某机场航站楼消防性能化解决方案.docx

某机场航站楼消防性能化解决方案张 莹（北京市消防总队 ，北 京 ）摘 要 ：以某机场航站楼为例 ，针对存在的防火分区过大 、疏 散 距 离 过 长 、钢 结 构防护以及防火卷帘过长等问题 ，在 现 有 规 范 和 民 用 机 场 航 站 楼 设 计 防 火 规 范 （征 求 意 见 稿 ）的 基 础 上 ，通过消防性能化和专家论证的 方式提出解决手段 ，如 ：优 化 防 火 分 隔 、防 排 烟 ，增加额外疏散出 口 等 ，结果可为同类工程设 计提供较好的案例参考 。关 键 词 ：航 站 楼 ；防 火 分 区 ；人 员 疏 散 ；性能化消防设计 时 ，其 内 部 任 一 点至最近安全出口的最大直线距离可为 。”中 图 分 类 号 ：，文 献 标 志 码 ：文 章 编 号 ：（）航 空 业 的 快 速发展使得选择飞机出行的人越来越 多 ，因而机场空间人流更加密集且内 部功能更加多样 ，同 时机场航站楼连通的大空间在发生火灾 后容易造成烟气 蔓 延 ，而机场航站楼往往具有地标性 意 义 ，一 旦 发 生 火 灾 易 造 成 人 员 伤 亡 ，会产生较大的负面社会影响 。 对 于 人 流 密 集 且 容 易 存在超出现行规范的航站楼设计 ，为 了 切 实 保障其消防安全 ，笔者以某机场防 火 分 隔 、安 全 疏 散 和 钢 结 构 防 护 等 问题提出消防性能化解决方案 ，以 便 为 同 类工程设计提供参考 。图 第一防火分区示意图 该 航 站楼建筑高度超过 ，按 （ 年 ）高 层 民 用建筑设计防火规范 （以 下 简 称 “高 规 ”）航站楼公共区域的取 保 守 疏 散 距 离 为 ；以 各 安 全 出 口 为 圆 心 、 为 半 径 划 圆 ，各楼层均有部分区域 不能被包括在圆内 ，如 图 、图 中 的 深 色 区 域 。工 程 概 况某 机 场 总 建 筑 面 积 为 ，其 中 航 站 楼 部 分 面 积 为 。 地 上 两 层 ，屋 面 为 多 曲 线 屋 面 ，建 筑屋面采用空间钢网架结构 ，其 余 部分采用钢结构 ，屋面 最 高 点 为 。 属 于 高 层 民 用 建 筑 ，设 计 耐 火 等 级 二 级 ，抗 震 设 防 烈 度 度 ，设 计 使 用 年 限 。图 一层疏散距离示意图 消 防 设 计 难 点防火分区面积超规范 依 照 民用机场航站楼设计防火规范 （征 求 意 见 稿 ） 规 定 ：“非 公 共区应独立划分防火分区 。 防 火 分 区 的 允 许 建 筑面积应符合现行国家标准 建筑设计防火 规 范 （以 下 简 称 “建 规 ”）有 关 一 、二 级 耐火 等级公共建筑的规定 。”机 场 航 站 楼 因功能要求空间的 连 续 性 和 流 动 性 ，其一层综合迎送大厅和二层的廊桥候 机厅划分为一个防火分区 ，建 筑 面 积 ，超 出 规 范要 求 ，如 图 所 示 。图 钢结构防火保护 二层疏散距离示意图 机 场 航 站 楼 建筑屋面采用空间钢网架 结 构 ，其 余 部分 采 用 钢 结 构 。 钢结构耐火性能较差 ，应 对 其 进 行 有 效 的 防 火 保 护 ，为 火 灾 时 人 员疏散和消防扑救争取时间 。 钢 结 构 表 面 施涂防火涂料是主要方法之一 。 然 而 ，现 有 的钢结构防火涂料存在以下问题 ：疏 散 距 离 过 长民 用 机场航站楼设计防火规范 （征 求 意 见 稿 ）第 条 规 定 ：“公 共 区内任一点均应有 条 不 同 方 向 的 疏 散 路 径 ，公 共 区内任一点至最近安全出口的直线距离 不 应 大 于 。 当 公 共区的净空高度大于 ，一是厚型钢结构防火涂料 其 涂 层 厚 ，容 易 剥 落 ，且 装饰 性 差 、施 工 麻 烦 ；二 是 薄 型 及 超 薄 型 防 火 涂 料主要组分为有机物 ，遇 火 时 可 能 释 放 出有毒有害气体 ，且耐火性能受 环 境 影 响 较 大 ；三 是 钢 结 构 防 火 涂 料 可 能 随 着 环 境 、时 间 变 化 耐 火 性 能 发 生 改 变 ；四 是 航 站 楼 主 体 钢 结 构 若 全 部 喷 涂 保 护 ，会 造 成 过 大 的 消 防 投 入 。