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序论:在您撰写高层民用建筑设计规范时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词:抗震;民用建筑
中途分类号:TU24 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-01-0196-01
(一)控制建筑物的侧移
在地震的作用下,建筑结构所产生的水平剪切力,是建筑物产生明显的侧移。随着建筑物的高度不断增加,结构的侧向位移快速增大,结构变形也随之增大,侧向位移过大将使结构产生附加内力,当期超过一定限度值时将使整个结构倒塌。因此必须将侧移限制在一定范围之内,保证建筑结构应有的强度刚度稳定性,才能结构安全以及其功能的使用。
(二)地震中产生的水平力
水平力会使建筑物产生倾覆力矩,而且在竖向结构中产生很大的轴力。对高度一定的建筑物而言,竖向荷载基本是不变的,而水平方向上地震作用的数值大小往往会随着高层建筑结构动力特性的不同而存在较大幅度变化。
(三)建筑结构的延性设计
高层民用建筑随着高度的增加,在地震的影响下易产生形变的可能性越大。所以就应该要求建筑结构有足够的抗震以及变形能力,设计应遵循“强柱弱梁,强剪弱弯、强节点、强底层柱”的设计原则尽可能设置多道抗震防线,主要耗能应有较高的延性和适应的刚度。从而能使建筑结构能承受吸收和消耗大量的地震能量。同时要控制薄弱的部分有足够的形变能力,又不使其发生位移。在结构上采取更精准的设计,使建筑结构具有足够的延性。
二、高层民用建筑抗震设计
(一)场地、地基的选择
选择场地地基首先要根据实际工程的需要,同时还需考虑地震活动情况。分析天然地基的抗震承载力要根据不同的场地来进行,另外分析地震所造成的危害程度,也要根据不同的施工场地来进行。对避让距离的确定可根据地震强度、断裂的地质历史、场地的土地厚度进行,进而有利于对场地范围内地震断裂的确定。必须确保避开那些对建筑物不利的地段进行地基的选择。
(二)良好的抗震结构体系
高层民用建筑结构在抗震设计时应考虑选择适当的抗震结构类型,设计结构尽可能要考虑其抗震的安全特点以及它的经济性。
(三)结构隔震和消震
为了提高结构的的整体抗震性能,隔震和消能减震等抗震技术应用于设计使用功能有特殊要求的建筑,耗能元件及其体系可错开地震动卓越周期,从而防止共振破坏,减轻地震振动及风振。隔震即在建筑物基础与上部结构之间设置设置一层隔震层,使房屋与基础隔开隔离地面运动能量向建筑物的传递,以减小房屋结构的地震反应实现地震时建筑物只发生较轻微运动和形变从而保证建筑物的安全。消能减震则是通过在建筑物中设置消能部件,使地震中输入到建筑物的能量的一部分被消能部件所消耗,另一部分被结构的动能变形承担以达到减振抗震的目的。
三、建筑抗震要点
(一)规则结构
建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求,对建筑物进行合理布置。大量地震灾害表明,平立面简单且对称的结构类型建筑物在地震时具有较好的抗震性能,因为该种建筑结构能够容易估计出其地震反应,易于采取相应的抗震构造措施并进行细部处理。结构的规则是指建筑物平立面外形尺寸、抗侧力构建布置承载力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面对称均匀、体型简单、结构刚度,质量延建筑物竖向变化均匀,同时保证建筑物有足够的抗扭转刚度,以减小结构扭转的影响。并且应该尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀,以减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。
(二)减小地震能量输入
具有良好抗震性能的高层建筑结构要求结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求。因此在设计过程中除了控制构件的承载力外还应控制结构在地震作用下的层间位移或位移延性比,然后根据构件变形与机构位移的关系来确定构件的变形值,同时根据截面达到的应变大小及分布来确定构件的要求,选择坚硬的场地土来建造高层建筑等方法减小地震能量输入。
(三)减轻结构自重
对于同样的地基条件下的建筑结构设计,若减轻结构自重则可相应增加层数或减少地基处理造价,尤其是在软土基础上进行结构设计这一作用更为明显,同时由于地震效应与建筑质量成正比,而高层建筑物由于其高度大、重心高等特点,在地震作用时期倾覆力矩也随之增加,因此,为了尽量减少其倾覆力矩应对高层建筑物的填充墙及隔墙尽量采用轻质材料以减轻结构自重。
补充:建筑抗震的相关理论主要包括拟静力理论、反应谱理论、动力理论。
四、结束语
我国对建筑结构抗震设计的研究有很多,但这些研究一致认为高层民用建筑的抗震设计的重要技术政策就是经济与安全的关系。因此抗震设计就要抓好经济与安全的关系。
参考文献:
