三、大跨度大空间建筑火灾危险性
(一)钢结构部分在高温下强度迅速降低,导致建筑物局部倒塌。钢结构材料在未进行防火处理的情况下,其本身不会起火燃烧;但当温度超过350℃,强度开始大幅度下降,在500℃时约为常温时的1/2,600℃时约为常温时的1/3。一般火场温度可达到800-1000℃。在这样高的温度下,裸露的钢结构会很快出现变形,产生局部破坏,造成钢结构整体倒塌。普通钢结构一般在发生火灾后15分钟左右就会丧失承重功能而垮塌。
(二)可燃物多,火势蔓延迅速。大跨度钢结构厂房规模大,建筑结构连体成片,生产机器设备密集,人员和物品高度集中,厂房内生产使用的原料和成品大多属可燃物,有的还属于易燃易爆品,甚至是有毒的化学物品,如制衣厂的布匹、纺织厂的棉花、印刷厂的纸张电缆厂的橡胶、化工企业的爆炸性物质等。加之没有有效的防火分隔,门窗多,通风好,一旦发生火灾,蔓延途径多、火势蔓延快、燃烧猛烈,在热气流的作用下,很快形成大面积火灾。
(三)人员疏散和火灾扑救困难。大跨度的钢结构建筑发生火灾,火势很快发展到猛烈阶段,建筑内燃烧物发烟量大,且烟气大多带有毒性,由于面积大、结构复杂,人员距离疏散口较远,被困人员很容易中毒窒息,疏散较为困难。在实施灭火时,由于跨度大,灭火人员难以深入内部进攻,火灾在扑救时由于水枪射流的冲击冷却作用,使塌落弯曲的钢结构构件强度降低,容易加速建筑倒塌,造成二次破坏。
四、大跨度大空间建筑防火对策
(一)合理划分防火分区。大跨度大空间建筑单层面积大,有的达到了几十万平方米。这些建筑因为使用功能的需要,往往难以划分防火分区。我国的《建筑防火设计规范》(GB50016-2006)第3.3.3规定:当丁、戊类的地上厂房内设置自动灭火系统时,每个防火分区的最大允许建筑面积不限。因成套设备生产线的工艺要求,从生产管理的角度,一些业主为了不影响生产,通过设置自动灭火系统来获取无限的防火分区面积。而部分钢结构厂房在申报消防审核和验收时的火灾危险性是丁戊类,实际上由于厂房内存有可燃物,火灾危险性达到了丙类,因此需要根据丙类厂房的要求划分防火分区。再如一些大型体育馆,比赛场地的面积达到了上万平米,加上连通的观众席区域面积超过了20000 m2,之间无任何防火分隔,而有时这类场所会承担一些大型演唱会活动,舞台上会出现大量可燃物和易燃易爆品,大大加大了火灾发生的概率,如不采取有效的防火分隔,一旦发生火灾,就会引起人员恐慌,造成大面积群死群伤。对于大跨度大空间建筑的防火分区,在现有规范没有作出具体规定的情况下,通常采用性能化设计进行划分,对建筑内火灾荷载大的部分用防火隔墙、分隔水幕等实现分隔,剩下火灾荷载小的大空间不再进行防火分隔。
(二)正确选择火灾自动报警系统和自动灭火设施。 1、正确选择火灾自动报警系统。根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)7.2.1规定,火灾探测器的选择应符合房间高度的规定。譬如单层轻钢结构车间的高度大多远超过12m,有些甚至超过了20m,由于在顶部的烟气温度、浓度均不足以启动火灾探测器,即使探测器启动,火灾早已发展到相当大的规模,失去了早期报警的意义。因此普通的点式感烟和感温探测器无法正常发挥作用。针对此特点,应采用红外光束火灾探测器、光截面式图像探测器、空气采样式等适合于大空间的火灾探测器。为了实现快速早期报警,必须合理地设置探测器的布置间距和高度,探测器的间距应小于烟气羽流上升到其安装高度时的直径。一些会展类建筑通常设置了很多电子设备,对于电器、电缆等应合理选择缆式感温探测器等相应的设施,从而实现早期快速报警的目的。 2、正确选择自动灭火设施。根据《自动喷灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)第5.0.1条规定,民用建筑和工业厂房室内净空高度超过8m的大空间建筑物,在其顶板或吊顶下可不设喷头。因为超过8m的上空,烟气的温度不足以启动闭式喷头。而大空间区域如不设置自动灭火设施,就不能实现早期灭火,火灾就会蔓延扩大。针对这种情况,可以采用开式雨淋系统,一经火灾探测器发出火灾报警信号,可以在消防控制室手动启动系统喷水,从而实现对火灾的早期控制。



