一、情景描述
某大型交通樞紐（圖3-44-1)地上兩層、地下三層，建筑高度為20m，由鐵路綜合站房、高架候 車大廳、地下?lián)Q乘大廳、地下汽車庫和設(shè)備用房、地下地鐵付費(fèi)區(qū)五部分組成。鐵路綜合站房建筑面 積96488m2,其中地上建筑面積63743m2,地下建筑面積32745m2;高架候車大廳（圖3-44-2)建筑面 積35000m2;地下?lián)Q乘大廳建筑面積32969m2;地下汽車庫和設(shè)備用房建筑面積90273m2;地下地鐵付 費(fèi)區(qū)建筑面積5791m2。本案例中，除高大空間防火分區(qū)劃分、人員疏散設(shè)計難以按照現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行而 采用消防性能化設(shè)計評估解決之外，其他消防設(shè)計均滿足現(xiàn)行有關(guān)國家工程消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
在消防性能化設(shè)計評估中，通過隔離火災(zāi)危險源、降低高大空間起火可能性、提高煙控系統(tǒng)設(shè)計 水平、設(shè)置大空間探測滅火設(shè)備等，將高大空間設(shè)計為低火災(zāi)風(fēng)險的區(qū)域，從而解決防火分區(qū)面積過 大、人員疏散距離超長的問題。
表3-44-1
二、案例說明
本案例包含或涉及下列內(nèi)容：
1)可燃物的狀況及火災(zāi)荷載密度。
2)防止火災(zāi)輻射蔓延。
3)高大空間內(nèi)高火災(zāi)荷載區(qū)域的處理方法。
表3-44-2
三、關(guān)鍵知識點(diǎn)
(一）可燃物的狀況及火災(zāi)荷載密度
可燃物的狀況主要考慮可燃物的形狀、分布、堆積密度、高度及濕度等。建筑物內(nèi)的火災(zāi)荷載密 度用室內(nèi)單位地板面積的燃燒熱值表示，見式（3-44-1)。
(3-44-1)
式中qf——火災(zāi)荷載密度（MJ/m2);
——某種可燃物的質(zhì)量（kg);
——某種可燃物單位質(zhì)量的發(fā)熱量（MJ/kg);
A——火災(zāi)范圍內(nèi)的地板面積（m2)。
一個空間內(nèi)的火災(zāi)荷載密度也可以參考同類型建筑內(nèi)火災(zāi)荷載密度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定。在進(jìn)行此類 統(tǒng)計時，應(yīng)該至少對5個典型建筑取樣。
(二）防止火災(zāi)輻射蔓延
造成火災(zāi)輻射蔓延的因素很多，如飛火、熱對流、熱輻射等。在性能化分析中，是在一定的設(shè)定 火災(zāi)規(guī)模下通過控制可燃物間距，或在一定間距條件下控制火災(zāi)的規(guī)模等方式來防止火災(zāi)的蔓延。性 能化分析中通常采用輻射熱分析方法來分析火災(zāi)蔓延情況。
火災(zāi)發(fā)生時，火源對周圍產(chǎn)生熱輻射和熱對流?；鹪粗車目扇嘉镌跓彷椛浜蜔釋α鞯淖饔孟聹?度會逐漸升高，當(dāng)達(dá)到其點(diǎn)燃溫度時可能會發(fā)生燃燒，導(dǎo)致火災(zāi)的蔓延。
一般情況下，在火災(zāi)通過輻射蔓延的設(shè)計中，當(dāng)被引燃物是很薄很輕的窗簾、松散地堆放的報紙 等非常容易被點(diǎn)燃的物品時，臨界輻射強(qiáng)度可取10kW/m2;當(dāng)被引燃物是帶軟墊的家具等一般物品時， 臨界輻射強(qiáng)度可取20kW/m2;對于5cm或更厚的木板等很難被引燃的物品，臨界輻射強(qiáng)度可取40kW/ m2。本項目貨物帶有包裝，保守地取臨界輻射強(qiáng)度為15kW/m2。
一般假設(shè)點(diǎn)火源的輻射能量是在火源中心位置釋放出來的，熱輻射強(qiáng)度見式（3-44-2)。?
