明和疏散指示标志就难以执行;还有最末一级配电箱是什么部位应明确。根据上述意见故对本条作了修改。

第一,重点是高层建筑的消防控制室、消防电梯、防排烟风机和电动的防火卷帘;

第二,切换部位是指各自的最末一级配电箱,如消防水泵应在消防水泵房的配电箱处切换,又如消防电梯应在电梯机房配电箱处切换等等。

9.1.3本条文是原条文的修改补充。

一、火灾实例证明,有了可靠电源,而消防设备的配电线路不可靠,则仍不能保证消防用电设备的安全供电。如某高层建筑发生火灾,设有备用电源,由于消防用电设备的配电线路与一般配电线路合在一起,当整个建筑用电拉闸后,电源被切断,消防设备不能运转发挥灭火作用,造成严重损失,因此,本条规定消防用电设备均应采用专用的(即单独的)供电回路。

二、建筑发生火灾后,可能会造成电气线路短路和其它设备事故,电气线路可能使火灾蔓延矿大,还可在救火中因触及带电设备或线路等漏电,造成人员伤亡。因此,发生火灾后,消防人员必须是先切断工作电源,然后救火,以策扑救中的安全。而消防用电设备,必须继续有电(不能停电),故消防用电必须采用单独回路,电

源直接取自配电室的母线,当切断(停电)工作电源时,消防电源不受影响,保证扑救工作的正常进行。

三、本条所规定的供电回路,系指从低压总配电至(包括分配电室),至最末一级配电箱,与一般配电线路均应严格分开。

为防止火势沿电气线路蔓延扩大和预防触电事故等,消防人员在灭火时首先要切断起火部位的一般配电电源,如果高层建筑配电设计不区分火灾时哪些用电设备可以停电,哪些不能停电,一旦发生火灾只能切断全部电源,致使消防用电设备不能正常运行,这是不能允许的。发生火灾时消防电梯、消防水泵、事故照明、防排烟等消防用电必须确保。因此,消防用电设备的配电线路不能与其它动力、照明共用回路,并且还应设有紧急情况下方便操作的明显标志,否则容易引起误操作,影响灭火战斗。

9.1.4为保证消防用电气设备的配电线路可靠、安全供电,根据国内高层建筑对消防用电设备的配电线路的实际作法,和目前国内一些电缆电线厂家生产耐火电缆电线的水平和能力,以及国外对消防设备配线的防火要求等,本条对消防用电设备的配电线路进行了修改。

一、据调查,目前国内许多高层建筑设计结合我国国情,消防用电设备配电线路多数是采用普通电缆电线而穿在金属或阻燃塑料管内并埋设不燃烧体结构内,这是一种比较经济、安全可靠的敷设方法。我们参照四川消防科研所对钢筋混凝土构件内温度与保护层的关系曲线(如图9.1.4和表9.1.4)并考虑一般钢筋混凝土楼板、隔墙的具体情况,对穿管暗敷线路作了保护层厚度的规定。

大火灾温度作用下梁内主筋温度

与保护层厚度的关系表9.1.4

主筋 温度主筋 (°C) 保护层(cm) 升 温 时 间 (min)

15 30 45 60 75 90105 140 175 210

1 245 390 480 540590 620

2 165 270 350 410460 490 530

3 135 210 290 350400 440 510

4 105 175 225 270310 340 500

5 70 130 175 215260 290 480

当采用明敷时,要求做到:必须在金属管或金属线槽上涂防火涂料进行保护,以策安全。

二、对广泛采用绝缘和护套为不延燃性材料的电缆电线时,因敷设在电缆并内,又用金属线糟密封保护了,根据火灾实践能满足要求,故作了本款规定。

9.2火灾应急照明和疏敞指示标志

9.2.1本条是原条文的修改。

一、火灾实例证明,有的建筑火灾造成严重的人员伤亡事故,其原因固然是多方面的,但与有无应急照明和疏散指示标志也有一定关系。为防止触电和通过电气设备、线路扩大火势,需要在火灾时及时切断起火部位及其所在防火分区的电源,如无事故照明,人们在惊慌之中势必混乱,加上烟气作用,更易引起不必要的伤亡。

如某部队礼堂正在演出中突然发生火灾,灯光熄灭一片漆黑,全场观众处于危急之中。这时剧场工作人员及时用四个手电照射疏散口,引导观众疏散,避免了大的混乱,礼堂虽然烧毁了,但人员未伤亡,如果没有应急照明,就很难避免伤亡事故。

