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文档简介
杭州萧山国际机场二期扩建项目T3航站楼
性能化防火设计研究报告中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室北京中科思孚公共安全科技发展有限公司二零一零年二月
1.项目概述2.评估综述3.火灾场景设计4.疏散设计分析5.烟气危害性分析6.结论与建议
主要内容明确研究对象
项目概述
萧山机场T3航站楼工程简介杭州萧山机场是目前我国重要的国内干线机场、华东地区中型枢纽机场、国际定期航班机场。萧山机场航站楼属空港建筑,建筑等级一级,耐火等级一级。航站楼分为地上4层,地下1层。地上建筑面积为13.1万m2
,地下3.5万m2
,总建筑面积为16.6万m2
。总高度32.94m,室内主楼层标高主楼为6.5m,长廊为8.2m,最高室内楼板标高为12.8m。
萧山机场T3航站楼工程简介萧山机场T3航站楼效果图
性能化防火设计方法简介建筑设计防火规范是长期与火灾作斗争的经验教训和大量的科学实验总结而成的,是进行建筑防火设计的基本依据。现代大型复杂建筑物与传统建筑有很大的不同,处方式建筑防火规范不能全部满足要求。现代特殊建筑的火灾防治应当以火灾安全工程学为理论依据,采用以火灾性能为基础的防火设计方法,并逐步制定相应的性能化防火规范。
主要消防问题萧山机场T3航站楼建筑规模大,建筑功能复杂,既有繁华的商业中心,又有受限空间类公共场所的建筑特点,现行建筑防火设计规范不能完全适用于这类新颖建筑,存在一些消防安全问题,主要体现在:
(1)部分防火分区面积过大
(2)大空间内部分区域疏散距离过长
(3)屋顶钢结构承重构件的耐火极限是否需要达到规范要求
(4)对航站楼内商业区域的燃料岛、开放舱、封闭舱评估
消防问题及解决办法(1)出发层包括出发大厅和候机区,到达层主要行李提取房和行李提取区。经初步分析,在这些区域中主要的火灾危险源包括内部的商店、餐饮区、旅客行李、座椅等。商店餐饮部分应加强消防设施,确保其内部发生火灾时火灾不会发展到商店外部,火灾烟气也不会蔓延至外部空间,这样对外部的大空间影响很小。
消防问题及解决办法(1)旅客的行李一般火灾热释放速率比较小,并且不连续,因此火灾的规模不大。座椅应采用阻燃材料,以抵制火灾发生、发展过程。上述三类主要危险源都需要进行危险源辨识,根据分析的结果确定防火分区的设置方式,如果现有的分区方式可以保证人员和财产的安全,则可以保留。
消防问题及解决办法(2)疏散距离的问题:大空间内部分区域的疏散距离不足。通过分析大空间内的火灾危险性,设定最具有代表性的火灾场景。通过对加强消防措施下的建筑的火灾危险性进行评估,即判断人员是否能安全疏散,从而判断建筑在消防措施加强的情况下能否保证人员安全疏散。如果不能保证,则需要调整现有的设计。
消防问题及解决办法(3)针对屋顶钢结构承重构件耐火极限能否符合《建筑设计防火规范》表2.0.1的要求问题,将对钢结构下部空间进行危险源分析和火灾计算,根据分析结果确定钢结构的保护方式及耐火极限。如果分析结果达到安全指标,则可不做进一步的保护。
消防问题及解决办法(4)设定具有针对性的火灾场景,性能化评估时对各种火灾场景进行计算,从而分析建筑在现有消防措施下能控制的最大火灾荷载。针对燃料岛、开放舱以及封闭舱的特点,对火灾荷载进行分析,从而得出实行燃料岛、开放舱以及封闭舱时保证人员安全疏散所需的消防措施。研究方法、手段、依据
评估综述
性能化防火设计流程分析现场状况
防火分区,疏散设计防排烟系统2.设定安全目标
人员安全,财产安全3.选择分析方法
定性,定量,计算机模拟4.分析影响因素建筑结构,自救系统,
使用情况5.给出分析报告
建筑火灾人员安全判据火灾到达危险状态时间tH
人员疏散完毕的时间tE
tH>tE
,安全保障人员安全,在发生设定火灾时应当确保所有人员能够安全疏散;保证财产安全,防止火灾蔓延,降低火灾的直接和间接损失。人员疏散完毕时间tE准备时间疏散运动时间到达危险状态时间tH探测报警时间
