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大跨度建筑小火变巨灾的原因浅析及对策探讨

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(二)监管不到位

1、在防火监督检查曝光的诸多火灾隐患中,从未检查并发现排烟问题,自然排烟不落实早已成为防火监督管理的盲区,这是建筑物小火酿成巨灾的重要原因。

2、以防为主,防消结合的消防工作方针,首先在消防局领导机关内部脱节。凡典型的重特大火灾,都能暴露装备、水源、灭火技术应用,防火技术、防火管理、规范的适应性等诸多问题,公安部消防局每年召开的重特大典型火灾研讨会,防火处从未参加,从恶性火灾中暴露的各类防火技术和管理问题,防火部门无从掌握,而战训处反映防火问题,误以为是灭不了火还想拆防火处的台。就是战训、防火共同调研一个现场、防火处只注重火灾发生的原因调查,未能从防火技术上分析火势发展并酿成巨灾的相关要素,防火、灭火各有各的心态,工作互不协调沟通,防消结合首先在领导机关内部脱节,规范缺失的诸多问题长期未能认识一致并加以改进,从而导致同类型恶性巨灾近二十年来接二连三的重复发生。

3、《建规》参编单位结构不合理,起草人员知识结构不完善。GB50016-2006建筑设计防火规范参编单位中,消防科学研究所2家设计院8家企业公司5家消防总队3家,直接从事防火灭火工作的总队只占六分之一,主次不分,更不能容忍的是居然没有一个灭火工程师和火调工程师参加,参编人员知识结构不完善是《建规》存在诸多问题的主要原因。

4、在技术上负有领导责任的部门中,没有明确规范修订的责任主体

美欧、日本等国凡发生典型的重特大火灾,都有专门的调查委员会,全面总结防火灭火问题,一旦发现规范存在缺失,立即修订并执行。总工程师是一个单位技术上的行政领导,理应对防火、灭火技术问题负总责,而现在的消防局总工程师只是防火总工程师,没有带兵打仗的实践和经历,除了知识结构缺失外,也没有从防火技术上与时俱进,又听不进不同意见和基层呼声,许多规范与技术标准严重滞后,常常用很不严谨的行政规章来代替规范和技术标准,建筑物外墙保温材料火灾教训是最有力的证据。

作为《建规》主编单位的天津消防科学研究所、作为规范牵头单位的消防局规范处、作为对防火管理负主责的防火处,理应在消防局总工程师的牵头下,协调战训处、装备处;全面的调查总结重特大典型火灾案例,从系统和技术上分析酿成巨灾的相关因素,但都没有这样做,消防局只派火调专家就完事了,在技术上负有责任的防火工作领导,灭火专业不熟、知识结构不完善,与时俱进意识差、防消严重脱节、责任主体不明确,致使《建规》存在的诸多问题,灭火部门明明白白、防火部门不以为然,直接造成规范一定,十多年不动的不正常局面。

四、对策措施

对于大跨度建筑恶性火灾防范,要从根本上(即技术措施方面)加大立法、执法力度。

(一)单层大跨度钢结构加钢构件建筑

1、强制设置屋顶自然排烟系统,排烟开口面积不小于20%。第一,自熔式自然排烟窗,自熔温度为120℃,共形式有带状和点状两种:第一,按短边连续设置自熔式自然排烟窗投资成本低、施工方便、无需动力、节约能源,且排烟效果最佳,是绝对可以信赖的。如江苏民营企业生产的,在自熔的材料带上设置锅盖大小的118℃烟热自动泄排窗,随着升温变化而逐步打开,十分有利于燃烧的控制,人员的疏散,扑救人员的内攻。第二 ,凸出屋面1.5米左右的联动玻璃排烟窗,按短边设置,玻璃材质为钢化玻璃(防止炸裂时成飞行尖刀伤及内部人员),分上下两层开启,上层向内、下层向外,开启角度为20°~30°,同烟雾报警联动,十分有利于火灾情况下烟热的排出,上海一些工业开发区内,欧洲的一些国家,即使是丁戊类厂房,都是这种自然排烟模式,同自熔式排烟窗相比较效果一样,但投资成本较高。

2、严格控制短边长度和出入口间距,保证最不利点疏散距离小于40米。短边长度不大于60米,出入口间距不大于40米,如为了提高土地使用效率,或确因特殊工艺需求增加短边长度时 ,则可通过缩小出入口间距的方法,按勾股定理计算,将最不利点人员安全疏散距离控制在40米之内。

3、在出入口之间设置通向屋顶的固定铁梯,以利于消防员登高实施侦察、破拆、射水作业。

4、垂直设置口径65mm半固定供水管路接口,间距为40米,以利于消防员登高冷却等射水作业、争取灭火时间、降低水带下滑所造成的各种风险。

5、出入口大门必须手动向外开启,锁具和大门的固定踏销应设置于外部、以利于消防员破拆进攻,严禁使用卷帘门。

6、在土地资源条件许可的情况下,建筑物的长边设置避免同常年主导风向平行,以防止火灾情况下加速火势蔓延。        

(二)单层大跨度钢混结构建筑

1、强制设置以屋顶为主的自然排烟系统。

1)在屋顶设置凸出屋面的联动排烟玻璃窗,其形式可分为正方体状或矩形状两种;

2)联动排烟玻璃窗分上下两层,联动开启时,上窗的下边向内20°~30°,下窗的上边向外20°~30°,以形成有效的烟热泄流通道,玻璃应为钢化玻璃;

