【doc】某高层建筑交易大厅性能化消防设计.doc

某高层建筑交易大厅性能化消防设计 (8)交易大厅若高度不超过12m,应设置点型感烟 探测器;若高度超过J2iTI,则应设置线型光束感烟火灾 探测器,吸气式感烟探测器等适合大空间使用的感烟探 测系统. (9)交易大厅内应设置排烟设施,自然排烟Vl的开口 面积或机械排烟系统的排烟量宜通过模拟计算确定,保 证人员能够在危险来临前疏散完毕. 2工程概况 某办公楼共43层,高l89ITI.办公主楼南部有一配 套的5层裙楼,高37m.裙楼五层为交易大厅,建筑面积 1500m.,如图I所示.交易大厅的两侧为屋顶花园和前 厅,均为相对安全的区域,且均设有通向疏散楼梯的安全 出口.为防止火灾和烟气蔓延至屋顶花园和前厅,交易 大厅通向屋顶花园和前厅的门均为乙级防火门,其中通 向屋顶花园的门设置成乙级防火门主要是考虑此项目屋 顶花园较窄,烟气若从此门蔓延出去可能会影响到在此 等候进入疏散楼梯间的人员.若屋顶平台面积较大,人 员有足够的空间避开烟气则可以不使用乙级防火门.该 项目交易大厅通向屋顶花园和前厅的门宽均大于屋顶花 园和前厅内疏散楼梯的宽度,因此人员可以快速撤离交 易大厅,到达相对安全的区域. 图1某工程五层交易大厅平面图 3-陛能化模拟计算 为验证该项目交易大厅的防火设计能否确保发生火 灾时,内部的所有人员包括外来人员,工作人员等,可以 安全疏散,需要对交易大厅发生火灾时的人员可用疏散 时间TAsE和人员必需疏散时间TRsE进行计算.若 gt;TRsE,则认为当前设计可以实现人员的安全疏散. 3.I火灾场景设定 火灾场景的设定需要考虑最不利情况,笔者将火源 位置设置在通向疏散楼梯和前厅的出口附近,考虑疏散 出口被堵,同时交易大厅通往前厅的中部四扇防火门未 正常关闭的不利情形. 由于没有交易大厅全尺寸火灾实验的数据,交易大 厅火灾的增长速率可采用内部典型可燃物的火灾增长速 率表示.国外有学者曾经做过办公家具组合单元和连续 摆放座椅的火灾实验,其中办公家具组合单元的火灾增 长速率为0.023kw/s.,连续摆放座椅的火灾增长速率 消防科学与技术2012年2月第31卷第2期 为0.00347～0.0244kw/s..按最不利的情况考虑,交 易大厅火灾的火灾增长速率取为0.0244kw/s. 项目交易大厅的高度超过12m,设计了大空间智能 型主动喷水灭火系统进行保护,根据系统的设计参数,自 动水炮在火灾发生后175S动作,考虑1.5倍的安全系 数,在自动灭火系统有效的情况下,交易大厅火灾可能达 到的最大热释放速率为Q一1.5at.一1121kW,取为1.1 Mw.若自动灭火系统失效,则需要专业消防人员进行 扑救,考虑到我国消防队员在接警后5min到达火场,并 在火灾发生后10min开展有效的灭火战斗并控制火势 发展.因此,自动灭火系统失效时,交易大厅的火灾最大 热释放速率为8784kW,取为8.8Mw. 模拟共设置三个火灾场景,见表1所示. 表I火灾场景设置 编火灾增长系数自动喷水最大火灾 号火源位置排烟系统/kW/ s0灭火系统热释放速率/MW 1有效有效1.1 五层20. 0244有效失效l_1交易大厅 3失效有效8.8 3.2烟气流动模拟 为确定人员可用疏散时间,需要对火灾发生后的烟 气流动情况进行FDS模拟.模拟设定网格尺寸为0.2m ×0.2m×0.2m,环境温度为23℃,燃料类型为木材. 交易大厅高度较高,相应的烟气层危险临界高度也 较高,笔者取危险临界高度为3m,该高度处影响人员安 全的参数临界值分别取为:温度lt;6O℃,能见度gt;10m, CO体积分数lt;O.05. 表2为三种火灾场景的FDS数值模拟结果. 表2FDS模拟结果汇总表 火灾能见度临界温度临界CO体积分数可用疏散 场景位置时间/ s时间/sl临界时间/s时间TASET/s 交易大厅1028gt;I200gt;12001O28 1 前厅gt;l200gt;I200gt;1200gt;1200 交易大厅482gt;1200gt;1200482 2 前厅1149gt;1200gt;i2001149 交易大厅646772gt;i200646 3 前厅972gt;I200gt;1200972 从表2可以看出,在自动灭火系统和排烟系统均有 效的情况下,烟气基本未蔓延出交易大厅,前厅内未受到 火灾和烟气的影响;在自动灭火系统和排烟系统其中之 一 失效的情况下,烟气会蔓延至前厅,但前厅内危险来临 的时问要明显晚于交易大厅,人员可在此区域短暂停留. 此外,由于交易大厅的空间较大,在自动灭火系统有效控 制火灾规模的情况下,室内的温度始终控制在60.C以 下,前厅由于和交易大厅进行了防火分隔,温度更低. 3.3人员疏散模拟 人员必需疏散时间TR包括报警时间,响应时间和 】57 一一 疏