主要研究依据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《民用建筑设计防火规范》(2001年修订版)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116)《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)《建筑防排烟技术规程》(2006版)《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50219-95)美国消防工程师协会手册,1995英国CIBSE指南E,1997澳大利亚消防安全工程指南,2001美国NFPA92B,商场、中庭和大型场所烟雾管理系统指南,1995业主提供的杭州萧山机场航站楼的设计图纸和消防设计说明后续计算分析的基础
火灾场景设计二层夹层火灾场景
火灾场景1
二层夹层餐厅二层夹层餐厅处在机场指廊大空间内,存在疏散距离过长的问题。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断二层夹层餐厅在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中无喷淋的公共场所的最大热释放速率为8.0MW的规定,假定火灾以快速火增长到8.0MW,以后持续以8.0MW的热释放率稳定燃烧。
火灾场景1
二层夹层餐厅热释放速率图二层火灾场景
火灾场景2
二层候机区二层候机区处在机场指廊大空间内,同时和二层夹层餐厅之间的水平距离很短。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断二层候机区在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中无喷淋的公共场所的最大热释放速率为8.0MW的规定,假定火灾以快速火增长到8.0MW,以后持续以8.0MW的热释放率稳定燃烧。
火灾场景3
二层等待区二层等待区处在机场指廊大空间内,和一层夹层之间连通区域很接近。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断二层等待区在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中无喷淋的公共场所的最大热释放速率为8.0MW的规定,假定火灾以快速火增长到8.0MW,以后持续以8.0MW的热释放率稳定燃烧。一层夹层火灾场景
火灾场景4
一层夹层等待区一层夹层等待区处在机场指廊大空间内,同时和二层夹层餐厅之间的水平距离很短。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断一层夹层等待区在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中无喷淋的公共场所的最大热释放速率为8.0MW的规定,假定火灾以快速火增长到8.0MW,以后持续以8.0MW的热释放率稳定燃烧。一层火灾场景56
火灾场景5
一层行李房一层行李房在设计中考虑与一层行李提取大厅由防火门连接,同时由于行李较多,火灾危险性较大。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断一层行李房在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中有喷淋的超市、仓库的最大热释放速率为4.0MW的规定,假定火灾以快速火增长到4.0MW,以后持续以4.0MW的热释放率稳定燃烧。
火灾场景6
一层行李提取大厅一层行李提取大厅在设计中考虑与一层行李房由防火门连接,同时处在航站楼主楼大空间内,行李较多,火灾危险性较大。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断一层行李提取大厅在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中有喷淋的超市、仓库的最大热释放速率为4.0MW的规定,假定火灾以快速火增长到4.0MW,以后持续以4.0MW的热释放率稳定燃烧。地下一层火灾场景789
火灾场景7
