大空间体育馆建筑—广州美术学院多功能体育馆性能化防火设计若干问题探讨

摘要

大空间体育馆建筑的防火设计一直是一个非常重要的研究课题，由于这类建筑规模大、空间高、结构特殊，其消防设计在防火分区、安全疏散、烟气控制、结构耐火等级、主动消防设施设置等方面对传统的“处方式”防火设计规范提出了挑战。本文结合工作实践，围绕大空间体育馆建筑——广州美术学院多功能体育馆工程项目的消防设计开展性能化防火设计若干问题的探讨。针对这类建筑存在的典型问题，通过设定消防安全目标、确定消防安全的影响因素、分析火灾蔓延情况，考虑不确定因素，运用相关的经验公式和工程方法对人员安全疏散时间、烟气运动与蔓延等进行分析，对火灾探测和自动灭火设施进行分析选择，认为广州美术学院多功能体育馆采用至少与现行国家标准的规定等效的方法来实现建筑物的消防安全目标，能够解决现行标准与实际需求不相适应或某些不完善的规定所带来的问题。通过分析研究，本文认为广州美术学院多功能体育馆性能化防火设计的最终目的是保证生命安全和保证建筑物的安全，在分析研究的基础上，广州美术学院多功能体育馆的防火分区可以按功能划分，内部可以采用防火隔离带(缓冲带)的方法划分动态的防火隔离区；关于结构防火的问题，可结合工程的重要度和安全性选择传统的设计方法来决定钢结构的耐火等级；在防排烟方式的确定上，应当根据建筑物的几何特点选取最适宜的措施，就大空间体育馆建筑而言，采用自然排烟是可行的；在分析火灾早期烟气运动特点和消防设施技术比较的基础上，大空间体育馆建筑火灾自动报警系统可以选择红外对射式感烟火灾探测系统和图像型火灾探测系统，自动喷水灭火系统可以选择定点灭火智能消防水炮、自动扫描射水高空水炮灭火装置和快速响应的闭式喷水灭火系统；在人员疏散设计中，应尽可能沿建筑周围设置较多的安全出口和增大疏散宽度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1大空间体育馆建筑的火灾特性

1.1.1建筑面积大，不易划分防火分区

1.1.2结构耐火等级设计要求高，钢结构耐火极限低

1.1.3疏散距离超长，疏散路线多变，人员的安全疏散较为困难

1.1.4普通火灾自动报警系统无法及时发现火灾，常用的闭式喷水灭火系统不能有效发挥作用

1.1.5烟气层高度很不均衡，烟气控制较为复杂

1.2性能化防火设计的引入

1.3本文研究的主要内容

第二章工程项目概述

2.1工程概况

2.2建筑消防设计概况

2.2.1建筑防火设计

2.2.2灭火系统设计

2.2.3电气系统设计

2.2.4防排烟设计

2.3消防设计中存在的问题

2.4可供选择的初步解决办法

2.5本章小结

第三章消防安全的目标和影响因素

3.1消防安全目标

3.1.1基本的消防安全目标

3.1.2工程项目的消防安全目标、损失目标及设计目标

3.2消防安全的判断条件

3.2.1钢结构的耐火性能

3.2.2防火隔离带

3.2.3灭火救援人员安全

3.2.4人员安全疏散

3.3本章小结

第四章火灾蔓延分析

4.1火灾发展过程

4.2热释放速率的确定

4.3设定火灾发展曲线

4.3.1喷淋动作时间的确定

4.3.2火灾初期的发展曲线

4.4本章小结

第五章火灾烟气流动特性分析

5.1本章小结

第六章人员安全疏散所需时间计算

6.1确定火灾报警时间Td

6.2确定疏散预动时间Tpre

6.2.1识别时间

6.2.2反应时间

6.3确定人员疏散行动时间Tt

6.3.1确定疏散人数

6.3.2经验公式计算

6.4确定人员疏散所需时间

6.5本章小结

第七章火灾探测和自动灭火系统分析

7.1广州美术学院多功能体育馆火灾早期烟气运动特征

7.1.1烟气弥散现象

7.1.2烟气沉降现象

7.1.3热障效应

7.2火灾自动报警系统选型

7.2.1红外对射式感烟火灾探测器

7.2.2光截面图像感烟火灾探测器

7.2.3早期可视烟雾探测(VSD)火灾报警系统

7.2.4火灾自动报警系统选型分析

7.3自动灭火系统选型

7.3.1定点灭火智能消防水炮

7.3.2自动扫描射水高空水炮灭火装置

7.3.3采用快速响应的闭式喷水灭火系统

7.3.4自动灭火系统选型分析

7.4本章小结

第八章结论

8.1广州美术学院多功能体育馆性能化防火设计探讨

8.2还需进一步开展的研究工作

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