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消防安全终结经典论文

消防安全教育综述论文

体育馆等大型文体设施安全防火技术探讨

学院：

林学院

专业：

消防工程

姓名：

吴凌

学号：

*********

论文提交日期：

二Ο一三年十一月

摘要

目前，随着我国经济建设的高速发展，我国举办国内外大型赛事的机会越来越多,大型体育场馆的设计也越来越表现出复杂性与多学科性。

现代体育场馆的设计已经不再是仅满足体育比赛的需要,其设计还要考虑购物、娱乐、办公、餐饮等众多功能。

综合看来,体育建筑的发展呈现出以下特点:

功能多元化、与城市总体规划密切结合、重视赛后利用、新技术新材料的大量应用等。

体育馆是室内进行体育比赛和体育锻炼的建筑,由于其本身属于空间结构复杂、人员密集的场所,在增加了一些新颖的设计元素后,通常会给消防安全防火设计增加一些困难，建筑防排烟设计、防火分区设置、人员安全疏散等安全防火技术问题在体育馆的建筑消防安全设计中显得尤为突出。

【关键词】：

现代体育馆安全防火技术建筑消防安全设计

前言

近年来,随着我国社会经济的飞速发展和建筑科技的不断进步,各地的大型现代化体育场馆不断涌现。

由于大型体育场馆建筑结构的特殊性和使用功能的具体要求,导致现行建筑消防设计规范不能完全涵盖其消防设计要求。

针对这种现状,前人开展了大量的有关大型文体设施的消防安全防火技术研究，得出了一系列有关大型文体设施的消防安全防火技术的结论，确立了以明确各大型文体设施火灾危险性为基本要求的防火技术路线，严格探讨了有关大型体育馆的场所设置问题，防火分区问题，安全疏散设施以及消防安全设施的安置问题。

通过这些模拟实验与讨论，得出了有关大型体育馆的安全防火的解决方案与实际有效的防火技术，经过大量的认真收集资料与细心阅读整理，在本次探讨的大型体育馆及文体设施安全防火技术的问题中将会分层次，多方面的为大家展现出来。

1有关体育馆等大型文体设施安全防火技术综述

1．1体育场馆的火灾危险性

我们知道，体育场馆通常是指供体育竞技、体育教学、体育娱乐和体育锻炼等活动用的场所【1】。

但现行建筑消防设计规范不能完全涵盖大型体育场馆消防设计要求，因此现代大型体育馆都存在很多消防安全设计问题，尤其是存在很大的发生大型火灾的危险性。

体育场馆的火灾危险性大致可以概括为以下几部分【2】:

（一）规模大，人员密集，疏散困难。

体育场馆属于人员高度密集的场所，在有限空间里容纳数千、数万甚至数十万观众。

发生火灾时，大量人员难以及时疏散。

（二）使用功能和形式多样化，导致火灾因素多。

虽然体育场馆主要用于体育比赛和表演，但实际上有时也会用来举办文艺演出、展览或纪念、庆典等活动。

有些场馆这些活动甚至超过体育活动的使用率。

加之体育场馆作为综合性建筑开发利用，使其功能和结构丰富多样，导致火灾原因也相应增多。

（三）建筑结构特殊，材料耐火性能差。

体育场馆的空间规模要求选用特殊的结构与材料，大跨度空间结构的框架多为外露式钢结构框架，而钢结构不耐火，达到或超过临界温度值542度后，易导致结构垮塌。

（四）空间大，常规火灾探测器和灭火设施不能有效发挥作用。

体育场馆的空间高度从十几米到数十米不等，火灾产生的烟气不一定能上升到顶部，不利于顶部火灾探测器探测火灾，即使烟气可以上升到顶部，也会因其温度和浓度过低，不利于实现火灾探测器探测和使用自动喷水灭火系统实现保护。

为提高体育场馆、大型文体设施预防和控制火灾的能力，进而防止火灾发生，减少火灾危害，保证人身和财产安全，目前所存在的问题包括防火分区的距离、安全疏散、排烟系统、消防安全设施安设等问题，我们需要对这些火灾危险性进行深刻地调查与思考，进而提出有效的，科学的解决方案。