地下一层员工餐厅地下一层员工餐厅由于火灾危险性较大,人员也较多。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断地下一层员工餐厅在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中有喷淋的公共场所的最大热释放速率为2.5MW的规定,而且本场景使用快速响应喷头,可减少40%,即1.5MW。
火灾场景8
地下一层空调机房地下一层空调机房防火分区过大,同时存在疏散宽度不足的问题。但由于该机房内人员较少,且熟悉建筑结构和疏散通道。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断地下一层空调机房在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中有喷淋的办公室、客房的最大热释放速率为1.5MW的规定,假定火灾以快速火增长到1.5MW,以后持续以1.5MW的热释放率稳定燃烧。
火灾场景9
地下一层商业地下一层商业由于火灾危险性较大,人员也较多。通过对本场景烟气运动以及人员疏散的模拟计算,从而判断地下一层商业在现有消防措施的条件下能否保证人员的安全疏散。参考《民用建筑防排烟技术规程》中有喷淋的超市、仓库的最大热释放速率为4.0MW的规定,而且本场景使用快速响应喷头,可减少40%,即2.4MW。T1航站楼二层火灾场景10
火灾场景10
T1二层等待区由于T1航站楼建成后要与T3航站楼连通,并入机场的大空间内。通过对本场景烟气运动的模拟计算,从而判断T1二层等待区在现有消防措施的条件下能否保证自身人员的安全疏散,不对T3航站楼造成影响。参考《民用建筑防排烟技术规程》中无喷淋的公共场所的最大热释放速率为8.0MW的规定,假定火灾以快速火增长到8.0MW,以后持续以8.0MW的热释放率稳定燃烧。火灾场景结果汇总序号名称位置火源功率可燃物增长速率1二层夹层餐厅二层夹层8.0座椅、杂物等失效火2二层候机区二层8.0座椅、杂物等失效火3二层等待区二层8.0座椅、杂物等失效火4夹层等待区一层夹层8.0座椅、杂物等失效火5一层行李房一层4.0行李、杂物等快速火6一层行李提取区一层4.0行李、杂物等快速火7地下一层餐厅地下一层1.5座椅、杂物等快速火8地下一层空调机房地下一层1.5设备、线路等快速火9地下一层商业地下一层2.4商品、杂物等快速火10T1二层等待区二层8.0座椅、杂物等失效火获得人员疏散完毕所用的时间tE
疏散设计分析
人员疏散分析准则根据《建设工程性能化消防设计与评估导则》第6.2.2条:RSET=talarm
+tresp+1.5taction探测报警时间人员反应时间疏散行动时间
不同报警系统时人员反应时间统计建筑物用途及特性人员反应时间(min)报警系统类型W1W2W3办公楼、商业或工业厂房、学校(居民处于清醒状态,对建筑物、报警系统和疏散措施熟悉)<13>4商店、展览馆、博物馆、休闲中心等(居民处于清醒状态,对建筑物、报警系统和疏散措施不熟悉)<23>6旅馆或寄宿学校(居民可能处于睡眠状态,但对建筑物、报警系统和疏散措施熟悉)<24>5旅馆、公寓(居民可能处于睡眠状态,对建筑物、报警系统和疏散措施不熟悉)<24>6医院、疗养院及其他社会公共机构(有相当数量的人员需要帮助)<35>8航站楼内的乘客处于清醒状态,故
tresp设为60s;航站楼内设有完善的火灾探测报警和监控系统,并配备有经过训练的保安人员,所以火灾探测或发现时间较短,talarm
设为60s;疏散行动时间由人员疏散软件SIMULEX模拟计算获得。
探测报警时间
地下一层疏散设施概况楼层疏散设施数量/个设施宽度/m疏散宽度/m总计/m地下一层疏散出口23.012.030.232.0疏散楼梯141.318.2
一层疏散设施概况楼层疏散设施数量/个设施宽度/m疏散宽度/m总计/m到达层疏散出口43.635.835.882.031.8
一层夹层疏散设施概况楼层疏散设施数量/个设施宽度/m疏散宽度/m总计/m到达层夹层登机桥301.854.070.9疏散楼梯131.316.9
二层疏散设施概况楼层疏散设施数量/个设施宽度/m疏散宽度/m总计/m出发层疏散出口23.67.250.8登机桥171.830.6疏散楼梯101.313.0