[1]胡聿贤 地震工程学{m}北京:地震出版社,2005
关键词:规范;暖通空调;限制
修订《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)2001版是建设部于1995年颁布实施的强制性规范,本规范是对《高层民用建筑防火规范》(GBJ45-82)较全面的修订,其将近十年来的工程实际运用的新问题和老规范在工程运用中的一些矛盾问题得以解决。因此,新规范的实施为工程设计人员提供了较全面的设计依据。但是,规范的制定不可能囊括了全部实际工程的具体情况,而且有较多的情况待设计人员对规范的理解,可以说,这种情况应该是好事,可以发挥设计人员的主观能动性。但是,毕竟规范的实施是国家的强制性国家标准,任何工程均需要在满足此规范的前提下才能实施,它同时又给设计人员带来了困惑,如何解决这些问题即是本文的出发点。
现作者将近几年工程中的规范与实际工程中的一些矛盾问题提出与大家共勉。
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(以下简称《高规》)第8节中的规范有下列几条:
8.2.2.5净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%.8.4.1.3不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭。
8.4.2.3中庭体积小于17000m3时,其排烟量按其体积的6次/h换气计算;中庭体积大于17000m3时,其排烟量按其体积的4次/h换气计算;但最小排烟量不应小于102000m3/h.对上述几条的理解应该是:在12m以下的中庭,若不能自然排烟,则必须进行机械排烟,若中庭的高度在12m以上,即使能进行自然排烟,也必须进行机械排烟。这是由于在火灾发生过程中,中庭的建筑性质有助于烟气的扩散,超过12m的中庭在自然排烟中会出现“层化”现象,确实对中庭应该进行较好的防排烟设计。但是,作者在这里想讨论的是排烟量的确定。
在有娱乐功能的高层建筑内,中庭往往是建设方首选的功能设置;在一些改造工程中,本无中庭的建筑,建设方将上下左右跨的相临楼层的楼板打掉,刻意形成中庭以满足营运需要。在这种情况下的中庭往往高度是小于12m以下的(一般情况下建筑物的层高最多到4.5m),而且,这种中庭又恰恰是在本层建筑的中部,不具备自然排烟条件。按照以上的《高规》条文,必须进行机械排烟,而这种情况下的中庭体积一般是远小于17000m3,通常在600m3以下(跨距按照8.4m考虑),若按照6次/h换气计算,其中庭的排烟量只有4800m3/h,为规范最小排烟量的1/12.但是,按照《高规》8.4.2.3的规定:最小排烟量不应小于102000m3/h.也就是说,若按照排烟口风速10m/s计算,排烟口面积为2.8m2,按照吊顶内风管高度400mm计算,排烟侧基本不能布置任何管道和设备,而且,按照一般层高高度和风机的高度,一般最大也只能选到5号风机,按照其型号中的最大排烟量考虑,也需要10台风机。这在实际运用中是很困难的,这是由于中庭四周吊顶内有喷淋管道、电线桥架、空调设备及管道,根据管道布置情况,如此多的排烟管道和排烟机将无法布置。
根据文献[1],中庭的烟气量计算如下:
对流换热量与燃烧总放热量Q间的关系:Qc=0.7Q.高度Z按照两层的层高取8.4m,燃烧总放热量Q的计算如下:火源考虑在中庭中部,火灾场所考虑成娱乐场所。其可燃物材质按照纤维、木柴考虑,燃烧值为4500kcal/kg.中庭面积为64m2,按照最不利条件考虑,即十套桌椅(每一张桌子配四个沙发)同时着火燃烧,燃烧质量为5kg/套。燃烧时间考虑初期火灾时间:10min.可以计算燃烧总放热量为:1575kW.带入中庭着火公式,可以得到中庭顶部的烟气量为72400m3/h.若考虑一半桌椅同时燃烧,带入计算公式,可以得到中庭顶部的烟气量为68000m3/h.此计算排烟量要比规范要求的排烟量低接近一半。另一方面,从工程实际出发,实际可燃物的燃烧值可能要远低于计算所取燃烧值,这是由于娱乐场所的桌子实际大多为玻璃桌子而并非木桌。因此,排烟量会进一步降低。
作者的意图并非是要对规范的排烟量提出质疑,而是探讨在一些特殊工程中,按照规范规定的排烟量进行设计布置排烟系统明显不合理的情况下,是否作出一些特殊条文解释。
当然,从另一角度出发,在一定情况下,排烟量越大,烟气填充中庭的速度越慢,而且烟气填充到中庭的最低位置也越高。这有利于火灾中中庭内的人员安全疏散;同时,排烟量越大,火灾后,中庭恢复初始能见度的时间越短。
从规范的制定的背景出发,中庭排烟量的规定是参照国外的设计规范确定的,这就缺乏有力的理论基础和实验支持。而且,从国内外的研究情况看,中庭的机械排烟量如何进行量化确定的研究很少[3].因此,国内应加强这方面的研究。
对于实际工程中常见的一些特殊小中庭,是否可以用较简单的方法进行计算。作者认为,小于12m的中庭在火灾发生时,是否也可以按照换气次数进行排烟量的计算,由于这种中庭顶部四周与室内的吊顶高度平齐,烟气上升过程中不会水平扩散,自然形成隔烟带。
