大空间建筑消防设计难点与对策

大空间建筑消防设计难点与对策

郑磊,曾凤,叶建晖

中机国际工程设计研究院有限责任公司 湖南长沙 410000

摘要：消防设计是大空间建筑中的重点，消防设计的合理性及科学性直接会影响到火灾发生时的消防效果，火灾的发生会造成较大的经济损失和人员伤亡。大空间建筑消防设计由于大空间建筑自身特点导致消防设计存在很多难点，影响到消防救援。总结现今大空间建筑消防设计难点十分关键，结合这些问题制定解决方案，才会提高消防设计效果。本文针对大空间建筑消防设计难点提出应对策略，仅供参考。

关键词：大空间建筑； 消防设计； 设计效果； 设计难点

引言：由于当前我国国民经济的迅速增长，各地区在建和已经完成的大空间建设也相应增加，这种大空间建设规模宏大、人流量大、使用极为普遍，如果设计不当和控制不好，非常容易引起火灾或者其他安全事故，这更易引起工作人员的群死群伤。大空间房屋根据应用特点的需要以及其自身的特性确定了其在火灾建筑设计上不同于一般房屋的建筑特点，目前大空间房屋火灾建筑设计可以根据现行标准的类似和相应的规定来实现建筑使用性能和应用方面的要求，这就超过了现行的消防设计规范要求。

1、大空间建筑特点分析

当前我国在建筑行业中并没有对大空间公共建筑进行明确定义，大空间建筑主要是指较大规模的公共建筑物，其中包括大规模机场候机楼以及单层建筑物面积达到十万平的商业建筑，展现出空间高，平面大等特点。大空间建筑物在使用过程当中，建筑物内部人员众多，使用期间一旦发生火灾，在人员疏散上存在一定困难。空间建筑，消防设计也存在着一些缺陷和不足，影响大空间建筑物使用安全。

2、大空间建筑消防设计难点分析

2.1安全疏散距离问题

对我国当前众多大空间建筑进行分析可以看出，建筑内部空间跨度非常大，开展消防设计时，按照相关要求设置安全疏散距离十分困难，大空间建筑设置的安全出口到建筑内部距离超出30m以上，相关规定要求安全出口到建筑内部疏散走道长度要控制在10m以内。针对这种情况，在很多大型建筑内部设置了消防自动喷水灭火系统，大空间建筑安全出口到室内任一点的疏散距离可以增加25%。

2.2防火分区

由于大空间建筑内部空间及面积非常大，在消防设计中会采用划分防火区，当大空间建筑内部出现火灾时，可以快速控制火速蔓延，保证大空间建筑内部人员及物资的安全，也可以为消防救援提供有利条件。在大空间建筑消防防火区设计划分时存在很多需要解决的问题。大空间建筑内部空间面积普遍在2500平米以上，当下我国相关防火设计规范要求单层或多层建筑防火分层需要控制在2500平米以下，如果增加消防自动灭火装置就可以使面积增大一倍。

2.3自动喷水灭火系统

随着科学技术的快速发展，相关技术人员及研究人员对消防技术进行的深入的研究，结合建筑灭火实际情况，研制出自动喷水灭火系统。使用自动喷水灭火系统可以有效控制建筑内部火灾问题，自动喷水灭火系统在使用当中展现出维护简单，经济实惠，灭火效率高，对环境污染小等特点，因此在建筑消防设计中被广泛使用。大型空间建筑和普通建筑有着很大的区别，大型空间建筑内部如果发生火灾，火灾附近的烟气温度很难达到自动喷水灭火系统启动温度，即使触发自动喷水灭火系统，由于大型空间建筑高度过高，很难使水柱精准到达着火部位，能在短时间内有效控制火灾。

2.4大空间建筑钢结构耐火性能较差

一般大空间建筑物主要使用钢结构作为主体框架，钢结构具有承载大，自重轻，强度高等特点。被广泛应用到大空间建筑中，钢结构虽然展现出很多优点，钢结构本身耐火能力较弱，当钢结构温度达到300度以上时就会出现强度受损，支撑力也随时下降，影响大空间建筑整体安全。发生火灾时温度急剧上升会破坏钢结构整体承载力同时造成钢结构严重变形，影响整体结构的安全性及稳定性。建筑物出现垮塌几率也随之提升，会造成较大经济损失和人员伤亡。