二层夹层疏散设施概况楼层疏散设施数量/个设施宽度/m疏散宽度/m总计/m出发层夹层疏散楼梯81.310.410.4
人员荷载确定杭州萧山机场航站楼合理的人员疏散评估建立在正确的人员荷载统计的基础之上,航站楼主要分为工作区和旅客区,两部分的人员荷载不尽相同,需要分别考虑。工作区的人员主要为机场工作人员和公安、边检人员,人员密度相对较低,且在这些功能区中的工作人员对航站楼的疏散通道相对熟悉,贵宾区和公务包机区人员密度同样较低,所以这些区域的火灾疏散危险性较小,人员荷载不作为重点考察对象,设为固定值即可。
人员荷载确定旅客区主要指送客厅、迎客厅、候机厅、行李提取厅等旅客大量集中的区域。这些区域人员荷载变化大,人员密度密集,在天气恶劣等情况下发生的旅客滞留问题将使人员密度进一步加大。对于这些区域的人员荷载的设定,以总体规划中关于高峰小时人数的预测值为设计依据,然后按统计到的最大人员密度,并结合杭州萧山国际机场航空业务量预测指标最终确定杭州萧山国际机场国际航站楼内各个区域的人员荷载。
人员荷载确定楼层人员载荷/人总计/人地下一层277217142到达层3551到达层夹层1971出发层7755出发层夹层1093对于其他一些没有提到的区域,将参考日本《避难安全检证法》中对人员载荷的规定进行取值。
人员疏散软件SIMULEX简介
二层夹层人员疏散动态分布图0S15S60S509S
二层人员疏散动态分布图0S15S60S503S
一层夹层人员疏散动态分布图0S15S60S246S
一层人员疏散动态分布图0S15S60S511S
地下一层人员疏散动态分布图0S15S60S436S
整体疏散时间计算结果考虑一层行李房和一层行李提取大厅之间设置和不设置防火门的两种情况,建议不设置防火门工况楼层疏散准备时间/s疏散运动时间/s所需疏散时间/s不设置防火门地下一层120436556到达层120511631到达层夹层120246366出发层120503623出发层夹层120509629设置防火门地下一层120396516到达层120565685到达层夹层120245365出发层120495615出发层夹层120514634获得达到危险状态的时间tH
烟气危害性分析
烟气控制系统性能化设计目标为人员疏散提供相对安全的区域,确保在疏散过程中不会受到火灾烟气的伤害;为消防救援提供可开展救援灭火的安全通道和区域;排除火灾产生的大量热量以减少对建筑结构的损伤;控制火灾燃烧和蔓延趋势,以免火灾扩大造成的财产损失。
安全判据能见度判断准则是烟气层能在人员疏散过程中保持在危险高度处能见度不低于10m烟气温度判断准则是烟气层能在人员疏散过程中保持在危险高度处烟气温度不超过50℃CO浓度判断准则是烟气层能在人员疏散过程中保持在危险高度处危险高度上浓度不超过500ppm
人员生命安全判断标准烟气层清晰高度:
H=1.6+0.1×h
式中H--最小清晰高度(m)
h--排烟空间的建筑净高度(m)一层取2.0m标高;一层夹层取6.0m标高;二层取11.5m标高;二层夹层取15.0m标高。
机场排烟系统设计地下共同沟的排烟系统与车库平时的通风系统合用。所选取的风机在300℃时可连续运行40分钟以上,并受消防控制中心控制。排烟系统按防火分区分别设置,防烟分区在防火分区内划分,分区面积一般不超过1000平方米。排烟量参照《汽车库、修车库、停车场设计防火规范
GB50067-97》按6次/h换气次数计算。
机场排烟系统设计二层出发层排烟采用侧墙电动或气动自然排烟,开窗面积约为排烟区的面积2%。排烟窗的开启受消防控制信号控制,设本地开启按钮并可远程消控中心开启。排烟窗利用控制信号复位自动关闭。出发层内的小舱室区域与出发层大空间采用防火卷帘进行防火分隔,从而形成多个小的防火单元。小舱室内全部严格按照规范设置火灾自动报警灭火系统和机械排烟系统。
烟气控制系统设计方法以国内外相关防火设计规范为依据进行烟气控制系统的初步设计,然后通过场模拟软件FDS对火灾发展过程及烟气控制过程进行数值模拟计算,验证初步设计所达到的烟气控制效果;FDS为美国NIST开发,通过数值方法求解N-S方程来分析燃烧过程中烟气和热传导的过程,是目前国内外通用的一种分析火灾危害性的软件。