3)联动排烟窗屋顶的开口面积不小于屋顶面积的10%,正方体状可以均匀布局、但不准位于安全疏散通道上部;只能位于堆垛区、货架区、生产流水线区上部,矩形状按短边均匀布局;美欧等发达国家在上海工业区内的钢混结构大跨度厂房,都是此种自然排烟方式。

2、强制设置以侧向为副的联动排烟窗。

1)联动排烟窗开口面积按占地面积的10-16%之间;

2)联动排烟窗还应增加手动开启功能;

3)联动排烟窗只准位于物流区域,尤其不准位于疏散走道末端部位;

4)联动排烟窗周边作红色标记,以彰显其排烟窗功能,玻璃上应设置“排烟窗不得遮挡”等警示语言;

3、疏散走道末端靠墙体部位必须设置可手动开启的玻璃窗。

4、《建规》应明确窗扇同墙体总面积的比例。

1)除冷库、血液制品研究等特殊功能需求外,建筑墙体都必须设置联动排烟窗、手动排烟窗、固定窗。

2)根据排烟功能需要,窗扇面积与墙体面积应根据不同地域特点确定合适比例

3)不允许设计无窗墙体或只在楼梯间设计窗扇

5、强化窗扇的消防安全管理。

1)不准人为的用砖块或装饰材料封死;

2)不准用货物或货架堵死;

3)外墙不准用广告牌、广告条幅、广告灯箱、其他艺术造型等堵死。

(三)多层和高层大空间建筑

1、坚持以中庭垂直自然排烟为主,侧窗联动排烟为副。建筑设计受土地资源条件限制,当长边与短边相等,且层面积超出5000m²时,必须设计中庭。中庭顶部排烟开口面积不小于中庭占地面积的20%,排烟玻璃窗同烟雾报警联动开启,开启方式可平移或向上90°全开启式,材质应使用钢化玻璃,这种大体量建筑,人员安全疏散任务重,灭火进攻难度大,坚持垂直自然排烟,烟热流向中间向上升腾,人员向周边楼梯疏散,消防员从周边向内进入,都不会同烟热发生冲撞,绝对可以保证人员的安全疏散,提高灭火有效性,降低扑救人员受伤害的风险。侧窗联动排烟可降低烟热流径距离过长而影响人员的安全疏散,应在物流区域外墙合理布置,联动排烟窗开口面积按火灾荷载分10%12%14%16%四档;联动排烟窗四周必须喷刷红色永久性标记和严禁遮、堵、挡、封等警示性语言,以彰显其排烟功能,排烟窗的开启方式直接关系到排烟效果,单窗排烟应采用向外旋转或向下平移90°,上下窗设计(上窗的下边向内20°~30°、下窗的上边向外20°~30°)。德国人设计的上海新国际博览中心就是此种排烟方式。

2、难以设计垂直自然排烟时,必须坚持以联动开启窗自然排烟为主,手动开启窗自然排烟为副的烟控设计原则。建筑物发生火灾,烟雾和热量无法垂直自然排出,所有的窗扇无法自动打开,或者使用中窗扇早已被封死、堵死、挡死,烟热扩散的唯一途径就是消防通道,一旦消防通道变成排烟通道,安全出口变成排烟出口、内部人员就难以疏散、扑救进攻的消防员难以进入,随着烟热的大量积聚,火点周边的可燃物迅速升温,当室温达到玻璃炸裂温度时,因空气的瞬时补给,极易导致“轰燃”的发生。同时我们还要清醒认识到,排烟是人为改变烟雾流动方向的一种技术措施,尤其是水平方向排烟,当火灾处于上风方向时,上风开启的排烟窗会补给空气而加大燃烧强度,会使烟雾流径最大距离而影响安全疏散、并加速火势蔓延,因此联动窗自然排烟设计和使用必须紧密结合,在技术上必须具备自动和手动切换功能。联动排烟窗应均匀布置于物流区域建筑物外墙。手动开启窗开口面积不小于占地面积的4%,应布置于走道末端、物流区域边缘、两个联动排烟窗的中间位置,由灭火的消防员视情开启。

3、规范必须明确开窗面积与墙体面积的比例。除冷库等特殊使用功能外,不准设计无窗或窗扇极少的外墙,必须明确联动排烟窗,手动排烟窗、固定窗的总面积与墙体面积的比例,防止人员聚集场所的建筑成为无窗建筑,致使火灾时无法排烟的闷烧场景发生。

4、使用B1、B2级外墙保温材料的疏散楼梯间排烟窗玻璃必须使用防火玻璃,以防止保温材料燃烧时,排烟窗变成进烟窗,胶州路“11.15”火灾群死群伤的直接原因就是第一时间疏散楼梯间外墙玻璃被保温材料燃烧炸裂充烟所致,也是规范和行政规章规定中的疏漏所致导的严重罪过。

(四)防火管理必须加强排烟措施有效性的检查。建审和验收要从严把关、加强烟控设计的审核和竣工验收。防火监督要严查封窗、堵窗、挡窗等违规行为。

1、凡有条件设计垂直自然排烟的,必须强制设置;

2、彩钢板屋顶自然排烟开口面积不得小于20%

3、彩钢板屋顶可熔排烟带设计,必须按短边布局,不得按长边布局,以防止助长火势蔓延;

4、利用窗口排烟,必须同报警探头联动开启,窗扇的高度、开口面积,上下窗玻璃的开启角度同排烟效果有直接关系,坚持科学性,防止随意性。

 

                              (本文仅代表作者观点)                       

 

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