烟 量 应 按 （ ）计 算 ，靠外门自然补风 ，从 机场 防 排 烟 图 纸 可 知 这 个 排 烟 系 统 设 计 了 个 排 烟 口 ， 规 格 为 ，排 烟 管 道 的 尺 寸 为 。图 为 防 排 烟 系 统 示 意 图 ，该排烟系统负担 个 防 烟 分 区 ，分 区 面 积 分 别 为 、 。 按 规 范 计 算 排 烟 量 为 ；排 烟 口 风 速 为 。 经 计 算 ， 系 统 排 烟 口 风 速 为 ； 排 烟 口 风 速 为。 由 于 民用机场航站楼设计防 火 规 范 中未对排烟口风速做 出 详 细 要 求 ，因 此 ，依 据 “高 规 ”相 关 规 定 ，上 述 个 排 烟系统排烟口风速均超过 ，不 满 足 要 求 。防火卷帘长度超规范 依 据 新 版 “建 规 ”（征 求 意 见 稿 ）第 条 ，防 火 分 区 间 采 用 防 火 卷 帘 分 隔 时 ，应 符 合 下 列 规 定 ：除 中 庭 外 ， 当 防火分隔部位的宽度不大于 时 ，防 火 卷 帘 的 宽 度 不 应 大 于 ；当 防 火 分 隔 部 位 的 宽 度 大 于 时 ，防 火卷帘的宽度不应大于该防火分隔部位宽度的，且 地 下 建 筑 不 应 大 于 ；防 火卷帘的耐火极限不应低于 。该 航站楼综合迎送大厅与行 李提取厅以及安检区所 在 区 域 分 属两个防火分区 ，如 图 所 示 。 因 而 ，在 行 李 提 取 厅 、值机柜台和安检区需采用 防 火 分 隔 ，由 于 航 站 楼 流 程 要 求 ，值机柜台及安检通道处 无法增加防火墙 ，因 此 此 处设置防火卷帘 。 防火分区一与防火分区二分界线长 ，该区域三处防火卷帘总长度为 。 由 于 民 用 机 场 航站楼设计防火规范 中 未 对 防 火卷帘作出详细要求 ，且 该 航站楼属于高层 建 筑 ，故 根 据 “建 规 ”（征 求 意 见 稿 ）关 于防火分区的规定 ，防火卷帘长度超出规范要求 。图 排 烟 系 统 示 意 图性能化消防设计方案 防 火 分 区 设 计航 站 楼 可 燃 荷 载 呈 分 散 分 布 ，空 间 高 大 ，视 野 开 阔 ，火 灾 容 易 被 发 现 ，通过采取以下措施可以防止 火 灾 大 范 围 蔓 延 。（）优 化 防 火 分 区 划 分 。 将 原 设计中的防火分区二 分 隔 为 个 防 火 分 区 ，其中行李分拣厅单 独 划 分 为 第 八 防 火 分 区 ，面 积 为 ，其他区域为一个防火分区 ，面 积 为 ，重 新 划 分 后 防 火 分 区 如 图 所 示 。这 是 因 为 行 李 分拣厅火灾荷载较大 ，需 用 防 火 墙 单 独 分 隔 。 同 时 ，行李传送带穿越的墙洞上应设置耐火极限为 的 防 火 卷 帘 。图 一层防火卷帘设置示意图 排烟口风速过大 “高 规 ” 条 ：送风口的风速不宜大于 ， 排 烟 口 的 风 速 不 宜 大 于 ；“高 规 ” 条 ：“担 负 两 个 或 两 个 以上防烟分区排烟时 ，应 按 最 大 排 烟 分 区 面积每平方米不小于 计 算 ”。机 场 航 站 楼 一 层 设 置 个 排 烟 系 统 ，其 中 排 烟 系 统 负 担 行 李 提 取 厅 火 灾 排 烟 ， 负担远机位候机厅 及安全区火灾排烟 ， 负担一层贵宾 休息厅火灾排烟 ， 这 个 排 烟 系 统 都 负 担 个 防 烟 分 区 。 因 此 ，其 风 机 排图 优化防火分区示意图 （）加 强 防 火 分 隔 。 采 用 “独 立 防 火 单 元 ”概 念 ，单 独保 护 二 层 商 业 区 、贵 宾 休 息 室 、母 婴 休 息 室 ，使 这 些 火 灾 荷 载较高的区域 从整个大空间中独立出来 ，维 持 大 空 间消防科学与技术 年 月 第 卷 第 期人员流通区低火灾荷载的特点 。 