按照上述情况,可以借用按照厂故排风的情况进行排烟量计算(当然,这需要火灾实验进行验证),其排烟量可以参考20次/h,风机最小排烟量可以参照8.4.2.1的规定,最小排烟量不小于7200m3/h.在高层建筑的正压送风问题上,经常可以遇到此类情况:在地下室,只有一个防烟前室,在地上部分,防烟前室均可进行自然排烟,按照《高规》规定:8.3.2高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定,或按表8.3.2/1至表8.3.2/4的规定确定。当计算值和本表不一致时,应按两者中较大值确定。
8.3.7.1防烟楼梯间为40~50Pa.8.3.7.2前室、合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层(间)为25~30Pa.按照实际工程的调试看,其每层前室的正压送风量为3000m3/h以下时,就能够达到高规规定的正压值,但是按照《高规》风量表的规定:最小送风量为15000m3/h.也就是,只有一个前室正压送风的情况下,其最小的送风量也在15000m3/h.按照此送风量,前室的压力将超过50Pa.另一方面看,在实际的工程的测试中,由于楼梯间的自垂百叶无调节装置,有的楼梯间的正压值超过了120Pa,但疏散门仍然可以较易打开(我们做了实验,叫了一个10岁小孩推门,门依然被推开).因此,高规的规定应将特殊情况下的送风量和正压压力值作出说明。
在有的高层建筑地下层,建筑高度大于7m,如作为仓蓄式的大型建材超市等。按照《高规》的规定:5.1.6 设置排烟设施的走道、净高不超过6.00m的房间,应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区。每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2,且防烟分区不应跨越防火分区。
在这种情况下,由于建筑高度大于了《高规》的需排烟的建筑高度要求,火灾条件下,排烟的作用只是将烟气在火灾完毕后的烟气排走,而不是在火灾发生的初期将烟气排走来保护人员的安全。
因此,这种建筑仅仅可以考虑通风换气即可,但是,某些地方消防局仍然要求设计院进行排烟设计,如果考虑排烟,其排烟量的确定还待规范确定。
在《高规》的建筑篇里有下一条规定:
5.2.7设在高层建筑内的自动灭火系统的设备室、通风、空调机房,应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙,1.50h的楼板和甲级防火门与其它部位隔开。
某些设计院和审图机关按照倒推法认为,高层建筑的承担地下通风系统的风机必须设置通风机房。我们按照实际火灾发生来考虑,通风排烟系统的目的仅仅是将火灾初期的烟气排走,如果到了火灾后期,通风系统的风管可能都已经燃损,不仅排烟已经不起作用,而且风机的保护也得到威胁,火焰可以通过风管或风管进入风机房的穿墙洞口进入风机房,设风机房来保护风机的意义就不明显了,另一方面,风机的造价很低,用设风机房的目的来保护风机是得不赏失;而且从建设单位出发,采用吊装风机的目的就是节约占地面积,如果采用了吊装风机而又去设置机房,是任何一个建设单位不情愿的。
《高规》对防排烟的设计依据一般是只考虑一处火灾,不考虑两处同时火灾。
在通常情况下,若防烟分区1发生火灾,由消防中心控制挡烟设施启动,同时打开防烟分区1内的排烟风口,排烟风机启动,对防烟分区1内的烟气进行排烟;若防烟分区2发生火灾,由消防中心控制挡烟设施启动,同时打开防烟分区2内的排烟风口,排烟风机启动,对防烟分区2内的烟气进行排烟。但是,由于我们的排烟风口采用的是电磁式的动作机构,只能启动一次,即一次动作。若排烟风口是常闭的,风口通过电信号开启后就不能在通过电信号关闭,同理,常开风口也不能关闭后重新打开,只能通过手动复位。在实际发生火灾过程中,若排烟分区处发生火灾,而且排烟风管兼做排风风管的地下空间,排烟风口是常开的情况下,消防中心根据烟感信号,依次关闭防烟分区1、2的风口,则火灾区就不能进行排烟了。若风口是常闭的,则火灾排烟过程中,则可能造成每区的排烟量不够,无法达到设计排烟量,只能通过扩大排烟量来达到排烟要求。
同理,如果在4个防烟分区的地方发生火灾,其防排烟的控制就更复杂。
不管是《高规》条文还是地方消防局,都没有对防烟分区处的设施类型作出特殊规定,防烟分区处即挡烟设施的两侧一定的范围内应规定不能放置任何可燃的物品。这对于火灾发生后的防排烟的控制是有利的。
因此,由于实际火灾的发生有不可预计性,上述特殊情况的处理还待从事暖通空调的工程、科研技术人员共同进行探讨。
参考文献:
[1] JohnH.Klote,d.Sc.,P.E..PredictionofSmokeMovementInAtria.PartⅠ—PhysicalConcepts〔J〕。ASHRAETrans2actions:Symposia,BN-97-5-2.
