前言:我们精心挑选了数篇优质火灾建筑论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
关键词:高层民用建筑火灾自动报警系统设计
随着我国经济建设的迅速发展,人民生活水平的不断提高以及其它各项事业的兴旺发达,城市用地日益紧张,促进建筑物正朝着高层化、密集化方向发展,该建筑物的装修用料和方式也越趋多样化,并随着用电负荷及煤气耗量的加大,对火灾自动报警系统设计提出了更高、更严格的要求。为确保人民生命财产的安全,火灾自动报警系统设计就成为高层民用建筑设计中最重要的设计内容之一。现依据作者在设计监理工作中的体会,针对高层民用建筑物之火灾自动报警系统的设计,提出现行国家有关标准及规范中欠明确或不完全相同的细节之粗浅见解,以供同行们讨论和指正。
一、设计依据
火灾自动报警系统的设计是一项专业性很强的技术工作,同时也具有很强的政策性。因此,首先明确设计依据:
1、要掌握建筑设计防火规范、系统设计规范、设备制造标准、安装施工验收规范及行政管理法规等五大方面的消防法规,并注意了解现行国家有关标准及规范中的正面词:“必须”、“应”、“宜”、“可”和反面词:“严禁”、“不应”、“不得”、“不宜”的含义。
2、要结合高层民用建筑物的功能、用途及属于哪级保护对象和防火等级,并认真执行现行国家有关标准及规范的宽严程度及公安消防监督部门的审批意见。
二、火灾自动报警系统的设备设置部位
1、火灾探测器的设置
敞开或封闭楼梯间应单独划分探测区域,并每隔2~3层设置一个火灾探测器。
前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室)和走道应分别单独划分探测区域,特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通,在发生火灾时烟气更容易聚集或流过,是人员疏散和消防扑救的必经之地,故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地,但该前室与电梯竖井相通,也是在发生火灾时烟气容易聚集或流过,宜单独划分探测区域及装设火灾探测器。前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室)和走道应分别单独划分探测区域,特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通,在发生火灾时烟气更容易聚集或流过,是人员疏散和消防扑救的必经之地,故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地,但该前室与电梯竖井相通,也是在发生火灾时烟气容易聚集或流过,宜单独划分探测区域及装设火灾探测器。
电缆竖井应单独划分探测区域及装设火灾探测器。一则是恐怕竖井形成拔烟火的通道;二则是恐怕发生火灾时火势沿电缆延燃。为防止竖井形成拔烟火的通道及防止发生火灾时火势沿电缆延燃,“高层民用建筑设计防火规范”及“民用建筑电气设计规范”分别在建筑上和在电线或电缆的选型上提出详细的具体规定,但考虑具体实施的难度及现状,对电缆竖井装设火灾探测器是十分必要,并配合竖井的防火分隔要求,每隔2~3层或每层安装一个。
电梯机房应装设火灾探测器。其一电梯是重要的垂直交通工具;其二电梯机房有发生火灾的危险性;其三电梯竖井存在必要的开孔,如层门开孔、通风孔、与电梯机房或滑轮间之间的永久性开孔等;其四在发生火灾时,电梯竖井往往成为火势蔓延的通道,容易威胁电梯机房的设施。为此,对电梯机房设置火灾探测器是必要的,并对电梯竖井之顶部宜设置火灾探测器。
2、手动火灾报警按钮的设置
针对各楼层的前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室)是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地,应作为设置手动火灾报警按钮的首选部位。此外,对一般电梯前室也应设置手动火灾报警按钮。
