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中华人民共和国国家标准建筑设计防火规范GB 50016—2006 11
摘自:龙房川
点击: 13152375次
发布时间:2010/4/2

 

中华人民共和国国家标准建筑设计防火规范GB 500162006  11

10 采暖、通风和空气调节

10.1 一般规定

10.1.1 本条从建筑防火的角度规定通风、空气调节系统应考虑防火安全措施的总要求,相关专项标准可根据具体情况补充和完善相应的具体技术措施。

10.1.2 甲、乙类厂房,有的存在甲、乙类液体挥发可燃蒸气,有的在生产使用过程中会产生可燃气体,在特定条件下易积聚而与空气混合形成有爆炸危险的混合气体云团。甲、乙类厂房内的空气如循环使用,尽管可减少一定能耗,但火灾危险性增大。因此,甲、乙类厂房应有良好的通风,室内空气应及时排出到室外,不应循环使用。

丙类厂房中有的存在可燃纤维(如纺织厂、亚麻厂)和粉尘,易造成火灾的迅速蔓延,除及时、经常清扫外,若要循环使用空气,要在通风机前设滤尘器对空气进行净化后才能循环使用。

某些火灾危险性相对较低的场所,正常条件下不具有火灾爆炸危险,但只要条件适宜仍可能发生灾难性事故。因此,规定空气的含尘浓度要求低于含燃烧或爆炸危险粉尘、纤维的爆炸下限的25%。此定值的规定采用了国内外有关标准对类似场所的要求。

10.1.3 甲、乙类厂房在生产过程中需要送人新鲜空气,但其排风设备在通风机房内存在泄漏可燃气体的可能。为防止空气中的可燃气体再被送人甲、乙类厂房内,要求设计将甲、乙类厂房的送风设备和排风设备分别布置在不同通风机房内。此外,设计时还应防止将可燃气体送到其他生产类别的厂房内,以免引起火灾事故。故本条规定要求为甲、乙类厂房服务的排风机房不应与为其他用途房间服务的送、排风设备布置在同一机房内。

10.1.4 民用建筑内存放容易起火或爆炸物质的房间(例如,容易放出可燃气体氢气的蓄电池,或用甲类液体的小型零配件等),设置排风设备时应采用独立的排风系统,以免将这些容易起火或爆炸的物质送人该民用建筑中的其他房间内。此外,其排风系统所排出的气体应通向安全地点进行泄放。

对于通风设备自身还应具备一定的防火性能,在有爆炸危险场所使用时,应根据该场所的防爆等级选用相应的防爆设备。

本条中规定的"良好的自然通风"是指在该通风条件下,房间内如存在可燃液体或气体时,这些物质的蒸气或气体与空气的混合气体浓度能始终低于其爆炸下限的25%;如存在其他易燃易爆固体时,室内温度能始终保持在安全存放和使用温度条件以下。

10.1.5 为排除比空气轻的可燃气体混合物,防止在管道内局部积存而形成有爆炸危险的高浓度气体,要求在设计排风系统时将其排风水平管道顺气流方向的向上坡度敷设。

10.1.6 可燃气体管道,甲、乙、丙类液体管道发生事故或火灾,易造成较严重后果。在建筑中,风管易成为火灾蔓延的通道。因此,为避免这两类管道相互影响、防止火灾沿着通风管道蔓延,此类管道不应穿过通风管道、通风机房,也不应紧贴在通风管外壁敷设。

 

 

10.2

10.2.1 本条规定了散发可燃粉尘、纤维的厂房和输煤廊的采暖散热器的表面平均温度。

1 为防止可燃粉尘、纤维与采暖设备接触引起自燃,应限制采暖设备散热器的表面温度。

要求热水采暖时,热媒温度不应超过130;蒸汽采暖时,热媒温度不应超过110,不能覆盖所有易燃物质的自燃点。例如,赛璐珞的自燃点为125PS3的自燃点为100、松香的自燃点为130,还有部分粉尘积聚厚度超过5mm时,在上述温度范围会产生融化或焦化,如树脂、小麦、淀粉、糊精粉等。