[2] GB50045-95,高层民用建筑防火规范〔S〕。
2、为了防止和减少高层民用建筑(以下简称高层建筑)火灾的危害,保护人身和财产的安全,制定本规范。
高层建筑的防火设计,必须遵循“预防为主,防消结合”的消防工作方针,针对高层建筑发生火灾的特点,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理。
本规范适用于下列新建、扩建和改建的高层建筑及其裙房;
十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅);
建筑高度超过24m的公共建筑。
本规范不适用于单层主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层建筑中的人民防空地下室。
当高层建筑的建筑高度超过250m时,建筑设计采取的特殊的防火措施,应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。
关键词:《高层民用建筑设计防火规范》,排烟
《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)自1995年实施以来,已于1997年、1999年、2001年和2005年共进行了4次局部修订,始有现在的《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)[1](以下简称《高规》)。但近些年来由于单体建筑的规模日渐增大,建筑层数越来越多,建筑功能越来越复杂,《高规》已显得难以适应。另外,《高规》头疼医头、脚疼医脚式的局部修订方式难以改变某些条文不尽合理、不够确切的状况,甚至有诸如正压送风的条款出现在机械排烟章节(第8.4.3条)中的情况。随着防排烟理论的不断更新和发展以及性能消防理念的引入,消防建审部门及建筑设计人员等普遍认为《高规》已经到了进行全面修订的时候了。本文谨对《高规》的防排烟条款提出建议,供讨论和修订规范时参考。
1 关于机械排烟的设置原则
1.1 无窗井的地下设备用房的排烟系统设置《高规》第8.4.1条规定“除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外,各房间总面积超过200 m2或一个房间面积超过50 m2,且经常有人停留或可燃物较多的地下室”,“应设置机械排烟设施”。地下设备用房是否也在此列,《高规》的正文及条文说明中均未述及。因此,地下设备用房设置机械排烟与否是有争议的,各地做法也不尽相同。第1种做法是,以排风系统兼作排烟系统,排风量按平时用途确定,排烟量按《高规》第8.4.2.1条确定。系统中往往装设双速风机,平时低速运转,火灾时高速运转。为使排烟量不致过大,人为地划分成数个小的防烟分区。第2种做法,同样以排风系统兼作排烟系统,但排烟量取与排风量相同。第3种做法则是根本不考虑排烟。笔者认为,采用第2种做法是合理、可行的。合理之处在于,设备用房虽经常有人停留,但人员较少,且人员熟悉周围环境,疏散起来相对容易,以一般排风系统的排风量进行排烟已可满足要求。而其可行之处在于,无窗井的地下设备用房中排风系统是必备的。利用其进行排烟,只需对风机和防火阀稍加改动即可满足要求。在修订《高规》时如认可此种做法,可对最小换气次数作出规定。
1.2无窗井的地下库房的排烟系统设置
地下库房与地下设备用房不同,虽非经常有人停留,但可燃物较多。按《高规》第8.4.1.4条规定,地下库房是应该设置机械排烟设施的。但这一做法是否合适也是值得探讨的。同样是国家标准,《人民防空工程设计防火规范》(GB 50098-98)(2001年版)[3]第6.1.3条明确规定:“丙、丁、戊类物品库宜采用密闭防烟措施。论文大全,排烟。”其条文说明中指出:“密闭防烟’是指火灾发生时采取关闭设于通道上(或房间)的门和管道上的阀门等措施,达到火区内外隔断,让火情由于缺氧而自行熄灭的一种方法。对于库房这类工程,进入的人员较少,又不长时间停留,发生火灾时人员能比较容易疏散出去。论文大全,排烟。采取密闭防烟这种方法,可不设防排烟通风系统,既经济简便,又行之有效。”这一论述应该是很有道理的。因此,建议将“无窗井的地下库房宜采用密闭防烟”的条款纳入《高规》。
2关于机械排烟设施
2.1《高规》第8.4.1规定,一类高层建筑和建筑高度超过32 m的二类高层建筑,“无直接自然通风,且长度超过20 m的内走道或虽有自然通风,但长度超过60 m的内走道”应设机械排烟设施。此处的内走道长度无明确定义。
例如,建筑中常有围绕核心筒的环形或井字形走道,以及类似情况,其总长度超过20m或60 m的规定,但从走道任一点至疏散出口的距离均不超过20m或60 m,是否设置机械排烟设施是有争议的。内走道的长度如何进行丈量,是否应体现疏散距离的概念,修订《高规》时应予以关注。
2.2《高规》第8.4.11条规定:“设置机械排烟的地下室,应同时设置送风系统,且送风量不宜小于排烟量的50%。”条文说明中解释道:“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充,烟是排不出去的。”对于此条规定也存在着不同看法。封闭空间烟气的排出过程,应该是开始时能够顺利排出、及至排出困难、排烟量减少、空间形成某种程度的负压的过程,人员疏散条件已有所改善。相反,此时如果送风,则可能出现空气助燃、风助火势的状况。建议就地下室排烟是否需要送风、送风量的大小等进行试验研究,以得出令人信服的结论。
