通过性能化防火设计思路解决家庭式宾馆的先天性火灾隐患问题

摘要：随着经济的发展，现在大量小型人员密集场所藏身于老式居民楼，城镇居民自建住宅和老式办公楼内，无法满足《建筑设计防火规范》要求的情况下，如何利用性能化防火思路，从消除火灾隐患为目的，确保场所内建筑结构、消防设施能够满足人员疏散疏散、排烟、给水等方面的要求，切实降低该类场所每百起火灾亡人率居高不下的态势，确保火灾形势的稳定。

关键词：消防；性能化防火设计；火灾隐患

中图分类号：TU892

文献标识码：B

文章编号：1008-0422（2013）04-0129-01

1.引言

在实际工作中发现，大部分的小型场所由于内部结构问题，无法满足《建筑设计防火规范》中关于疏散、排烟、给水等方面的要求，同时由于此类先天性火灾隐患的影响，造此类场所火灾事故中的亡人比例居高不下，比如：福建长乐拉丁酒吧火灾，酒吧建筑面积198m2，却死亡15人；辽宁阜新艺苑歌舞厅火灾，舞厅建筑面积253m2，更是造成233人死亡，虽然近年来不断整治此类场所，但各级消防部门仍然深受此类火灾的困扰。本文以一典型家庭式旅馆为例，通过性能化防火设计思路，以期为解决小场所先天性火灾隐患提供另一观点。本文根据英国标准学会组织的“消防安全工程学原理在建筑防火设计中的应用指南”

（BSDD 240）进行性能化防火设计。

2.性能化防火设计的概念

所谓性能化防火设计，是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，是针对特定建筑对象确立消防安全目标，提出消防安全问题的解决方案，并采用被广泛认可或验证为可靠的分析工具和方法，对方案设计在建筑对象中的火灾场景进行确定性和随机性定量分析，以判断不同解决方案所体现的消防安全性能是否满足消防安全目标，从而得到最优化的防火设计方案，为建筑结构提供最合理的防火保护。它是传统消防设计方法的一种替代办法，描述能够达到某种规定性能水平的设计。

3.初步设计

3.1确定建筑（设计对象）的特点

建筑使用性质：宾馆，建筑面积：650m2，建筑层数：5层，建筑高度：17m，无火灾自动报普系统、无自动喷水灭火系统、无封闭楼梯间，楼梯间无自然排烟窗口。此建筑为家庭式旅馆的常见设计。

3.2确定消防安全总体目标

该宾馆五层某房间发生火灾，二至五层的住客和工作人员仍能通过疏散通道，疏散到安全地点。

3.3将定性的消防安全目标转化为定量的性能化判据

3.3.1人员疏散情况的影响因素

3.3.1.1烟气进入疏散通道达到的人所能忍受的烟气浓度极限而无法疏散；有毒气体浓度判据以CO浓度达到0.25%就将会对人构成威胁。

3.3.1.2火灾对疏散通道产生热辐射达的人所能忍受热辐射的极限而无法疏散；当人体接受的热辐射通量超过0125 WPcm2时将会造成严重灼伤。在火灾中，当上层烟气层的温度高于180℃时，它对人体的辐射危害将达到这个程度，通过FDS5.0进行模拟，在起火后200s左右烟气层降到2m的高度附近，烟气层温度最高在180℃左右，10min后烟气基本降到地面高度，这个场景的可用逃生时间为200s。

3.3.1.3建筑内发生轰然，人员无法疏散。采用（BSDD 240）推荐的方法来预测轰燃可能发生的时间。T=（（起火房间总面积×7.8+开口面积×开口高度×378）/0.047）0.5=111（s）

综合考虑以上3种判据，其中任何一个判据达到危险状态就认为火灾达到危险状态。

3.3.2安全疏散时间

在发生火灾的紧急情况下，人员的安全疏散时间（Te）包括火灾探测时间（Ta），人员反应时间（Tr）和人员运动时间（Tm）：Te=Ta+Tr+aTm（式中：a——保险系数，本研究取1.5），由于该建筑无火灾探测系统，本文将火灾的探测时间为3min。人员反应时间Tr的计算参照国内外的统计数据：当采用消防广播作为语音现场指挥时，Tr4min。考虑到本文讨论的建筑无消防广播、瞽铃等设施，保守起见，本文按人员反应时间为6min取值。人员运动时间通过火灾疏散模拟软件计算得到。该建筑内部共有床位35张，测算出疏散人数为35（住客）+4（工作人员）=39人，通过FDS5.0计算，人员的运动时间为44s。因此，人员在满员情况下从五层最远点安全疏散时间为Te=Te=Ta+Tr+aTm=180+360+1.5×44=606（s）

4.评估

以人员在满员情况下从五层最远点安全疏散时间606s为人员实现安全疏散的临界点，从影响人员疏散情况的3种情况以及人员的安全疏散时间中的火灾探测时间和人员反应时间进行设计，满足人员安全疏散的时间要求。在下面笔者将分为5个子项进行讨论：

4.1烟气进入疏散通道达的人所能忍受的烟气浓度极限而无法疏散：由于建筑内部装修材料的不同，无法有效计算烟气中有毒气体浓度，因此在此建议房间内不应使用B1级以下装修材料，疏散通道内必须使用排烟设施。

4.2火灾对疏散通道产生热辐射达到人所能忍受热辐射的极限而无法疏散：因为影响热辐射因素主要为房屋建筑材料的使用，因此在此建议客房门应使用木质防火门，同时建筑内部不能使用非实心砖等建筑材料。根据FDS软件模拟，在此情况下，热辐射达到人体无法忍受稳定的时间将增加100s，故内部人员将有300s的疏散时间

4.3建筑内发生轰然，人员无法疏散：建筑内发生轰然的条件是燃烧前期氧气供给不足，燃烧进行的初期时大量氧气进入室内，造成轰然的发生，因此在此建议客房内不应使用特种玻璃，只可使用普通玻璃，以确保火灾发生初期玻璃能及时达到脆化程度，同时将客房门采用密闭措施，隔绝与疏散通道的烟气流动。

4.4火灾探测时间：可通过设置火灾探测系统降低火灾探测时间，在公式中可得出，参照国内外的统计数据当采用火灾探测系统人员的安全疏散时间将降至256s。

4.5人员反应时间：可通过设置消防广播或警铃等设施降低人员反应时间，在公式中可得出，当采用消防广播作为语音现场指挥时，根据计算人员的安全疏散时间后时间将降至426s，当采用普铃时根据计算人员的安全疏散时间后时间将降至546s，若同时采用消防广播和火灾探测系统时，人员的安全疏散时间将降至256s。

5.结语

由此可见，在不设置火灾探测系统和消防广播或警铃等设施时，建筑层数达到五层是无法实现安全疏散的目标。由于家庭式旅馆的特殊性。为了实现火灾发生时火灾规模在控制下的目标，建议在疏散通道和楼梯间内使用A级装饰材料，房间内使用B1级以上装饰材料，以有效减轻建筑内火灾核载，客房门应使用木质防火门，同时建筑内部不能使用非实心砖等建筑材料。且必须采用火灾探测系统、消防广播或警铃等任意一种设施。

参考文献：

[1]BRITISH STANDARD，消防安全工程学原理在建筑防火设计中的应用指南BSDD240[M]，British：British Standard Institution，1997，Part 1：guide to theapplication of fire safety engineering principles.

[2]杜兰萍，等，建筑物火灾蔓延风险的量化分析[J]，消防科学与技术，1999（11）.