本论文下面部分将从体育馆的消防安全设计和解决火灾危险性两方面进行具体的探讨。

2大型体育馆及文体设施的消防设计问题

随着体育馆建筑消防问题的凸现,我国于2003年颁布了体育建筑设计规范（以下简称体规）。

在其他消防规范中【7】,也涉及到体育建筑的防火要求,如建筑设计防火规范（以下简称建规）、建筑内部装修规范等。

但从总体上看,我国现行防火规范有关体育馆的要求过于原则,条文也太粗略。

虽然体规在原有规范基础上引入了专门的设计规范,但是仍大大滞后于社会技术的发展。

防火分区面积过大。

防火分区划分的主要目的是防止火灾蔓延,避免重大的人员伤亡和经济损失。

防火分区的作用在于发生火灾时,可将火势控制在一定的范围内,以有利于消防扑救,减少损失。

体规规定:

体育建筑的防火分区尤其是比赛大厅、训练厅和观众休息厅等大间处应结合建筑布局、功能分区和使用要求加以划分,并应报当地公安消防部门认定。

建规规定:

体育馆防火分区的最大允许建筑面积为2500m2,建筑内设置自动灭火系统时,该防火分区的最大允许建筑面积可增加1.0倍。

【11】但由于大型体育馆建筑功能的需要,防火分区的面积往往超过规范要求。

【8】体育馆特有的大空间性质,决定了防火分区划分的困难,现行规范对体育馆如何划分防火分区未做具体规定。

安全疏散问题。

现行规范关于安全疏散距离、出口数量和疏散时间的规定是:

体育馆在3~4min内疏散完毕、体育场在6~8min内疏散完毕,对应的体育馆总容纳人数不超过20000人。

【12】现阶段体育场馆的体型、规模以及可容纳人数都和以往的情况有很大不同,现行规范的安全出口数量、宽度以及疏散时间指标等要求可能不适应新型体育场馆的设计。

体育场馆还存在防火分区面积过大导致疏散距离过长、疏散人数众多、疏散流线复杂等问题。

排烟系统设计。

体规和建规对于体育建筑的排烟系统设计规定较为笼统,只是要求比赛、训练大厅设有直接对外的开口时,应满足自然排烟的条件;没有直接对外的开口时,应设机械排烟系统。

无外窗的地下训练室、贵宾室、裁判室、重要库房、设备用房等应设机械排烟系统。

体育馆比赛大厅因其内敞空间高大,在防排烟设计上与其他标准层高的建筑有很大不同。

高大空间的排烟量确定一直是困扰设计人员的一个主要问题。

在常规的防排烟设计中,类似体育场馆大空间的排烟量设计主要是根据对中庭排烟量的要求进行,即排烟空间体积小于1.7万m3时,排烟量按其体积的6次/h换气计算,体积大于1.7万m3时,排烟量按其体积的4次/h换气计算;但最小排烟量不应小于10.2万m3/h。

【9】对于体育馆的超大空间,按照上述方法计算的排烟量往往非常大,给设计与施工带来很大的难度,设计人员也常常对如此大排烟量的必要性产生疑问。

同时,由于体育馆大空间类似一个巨大的蓄烟舱,在火灾初期可以容纳大量烟气而不致威胁人员的安全,这也是要考虑的重要因素。

结构防火问题。

体育建筑由于比赛需要,其空间跨度一般均较大,其屋顶则多采用钢网架体系。

从结构防火看,必须考虑对钢网架结构进行防火保护。

建规规定:

一级耐火等级的建筑物的屋顶承重构件的耐火极限为1.5h,二级耐火等级的建筑物的屋顶承重构件的耐火极限为0.5h。

【6】这两个数值相差较大,如何定性体育建筑的耐火级别就显得很重要。

另外,由于体育馆高大、空间开敞的特点,在发生火灾时,其受到火的直接威胁可能很小,确定合适的保护时间对钢结构保护材料选择有较大的影响。

如果不对钢网架进行具体分析而对整个体系采用统一的防火要求,会严重影响建筑美观,并有可能造成过度保护或保护不足,造成投资浪费或安全性下降。

火灾探测监控。

建规规定:

超过3000个座位的体育馆观众厅等部位应设自动报警装置。

但对于体育馆建筑,消防监控的重点和难点在于比赛大厅大空间的火灾探测。

针对体育馆高大空间,采用何种火灾监控方式,才能设计出安全适用、技术先进、经济合理的消防报警系统,是首先要解决的问题。

【13】与其他大空间建筑相同,体育馆大空间的火灾探测也是一个令人困惑的问题。

体育建筑中,一般人员众多,为了赢得更多的疏散时间,对火灾自动报警系统的要求更高。

体育馆大空间内部一般较高,根据GB50116-98火灾自动报警系统设计规范,对于超过12m的空间,常规的点型感烟探测器已经不适宜。

另外，一般认为,在大空间内水系灭火方式仍然是最适宜的,在可燃物不是很集中的大空间,或者被水作用后损失很大的大空间场所,考虑有效性和可行性,大面积安装喷洒喷头会造成两种后果:

一是结构上不合理,二是作用效果受高度的影响大。

建规规定:

3000个座位以上体育馆、观众厅的吊顶上部,以及贵宾室等要安装自动喷水灭火设备。

实际上,我国现有的自动喷水灭火系统及喷头,一般工作高度为8m;采用快速响应早期抑制喷头,工作高度可以达到12m。

【15】但是对于12m以上的高大空间体育馆尚无法采用固定自动喷水灭火系统。

3大型体育馆及文体设施的安全防火技术

针对以上存在的火灾危险性和常规消防设计遇到的困难,我国体育馆的设计人员参照国外的相关做法,并通过国内大量工程项目实践,提出一般性的解决思路和方案,为体育馆消防安全设计达到国家二等耐火等级作为参考【16】。

防火分区面积超出规范要求是大型体育馆经常出现的问题。

增大防火分区面积将会增加火灾大面积蔓延的可能性。

同时,由于疏散距离增加、人员数量增多,也将导致人员疏散的危险性增大。

【6】因此,针对防火分区扩大问题,应该从保证人员疏散、控制火灾规模和防止火灾大面积蔓延等方面进行分析,采取必要的消防措施以保证人员安全,尽可能减少财产损失。

具体措施有:

提高固定装修耐火等级、设置防火隔离带、用钢化玻璃划分防火单元等。

在解决好防火分区问题的同时应该注意的还有阻止烟气危害人员防排烟系统设计的主要目标是提供相对安全的区域,保证人员在疏散过程中不会受到火灾烟气的伤害。

所以设计时要根据被保护区域内的可能火灾规模、设计烟气层高度等参数确定必需的排烟量。

【12】一是火灾规模。

体育馆大空间内的火灾主要来自观众席看台和比赛场地内。

观众席火灾一般来自座椅、仪器设备和装饰物,比赛场地内的火灾一般来自搭建的舞台、办公组合家具等。

在火灾规模设计中,要综合考虑场地使用中可能出现的各种情况,以包含大多数可能出现的火灾规模。

二是烟气层高度。

体育场馆内的看台一般都沿着一定的斜面布置,观众所在位置的高度是变化的,所以应保证最高看台观众所在位置2.0m以上的高度不受烟气侵扰。

三是排烟量。

对于采用机械排烟的系统,排烟量应根据确定的火灾规模和设计烟气层高度确定。

对于采用自然排烟的系统,其排烟量确定的方法与机械排烟系统相同。

然后可以通过火灾模拟软件对初步设计的通风排烟条件、排烟量进行模拟,验证排烟效果,在此基础上对设计进一步优化。

为了达到可以接受的安全水平,需要对体育馆设计进行专门的人员疏散分析，控制可接受疏散时间，由于体育馆人流组织比较复杂,常规的疏散设计方法难以确定人员的疏散时间。

解决这类问题的有效方法是我国科学院专家提出的设置准安全区、合理布置安全出口、增加疏散宽度、优化人员疏散流线、改直简化疏散路径通道、加强指示标志引导作用、采用计算机模拟仿真等,对各种可预见的场景进行分析,找到影响人员疏散安全性的问题并加以解决,以达到可接受的安全水平。

参照国际的做法,并经过综合分析,确定疏散人数超过20000人的大型体育场馆的疏散设计时间最大不超过8min,即8min原则。

【15】通常人员以正常速度通过安全出口的时间小于8min时,不会出现激动、焦虑和紧张的情绪,可以保证人员的安全疏散。

体育馆的钢结构体系要具体分析是否应进行防火保护,需要对发生火灾后的整体结构温升分布进行计算,以判断哪些部位需要进行防火保护以及保护强度。

一是火源位置。

分析建筑的使用功能、平面布置、火灾荷载的种类,考虑建筑内所有可能会发生火灾的部位、所有可能受影响的结构,应重点考虑建筑结构的关键部位,如结构杆件的最大受力处、结构薄弱点。