2.3为执行《高规》第8.4.11条的规定,需设置送风系统。为了与通常意义上的送风系统加以区别,下文中将密闭空间排烟时所需设置的送风系统称作补风系统。论文大全,排烟。对于这种补风系统或送风兼补风系统,出机房的总风管上是否设置防火阀以及防火阀的熔断温度,《高规》中无明确规定。这就造成了设计中无所适从、各行其是。实践中存在着3种做法。第1种做法是设置70℃熔断的防火阀;第2种做法是设置280℃熔断的防火阀;第3种做法是不设置防火阀,当排烟系统所装设的280℃防火阀熔断关闭时,由消控中心发出信号关闭排烟风机的同时,关闭补风机。第1种做法所依据的是《高规》第8.5.3.2条。该条适用于平时使用、火灾时不再运行的、一般的通风或空调系统。而补风系统则不同,火灾时必须正常运行,完成向密闭空间送风的任务。论文大全,排烟。若装设70℃熔断的防火阀,在火灾发生时则有可能熔断关闭,而使补风系统处于瘫痪状态。这种做法应属使用规范不当。第2种做法,改设280℃防火阀,固然可以保证火灾时的正常运行,但由于风道中所输送的是室外空气,防火阀有可能一直处于开启状态而形同虚设。相比较而言,第3种做法应该是值得推荐的。
2.4《高规》第8.4.2.1条规定“单台风机最小排烟量不应小于7200 m3/h”,依据不明,是否可取消。
2.5《高规》第8.4.2.2条规定,“担负两个或两个以上防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积每平方米不应小于120 m3/h计算。”可否改为按两个最大防烟分区面积之和每平方米不应小于60 m3/h计算?
2.6 当中庭设置机械排烟设施时,排烟量按第8.4.2.3条规定的换气次数确定。但一些情况下,中庭的底层周边不设置卷帘,此时中庭边缘是否需设挡烟垂壁?其底层面积如何确定?应该明确规定。
3 关于自然排烟
3.1《高规》第8.1.1条规定:“高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。”而第8.1.2条规定:“高层建筑的排烟设施应分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。”虽然从根本上讲,排烟也可达到防烟的目的,但是在规范条文中,自然排烟既作为“防烟设施”,又作为“排烟设施”,逻辑上不够清楚。建议自然排烟只列于第8.1.2条中。
3.2《高规》第8.4.1.3条规定,“净空高度超过12 m的中庭”“应设置机械排烟设施”。理由是烟气上升有“层化”现象,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至室外。而新版的《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)[2](以下简称《建规》)则否定了这种烟气“层化”的理论,并在自然排烟一章中规定,对于中庭,只要自然排烟口净面积不小于地面面积的5%,即可采用自然排烟。并无净空小于12 m的限制条件。《高规》是否应作出相应的修改?
3.3是否需引进“自然排烟口距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30米的规定”(《建规》第9.2.4条)?
3.4《高规》第8.2.1条规定“除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室,宜采用自然排烟方式”。此条规定在执行时对于首层或2层设有商业用房的居住建筑,判定其是属于居住建筑,还是属于公共建筑(商住楼),存在界定的问题。2005年版以前的《高规》第1.0.3.1条规定,“首层设置商业服务网点的住宅”属居住建筑。但是没有给出“商业服务网点”的定义,难以执行。2005年版《高规》术语一章中增添了“商业服务网点”,并定义为“住宅底部(地上)设置的百货店、副食店、粮店、邮政所、储蓄所、理发店等小型商业服务用房。该用房层数不超过二层、建筑面积不超过300 m2,采用耐火极限大于1.50 h的楼板和耐火极限大于2.00 h且不开门窗洞的隔墙与住宅和其它用房完全分隔,该用房和住宅的疏散楼梯和安全出口应分别独立设置”。该定义的要点是:1)层数不超过2层;2)面积不超过300 m2。但可惜的是,其第1.0.3.1条未作相应改动。条文说明也仍然是“第二层也设置商业网点,应视为商住楼”。界定难的问题没能得到根本解决。因此建议第1.0.3.1条改写为“十层及十层以上的居住建筑(包括设置商业服务网点的居住建筑)”。
对于商住楼,其性质属于公共建筑,当高度超过50 米时,按《高规》第8.2.1条的规定,“不宜”采用自然排烟。对于一些要求偏于严格的场所,则实际演变为“不应”采用自然排烟。其实第6.1.3A条规定“商住楼中住宅的疏散楼梯应独立设置”,实际设计中消防电梯及客梯也是独立设置的。既然均为独立设置,商住楼中住宅的竖直疏散通道的防排烟设计是否可按居住建筑考虑?