2.5防排烟

当发生火灾时，会产生大量的浓烟，浓烟会导致人员呼吸困难，浓烟还具有毒性和高温等特点。浓烟是造成火灾人员伤亡较大的重要因素之一，做好消防设计浓烟排放十分重要，减少人员伤亡的可能性，有效的烟气控制是非常有必要的。根据我国相关规范以部分大空间建筑消防设计中可不设置防烟系统，主要在大空间建筑中以分区控制方法为主，做好大空间建筑内放排烟设计可以有效防止烟气进入到建筑内部人员疏散通道。

3、大空间建筑消防设计策略

3.1防排烟设计

3.1.1防烟分区设计

大空间建筑的面积都是非常大的，我国建筑防火设计要求中明确规定分区与风量间的要求，较大的大空间建筑需要使用风量是巨大的排烟机，虽然设计中面临存在一些问题，要从多个角度进行分析。

3.1.2防排烟系统设计

在大空间建筑消防设计中使用自然排烟是最为简单，最为经济的排烟方式，自然排烟维护起来非常简单，非常经济实用。大空间建筑在顶部都会设有天窗及楼梯间，根据天气情况可以开启窗户，实现自然排烟效果。在大空间建筑内使用自然排烟时，需要严格按照相关规范进行设计，施工期间还需要做好质量检查，确保符合设计标准，提高自然排烟整体效果。

3.1.2机械排烟

在大空间建筑内使用机械排烟，可以在发生火灾的初期快速将火灾产生的有毒烟气排出到室外，迅速降低建筑物内部着火区域的压力，将燃烧产生的热量快速排除，便于着火区域人员逃散及救援人员的营救工作。机械排烟系统相对比较复杂，使用到的机械设备比较多，要求排烟风管，排烟风机都具有较强的耐高温能力，机械设备在使用中的维护成本较高。开展消防设计要充分考虑到机械排烟系统存在的补风问题，实现快速排烟[1]。

3.1.3加压送风

为避免大空间建筑内部发生火灾时内部人员受到烟气的侵害，可以在消防设计中采取加压送风方式，通过加压送风方式使保护区域内快速形成正压，减少人员被烟气侵害可能性。使用这种方法也存在一定的弊端，送风压力的控制直接会影响保护区域，内部压力过高，会影响疏散通道门的开关，阻碍建筑内部人员的疏散及逃生。空间较大，采用加压送风方式。操作难度非常大，很难达到预期效果。一般情况下加压送风方式主要使用在安全通道、前室、防烟楼梯间、重要的电气设备室、消防控制室等位置。

3.2防火分区设计

随着科学技术的发展，在大空间建筑防火设计中可以使用新型消防自动设施。对于大空间建筑进行装修时要确保装修材料具有难燃和不燃等特点，减小空间建筑物安全风险，在相关要求下，科学合理规划防火分区。对防火分区进行划分时，可以使用新技术，如防火卷帘，防火水幕，防火墙，防火门等。使用这种方法也影响了大空间建筑内部功能的使用需求。防火弹设置时要根据要求及实际情况开展设置工作，要做到具体情况具体分析，确保防火袋设置的宽度及位置的合理性。避免防火袋设计过窄，降低阻止火灾蔓延的效果，无法发挥防火带及防火分区的作用。设置较宽的防火带会造成浪费大空间建筑内部的面积及使用功能。防火水帘具有很好的防火效果，能够在火灾中阻止火势的继续扩大其蔓延，防火卷帘能够降低被火面温度的上升速度，保障建筑物内部人员的人身安全及财产安全。在当下建筑物中使用非常广泛，也展现出了防火卷帘的价值与优势。使用防火卷帘进行大空间建筑防火分区划分时，要充分结合建筑的实际情况特点开展[2]。