2 在《供暖与通风》(上册,前苏联马克西莫夫著)中,对有机尘埃环境的采暖,提出"……表面温度不应超过70"

3 本条规定散热器表面温度不应超过82.5,是指散热器的表面平均温度。

目前我国采暖的热媒温度范围一般采用:13070℃、11070℃和9570℃,其表面平均温度分别为1009082.5。当散热器表面温度为82.5时,相当于供水温度95回水温度70。这时散热器人口处的最高温度为95,与自燃点最低的100相差5。因此,本条规定的温度比较安全、可行。

10.2.2 甲、乙类厂房(仓库)内有大量的易燃、易爆物质,若遇明火就可能发生火灾爆炸事故。甲、乙类生产厂房内遇明火曾发生过严重的火灾后果,为吸取教训,规定甲、乙厂房(仓库)内严禁采用明火和电热散热器采暖。

10.2.3 本条规定应采用不循环使用的热风采暖的厂房,是要防止此类场所发生火灾爆炸事故。这些场所主要有:

1 生产过程中散发的可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘、可燃纤维与采暖管道、散热器表面接触,虽然采暖温度不高,也可能引起燃烧的厂房,例如,CS2气体、黄磷蒸气及其粉尘等。

2 生产过程中散发的粉尘受到水、水蒸气的作用,能引起自燃爆炸的厂房,例如,生产和加工钾、钠、钙等物质的厂房。

3 生产过程中散发的粉尘受到水、水蒸气的作用能产生爆炸性气体的厂房,例如,电石、碳化铝、氢化钾、氢化钠、硼氢化钠等放出的可燃气体等。

10.2.4 房间内有燃烧、爆炸性气体、蒸气或粉尘的房间内不应穿过采暖管道。如受条件限制,采暖管道必须穿过这样的厂房、房间时,应将穿过该厂房房间的管道采用不燃烧的隔热材料进行隔热处理。

10.2.5 采暖管道长期与可燃物体接触,在特定条件下会引起可燃构件蓄热、分解或炭化而起火,故应采取必要的防火措施,一股应使采暖管道与可燃物保持一定的距离,预防可燃物体因长期被烘烤而燃烧。

本条强调采暖管道与可燃物体间应保持一定距离,该距离应在有条件时尽可能大。一般,当采暖管道的温度小于等于100时,保持50mm的距离;若采暖管道的温度超过100时,保持的距离不应小于1OOmm。若保持一定距离有困难时,可采用不燃烧材料对采暖管道进行隔热处理,如外包覆导热性差的不燃烧材料等。

10.2.6 甲、乙类厂房(库房)的火灾发展迅速、热量大,采暖管道和设备的绝热材料应采用不燃烧材料,以防火灾沿着管道的绝热材料迅速蔓延到相邻房间或整个房间。对于其他建筑,可采用燃烧毒性小的难燃绝热材料,但应首先考虑采用不燃材料。

 

10.3 通风和空气调节

10.3.1 本条规定了通风和空气调节系统的管道布置要求。

1 试验证明,烟气的扩散速度较快。在真实火灾情况下,烟气的蔓延扩散速度更快。在建筑防火和通风系统设计中应采取措施限制火灾的横向蔓延,防止和控制火灾的竖向蔓延,使建筑的防火体系完整。本条结合实际设计和建筑布置,规定通风和空气调节系统的布置,横向尽量按每个防火分区设置,竖向一般不超过5层。当通风管道穿越防火分隔处设置了防火阀后,有效地控制了火灾蔓延时,也可以不进行分区布置。

2 本规范规定建筑内的管道井壁应采用耐火极限不低于1.OOh的不燃烧体,故穿过楼层的垂直风管要求设在管井内。

3 排风管道防止回流的方法如下(15)