FDS模型输入数据空间环境温度建筑内物品的燃烧特性类型灭火系统的影响障碍物的影响,例如挡烟垂壁模拟时间和网格划分(计算精确度)所要测量数据的类型及位置(数据采集)设计火灾
火灾场景1
二层夹层餐厅火源位置设计火灾火源位置出发层夹层餐厅火灾增长速率快速t2可燃物桌椅、杂物等最大热释放速率8.0MW排烟设置顶棚蓄烟备注夹层餐厅
大空间模型示意图指廊部分的模型主楼部分的模型一层夹层、二层和二层夹层上下连通,形成一个大空间,整体进行烟气模拟。一层到达大厅和二层出发大厅通过自动扶梯上下连通,形成一个大空间,整体进行烟气模拟。
网格划分方式为了提高FDS模型计算的准确性,同时又不过多的增加总网格数目,控制计算精度和计算机时,本报告采取多套网格的划分方式。火源附近网格划分不小于0.5m×0.5m×0.5m,其他区域不小于1.0m×1.0m×1.0m。
网格划分示意图
火灾场景1烟气模拟结果880s时15m标高处能见度云图1800s时15m标高处温度云图
火灾场景1烟气模拟结果烟气上升过程中卷吸大量空气,烟气被稀释,空间中的一氧化碳浓度下降。当能见度未降到10m或以下时,认为CO浓度也不会超过其安全判据临界值500ppm。烟粒子分布图
火灾场景1烟气模拟结果火灾场景一危险来临时间880s。火灾发生后,烟气受热驱动力作用向上运动,大空间二层的危险来临时间不会早于二层夹层。二层夹层人员疏散必需时间634s,二层人员疏散必需时间615s。在二层夹层人员可以安全疏散的前提下,二层的人员疏散不会受到影响。
火灾场景2
二层候机区火源位置设计火灾火源位置出发层候机区火灾增长速率快速t2可燃物桌椅、杂物等最大热释放速率8.0MW排烟设置顶棚蓄烟备注开放舱
火灾场景2烟气模拟结果758s时15m标高处能见度云图1800s时15m标高处温度云图火灾场景二危险来临时间为758s
火灾场景3
二层等待区火源位置设计火灾火源位置出发层等待区火灾增长速率快速t2可燃物桌椅、杂物等最大热释放速率8.0MW排烟设置顶棚蓄烟备注燃料岛
火灾场景3烟气模拟结果800s时15m标高处能见度云图1800s时15m标高处温度云图火灾场景三危险来临时间为800s
火灾场景4
一层夹层等待区火源位置设计火灾火源位置到达夹层等待区火灾增长速率快速t2可燃物桌椅、杂物等最大热释放速率8.0MW排烟设置顶棚蓄烟备注喷淋失效
火灾场景4烟气模拟结果890s时15m标高处能见度云图1800s时15m标高处温度云图火灾场景四危险来临时间为890s
火灾场景5
一层行李房火源位置机械排烟口设计火灾火源位置到达层行李提取房火灾增长速率快速t2灭火系统自动喷水灭火系统:快速响应喷头可燃物行李、杂物等最大热释放速率4.0MW排烟设置机械排烟
46800m3/h
火灾场景5烟气模拟结果636s时2.5m标高处能见度云图1800s时2.5m标高处温度云图火灾场景五危险来临时间为636s
火灾场景6
一层行李提取大厅火源位置机械排烟口火源位置到达层行李提取大厅火灾增长速率快速t2灭火系统自动喷水灭火系统:快速响应喷头可燃物行李、杂物等最大热释放速率4.0MW排烟设置机械排烟
106000m3/h
火灾场景6烟气模拟结果1800s时2m标高处能见度云图1800s时2m标高处温度云图
火灾场景6烟气模拟结果1800s时二层2.5m高度处能见度云图1800s时二层2.5m高度处温度云图火灾场景六危险来临时间大于1800s
火灾场景7
地下一层员工餐厅火源位置机械排烟设计火灾火源位置地下层员工餐厅火灾增长速率快速t2灭火系统自动喷水灭火系统:快速响应喷头可燃物桌椅、杂物等最大热释放速率1.5MW排烟设置机械排烟
40000m3/h
火灾场景7烟气模拟结果1800s时2m标高处能见度云图1112s时2m标高处温度云图火灾场景七危险来临时间为1112s
火灾场景8
地下一层空调机房火源位置设计火灾火源位置地下一层空调机房火灾增长速率快速t2灭火系统自动喷水灭火系统:可燃物设备、线路等最大热释放速率1.5MW
火灾场景8烟气模拟结果256s时2m标高处能见度云图1460s时2m标高处CO浓度云图火灾场景八危险来临时间为256s
火灾场景9
