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汽車坡道出入口設置防火卷簾門的利弊分析

发布时间:2019-03-13 01:51:38 浏覽次數:

  地下車庫汽車坡道的出入口是否需要設置防火卷簾門這一問題,學者們還存在著不同的見解。針對這一問題,本文對地下汽車庫進行了火災危險性分析,指出了地下汽車庫坡道出入口設置防火卷簾門的利與弊,並采用FDS軟件和Pathfinder軟件建立仿真模型,設定具有汽車坡道的防火分區發生火災時,坡道出入口是否設置防火卷簾門等情況的火災場景。模擬結果顯示,借助汽車坡道更有利于人員的安全疏散。對已在汽車坡道口設置防火卷簾門的,提出了改進方案和加強措施。

  在我国社会经济快速发展过程中,汽车的使用 越来越普及,根据相关数据显示,汽车中有超过一 半都属于私家车。为解决城市停车难点的问题,人 们开始逐渐在高层建筑、大型公共建筑、居民小区 等民用建筑物等地下部分修建了汽车库。这类汽车 库有节约建筑用地,管理集中等优势,但是也会由 于缺少自然光和自然通风、可燃物种类多、人员疏 散困难等因素形成重大火灾。在我国民用建筑地下 汽车库的消防设计中有一个概念一直影响着设计者 的思路,那就是一旦发生火灾只保人,不救车。因 此,出现了这样一个问题:地下车库汽车出入口到 底应不应设置防火卷帘门。

  1 地下汽车库的火灾危险性分析 与地面建筑相比,大型地下汽车库具有一定的特 殊性。地下汽车库通常附属于高层建筑、大型公共建 筑、居民小区等民用建筑以下,发生火灾后极不利于 人员疏散和火灾扑救。因此,我们应高度重视地下汽 车库的防火设计,做到有的放矢地,最大限度保护财 产损失和减少人员伤亡。

  1.1 火灾类型多 汽车火灾不同于单一物质火灾,汽车的内饰、坐 垫等装饰物大多采用合成材料,以聚氨酯类为主,此 类物质燃烧迅速,可造成固体物质A类火灾。汽车燃料 多以柴油、汽油等易燃液体为主,而汽油闪点较低, 一般为-50℃~-20°,燃点仅比闪点高3℃-6°属于甲类易燃液体,若汽车油箱泄漏,燃料气体会迅速蔓 延,在故障情况下打火,很有可能因燃气体造成火灾 或爆炸。因此,也容易发生B类火灾和C类火灾。

  1.2 通风条件差 地下汽车库占地面积大,自然排烟口数量少, 内部空间相对密闭。发生火灾时,大量物质在燃烧的 情况下得不到充足的空气,导致阴燃时间较长,高温 浓烟会迅速充满整个空间,其温度通常会攀升到800 ~900℃,而机械排烟设施的防火阀在环境温度达到 280℃时就会自动关闭。因此,大量的烟气无法排除, 极易造成大面积火场失控。

  1.3 人员疏散难 与地上建筑不同,地下汽车发生火灾时的高温毒 烟与人员疏散方向相同,烟气的流动速度会远远超过 人员的疏散速度。当联动切除非消防电源后,平时只 靠电光源照明的内部空间可视度就会大大降低,这就 给人员的逃生和施救造成了一定的障碍。

  2 防火卷帘门的概述

  2.1 防火卷帘门的内涵 防火卷帘门是一种适用于建筑物较大洞口处的 防火、隔热设施,防火卷帘门广泛应用于工业与民用 建筑的防火隔断区,能有效地阻止火势蔓延。在通常 情况下,卷帘门并不开启,以此来确保不占据空间、 不影响建筑的使用功能,当发生火灾时,则通过联动 装置来下放卷帘门,确保烟气和火势控制在一定范围 内,避免火灾影响到其它区域。

  2.2 国家消防技术规范中关于防火卷帘的有关规定 《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)中明 确提出,防火分区之间应采用防火墙分隔。当采用防 火墙确有困难时,可采用防火卷帘等防火分隔设施 分隔。《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 (GB50067—2014)第5.3.3条规:坡道的出入口应采 用水幕,防火卷帘或设置甲级防火门等措施与停车区 隔开。但当汽车库和汽车坡道上均设有自动灭火系统 时,可不受此限。

  3 地下汽车库坡道出入口设置防火卷帘门的 利弊分析

  3.1 地下汽车库坡道出入口设置防火卷帘门的优势 在现代高层建筑中,必然要安装防火卷帘门来提 高火灾防护,其一方面拥有普通门所具有的功能,另 一方面还具有防火、隔烟、避免火灾影响其他地区等 功能,在人流量较大的地区得到了广泛运用。 在地下车库汽车坡道出入口安装防火卷帘存在一 定的合理性,根据相关规定,若该地区发生火灾,通 过防火卷帘可以有效隔开坡道以及停车区,避免相邻 建筑受到火灾影响,有效地起到了防火、隔烟功能。 在寒冷地区,汽车库环境温度往往会降到0℃以下,消 防给水灭火系统若得不到有效的保温,将会丧失灭火 功能。不仅如此,在低温状态给汽车启动点火也带来 了困难。因此,该处设置防火卷帘门也起到了防寒、 防冻甚至防盗的作用等。

  3.2 地下汽车库坡道出入口设置防火卷帘门的弊端 汽车坡道存在自己的特点,因此,安装防火卷帘 门也会衍生出很多问题:

  (1)对火灾时的人员疏散产生影响。若发生火灾, 卷帘门会在火灾报警控制设备的联动下会自动降落封 闭出入口。在这种情况下,停车库中的所有车辆都处 于火灾中,无法得到救援。其原因在于,现阶段,针 对汽车库的防火主要是确保人员安全,但是,车库内 停放着密集的车辆,其中一辆起火后,猛烈的火势会 迅速向周围车辆蔓延,极易引起链式反应,更可能因 为整个汽车库的爆炸导致上层建筑的崩塌,因此,火 灾事故酿成的后果也是十分惨重的。

  (2)《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 (GB50067—2014)第6.0.1条规定:汽车库等地区需要 分别设置人员安全出口以及汽车疏散出口。第6.0.6条 规定:汽车室内最远工作地点至楼梯间的距离不应超 过45m,当设置自动喷水灭火系统时,其距离不应超过 60m。但在火灾过程中,人们常常会选择最熟悉的出入 口逃生,若卷帘门封闭该出口,这会在逃生人员心中 造成巨大的恐慌,同时也失去了汽车疏散和灭火进攻 的重要通道。

  (3)《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 (GB50067—2014)第8.2.10条指出:“汽车库内无 直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区,当设置机 械排烟系统时,应同时设置进风系统,且送风量不宜 小于排烟量的50%”。一般情况下,地下车库中设有 汽车疏散出口的那个防火分区就已具备了自然补风条 件。然而,若在地下车库坡道入口处设置防火卷帘 门,当火灾发生时,防火卷帘门的联动下降会将防火 分区的自然补风通道堵死,一旦机械补风系统没有第 一时间开启,且排烟车无法进入补风通道及时排烟, 将失去最佳的补救措施。

  (4)当建筑物发生火灾以后,宽敞的疏散口会给人员疏散和财产抢救带来更多的便利。地下汽车库火 灾时所产生的高温有毒气体和浓烟的流动状态是复杂 和随机不定的,这将大大降低事故照明灯具的作用, 对快速准确的确定起火点带来不利的影响,一旦火势 得不到最快的控制,会造成楼板和墙壁的破裂,钢骨 支架弯曲,火焰和烟气通过楼梯口和风道窜入地上建 筑,形成立体型火势。

  4 实证分析

  4.1 案例介绍 以某大型会展中心地下车库为例进行分析,该会 展中心地下车库位于地下一层,建筑面积60000m2 , 设置车位13000个,设有30部防烟楼梯间,每个防烟楼 梯疏散宽度为大于1.5m。汽车库最远点至楼梯间的距 离小于60m。地下一层汽车库疏散出口有4个,汽车疏 散坡道宽度为7m。模拟分析对象为车库的一个防火分 区,该防火分区建筑面积为3997m2 ,拥有车位70个, 设有2个防烟楼梯间,一个汽车出口坡道。

  4.2 模拟场景设置 本案例主要考虑人员疏散的计算,因此,并未考 虑所有的火灾场景。共模拟两个火源位置,设置2个火 灾场景,具体火灾场景设置见表1。火灾增长系数设定 为0.0468kw/s2 ,设定自动灭火系统和排烟系统均有效, 灭火系统启动后火源功率不再变化,火源功率设为 2.0MW。疏散模拟针对火灾场景进行设置,考虑是否 堵塞楼梯、是否采用汽车坡道进行疏散等情况,疏散 人数保守设定为360人,具体场景设置见表2。

汽車坡道出入口設置防火卷簾門的利弊分析

  火灾模拟采用FDS,疏散模拟采用FDS模型和 Pathfinder模型分别见图1和图2。

汽車坡道出入口設置防火卷簾門的利弊分析

  4.3 模拟结果及分析 因本论文主要讨论人员疏散,各场景人员疏散曲 线图见图3~图6,具体模拟结果见表3。从模拟结果可 知,对于火灾场景A,采用汽车坡道疏散时,人员必须 疏散时间比比不采用汽车坡道疏散要少116s,对于火 灾场景B,采用汽车坡道疏散时,人员必须疏散时间比 比不采用汽车坡道疏散要少73s,可见采用汽车坡道辅 助疏散可较大幅度减少疏散时间。但需要说明的是汽 车坡道是针对整个地下车库设置的,而不是针对每个 防火分区设置的,因此,仅具有汽车坡道的防火分区 在发生火灾才可减少疏散时间。

汽車坡道出入口設置防火卷簾門的利弊分析

汽車坡道出入口設置防火卷簾門的利弊分析

  邻建筑物时,为避免火灾对这些建筑物产生热辐射影响,可设置水幕系统,一方面可以阻止火势蔓延到相 邻建筑,另一方面提高了地下区域的能见度,确保了 车辆和人员的及时疏散。 (2)在出入口设置火灾警报装置,当地下汽车 库任一防火分区发生火灾时,可通过联动系统发出警 报,防止室外人员误入着火区域。 (3)当具有汽车坡道的防火分区在发生火灾时, 坡道出入口处的防火卷帘门的控制方式可改为手动控 制和消防控制室的报警主机远程启动控制。既保证了 设置卷帘门的安全性,又能及时、合理地利用坡道出 入口进行人员疏散、灭火救援等工作。 ( 4 ) 《 火灾自动报警系统设计规范 》 (GB50116—2013)已将用户信息传输装置系统设备设 置的内容中,要积极推广使用信息传输装置,使得建 筑内消防设施及重点部位的状态信息得到有效的实时 监测,确保各类消防设施正常运行,有效遏制地下汽 车库的火灾发生。