二是火灾规模。

火灾规模应综合考虑建筑消防设施的安全水平、火灾荷载分布及种类、建筑空间大小、统计资料、试验结果等确定。

通过个案计算,对钢结构各部位的耐火安全性能做出具体评价,可以有针对性地提出兼顾安全与经济美观的防火保护方案。

一般来说,钢结构柱容易受到火灾影响,要加强防火涂料保护,体系顶部梁受到火灾影响的危险性小。

要想从根本上预防体育馆等大型文体设施的火灾危险性，必须要做好的便是目前国际上比较推崇的大空间火灾探测。

在体育馆比赛大厅内,当点型火灾探测器不适用时,可以采用适合高大空间的先进火灾探测器,如双波段图像火灾探测器（简称双波段探测器）。

【5】双波段探测器属于智能型火灾探测设备,具有火焰探测功能,适用于大空间和其他特殊空间场所。

系统具有多种火灾识别模式,可以有效消除由于外界环境及系统偶然因素引起的误报,可靠性高,定位精度高,100m距离处的定位误差不超过3.6m,可以实现火灾的早期准确探测。

在大空间建筑消防系统中,灭火的有效性与经济性尤为突出。

近年来广泛应用的自动消防炮系统可替代水喷淋系统,大大提高灭火效果,同时保证建筑物的整体美观。

采用与火灾探测器联动的自动消防炮是火灾探测与定点扑救相结合的主动式火灾防治系统,可以实现大空间火灾自动报警与空间定位联动灭火的统一。

在火灾自动报警并进行着火点空间定位后,系统自动控制消防炮进行定点扑救。

自动消防炮的最大射程可达50m以上,可以很好地解决体育馆大空间自动灭火难的问题。

并且只对着火区域进行灭火,对无火区域基本没有影响或影响很小,减少了扑救过程中造成的损坏。

3结束语

体育馆比赛大厅属于大空间建筑，其中的火灾探测与扑救比较困难，加之比赛大厅内人员众多，一旦发生火灾，人员疏散困难。

因此，一旦发生火灾时，一定要做到能为建筑内人员提供安全保障，确保所有人员能够安全疏散到室外；为消防人员提供消防条件，保障其生命安全；尽量减少财产损失。

但我们更需要认识到的是，无论采取怎样的安全防火技术，我们一定要做从小事做起，从自身做起，大型体育馆文体设施的工作人员尤其是负责消防安全的人员一定要对以下几点有清晰的认识：

（1）加强火灾危险源的管理和控制,严格限制可燃物和火灾危险源,防止出现过高火灾荷载现象;

（2）保证安全用电,设置电气火灾监控系统,禁止乱拉电线,防止超负荷用电;

（3）完善安全疏散措施,所有疏散楼梯均应按照防烟楼梯设置,可以考虑设置智能疏散诱导系统;

（4）做好消防系统日常维护和保养,定期进行检修,保证其能高效正常运转;

（5）加强消防管理,组织安全管理人员进行消防安全培训,提高人员消防安全意识及动手灭火能力,同时应建立消防应急预案。

只有要求各种体育场馆、大型文体设施明确消防安全职责，制定消防安全制度、操作规程，建立完善有效的消防安全管理体系和机制，实行标准化管理，并定期开展消防安全评估，才能使体育场馆、大型文体设施提高自防自救能力，保障公众消防安全，才能真正贯彻江主席关于消防安全“隐患险于明火，防范胜于救灾,责任重于泰山”的重要指示。

致谢

在论文完成之际，我要特别感谢我的班主任老师王玉霞老师的热情关怀和悉心指导。

在我撰写作业的过程中，老师先前细心的教导给我指明了写作方向，在作业的选题、构思和资料的收集方面，我都得到了老师的悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是她严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。

写此综述论文是将专业知识再一次系统学习的过程，作业的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。

再次衷心地感谢我亲爱的老师和同学们。

在日后的路上，有你们的协助，我的生活会更加精彩！

谢谢！

最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的老师表示衷心地感谢！

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