地下一层商业火源位置机械排烟口设计火灾火源位置地下一层商业区火灾增长速率快速t2灭火系统自动喷水灭火系统:快速响应喷头可燃物商品、杂物等最大热释放速率2.4MW排烟设置机械排烟30000m3/h
火灾场景9烟气模拟结果842s时2m标高处能见度云图1322s时2m标高处温度云图火灾场景九危险来临时间为842s
火灾场景10
T1二层等待区火源位置设计火灾火源位置T1航站楼出发层等地区火灾增长速率快速t2可燃物行李、座椅等最大热释放速率8.0MW排烟设置顶棚蓄烟模拟时间1800s
火灾场景10烟气模拟结果1800s时2.5m高度处能见度云图1800s时2.5m高度处温度云图火灾场景十危险来临时间大于1800s烟气结果与疏散结果对比(1)场景编号火灾位置火源功率MW危险来临时间(s)人员疏散完毕时间(s)是否安全1二层夹层餐厅(夹层餐厅)8.0880(出发夹层)634是1800(出发层)615是2二层候机区(开放舱)8.0758(出发夹层)634是1800(出发层)615是3二层等待区(燃料岛)8.0800(出发夹层)634是1660(出发层)615是4一层夹层等待区(水喷淋失效)8.0890(出发夹层)634是1800(出发层)615是1800(到达夹层)365是烟气结果与疏散结果对比(2)场景编号火灾位置火源功率MW危险来临时间(s)人员疏散完毕时间(s)是否安全5一层行李房4.0636300是6一层行李提取大厅4.0>1800(出发层2.0m)615是>1800(到达层2.5m)685是7地下一层员工餐厅1.51112516是8地下一层空调机房1.5256170是9地下一层商业2.4842516是10T1航站楼二层等待区8.0>1800是顶棚钢结构保护分析顶棚屋面钢结构采用的是三角形管桁架结构,局部的温度升高可能会导致结构的不稳定性,当钢材温度超过300℃时,钢材的屈服强度与弹性模量会急剧下降,因此选取300℃作为钢材的破坏温度。顶棚钢结构保护分析二层出发层为大空间结构,发生火灾时烟气很快到达屋顶,并继续向四周顶棚更高的位置扩散,蔓延空间很大,很难在火源正上方形成辐射热量很强的热烟气层,因此火源正上方处温度很难达到一个较高的值。在模拟过程中考虑的是顶棚蓄烟,但实际火灾过程中会开启顶棚侧面的自然排烟口进行自然排烟,烟气层的温度应该会更低一些。实际运行过程中,消防设施全部失效的概率较小,且二层候机大厅可燃物较少,一般不会发生8MW的大火,即可能发生的火灾对屋顶各个部位的钢结构威胁不会很大。火焰热辐射流模型示意图支撑钢柱保护分析利用Modak的火焰热辐射计算方法,把火焰模拟成位于火焰中心的一个点源。点源模型假设辐射能量是在火源中心位置释放出来的。辐射热流值可用如下公式表示:辐射热流值火焰中心到辐射边界的半径热辐射分数(低发烟率取0.15,高发烟率取0.6)火源热释放速率经计算可得,需在距地面8m以下的钢柱上进行保护,满足所需的防火要求。燃料岛分析大空间场所内,可能会设置若干移动的或固定的售货亭和商务办公区,需要采用“燃料岛”概念来保护,即把它们当成一个个孤立的燃料区。燃料岛之间难以采用常规的防火分隔方式进行防火分隔,有必要在燃料岛之间设置安全间距。对燃料岛的火灾荷载的控制和保护是必要的。燃料岛的装修材料应尽量选用不燃或难燃材料,杜绝危险品的引入与陈放。燃料岛分析基于保守考虑,对燃料岛形式评估时,假定其整个区域处于轰然状态,其火源功率可以通过面积与单位面积热释放速率来进行计算。燃料岛形式的商业区域时,最大的允许面积为16m2。建筑用途热释放速率(KW/m2)零售商店500办公室250“舱”概念分析“舱”由坚实的顶棚构成,覆盖在整个火灾载荷高的区域之上,如零售区和办公区。可以将局部机械排烟系统、自动喷淋系统、局部防火分隔结合起来,将消防措施集中于火灾概率较大的区域,确保火灾影响局部化。这样无需为限制火灾和烟气的蔓延对大空间进行物理分隔,从而保证了人员的自由流通和运营的连续性。开放舱除了要求顶部形成排烟罩外,并不要求四周有防火的隔墙。封闭舱可能四周全是封闭的或由一边敞开,敞开的一边在探测到火警时自动关闭。“舱”概念分析开放舱:大空间内大于16m2且小于等于300m2的商店、餐饮等商业用房应设耐火极限不低于1小时的顶板;与大空间相通侧可不采取防火分隔措施;且应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统以及其他必要的消防设施。