~12ITR2
式中，——熱輻射強(qiáng)度，即輻射熱流值（kW/m2);
Q——火源熱釋放速率（kW);
R—-火源中心至接受輻射面的水平距離（m)。
對于面火源，其熱輻射強(qiáng)度可見式（3-44-3)。
q - ecrT^
式中，——熱輻射強(qiáng)度，即輻射熱流值（kW/m2); e 韻射率；
〇■——史蒂芬-波爾茲曼常數(shù)，為5.67xlO_8kW/ (m2 ? K4);
T~一熱力學(xué)溫度（K)。
(三）在性能化設(shè)計評估中，對高大空間中的高火災(zāi)荷載區(qū)域所采取的措施
1)防火單元。對于公共空間內(nèi)設(shè)置的高火災(zāi)荷載、人員流動小、無獨(dú)立疏散條件的區(qū)域（如廚 房、為旅客服務(wù)的辦公室、設(shè)備用房、既有商業(yè)設(shè)施等）應(yīng)采用防火單元的處理方式，即采用耐火極 限不低于2. 0Oh的不燃燒體防火隔墻和耐火極限不低于1. 50h的不燃燒體屋頂與其他空間進(jìn)行防火分 隔。在隔墻上開設(shè)門、窗時，應(yīng)采用甲級防火門、窗。
2)防火艙。對于站房內(nèi)設(shè)置的為旅客服務(wù)的無明火作業(yè)的餐飲、商業(yè)零售網(wǎng)點(diǎn)、商務(wù)候車等場 所，可采用“防火艙”的處理方式（圖3-44-3)，以確保將火災(zāi)影響限制在局部范圍內(nèi)，最大限度地 避免危及生命安全、財產(chǎn)安全和運(yùn)營安全的事件發(fā)生，以滿足高大空間開敞布局的需要。
表3-44-3
所謂“防火艙”是指由堅實(shí)的有足夠耐火極限的不燃圍護(hù)結(jié)構(gòu)（要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)耐火極限不小于 l.OOh)構(gòu)成，覆蓋在整個火災(zāi)荷載相對較高的區(qū)域之上。頂棚下要求安裝火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、自動噴 水滅火系統(tǒng)和排煙裝置。這樣，既可快速抑制火災(zāi)，又可防止煙霧蔓延到高大空間。防火艙可分為開 放式防火艙和封閉式防火艙兩種形式。
開放式防火艙是指其四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)可局部開敞，要求儲煙艙高度不小于lm，其內(nèi)部必須設(shè)置機(jī)械 排煙系統(tǒng)，以控制火災(zāi)煙氣向大空間蔓延。不同防火艙間應(yīng)保持一定的防火間距，防止火災(zāi)連續(xù)蔓延。 當(dāng)開放式防火艙連續(xù)設(shè)置時，應(yīng)采取防止火災(zāi)連續(xù)蔓延的措施。
封閉式防火艙是指四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)為全封閉的，或有一邊局部敞開且局部敞開處應(yīng)設(shè)置防火卷簾或 防火門。要求四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐火極限均不應(yīng)小于l.OOh。對于防火卷簾，當(dāng)探測器發(fā)出火警時防火卷 簾應(yīng)分兩步下降關(guān)閉，保證艙內(nèi)人員的及時疏散。
3)燃料島。燃料島是指在開放大空間內(nèi)設(shè)置的沒有頂棚的小型陳列和零售服務(wù)設(shè)施。這些設(shè)施被要求 控制在6?20m2之內(nèi)，火災(zāi)規(guī)模一般為3?5MW。燃料島之間應(yīng)保持足夠的防火安全間距，一般不小于9m。
四、注意事項
火車站作為人員密集的公共場所，每天迎送的旅客川流不息。發(fā)生火災(zāi)的危險源可能來自于旅客 攜帶的火種或化學(xué)危險品、旅客違章吸煙、車站內(nèi)的電氣設(shè)備、改擴(kuò)建或裝修過程中的電氣焊等熱工 操作、站內(nèi)設(shè)置的餐飲場所中的廚房明火等。
“防火單元”的設(shè)計方法是解決高大空間難以進(jìn)行物理防火分隔的有效手段。設(shè)計中可以將火災(zāi)危 險性較大的區(qū)域從高大空間中剝離出來，力爭將火災(zāi)限制在局部區(qū)域和范圍內(nèi)，最大限度限制火災(zāi)的 影響區(qū)域。高架候車大廳內(nèi)的人員可以選擇水平方向疏散及向下垂直疏散，其疏散路徑清晰。另外， 高架候車大廳可以依靠高大空間自身的強(qiáng)大蓄煙能力及設(shè)置一些自然排煙口來延緩、控制煙氣層的下 降及蔓延，能夠給人員安全疏散及消防隊員滅火作業(yè)提供較有利的條件。
高架候車大廳中火災(zāi)危險性較大的區(qū)域是局部兩層功能用房和軟席候車區(qū)域?？梢酝ㄟ^引人“封 閉艙”的概念，將局部兩層功能用房進(jìn)行封閉并設(shè)計獨(dú)立排煙及自動滅火系統(tǒng)。軟席候車區(qū)域可采用 “開放艙”概念設(shè)計。
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