1)增加各层垂直排风支管的高度,使各层排风支管穿越2层楼板。

2)把排风竖管分成大小两个管道,总竖管直通屋面,小的排风支管分层与总竖管连通。

3)将排风支管顺气流方向插入竖风道,且支管到支管出口的高度不小于600mm

4)在支管上安装止回阀。

 

 

          15 排气管防止回流示意图

10.3.210.3.3 有爆炸危险的厂房、车间发生事故后,火灾容易通过通风管道蔓延扩大到建筑的其他部分,因此,其排风管道严禁穿过防火墙和有爆炸危险的车间的隔墙等防火分隔物。

火灾危险性较大的甲、乙、丙类厂房内的送排风管要尽量考虑分层设置。当进人生产车间的水平或垂直风管设有防火阀,能阻止火灾从起火层向相邻层蔓延时,各层的水平或垂直送风管可以共用一个系统。

10.3.410.3.5 风机停机时易使空气从风管倒流到风机。当空气中含有易燃或易爆炸物质且风机未做防爆处理时,这些物质将随之被带到风机内,从而可能因风机发生火花而引起燃烧爆炸。

因此,为防止风机发生火花引起燃烧爆炸事故,应采用防爆型的通风设备。一般,可采用有色金属制造的风机叶片和防爆的电动机。

若通风机设在单独隔开的通风机房内,在送风干管内设有止回阀(即顺气流方向开启的单向阀),能防止危险物质倒流到风机内,且通风机房发生火灾后不致蔓延至其他房间时,可采用普通的通风设备。如前所述,含有燃烧和爆炸危险粉尘的空气不应进入排风机或应在进入排风机前进行净化。

空气中可燃粉尘的含量控制在25%以下,一般认为是可防止可燃粉尘形成局部高浓度、满足安全要求的公认数值。美国消防协会(NFPA)《防火手册》指出:可燃蒸气和气体的警告响应浓度最好为其爆炸下限的20%,当浓度达到其爆炸下限的50%时,需要停止操作并进行惰化。国内大部分文献和标准均以物质爆炸下限的25%为警告值。

为防止除尘器工作过程中产生火花引起粉尘、碎屑燃烧或爆炸事故,排风系统中应采用不产生火花的除尘器。遇湿易形成爆炸混合物的粉尘,禁止采用湿式除尘设备。

10.3.6 根据爆炸起火事故,有爆炸危险粉尘的排风机、除尘器采取分区、分组布置是必要的。如某亚麻厂十几台除尘器集中布置,而且相互连通(包括地沟),加上厂房本身结构未考虑防爆问题,导致严重损失和伤亡爆炸事故。而采用分区分组布置的,爆炸时均收到了减少损失的实效。

一个系统对应一种粉尘,便于粉尘回收;不同性质的粉尘在一个系统中,有引起化学反应的可能。如硫磺与过氧化铅、氯酸盐混合物能发生爆炸;碳黑混入氧化剂自燃点会降低到100。因此,本条强调在有条件时应按单一粉尘分组布置。

10.3.710.3.8 从国内一些用于净化有爆炸危险粉尘的干式除尘器和过滤器发生爆炸的危害情况看,这些设备如果条件允许布置在厂房之外的独立建筑内,且与所属厂房保持一定的防火安全间距,对于防止爆炸发生和减少爆炸后的损失十分有利。

试验和爆炸事故分析均表明,用于排除有爆炸危险的粉尘、碎屑的除尘器、过滤器和管道,如果设有泄压装置,对于减轻爆炸时的破坏力较为有效。泄压面积大小应根据有爆炸危险的粉尘、纤维的危险程度,经计算确定。本条有关泄压装置的具体设计可参见现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160(1999年局部修订版)4.4.10条的相应规定。