4 关于机械防烟
4.1前室和合用前室的加压送风口,应明确规定其“常开”或“常闭”的属性。如规定为“常闭”,应明确火灾发生时需开启的层数,以确定控制程序和加压送风口的风量分配。当前较为常见的做法是风口为“常闭”,火灾时,由消控中心发出指令,开启着火层及其上下层的加压送风口。论文大全,排烟。对此,也有人提出质疑。火灾发生时烟气只会由下面楼层向上面楼层扩散。开启着火层下1层的加压送风口似无理由,而上海市地方标准《民用建筑防排烟技术规程》(DGJ 08-88-2000)则规定,火灾时只开启着火层1层的送风口。
4.2在12~18层的单元式住宅中,消防电梯前室往往与封闭楼梯间(满足第6.2.2条规定)相连。此种情况下,消防电梯前室除有通向走廊或住户的门,还有通向楼梯间的门,已与合用前室类似。论文大全,排烟。消防电梯前室的加压送风量仍按表8.3.2—3确定似不合适,可否参照表8.3.2—4确定?建议在修订《高规》时加以明确。
4.3《高规》第6.2.8条规定:“地下室或半地下室与地上层不应共用楼梯间,当必须共用楼梯间时,应在首层与地下或半地下层的出入口处,设置耐火极限不低于2.00 h的隔墙和乙级防火门隔开,并应有明显标志。”但是,当地上楼梯间为防烟楼梯间或封闭楼梯间时,地下楼梯间是否有同样的要求?
《高规》中无明确规定。在《人民防空工程设计防火规范》(GB50098--98)(2001年版)第5.2.1条有规定:“人防工程的下列公共活动场所,当底层室内地坪与室外出入口地面高差大于10 m时,应设置防烟楼梯间;当地下为两层,且地下第二层的地坪与室外出入口地面高差不大于10m时,应设置封闭楼梯间。1电影院、礼堂;2建筑面积大于500rn2的医院、旅馆;3建筑面积大于1000 rn2的商场、餐厅、展览厅、公共娱乐场所、小型体育场所。”平时使用的人防工程,在防火这一点上,应该与一般地下室是一样的。而且,与地上建筑是高层还是非高层应该没有关系。建议《高规》对此内容进行修改补充。
4.4对于消防电梯是否需要下到地下室,《高规》中无明确规定。实践中,消防电梯下到地下室与不下到地下室两种情况均有,当消防电梯下到地下室时,其属性是消防电梯还是兼用客梯?是否需要设置消防电梯前室?当地上的消防电梯前室或合用前室依靠自然排烟,其地下部分无自然排烟条件时,是否需要设置加压送风?
4.5《高规》第6.2.10条规定,“室外楼梯可作为
辅助的防烟楼梯”,是否需要设前室?其前室若需设置加压送风,其风量是否可按楼梯间为自然排烟时的规定(表8.3.2—4)确定?
参考文献:
i11中华人民共和国公安部.GB50045--95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].北京:中国计划出版社,2005
摘要:摘要 《高层民用建筑设计防火规范》局部修订已正式施行。对在这次局部修订工作中并未进行修订,但在平时常被专业人员关注、质疑的条文,如消防水池取水口或取水井的设置,室外消火栓的数量,水泵接合器的设置,消火栓的间距,消火栓处的启动按钮设置,消防电梯前室消火栓,增压水泵出水量等七大问题进行了探讨和说明
关键词:消防水池 室外 消火栓 水泵接合器 增压泵
对《高层民用建筑设计防火规范》若干条文的理解.pdf
关键词 高层民用建筑 防烟送风 设计
中图分类号:TU976.5 文献标识码:A
在高层民用建筑的防排烟设计中,对于设置机械加压送风的设计计算方法、火灾时防火门的开启层数与数量及系统的运行控制方式上存在着许多不同的观点,导致设计运算、运行效果、工程投资等方面造成了很大的差异。现结合《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”),就这几方面的问题谈几点看法。
一、关于门的开启层数和数量
高层民用建筑火灾时开启层数与数量是加压送风系统设计中的一个重要数据,它与加压送风量的计算、正压值的保持及开启时门洞断面的风速等要求都是密切相关的。建筑物层数小于20层时按开启两层门计算,建筑物层数大于等于20层、小于等于32层时按三层门计算,大于32层时按避难层分段处理。这是参考国外规范并考虑到我国同类建筑物人员密度大、疏散秩序以及运行管理水平不同等因素决定的。
将火灾时同时开启门的层数记为m,建筑物楼层数记为n,m的取值与建筑的层数n、内部人员密度、人员疏散的秩序、疏散的时间以及防火安全标准等因素有关。一般来说,随着楼层数n的增大,同时开启门的数量m值也相应增大。有文献把此作为随机变量用概率论来分析计算,一幢19层的建筑物,疏散时按开启一层门计算,一幢32层的建筑物,疏散时按开启两层门计算,其安全系数是满足疏散要求的。