这些区域外围的维护结 构 采 用 耐 火 极 限 不 低 于 的 防 火 墙 分 隔 以 及 不 低 于耐火极限的楼板进行保护 。（）通过设置一定宽度的 通 道 ，将 办 票 岛 、商 铺 、贵 宾 厅 、座 椅 、安 检 设备等火灾荷载分隔成若干独 立 的 “燃 料岛 ”，同时加强灭火防护 ，以防止火灾大范围蔓延 。防火卷帘超长问题 由 于航站楼特殊功能要求 ，导致一层行李提取厅 、值 机 柜 台 以 及 安 检区只能采用防火卷帘进行分隔 ，长 度 超 过了防火分隔长 度 的 ，针 对 该 问 题 ，设 计 不 同 火 灾 场景 ，分别考虑防火卷帘失效与正 常 运 行 的 工 况 ，以 此 进 一 步分析防火卷帘过长对航站楼消防安全的影响 。人员疏散距离设计 由 于 航 站 楼 建 筑 自 身 的 特 点 ，人员不易受到烟气威 胁 ，利用廊桥楼梯出口作为疏散 出 口 ，可以为二层指廊候 机 厅 提 供 多 个 疏散方向及充足的 疏 散 宽 度 。 同 时 ，设 置 视频监控系统和应急广播系统 ，对人员进行疏散诱导 。排 烟 系 统 优 化由计算排烟系统 、 中排烟管道的风速 都 大 于 ，且 不 超 过 ，按 规 范 要 求 ，该 排 烟 系统排烟风管应采用金属管道 。 对 于三个系统的排烟口风 速 过 大 问 题 ，可增大单个排烟口 面积和增加排烟口数量 ，使其满足规范要求 。钢结构防火保护 设 置 灭 火 系 统 和 采 用 “燃 料 岛 ”限 制 办 票 岛 、商 铺 等 火 灾 蔓 延 范 围 。 同 时 ，超 过 一 定 高 度 的 钢 结 构 ，虽 然 受 到 火 羽 流 威 胁 ，但 是温升不超过判定标准不需要 进 行 防 火 保 护 ；而 低 于 该 高度的钢结构则需要进行防火 保 护 以 便 减少钢结构防火保护喷涂范围时仍能保障结构安全 。性能化设计方案评估 为 了 达 到 人 员 安 全 疏 散 和 财产安全的目标 ，同 时 确 保 机 场 正 常 运 行 ，依 据 “可 信 最 不 利 点 ”原 则 ，相 应 地 设 计 了 个 火 灾 场 景 和 个人员疏散场景 ，采 用 和 分别对烟气和人员疏散进行模拟 ，见 表 所 示 。表 整体疏散时间统计表 通过烟气模拟分析 ，可以得到以下结论 ：（）二层大空间具有良好的 蓄 烟 能 力 ，即 使 发 生 高 达 的 大 型 火 灾 ，烟 气 也 不 会 在 短 时间内下降到危险 高 度 ，且一层平均温度较低 ，属 于 安 全 水 平 ；（）针对防火卷帘长度超过防火分区分隔长度的这 一 问 题 ，考 虑 了防火卷帘失效与正常运行的 不 同 火 灾 场 景 ，烟气均不会对邻近防火分区造成影响 。（）通过对首层防火分区二 进 行 优 化 调 整 ，使 其 满 足 规 范 要 求 。 因 此 ，针对防火分区过大 问题的解决方案是 合 理 可 行 的 。 且 利用廊桥楼梯作为 疏 散 出 口 ，可 以 为 二 层 指 廊 候 机 厅 提供多个疏散方向及充足的疏 散 宽 度 ，从而保证人员疏散安全 。（）通 过 理 论 计 算 与 模 拟 分 析 ，在 设 定 火 灾 场 景 下 ，屋 顶 钢 结 构构件的最高温度均小于设定 的 极 限 值 ，因 而 建 议 高于二层地面以上 区 域 的 屋 顶 钢 结 构 和 钢 柱 可不涂刷防火涂料 ，而 距离二层地面小于 区域的钢结构和钢柱应涂刷防火涂料保护 。（）针对项目中存在排烟口 风速过大的问题 ，计 算 中将 排 烟 口 尺 寸 由 更 改 为 ，通 过 模 拟 分 析 ，排烟系统能满足航站 楼 的 排 烟 要 求 ，同 时 其 排 烟 口 风 速 小 于 ，满 足 规 范 要 求 ；也可 以 通 过 增 设 排 烟 口 ，扩 大 总 排 烟 口 面 积 ，减 小 风 速 ，达到排烟系统保证排烟量的情况下风速满足规范要求 。