为尽量缩短含尘管道的长度,减少管道内的积尘,避免干式除尘器布置在系统的正压段上漏风而引起事故,要求除尘器和过滤器应布置在负压段上。

10.3.9 有燃烧或爆炸危险的气体、蒸气和粉尘的排风系统,根据事故分析,如不设导除静电接地装置,易形成燃烧或爆炸事故。

地下、半地下场所的通风条件较差,易积聚有爆炸危险的蒸气和粉尘等物质,且这些部位或场所发生火灾爆炸影响整座建筑物的安全且施救难度大。因此,排除有爆炸危险物质的排风设备,不应布置在建筑物的地下室、半地下室内。

10.3.10 为便于检查维修,本条规定排除含有爆炸、燃烧危险的气体、粉尘的排风管应明装,不应暗设。排气口应设在室外安全地点,并应尽量远离明火和人员通过或停留的地方。

采用金属管道有利于导除静电,消除静电危害。

10.3.11 温度超过80的气体管道与可燃或难燃物体长期接触,易引起火灾;容易起火的碎屑也可能在管道内发生火灾,并易引燃邻近的可燃、难燃物体。因此,要求与可燃、难燃物体之间保持一定间隙或应用导热性差的不燃烧隔热材料进行隔热。<, /o:p>

10.3.12 本条规定了应设置防火阀的部位。通风和空气调节系统的风管是建筑内部火灾蔓延的途径之一,要采取措施防止火灾穿过防火墙和不燃烧体防火分隔物等位置蔓延。

 

1 通风、空气调节系统的风管上应设防火阀的部位,主要有以下几种情况:

1)防火分隔处。主要防止防火分区或不同防火单元之间的火灾蔓延。在某些情况下,必须穿过防火墙或耐火墙体时,应在穿越处设防烟防火阀,此防烟防火阀一般依靠感烟探测器控制动作,用电讯号通过电磁铁等装置关闭,同时它还具有温度熔断器自动关闭以及手动关闭的功能。

2)风管穿越通风、空气调节机房或其他防火重点控制房间的隔墙和楼板处。主要防止机房的火灾通过风管蔓延到建筑物的其他房间,或者防止建筑内的火灾通过风管蔓延到机房内。此外,为防止火灾蔓延至性质重要的房间或有贵重物品、设备的房间,或火灾危险性大的房间使火灾传播出去,规定风管穿越这些房间的隔墙和楼板处应设防火阀。

性质重要的房间,如重要的会议室、贵宾休息室、多功能厅、贵重物品间等。火灾危险性大的房间,如易燃物品实验室及易燃仓库等。

3)垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上应设置防火阀,防止火灾垂直蔓延。

4)为使防火阀在一定时间内达到耐火完整性和耐火稳定性要求,有效地起到隔烟阻火作用,在穿越变形缝的两侧风管上应各设一个防火阀(参见图16)

 

               16 变形缝处的防火阀

2 有关防火阀的分类可参见表29

29 防火阀、防排烟阀的基本分类类       性能及用途  

防火类     防火阀     采用70温度熔断器自动关闭(防火),可输出联动讯号。 用于通风空调系统风管内,防止火势沿风管蔓延

      防烟防火阀   靠感烟探测器控制动作,用电讯号通过电磁铁关闭( );还可采用70温度熔断器自动关闭(防火);用于通风空调系统风管内,防止烟火蔓延  

      防火调节阀   70时自动关闭,手动复位,090°无级调节,可以输出关闭电讯号 

防烟类     加压送风口   靠感烟探测器控制,电讯号开启,也可手动(或远距离缆 )开启,可设280温度熔断器重新关闭装置,输出动作电讯号,联动送风机开启。用于加压送风系统的风口,起赶烟、防烟作用