在公共活动场所(包括大厅、过厅、餐厅、多功能厅等)及主要通道等处,都是人员很集中,并且是主要疏散通道。故应在这些公共活动场所的主要出入口设置手动火灾报警按钮;其次在主要通道内按“从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30米”设置手动火灾报警按钮。
3、火灾应急广播扬声器的设置
走道、大厅、餐厅等公共场所都是人员很集中,并且是主要疏散通道。故应在这些公共场所按“从一个防火分区内的任何部位到最近的一个扬声器的距离不大于25米”及“走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5米”设置火灾应急广播扬声器;其次在公共卫生间的场所也应设置火灾应急广播扬声器。
针对前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室)是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地,且有防火门分隔及人声噪杂。故应在这些前室设置火灾应急广播扬声器及对一般电梯前室也应设置火灾应急广播扬声器。此外,疏散楼梯间也是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地,且人声噪杂,就此间设置火灾应急广播扬声器用于火灾应急广播播放疏散指令是十分必要的。
4、火灾警报装置的设置
针对设置火灾应急广播的火灾自动报警系统,是否需要设置火灾警报装置?作者在具体实施及现状等方面认为也应装设火灾警报装置,但在控制程序应是:警报装置应在火灾确认后,采用手动或自动的控制方式统一对火灾相关区域发送警报,在规定的时间内停止警报装置工作,迅速联动火灾应急广播及向人们播放疏散指令。
火灾警报装置的设置位置,作者在具体实施及现状等方面认为应与手动火灾报警按钮的设置位置相同,其安装高度应为距地面1.8米的墙壁上。
5、消防专用电话的设置
消防专用电话分机的设置,应按与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房(包括消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房及其他)、灭火控制系统操作装置处或控制室、消防值班室、保卫办公用房等部位装设消防专用电话分机。特别是对消防电梯和普通电梯之轿厢内都应设专用电话,要求电梯机房与电梯轿厢、电梯机房与消防控制室、电梯轿厢与消防控制室等三者组成可靠的对讲通信电话系统,即通常在消防控制室设置电梯监控显示盘(包括位置指示器、方向指示灯、对讲通信电话、故障指示灯等功能对电梯的运行进行监视及控制紧急情况下的运行)。
消防专用电话塞孔的设置,就设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等位置也应装设消防专用电话塞孔。
三、火灾自动报警系统的消防联动控制
1、消防联动控制设备对室内消火栓系统应控制消防水泵的启、停,且应显示启泵按钮的位置和显示消防水泵的工作、故障状态。此外,对消火栓设有消火栓按钮之电气装置,其电气装置的工作部位也应显示消防水泵的工作状态(即设置消防水泵的工作指示灯)。
2、消防联动控制设备对自动喷水和水喷雾灭火系统应控制系统的启、停,且应显示消防水泵的工作、故障状态和显示水流指示器、报警阀、安全信号阀的工作状态。此外,对水池、水箱的水位也应进行显示监测;为防止检修信号阀被关闭和所造成不必要的损失,作者认为应采用带电气信号转换的控制信号阀进行显示监测系统的控制信号阀之开启状态。
3、消防联动控制设备对其它系统或设施的控制及显示功能应执行现行国家有关标准及规范所提出的具体规定。
1.1基于AHP法的建筑火灾风险评估指标体系的建立