3.3消防安全疏散

3.3.1采用新型疏散指示标志

在大空间建筑内部可以使用新型疏散指示标识和应急照明设备，以满足火灾时疏散指示需求。为建筑内部被困人员指明逃生方向，要确保疏散指示标识的数量满足相关需求，还是要安排专业人员对指示设备进行维修，避免指示标志设备存在问题。使用集中控制型消防应急疏散指示系统，有效将各独立安全疏散标志及应急照明设备与该系统连接，通过系统对这些设备进行全面的控制局协调，实现系统内部的自我检查，及时发现问题并做出警报，便于维修人员开展维修工作。

3.3.2安全疏散时间

大空间建筑内部人流量，物品存储方式及数量都会影响安全疏散逃生时间。存放的物品如果有易燃易爆特点，当发生火灾时就会在内部产生较大的浓烟和有毒提起影响人员逃散。疏散宽度，疏散距离，防火隔离措施，应急照明指示等消防设备都会影响到安全疏散效果。消防设计要充分发挥各项安全疏散设备作用，有效控制火势蔓延问题。可以延长消防救援人员的疏散救援时间，提高疏散救援效果，避免造成较大人员伤亡。在消防设计时要结合建筑实际情况，合理设计疏散长度和疏散出口位置，最大限度保障建筑内部人员的安全逃生[3]。

3.4火灾自动探测系统

为了提高火灾探测效果，研制出了图像型火灾探测系统，使用该系统能够快速发现建筑内部出现的火灾位置，实现精准探测火灾效果，准确分析火灾温度，盐度，光度等相关参数。部分大型建筑消防设计中还使用了吸气烟雾探测系统，工作原理主要通过对烟雾的探测，了解火灾发生位置，火灾发生情况。一般情况下都会将吸气式烟雾探测系统安装在空调回风口位置进行探测，提高探测效果。还可以使用红外光束探测器，这种探测器具有灵敏性高的，灵活性强等特点，迅速发现火灾[4]。

3.5自动喷水灭火系统

其自动喷水灭火系统包括大流量开式雨林系统，快速响应自动喷水系统，智能化消防水炮，智能型喷水灭火系统等。每一种喷火系统都有各自的优点及不足，大空间建筑中根据建筑特点选择不同喷水系统。大流量开式雨林系统整体灭火效果非常好，有效控制火势蔓延，一般使用在火势猛烈型火灾中，存储较多易燃易爆火灾。快速响应自动喷水系统对于刚刚发生的火灾可以快速做出反应，及时将火灾扑灭。智能化消防水炮，智能型喷水灭火系统都具有智能化特点，可以根据火灾监测器传输的数据进行智能化灭火，结合火势大小控制水流强度。当火灾被扑灭以后就会自动停止救火，整体的灭火能力非常强，效果明显。

结束语：总而言之，对大空间建筑消防设计进行分析可以看出还存在着很多问题，要从设计层面做出有效改变，才会提高消防设计整体效果。大空间建筑具有空间大，功能性强等特点，在进行消防设计时要充分结合实际情况，制定有效解决策略。满足大空间建筑使用需求的前提下，保障消防设计的合理性，可行性以及科学性。设计人员进行设计时可以利用先进灭火系统，火灾检测系统，疏散指示系统，防火技术等，当火灾发生时，为消防人员救援提供足够的时间。使用先进火灾检测系统及智能化火灾扑救系统，可以快速发现火灾，分析火灾的实际情况，迅速进行火灾扑救避免火灾逐渐扩大。从而减少火灾发生所造成的人员伤亡和财产损失，展现大空间建筑消防设计价值与作用。

参考文献：

[1]饶俊，程紫来.大空间建筑消防设计难点与对策[J].今日消防，2022，7(07):97-99.

[2]梁蔚.大空间公共建筑消防设计难点及对策探索[J].智能城市，2018，4(23):25-26.

[3]杨衡.大型商业建筑消防设计难点及对策[J].现代物业(上旬刊)，2013，12(07):40-41.

[4]杨培成.大空间公共建筑消防设计难点及对策研究[J].武警学院学报，2013，29(04):47-49.