排烟类    排烟阀     电讯号开启或手动开启,输出开启电讯号联动排烟机开启,用于排烟系统风管上 

      排烟防火阀   电讯号开启,手动开启,采用280温度熔断器重新关闭,输出动作电讯号,用于排烟风机吸入口管道或排烟支管上

      排烟口     电讯号开启,手动(或远距离缆绳)开启,输出电讯号联动排烟机,用于排烟房间的顶棚或墙壁上,可设280重新关闭装置   

      排烟窗     靠感烟探测器控制动作,电讯号开启,还可缆绳手动开启,用于自然排烟处的外墙上 

10.3.13 为防止火灾通过建筑内的浴室、卫生间、厨房的垂直排风管道(自然排风或机械排风)蔓延,要求这些部位的垂直排风管采取防回流措施或在其支管上设置防火阀。

公共建筑厨房的排油烟管道,宜按防火分区设置。由于厨房中平时操作排出的废气温度较高,若在垂直排风管上设置70时动作的防火阀将会影响平时厨房操作中的排风。根据厨房操作需要和厨房常见火灾发生时的温度,本条规定公共建筑厨房的排油烟管道的支管与垂直排风管连接处应设150时动作的防火阀。

10.3.14 本条规定了防火阀的主要性能和具体设置要求。

1 为使防火阀能自行严密关闭,防火阀关闭的方向应与通风和空调的管道内气流方向相一致。采用感温元件控制的防火阀,其动作温度高于通风系统在正常工作的最高温度(45)时宜取70。参照国外有关标准,并符合现行国家标准《防火阀试验方法》GB 15930的规定,本条规定防火阀的动作温度应为70

2 为使防火阀能及时关闭,控制防火阀关闭的易熔片或其他感温元件应设在容易感温的部位。设置防火阀的通风管应具备一定强度,设置防火阀处应设单独的支吊架防止管段变形。在暗装时,应在安装部位设置方便检修的检修口,参见图17

 

 

               17 防火阀检修口设置示意图

3 为保证防火阀能在火灾条件下发挥预期作用,穿过防火墙两侧各2m范围内的风管绝热材料应采用不燃烧材料且具备足够的刚性和抗变形能力,穿越处的空隙应用不燃烧材料或防火封堵材料严密填实。

10.3.15 国内外有不少因通风、空调系统风管蔓延烟火使火灾造成重大的人员和财产损失的实例,过去的教训使人们高度重视通风、空调系统的防火、防烟问题。本条规定通风、空调系统的风管应采用不燃材料制作。

10年,国内外研发了不少新型风管材料并在一定条件下进行了应用。这些材料各方面的性能均较好,但其燃烧性能尚不能达到不燃材料的性能要求,并且不同材料之间的燃烧性能差别较大。为了更好地规范这些新产品的应用,保障建筑的消防安全和人身安全,经过认真研究国外有关标准作了本条规定。这些规定一要控制材料的燃烧性能及其发烟性能热解产物的毒性,二要在万一发生火灾时能将其蔓延范围严格控制在一个防火分隔单元内。

10.3.16 目前市场上销售的加湿器的加湿材料常为可燃材料,这给类似设备留下了一定火灾隐患。因此,风管和设备的绝热材料、用于加湿器的加湿材料、消声材料及其粘接剂,应采用不燃材料。

在采用不燃材料确有困难时,允许有条件地采用难燃烧材料为防止通风机已停而电加热器继续加热,引起过热而起火,电加热器的开关与风机的开关应进行联锁,风机停止运转,电加热器的电源亦应自动切断。同时,电加热器前后各800mm的风管采用不燃材料进行绝热,穿过有火源及容易起火的房间的风管,亦应采用不燃绝热材料。

目前,不燃绝热材料、消声材料有超细玻璃棉、玻璃纤维、岩棉、矿渣棉等。难燃烧材料有自熄性聚氨酯泡沫塑料、自熄性聚苯乙烯泡沫塑料等。

10.3.17 奉条对燃油、燃气锅炉房的通风设施和通风量作了规定。本条所指锅炉房包括燃油、燃气的热水、蒸汽锅炉以及直燃型溴化锂冷()水机组的机房。

1 燃油、燃气锅炉房在使用过程中存在逸漏或挥发的可燃性气体,要在燃油、燃气锅炉房内保持良好的通风条件,使逸漏或挥发的可燃性气体与空气混合气体的浓度能很快稀释到爆炸下限值的25%以下。该场所的通风方式一般有自然通风和机械通风两种。