根据AHP法,首先筛选出相应建筑的指标因子,然后按照指标属性进行分层。由于指标因子较多,彼此相互关联,故基于AHP法的递阶层次结构,将建筑火灾风险评估系统分为4层,即目标层、准则层、子准则层和指标层。这样既可穷尽主要相关火灾风险影响因素,同时也让一个较为复杂的评价体系层次分明。根据上述构建原则,建立5类建筑火灾评估体系模型,以商场市场类建筑为例,参考已建立的商业建筑火灾风险评估体系,将所有指标进行分层归类,然后将由此建立的评估体系经过几轮专家会议讨论形成最终模型。其他4类建筑火灾风险评估模型与此相似,部分指标由于建筑的使用特性不同稍有差异,此处不一一列出。
1.2建筑火灾风险评估体系指标权重的确定
根据已建立的建筑火灾风险评估体系,计算指标权重的大小,计算过程主要分为5个步骤,下文将进行详细说明。
1)问卷调查。根据不同建筑火灾风险评估模型设计相应的专家调查打分问卷(分设5种,让专家在对比指标间重要程度时,判断更加准确),邀请湖北省境内该领域有丰富经验和知识的专家进行现场打分。专家包括从事消防竣工验收工作的武警消防部队的技术干部、5类建筑单位从事消防工程检测与管理的技术人员,以及长期从事消防性能化设计的专业技术人员。依据Saaty提出的1—9标度法,对评估体系判断矩阵中的各指标因子进行重要程度的比较,完成问卷填写。
2)专家个体排序向量。一份问卷就是一个专家个体排序向量。由于问卷数量大,每一类建筑评估体系中的判断矩阵多,且大多为多指标判断矩阵,常导致判断矩阵无法通过一致性检验,若人工计算,则工作量大,且易出错。因此,借助AHP法软件yaahp来进行判断矩阵一致性的调整与计算。
3)聚类分析。聚类分析是根据事物本身的特性来研究个体与个体之间分类的方法。聚类原则是将具有较大相似性的个体归到同一类中,且尽量保证不同类别之间存在较大差异。由于每位专家个人的经历、经验、文化背景迥异,对评判矩阵了解程度不同,以及专家自身的偏好等因素,对于同一个问题的评判很有可能存在较大的不一致,因此,专家个体排序向量会有所不同。在此以专家个体排序向量为样本,借助SPSS统计分析软件,采用分层聚类法对专家进行分类。
4)专家权重系数确定。每位专家的个体排序向量对综合排序向量(即最终指标权重值)的影响大小,称为专家的自身权重。专家权重系数确定原则:某一类容量相对其他类较大,表明该类中的个体排序向量符合较多专家评价意见,所对应的专家权重系数就较大,反之则较小。根据以上聚类分析结果,参考郭文明等提出的群组AHP权重系数确定方法计算各位专家的自身权重。
5)指标权重确定。结合上述步骤求出的专家个体排序向量和专家权重系数,对群组判断矩阵进行合并,采用综合排序向量法,对各个判断矩阵作加权算术平均,便可求得最终的指标权重。
2建筑火灾风险等级的确定
2.1评分手册的制定
为确保评分标准制定的科学性,依据各防火规范及相关消防验收标准、消防管理细则等,分别汇总编订了5类典型建筑打分手册。同时,为保证评分标准的合理性、可接受性和可操作性,制定过程中参考消防部门、建筑单位、消防评估公司及保险公司等意见,未来将在实际运用中不断进行调整完善。
2.2火灾风险评估体系综合风险值的确定
对待评估建筑采用专业人士打分法,对评估体系最底层的指标进行打分,分值的确定参考5类典型建筑的打分手册。评估体系中的每一指标的满分定为10分,根据式计算建筑火灾风险总得分。综上所述,对于某一被评估建筑,首先对照评分手册进行打分,计算其火灾风险总分值S,然后查阅,便可得到该建筑对应的火灾风险等级。
3建筑火灾风险评估软件的开发
其中,被评估建筑的基本情况、建筑种类的选取,及所有指标风险得分值的输入均在前台人工操作完成;而指标权重的赋值在后台已默认,无需人工操作。软件具体操作过程主要包括以下4个步骤。
1)录入评估对象的基本信息,包括建筑物名称、地址、投入使用时间等。
2)选择建筑类别。指标打分之前应根据建筑使用性质选取相应的风险评估体系,包括工矿企业、商场市场、公共娱乐场所、宾馆饭店和学校幼儿园。
3)指标打分。对每个指标进行打分,只能录入0~10的阿拉伯数字,当用户输入非阿拉伯数字、数值超出分值范围或遗漏某指标分值时,软件都会提示用户更改。软件已预先设置好每类建筑风险评估体系各指标的权重值,直接输入指标得分值即可。
