超大空间消防设施强化方案之正文文档格式.doc

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冉海潮（教授）

评阅教师：

孙忠强（讲师）

2012年6月

毕业论文中文摘要

某些超大空间建筑由于功能的需要一些消防设施无法按现行的消防规范进行设计，因此只能对其进行性能化设计。

本文以广州国际会议展览中心为例，针对建筑的具体情况，运用安全学知识提出性能化设计的设计目标，然后从防止火灾蔓延，提高火灾探测器灵敏度，防排烟设计等多方面进行性能化设计，提出合理的消防设施强化方案，然后通过火灾场景设定，FDS软件模拟等手段进行了火灾模拟研究，分析人员安全疏散的时间，验证该的有效性。

关键词超大空间消防设施性能化设计强化方案

毕业论文外文摘要

TitleIntensiveSchemesforOversize-space’sFire-fightingEquipment

Abstract

Somefire-fightingequipmentcan’tbedesignedbasedonthecurrentfireprotectionruleduetothebuilding’sfunction.ThisarticletakesGuangzhouInternationalConvention&

ExhibitionCenterforexample.Designgoalwasestablishedbythesafetyengineeringknowledge.Thenpreventingfire’sspreadandimprovingthefiredetector’ssensitivitywasdesignedbasedperformance.Areasonableintensiveschemeforfire-fightingequipmentwasputforward.AndeffectivenessofthenewschemewasanalyzedthebysimulatingthefirescenewithFDS.Thenewschemecanprovidesimilarbuildingsreference.

KeyWordsoversize-spacefire-fightingequipmentperformance-baseddesignintensiveschemes

本科毕业论文第Ⅰ页共Ⅰ页

目录

1绪论………………………………………………………………………………………1

1.1超大空间建筑………………………………………………………………………1

1.2研究背景及意义……………………………………………………………………1

2工况概况及存在的问题………………………………………………………1

2.1工况概况……………………………………………………………………………1

2.2存在的问题…………………………………………………………………………3

3性能化设计…………………………………………………………………………5

3.1设计目标……………………………………………………………………………5

3.2设计策略……………………………………………………………………………5

4火灾设定场景……………………………………………………………………8

4.1火灾发展过程………………………………………………………………………9

4.2火灾增长系数（α）确定……………………………………………………………9

4.3热释放速率的确定…………………………………………………………………10

4.4火灾设定……………………………………………………………………………11

5安全疏散模拟……………………………………………………………………12

5.1准安全区域的拟定…………………………………………………………………12

5.2疏散出口宽度………………………………………………………………………13

5.3疏散时间……………………………………………………………………………13

5.4FDS模拟……………………………………………………………………………15

结论…………………………………………………………………………………16

致谢…………………………………………………………………………………17

参考文献………………………………………………………………………………18

本科毕业论文第18页共22页

1绪论

1.1超大空间建筑

有许多建筑的类别包括在了“超大空间建筑”的概念当中，比如说，其中包括了体育、交通、观演、博览建筑，这类建筑与过去的建筑比较，具有了规模大型化、技术现代化以及建筑造型非标准化的特点，这些建筑所共有的特点就是单一的大空间是建筑物实现自身功能的最主要的部分[1]。

这个共同特点就决定了超大空间的重要性，不论是在空间规模还是在功能特点经及在空间表达等各个方面上，超大空间都处于最主要的地位。

在建筑中具有辅助功能的那一些空间，尽管有的时候会数量众多，但是这些空间无论在规模、功能还是在形态判断等方面仍然要处于次要的从属地位。

能够对于超大空间建筑的概念进行明确的界定的权威性概念就是这个非常明确的主次关系。

现在生活中的一些机场候机楼、展览楼以及体育馆等公共建筑的规模一般都比较大，这些大规模建筑通常具有下面的共同特点：

这些建筑的楼层都是二层或者三层，一般层数较少；

这些建筑的层楼高一般都可达到10m到16m之间甚至还有更高的，所以说它们的空间高；

这些建筑物的单层楼的面积可大到2万㎡到4万㎡之间甚至还会更大，整个建筑物的面积可大到10万多平方米[2]，因此我们说这些建筑的面积大。

我们对超大空间的这类建筑进行消防设计的时候，既要达到一般公共建筑消防设计的要求，更要考虑到这类建筑的面积大、空间高以及各建筑物自身使用功能的特殊需要，所以说这类建筑的消防设计又会具有一定的特殊性和一定的难度。

1.2研究背景和意义

近些年来，随着中国经济建设的发展，超大空间建筑大量出现。

我国最新的建筑消防规范是2005年修订的《高层民用建筑设计防火规范》，该规范主要针对一些传统的建筑，因为超大空间特殊的功能需要，一些消防设计不能按照该规范设计，超出了该规范的要求。