结 论（）针对航站楼存在防火分 区 面 积 过 大 、疏 散 距 离 过 长 、钢 结 构 防 护 、防火卷帘长度过 长和排烟口风速过大问 题 ，在 性 能 化 设 计 的 基 础 上 ，通 过 重 新划分防火分区 、增 加 二 层 长 廊 作 为 出 口 、对一定高度范围内的钢 结 构 进 行防 火 保 护 以 及 优化排烟口设置等手段 ，使 得 航 站 楼 安 全性 得 到 保 障 。（）为了进一步增加项目的 安 全 性 ，建议设置快速响 应 喷 头 ，大 空 间 设置智能自动喷水灭火系统加 强 灭 火 防护 ，同 时 ，还应在防火卷帘两侧增 加感烟和感温探测器并 加 强 维 护 保 养 ，以保障其可靠性 。（）航站楼人员密集 ，可 以 通过设置集中控制型疏散 指 示 标 志 ，且加强人员疏散指引的相关演习 ，对 于 应 对 突，火 灾 场 景火 源 位 置火 源 功 率疏 散 场 景排 烟 系 统自 喷 系 统报 警 时 间响 应 时 间行 动 时 间安 全 性一 层 贵 宾 休 息 室有 效有 效安 全失 效有 效不 安 全远 机 位 候 机 厅失 效失 效安 全行 李 提 取 厅失 效失 效安 全有 效有 效安 全二 层 商 铺失 效失 效安 全行 李 分 拣 厅失 效失 效安 全廊 桥 机 位 候 机 厅失 效失 效安 全建 筑 防 火 设 计高层建筑群共用高位消防水箱问题探讨陆 春 蕾，祁 祖 兴（苏 州 市 消 防 支 队 ，江 苏 苏 州 ；江苏合和 机 电 安 装工程有限公司 ，江 苏 苏 州 ）摘 要 ：针对高位消防水箱在工 程设计和实际应用中出现 的 问 题 ，对 （ 年 版 ）高 层 民用建筑设计防火 规 范 高位消防水箱有关条款以及超过 高层建筑群共用 高位水箱案例进行了分析 ，指 出 了 共 用高位消防水箱致使消防 给水总管超压等隐患 ，明确了高层建 筑群共用高位水箱的适用 条件和使用要求 ，提 出 了 超 过 高 层 建 筑 应当独立设置高 位消防水箱的建议 。关 键 词 ：高 层 建 筑 ；消 防 供 水 ；高 位 消 防 水 箱 。“高 规 ”第 条 规 定 ，同一时间只考虑一次火 灾 的高层建筑群可共用消防水池 、消 防 泵 房 、高 位 消 防 水 箱 。 消 防 水 池 、高 位消防水箱的容积应按消防用 水 量 最 大 的一栋高层建筑计算 ，高 位 消 防 水 箱应满足相关规定 ， 且应设置在高层建筑群内最高一栋建筑屋顶的最高处 。由 此 可 见 ，“高 规 ”虽然明确规定了高层建筑 群 可 以 共 用 高 位 消 防 水 箱 ，但对高层建筑群共用高位消防水箱 的 适 用 条 件 和 使用要求并没有作出明确规定 ，在 实 际 工 作 中 ，常常因为设计人员 、审图人员理解不同产生歧义 。中 图 分 类 号 ：，文 献 标 志 码 ：文 章 编 号 ：（）共用高位消防水箱分析 高 层 建 筑 群 共用高位消防水箱其实是一种常规做 法 ，人 们 通 常 将 消防水箱设置在建筑群中最高的建筑屋 顶 上 ，水箱喷淋出水管连接至湿式报 警 阀 前 端 、消 火 栓 出 水 管 接 至 室 内 消火栓系统环网 ，只要最高建筑的最不利 点喷淋系统静 水压力能够满足开启湿式报警阀的要求 ， 消 火栓的静水压力 ，建筑高度不超过 时 ，高 层 建 筑 最不利点消火栓的静水压力不应低于 ，当 建 筑高 位 消 防 水 箱是消防给水系统的重要 组 成 部 分 ，是扑 救初起火灾的必备设施 ，正 确 设 置 高 位 消 防 水 箱 ，对 于 保 护 建筑和人身消防安全具有 十分重要的意义 。（ 年 版 ）高层民用建筑设计防火 规 范 （以 下 简 称 “高 规 ”）第 条 明 确 规 定 ，当 采 用 临 时 高 压 给 水 系 统 时 ，应设高位消防水箱 ，通 常一类公共建筑不 应 小 于 ；二类公共建筑和一 类居住建筑不应小于 櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒发状况大有裨益 。（）性能化设计结果表明 ，使得建