二、高层建筑在安全疏散方面有许多不利因素。一是层数多,垂直疏散距离长,则疏散到地面或其它安全场所的时间要相应增长;二是规模大、人员多的高层建筑,由于有些高层建筑疏散通路设置不合理,拐弯多,宽窄不一,容易出现混乱拥挤情况,影响安全疏散;三是各种竖向管井未作防火分隔处理或处理不合要求,火灾时拔烟拔火作用大,导致蔓延快,给安全疏散增加了困难;四是目前国内生产的消防登高车辆数量少,质量不高,最大工作高度有限,不利于高层建筑火灾的抢救等。针对以上不利因素,设置符合规定的应急照明和疏散指示标志是十分必要的。

三、本条除规定疏散楼梯间、走道和防烟楼梯间前室、消防电梯前室及合用前室以及观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅和商场营业厅等人员密集的场所需设应急照明外,并对火灾时不许停电、必须坚持工作的场所(如配电室、消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、电话总机房等)也规定了应设应急照明。

四、根据目前我国高层建筑火灾应急照明的设计实际作法,一般都采用城市电网的电源作为应急照明供电,为满足使用需要,又利于安全,允许使用城市电网供电,对其电压未作具体规定,即可用220v的电压。

有的高层建筑如果有条件,也可采用蓄电池组作为火灾应急照明和疏散指示标志的电源。

9.1.2本条是原条文的修改。

一、本条原则上保留了原规范的内容,个别内容进行修改补充。如防(排)烟机房、电话总机房以及发生火灾时必须坚持工作的其它房间。根据一些高层建筑实际作法和取得的效果,作此规定。

二、本条规定的照度主要是参照《工业企业照明设计规范》有关规定提出的。该规范规定供人员疏散用的事故照明,主要通道的照度不应低于0·5Lx。

消防控制室、消防水泵房、配电室和自备发电机房要在高层建筑内任何部位发生火灾时坚持正常工作,这些部位的应急照明的最低照度应与该部位工作面上的正常工作照明的最低照度相同,其有关数值如表现9·2·2。表中数值引自《工业企业照明设计规范》。

9·2·4本条保留原条文的内容。

一、实践证明这样规定是符合实际情况的,执行中没有碰到什么困难。至于有些高层建筑结合工程实际,作了变动,有的变动较合理,有的不尽合理,在设计施工中应切实注意改进。

二、据调查,应急照明灯设置的位置,大致有如下几种:在楼梯间,一般设在墙面或休息平台板下;在走道,设在墙面或顶棚下;在厅、堂,设在顶棚或墙面上;在楼梯口、太平门,一般设在门口上部。

三、对应急照明灯和疏散指示标志的位置,本条中未作具体规定,主要考虑执行中有一定的灵活性。如对疏散指示标志规定设在距地板面不超过1m的墙面上,具体设计时可结合实际情况在这个范围内选定安装位置。这个范围符合一般人行走时目视前方的习惯,容易发现标志,但疏散指示标志如设在吊顶上有被烟气遮挡的可能,故在设计中应予避免。

9.2.5为防止火灾时迅速烧毁应急照明灯和疏散指示标志,影响安全疏散,本条规定在应急照明灯具和疏散指示标志的外表面加设保护措施。由于我国尚未生产专用的应急照明灯和疏散指示标志,故仅考虑容易做到的简易力法。

9.2.6本保留了原条文8.1.1注。其供电时间是根据国内一些高层工程实际作法和参考日本等国的规范和资料而作出的规定,经近十年的实践是可行的,故保留了原条文。

9.3灯 具

9.3.1本条基本上保留了原条文的内容。

一、据调查,有些地方的高层旅馆、饭店、宾馆、办公楼、商业建筑、实验楼等的电气照明线路和设备安装位置不当,引起火灾时有发生。如某高层建筑,普通窗帘搭在白炽灯泡上,经过较长时间烤燃起火,因在夜间起火,幸亏房间火灾报警设备准确及时报了警,及时进行扑救,才未酿成重大火灾;又如某宾馆的白炽灯泡烤着可燃吊顶,引起火灾,不得不中断外事活动,造成了不良政治影响。为此,作了本条规定。