一般超大空间场所都是公共场所，在这些场所在人员密集、流动人口的数量多，来这里的很大一部分人员对此场地的疏散路线不熟悉，这些人员更是不了解此建筑的布局及建筑的周围环境。

在发生火灾的危险情况下，来这里的人员容易惊慌失措，很可能会拥堵疏散通道的出口。

如果在防火设计上面出现问题，后果将会不堪设想。

这将会对人的生命财产安全构成严重威胁。

因此对超大空间消防设计进行强化势在必行，迫在眉睫。

2工程概况以及存在的问题

2.1工程概况

广州国际会议展览中心地处广州市区东南部琶洲岛，该会展中心完全建成后将成为了亚洲地区规模最大，在世界上仅次于德国汉诺威展览中心，居第二位[3]。

该会展中心整体规模用地面积41.5万㎡，建筑面积39.5万㎡，这个建筑物的总长是458.5㎡，总宽318.2㎡，该会展中心的大功能区主要是有6个：

第一个是展厅它包括南面和北面这两面展厅；

第二个功能区是室外的展场；

第三功能区是珠江散步道；

第四功能区是车道；

第五功能区是东入口车道；

第六功能区就是包括餐厅、设备用房以及办公用房在办的其他用房。

会展中心一共有7层，其中包括架空层还有夹层在内，展厅、车库、餐厅以及设备用房都主要在架空层。

第一层和第四层是展厅以及餐厅，第二层是珠江散步道和商务用房，第三层、第五层和第六层是办公和设备用房。

会展这个建筑物的总高度是39.5m，第一层展厅的最大净高是16m，第四层的净空高度不小于8.5m。

展厅采用的展位尺度是3m×

3m，这是国际上通用的最小的展位基本尺寸，设计使用的模数单元是30×

30，一个大展厅单元就是90m，平面构成的各个展厅都是90m×

128m的矩形形状的平面。

第一层有8个展厅，第二层有5个展厅，另外，室外还有3个展厅，这一共是有16个展厅。

展厅是一个由5个大厅连续为一体的平面展览空间，这5个大厅的组合互不相干扰，可由单个或多个灵活变化。

第一层第二层的展厅都分别再和位于中央部位贯通东西向的珠江散步道相连通着。

珠江散步道是东西方向的室内交流空间，它是由玻璃幕墙和大屋顶构成的，宽30m，长约450m，这个场所既可以提供多种多样的信息，也可以为来这里的人们提供舒适的休息环境，还可以作为主要的人流垂直、水平交通通道[3]。

图1第一层展厅防火分区划分

会展中心的两层空间一共有13个大型展厅在内，其中就有12个展厅的面积超过了10000㎡[4]。

设计者为了让使用方满足所提出的要求，把第一层的8展厅分成了8个防火分区，把第二层的5展厅分成了5个防火分区，这样，除了展厅7，其它各个分区的面积都是11000㎡（128m×

86m），第一层展厅的防火分区划分示意图见图1。

2.2存在的问题

2.2.1防火分区过大

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。

我们划分防火分区的主要目的就在于，在发生火灾的情况下，防火分区可以把火势控制在一定的范围内而不增大，这就会有利于消防人员进行扑救，从而达到减少火灾造成损失的效果。

《高层民用建筑设计防火规范》的第5.1.2条有规定：

展览厅已经装设有火灾自动报警和自动灭火系统，且采用的装修材料是不燃或难燃材料时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000平方米[5]。

但是广州国际会展这项工程的大部分标准展厅设计的面积都高达11000㎡。

从理论上讲，每个展厅至少应划分成3个防火分区，但是如果在展厅中央设置大量的防火卷闸，这些防火卷闸会严重地破坏展厅的整体性和人流的交通组织，这就会直接影响到其使用功能。

所以我们只能把每个展厅划分为一个防火分区，这样的话一个防火分区的面积就等于一个标准展厅的面积，约为11000㎡，所以这就会超出规范要求规定的4000㎡，而且由于展厅单元组合使用功能需要，我们可以在结构方面进行减柱的特殊处理，这就会使各个展馆单元之间形成无柱连接的现象而融为一体，这种空间具有很强的可塑性和灵活性，还能创造最大的可用净面积，这种面积可高达60000㎡，而且这会是一个相当完整的无柱会展空间，能够以超大的体量为展览提供无限的布展创意空间。

因此这严重超出了国家防火设计规范标准。

2.2.2疏散距离过大

《高层民用建筑设计防火规范》第6.1.7条规定：

对于高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅以及餐厅、营业厅和阅览室等，这些室内的任何一点和最近的疏散出口间的直线距离不应超过30m；

其他房间内最远的一点和房门之间的直线距离不宜超过15m[5]。

该工程的整个建筑群呈长方形布置，由于在设计时采取了减柱结构，因此我们无法在展厅的中间部位设立足够多的疏散楼梯。

该建筑整体形状为矩形，因此最远疏散距离点为展厅侧边线上靠近消防车道的一