二、关于加压送风口形式的确定
《高层民用建筑设计防火规范》( 以下简称高规)中已明确规定:“楼梯间宜隔2层~ 3层设一个加压送风口,前室的加压送风口应每层设一个。其中只有数量的要求,但对送风口的形式没有作出明确规定。于是在实际设计中就出现了下列几种情况:
1、楼梯间的加压送风口一般均采用常开百叶风口,对此争议不大。
2、前室( 合用前室) 的加压送风口则有常闭式(带电接点)和常开百叶风口两种形式。常开百叶风口使电气简化,使消防管理更方便,而且系统简单,可靠性高,节省投资,但在保证最小正压度所需的风量随开启门数增加而增加,若实际中开启门数与设计不一致时,将直接影响着火层前室的送风量,而常闭式风口则不存在此问题,当火灾发生时可由消防控制室指令仅打开着火层及其相邻层前室的送风口,这些层的送风量基本不受其它层前室开门与否的影响,有利于这些层的防烟效果。
三、 加压送风量的计算问题
“高规”第8.3.2条规定,高层建筑防烟楼梯间及其前室,合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定,或按表8.3.2-1至8.3.2-4的规定确定。当计算值和本表不一致时,应按两者中较大值确定。“高规”中表格的提供为设计人员所欢迎,但规范中提到的加压送风量由计算确定后,与表中的数值比较后取其较大者。但目前国内认可的的计算方法有近十种之多,且用这些方法算出的风量大小差异很大。到底用哪个计算方法,规范中又没有明确。加压送风的目的主要在于发生火灾时,保证建筑内有一条安全通道,使室内人员迅速疏散,消防人员迅速通过。
加压送风量的计算与防烟楼梯间及前室(合用前室)的开门工况、加压送风方式、送风口形式、由于火灾引起室内温度、压力的升高以及建筑物高度、用途及室内外气候条件等许多因素有关。
四、关于加压送风机的选用
加压送风机可选用普通离心风机或斜流风机,在一般设计中因斜流风机安装灵活且占地面积小,选用较多。在选用加压送风机时其全压除计算最不利环路的管道压头损失外,还应附加楼梯间50Pa,前室25 Pa的余压值,还要注意风机新风入口不受火烟威胁或污染。
五、超压排泄问题
设置加压送风系统的防烟楼梯间及前室(合用前室),在火灾时,由于热压、气流流动阻力、风量以及开门情况的变化,如果设计不当,有可能造成正压值过高,影响到楼梯间前室门的开启,这是非常危险的,尤其是设有常闭式送风口的前室(合用前室),这种情况更容易出现。超压排泄采用的方法大致有泄压阀排泄、风机旁通、常微压的反馈变风量系统、自然排气井等。
六、关于消防控制与设备检修
加压送风系统的控制为消防联动控制的一部分,应结合电气或自控专业进行联动控制设计。当火灾自动报警系统设于防烟楼梯间及前室(合用前室) 的烟感探测器动作报警后,消防中心控制室应不经确认,联动加压送风机,并接收其反馈信号。各送风口也应有开、关反馈信号传至消防中心控制室。另外,风机的设置除应执行“高规”第8. 3. 9条规定外,为防止意外,风机吸入口宜设烟感元件与风机联锁。
防排烟系统是防灾专用系统,只在火情发生的非常时期运行,平时仅维持一年一度的维修,有的建筑在投入使用后防排烟系统没有运行过,导致各种事故的发生,诸如防排烟阀门易熔片脱落、传动机械锈蚀无法动作、控制系统失灵等。为保证失火时能立即启动和投入正常运转,避免造成重大经济损失和人员伤亡,要求平时加强对建筑内防排烟设备和控制仪表的维修保养工作,每个系统应至少每季度开启运行一次,使防排烟设备处于良好的工作状况。
七、结语
为了使得高层民用建筑加压送风防烟系统能够更加安全可靠的运行,必须要求设计人员有防患于未然的责任心,同时充分考虑各方面因素,才能将安全隐患降到最低。
(作者单位:佛山市公安消防支队南海区大队)
参考文献:
[1]罗志焱. 高层民用建筑防排烟系统设计的几个问题[J]. 消防技术与产品信息,1999(02)
【关键词】高层民用建筑设计防火规范;条款;研究
《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)(以下简称《新高规》)经局部修改后,已于2005年10月1日实施。在对《新高规》宣贯和执行过程中,笔者对其某些条款理解与事实中,尚存一些值得商榷的地方。现将其做以简单归类与同行商榷。
1.部分概念的不严密性
如对设置商业服务网点的要求:
在“1.0.3.1十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅);”中提出了商业服务网点的要求,原《高规》中没有给商业服务网点定义,实施过程中也存在对商业服务网点概念理解的偏差,本次修改后,在《新高规》的2.0.17条中定义商业服务网点:“住宅底部(地上)设置的百货店、副食店、粮店、邮政所、储蓄所、理发店等小型商业服务用房。该用房层数不超过二层、建筑面积不超过300m2,采用耐火极限大于1.5h的楼板和耐火极限大于2.00h且不开门窗洞口的隔墙与住宅和其它用房完全分隔,该用房和住宅的疏散楼梯和安全出口应分别独立设置。”结合1.0.3.1条和2.0.17条的文字表述,出现了如下问题:
在1.0.3.1条中明确指出居住建筑只能是首层设置商业服务网点,才能定性为居住建筑,并按照10层来区分是否是高层建筑。而在2.0.17中却规定商业服务网点可以是二层。这就从文字上出现商业服务网点如果是二层的话,该建筑物不能按照居住建筑定性,则被判定商住楼。笔者从规范条款的理解上看,应该是居住建筑的首层的商业服务网点不能超过2层。但条文的文字上看却能出现其他的理解,属于严密性不够。
2.部分规定的不合理性
2.1对于防火分区面积的不合理
按照《新高规》一类建筑的防火分区在有设置自动灭火系统后,最大分区面积为2000m2,地下为1000m2。而对于商场则可以达到地上4000m2,地下2000m2。这很显然是不合理的规定,防火分区是能在以一定时间内阻止火势向同一建筑的其它区域蔓延的防火单元,它既是控制火灾蔓延的区域,同时也是人员安全疏散的区域。其面积大小主要是消防队控制火灾的能力及使用建筑物的人员疏散要求。
商业营业厅、展览厅等场所与宾馆、办公、住宅等场所比较,其内部的火灾荷载多,人员密度计其人员疏散能力明显差,但其防火分区却允许大于宾馆、办公、住宅等场所。如果只是考虑商场的营业面积的需要,而没有足够的安全评价,这是很危险的,如果对其分区的允许是经营和安全同步考虑的,那其分区面积也应该适用于宾馆、办公、住宅等场所,毕竟宾馆、办公、住宅等场所是有各个具有防火分隔功能的房间组成的,其火灾扩散速度和火灾周界要远远小于商场建筑,人员密度则更少于商场。
2.2防排烟系统出现真空
在《高规》8.1.3规定:“一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位应设排烟设施”也就是说高度在24m和32m之间的二类高层不做防排烟考虑。而在《建筑设计防火规范》中却规定了24m以下的建筑物也需要设置防排烟。这样综合两本规范,我们不难看出在32m以上和24m以下都有规范条文约束,而在24m以上和32m以下范围内的高层二类建筑中,却没有相应的规范约束防排烟系统的设置,造成空白。
3.对设置要求前后矛盾
3.1对防火卷帘的耐火等级与设置部位
在《新高规》下列几个部位提出了防火卷帘的设置要求:
“5.1.4高层建筑内设有上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时,应按上下连通层作为一个防火分区,当上下开口部位设有耐火极限大于3.00h的防火卷帘或水幕等分隔设施时”,“5.1.5.2与中庭相通的过厅、通道等,应设乙级防火门或耐火极限大于3.00h的防火卷帘分隔”。“5.4.4在设置防火墙确有困难的场所,可采用防火卷帘作防火分区分隔。当采用包括背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时,其耐火极限不低于3.00h”
对上述几个条文在实施与理解上,出现了很大的误区,5.1.4条和5.1.5条对防火卷帘的要求只是提及耐火极限大于3.00h的防火卷帘,并且在5.1.5条文解释中还明确了是指复合型防火卷帘。而5.4.4明确提出防火卷帘是使用特种防火卷帘,并且在条文说明中对复合卷帘和特种卷帘分别详细说明。5.4.4条,从条文上看是指设置防火墙确有困难的场所,在不采用水幕保护的前提下,只能采用特种防火卷帘做防火分区分隔。而5.1.4和5.1.5条款中设置防火卷帘的部位也是防火分区的分隔,但规范却没有说明,甚至在条文说明中阐述使用复合卷帘,这与5.4.4的条文有矛盾。
笔者认为5.1.4和5.1.5对防火卷帘的使用应该给予明示,如果是采用特种防火卷帘,就不应在条文中再提及耐火等级大于3.00h的复合防火卷帘。以免造成混乱。
3.2设置自动喷水灭火系统场所