4)报告生成。输入得分之后,直接点击“分析报告”便可生成分析报告,其中包含建筑物的基本信息、每一准则层得分及得分比重、每一准则层得分最低的3项指标、总得分及建筑消防安全等级。根据该报告可识别被评估建筑主要存在的消防问题,便于消防监管单位和建筑单位提高消防整改的针对性。然后点击“保存评估结果”,最终可生成txt文档格式的分析报告。
4实例分析
1)为方便广场内部货运及人员通行,商场内有多处常闭式防火门打开,少量防火卷帘下方位置被占用。一旦发生火灾,会导致烟气蔓延至相邻防火分区和疏散楼道内,不利于火灾的控制和人员的疏散。
2)该商场部分区域疏散指示标识间距大于20m,且部分安装位置过高,不便于疏散人员辨识。
3)商场部分区域正在施工,有多处安全出口被锁。
4)该商场缺少必要的消防演练,且只有15名专职消防员,没有相应的义务消防员。以上存在的消防安全问题与分析报告中得分低的指标项一致,据之可为建筑单位的消防整改提出明确建议,故该评估体系能被有效地运用于实际工程。
5结论
1)在指标权重计算过程中,将传统AHP法与聚类分析相结合,引入专家自身权重系数,提高了权重值的合理性和科学性。
2)基于评估理论基础,设计和开发了建筑火灾风险评估软件系统,实现了其操作运行功能。
地下建筑空间火灾原因分析:一项调查发现地下建筑空间的起火原因中26%是电气线路和设备故障引起的,13%是由于操作失误或机械故障引起的,11%是纵火、爆炸等人为破坏引起的,9%由于不良习惯如乱丢烟头引起的,还有41%的火灾是不明原因的。地下建筑空间的火灾原因主要集中在人为因素和电气故障所致。找出地下建筑空间火灾原因将有助于指导地下建筑空间的科学管理和科学施工;有的放矢地进行科学预防和早期报警。
1.1人为因素所致
主要是指人员有意或者无意的一些危险行为引发的火灾,如部分人员在地下商场吸烟用火、违反携带易燃易爆物品安全乘车规定等。
1.2电气故障所致
地下建筑空间工程电力、电气设备和电缆较多,安装的电缆和电气设备因潮湿、鼠害、老化、过载、维修使用不当,很容易造成电气线路的短路、过负荷、漏电。
2地下建筑空间火灾的解决对策
做好日常地下建筑空间消防知识的普及,具备并做好迅速有效应急处置的各种措施及防控,尽可能地减少地下建筑空间火灾的发生,还需要做到以下三点:
2.1地下建筑空间人员密集、流量大,发生火灾时人员应急疏散和排烟散热是关键
2.1.1全面强化地下建筑空间内工作人员心理拓展及逃生疏散的演练,普及人员的逃生常识,维护并确保应急通道畅通,运用热成像仪、烟雾视像仪等设备与各种救应方法手段措施,确保并有效组织被困人员能够紧张有序地撤离。
2.1.2排烟散热是地下建筑空间火灾处置关键:
(1)要充分利用排烟管道口及通风口排烟,实施对火灾发生时所产生并集聚的大量有毒气体和浓烟的快速扩散,防止火灾周边温度骤升;
(2)进行机械排烟的同时,可集中使用喷雾水枪进行稀释排烟排热作业。排烟时,应注意正确选择时机及方法、部位,以防止因排烟改变火势蔓延的方向和扩展速度,对灭火救援工作造成新的困难。
2.2地下建筑空间火灾具有特殊性
2.2.1要对地下建筑空间建筑内的结构与功能、布局与运行使用情况、消防设施(包括气体灭火间、排烟设施)、可用水源及其安全疏散通道、安全出口的位置、方向及数量,升降电梯运行等进行情况熟悉与掌握。
2.2.2针对地下建筑空间的使用、高峰客流、运营管理等情况,制定出实施操作性强的灭火救援预案,做到“多预案”。
2.2.3开展对地下建筑空间的快速开通救生通道、防控与救援等作业的实战演练,并结合制定的预案,在地下建筑空间以及区间隧道、上盖建筑开展针对性的火灾业务演练。
2.3地下建筑空间火灾不可能时时发生
对于地下建筑空间火灾的扑救的经验教训也很难在实践中得到积累和提升,总结国内外地下建筑空间火灾事故案例,加强对过去国内外发生的大量的地下建筑空间火灾案例中的方法研究,重新学习,重新展评,提升应对地下建筑空间火灾的能力和素质。
3应当注意的事项
(1)现场各级指挥员,要切实根据火场情况,研析火灾趋向,将对讲机等通信呼叫设备逐台对应深入设置,确保火灾现场指挥员与抢救人员之间保持通信畅通。充分调动移动式充气泵对火灾现场空气呼吸器进行充气,充分考虑、及时调整救险替补,以保持前方灭火人员有充沛的体力和旺盛的战斗力;