封闭舱:大空间内超过300m2的商店、餐饮等商业用房应设耐火极限不低于1小时的顶板,其房间应采用耐火极限不低于1小时不燃烧体隔墙与其他部位进行分隔,开口部位应设置防火卷帘或不低于乙级的防火门、窗;且应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统以及其他必要的消防设施。防火隔离带分析防火隔离带是在不同的功能大厅之间设置一定宽度的区域,该区域内严格不设置任何可燃物,并通过辐射模型来计算隔离带需要的有效宽度以保证火灾时一侧的火焰不会辐射蔓延至另外一侧。该概念一般用在高大空间内,通过设置防火隔离带可以避免按照规范设置防火墙等物理措施,而后者严重影响交通枢纽的交通功能和建筑效果。商铺间安全距离的设计,主要从火源对相邻商铺的热辐射角度来考虑。燃料岛、开放舱之间应设置防火分隔或距离7m以上。根据模拟计算结果进行分析
结论与建议主要结论根据萧山机场航站楼的自身结构功能特点,同时考虑了现有消防设施的有效性,共设置了十个火灾场景,并确定了其火源功率。疏散时间确定:利用SIMULEX软件对萧山机场航站楼进行整体疏散模拟计算分析,考虑了120s人员准备时间,并考虑了1.5倍的安全系数,得到各层各防火分区的疏散时间。烟气危险性分析:运用场模拟软件FDS对设定的火灾场景进行烟气危害分析,得到了各个火灾场景的危险来临时间。烟气结果与疏散结果对比(1)场景编号火灾位置火源功率MW危险来临时间(s)人员疏散完毕时间(s)是否安全1二层夹层餐厅(夹层餐厅)8.0880(出发夹层)634是1800(出发层)615是2二层候机区(开放舱)8.0758(出发夹层)634是1800(出发层)615是3二层等待区(燃料岛)8.0800(出发夹层)634是1660(出发层)615是4一层夹层等待区(水喷淋失效)8.0890(出发夹层)634是1800(出发层)615是1800(到达夹层)365是烟气结果与疏散结果对比(2)场景编号火灾位置火源功率MW危险来临时间(s)人员疏散完毕时间(s)是否安全5一层行李房4.0636300是6一层行李提取大厅4.0>1800(出发层2.0m)615是>1800(到达层2.5m)685是7地下一层员工餐厅1.51112516是8地下一层空调机房1.5256170是9地下一层商业2.4842516是10T1航站楼二层等待区8.0>1800是主要结论大空间内小于等于16m2的商业服务点可不采取分隔措施,但应控制可燃物和火源,商业服务点之间应采取防火分隔措施或间距不小于7m。即采用“燃料岛”的商业形式。同时按照杭州萧山国际机场T2航站楼的报告,当“燃料岛”面积小于等于10m2时,间距应不小于6m。大空间内大于16m2且小于等于300m2的商业用房应设耐火极限不低于1小时的顶板;与大空间相通侧可不采取防火分隔措施;应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统以及其他必要的消防设施,商业用房之间应采取防火分隔措施或间距不小于7m。即采用“开放舱”的商业形式。主要结论大空间内超过300m2的商业用房应设耐火极限不低于1小时顶板,房间应采用耐火极限不低于1小时不燃烧体隔墙进行分隔,开口部位应设置防火卷帘或不低于乙级的防火门、窗;应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统以及其他必要消防设施。即采用“封闭舱”的商业形式。针对大空间内的一些机电房、附属用房等,可使用“防火分隔单元”的概念。应设耐火极限不低于2小时的顶板;其房间应采用耐火极限不低于2小时不燃烧体隔墙进行分隔,开口部位应设置防火卷帘或不低于乙级的防火门、窗;应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统以及其他必要消防设施,面积应控制在2000m2以内。主要结论二层出发层顶棚采取2%面积
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