二、据了解,这些年来,在本条规定的要求下,各种高层建筑设计、安装中,基本上是按照本规定作的,实际中没有碰到什么困难,因此,保留了本条的内容。

为了有利于结合工程实际,充分发挥电气设计人员的积极性和创造性,对靠近可燃物的照明器表面的高温部位,应采取隔热、散热等防火保护措施,但未作具体规定,因为具体的保护措施较多,可根据实际情况处理。比如,将高温部位与可燃物之间垫设绝缘隔热物,隔绝高温;加强通风降温散热措施;与可燃物保持一定距离,使可燃物的温度不超过60~70’C等。

白炽灯泡一般散热情况下的灯泡表面温度如表9。3.1一1,白炽灯泡使可燃物烤燃到起火的时间、温度如表9.3.1一2。

三、对容易引起火灾的卤钨灯和不易散热功率较大白炽灯泡的吸顶灯、嵌入式灯等提出了防火要求。由于卤钨灯灯管表面温度达700~800℃,必须使用耐热线,白炽灯泡的吸顶灯、嵌入式灯的灯罩内或灯泡附近的温度,大大超过一般绝缘导线运行时的周围环境温度(允许温度详见表9.3.1一3)。若灯头的引入电源线不采取措施,其导线绝缘极易损坏,引起短路,甚至酿成火灾。

确定电线电缆允许载流量,周围环境温度均取25℃作标准。当敷设处的环境温度变化时,其载流量应乘以温度校正系数K(见表9.3.1—4),温度校正系数K由下式确定:

k=t1-t0/t1-25℃

式中t0一敷设处实际环境温度(℃);

t1一电线长期允许工作温度(℃)。

9.3.2本条基本保留了原条文内容。

一、实践证明是必要的。火灾实例表明,白炽灯、卤钨灯、荧光高压汞灯和镇流器等直接安装在可燃构件或可燃装修上,容易发生火灾。

卤钨灯管表面温度高达500~800℃,极易引起靠近的可燃物起火,如在可燃物品库内设置这类高温照明器更是危险。如北京某宾馆新楼,将一间客房作临时仓库,堆放可燃枕,紧压开关而发生故障起火成灾,由于自动喷水灭火系统起作用,才未酿成大祸;又天桥宾馆,其空调设备开关装在墙面上,因开关质量差,引起着火,烧着墙面的木装修和可燃防潮层,幸亏发现早,报警及时,扑救及时,才未酿成大灾。

二、据一些地方的同志反映,该条规定起到实际设安装工作的指导作用,国前有不少高层建筑是这样做的、没有遇到什么困难,是可行的。

9·4火灾自动报警系统、火灾应急广播和消防控制室

9.4.1—9.4.4

一、火灾自动报警系统发展概况

火灾自动报警系统,由触发器件、火灾报警装置,以及具有其它辅助功能的装置组成。它是人们为了及早发现和通报火灾,并及时采取有效措施控制和扑灭火灾,而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施,是人们同火灾作斗争的有力工具。在国外,发达国家,如美国、英国、日本、德国、法国和瑞士等,火灾自动报警设备的生产、应用相当普遍,美、英、日等国火灾自动报警设备甚至普及到一般家庭。我国火灾自动报警设备的研究、生产和应用起步较晚,五、六十年代基本上空白。70年代开始创建,并逐步有所发展。进入80年代以来,特别是最近几年,随着我国四化建设的迅速发展和消防工作的不断加强,火灾自动报警设备的生产和应用有了较大发展,生产厂家、产品种类和产量以及应用单位,都不断有所增加。据不完全统计,目前国内生产火灾自动报警设备的厂家60多个,国外生产和应用比较早的几种典型的火灾探测器产品我国都有,各种火灾探测器的年产估计可达15万只以上。产品的质量逐年有所提高,应用范围也不断扩大。特别是随着《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》等消防技术法规的贯彻执行,我国许多重要部门、重点单位和要害部位,如国家计委和一些省、市、自治区的电子计算中心,北京、上海、广州、深圳、大连、青岛等大城市和经济特区的许多高层建筑、高级旅馆、重要仓库、重点引进工程、重要的图书馆、档案馆、重要的公共建筑等,都装设了火灾自动报警系统。可以预料,随着我国四化建设的深入发展,各种建筑工程安装火灾自动报警系统会愈来愈广泛。

二、许多火灾、火警实例说明,火灾自动报警有着良好的作用,起到早期报告火灾,及时进扑救、减少和避免了重大火灾的发生,例如:

1、北京某饭店一次有位国外旅客吸烟,将未熄灭的烟头仍进塑料字纸篓内就人睡了,烟头经过一段时间的阴燃起火,由于离子感烟探测器准确,区域和集中报警器报了警,该饭店服务员打开房门迅速扑灭了火苗,避免了一场火灾。

2、北京又一家饭店,安装在8楼的FJ一2700火灾自动报警装置,突然发出火警信号,火警灯发出了红光,指示灯一闪一闪,值班员见到87号探测器的楼道内烟雾弥漫,与此同时。电话间的火灾自动报警集中报警器也发出了火警信号,饭店安全部门也按到火警电话,这时值班员很快奔赴出事地点,经过一场紧张灭火战斗,很快扑灭了火灾,避免了一场重大事故的发生。

3、广州市的中国广州大酒家和广州花园饭店,均安装了火灾自动报警系统,并坚持维护保养,每年这两个饭店、酒家,因种种原因,都要发生若干起火警,均准确地报了警,避免了大火事故的发生。这样的例子还有许多,不一一列举了。

三、据调查,原规定的安装部位不够全面、具体,执行中遇到困难。对此,本条根据各地工程实践,并考虑到目前我国的经济、技术水平,作了较详细的补充。

四、火灾自动报警系统的设计应执行现行的国家标准《火灾自动报警系统设计规范》。

五、据调查,原规范对安装火灾自动报警系统,较笼统,不便执行,本次修改根据各地安装的实际经验和国外有关规范、资料,将需要安装的建筑、部位予以具体化,以便执行。

9.4.5

一、设置消防控制中心的必要性

在现代化的高层建筑中,不仅着火时辐射热强,蔓延快,扑救难度大,而且起火的潜在因素增多,特别是电气设备增多,用电量增大,一旦发生火灾危害大。例如,日本东京东芝大厦,主机械室设于地下,其中有两台7500kvA的变压器和一台2000kVA的自备变压器;又如北京国际饭店(29层),设有4台1000kVA变压器,照明线和动力线纵横交错,电气火灾潜在危险大。

二、消防控制中心室应包含的功能

对消防控制中心室的控制功能,各国规范规定的繁简程度不同,国际上也无统一规定,日本规范对中央管理室的功能规定的比较细主要包括以下四个方面:

1、起到防火管理中心的作用;

2、起到警卫管理中心的作用,

3、起到设备管理中心的作用;

4、起到信息情报咨询中心的作用。

根据当前我国经济技术水平和条件消防控制设备的功能要求如:

(一)对室内消火栓给水系统应有下列控制、显示功能:

1、控制消防泵的启、停;

2、显示启动按钮的工作状态;

3、显示消防水泵的工作、故障状态。

(二)对自动喷水灭火系统应有下列控制、显示功能:

1、控制系统的启、停;

2、显示报警阀、闸阀及水流指示器的工作状态;

3、显示消防水泵的工作、故障状态。

(三)对有管网的气体等灭火系统应有下列控制、显示功能:

1、控制系统的紧急启动与切断装置;

2、与火灾探侧与自动灭火装置有联动的控制设备,要能在30S内有可调的延时装置;

3、显示系统的手动、自动工作状态;

4、在报警、喷射各阶段,控制室应有相应的声、光报警信号,并能手动切除声响信号;

5、在延时阶段,应能自动关闭防火门、窗、停止通风、空气调节系统;

6、应能关闭防火卷帘。

(四)火灾报警,消防控制设备对联动控制对象应有以下功能:

1、停止有关部位的风机,关闭防火阀,并接收其反馈信号;

2、启动有关部位防烟、排烟风机和排烟阀,并接收其反馈信号。

当火灾确认后,消防控制设备对联动控制对象应有下列功能:

1、关闭有关部位的防火门、防火卷帘,并接收其反馈信号;

2、发出控制信号,强制所有电梯停在首层,并接收其反馈信号;

3、接通应急照明灯和疏散指示灯;

4、切断有关部位的非应急电源。

(此说明为报批稿草稿,执行中以正式版本为准。)

  

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原文地址:高层民用建筑设计防火规范part2作者:珠海消防附录 A各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限注:①本表耐火极限数据必须符合相应建筑构、配件通用技术条件。②确定墙的耐火极限不考虑墙上有无洞孔。③墙的总厚度包括抹灰粉刷层。

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