2 燃油锅炉所用油的闪点温度一般大于60,个别轻柴油的闪点为5560,大都属丙类火灾危险性。一般油泵房内温度不会超过60,因此,不会产生爆炸危险,机房的通风量可按泄漏量计算或按换气次数计算。本条规定参照了现行国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041-9213.3.8条的规定。通风量的规定参照现行国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041-92相应条文及条文说明中的内容,同时参照《化工企业采暖通风设计技术措施》中的相应要求,确定正常通风的通风量为机房容积的6次换气量,事故通风量为正常通风量的2倍。

 

11

11.1 消防电源及其配电

11.1.1 本条规定了不同建构筑物的消防电源要求。

1 消防用电设备的负荷分级应符合现行国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052的规定。根据该规范要求,一级负荷供电应由2个电源供电,且应满足下述条件:

1)当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到破坏;

2)一级负荷中特别重要的负荷,除由2个电源供电外,尚应增设应急电源,并严禁将其他负荷接人应急供电系统。应急电源可以是独立于正常电源的发电机组、供电网中独立于正常电源的专用的馈电线路、蓄电池或干电池。

结合消防用电设备(包括消防控制室照明、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾报警装置、自动灭火装置、消防应急照明、疏散指示标志和电动的防火门窗、卷帘、阀门等)的具体情况,具备下列条件之一的供电,可视为一级负荷:

①电源来自两个不同发电厂;

②电源来自两个区域变电站(电压一般在35kV及以上)

2 本条规定要求一级负荷供电的场所,主要从扑救难度和使用性质、重要性等因素来考虑的。

据对一些工厂、仓库和大型公共建筑的调查,这些场所一般都设置了2个电源(包括自备发电设备)供电,在实际火灾中发挥了作用,保证了火灾时的不间断供电,减少了火灾损失。

3 本条对室外消防用水量较大的建筑物、储罐、堆场的消防

用电设备的供电,要求二级负荷供电。主要依据如下:

1)现行国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052规定的一级负荷供电系统原则上要求由两回线路供电。但在负荷较小或地区供电条件困难时,也可由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。从保障消防用电设备的供电和节约投资出发,规定本款的保护对象可按二级负荷最低要求供电。

2)本款规定的保护对象大多属于大、中型工厂、仓库和大型公共建筑或人员较集中的场所以及储罐、堆场,其消防用电设备应有较严格的要求,以提高火灾时的用电需要和相关动力设备的供电可靠性。另外,考虑到广播电视、电信和财贸金融楼的重要性,对省()级及以上的,也应按不低于二级负荷供电进行设计。

4 除了本条第一、二款以外的建筑物、储罐、堆场中的消防用电设备,其供电可以采用三级负荷供电。现有的建筑物、储罐()、堆场,要保障其消防用电设备的可靠性,满足三级负荷供电要求是最基本的要求,有条件的工厂应尽量设置2台终端变压器。

目前,一些较大的工厂、仓库(包括储罐、堆场)和民用建筑,为满足日常生产、生活用电,一般都设置有2台变压器(一备一用)。本条规定能提高消防供电的可靠性,但不会增加投资。

11.1.2 为尽快让自备发电设备发挥作用,对备用电源的设置及其启动作了要求,且规定其自动启动时间不应大于30s

11.1.3 本条规定了消防应急照明,包括灯光型疏散, 指示标志备用电源的连续供电时间。

1 据调查,一些建筑物采用蓄电池供电时的消防应急照明和疏散指示标志均在30min以上,有的达到4045min。试验和火灾证明,一般用途的建筑物发生火灾时,人员应在10min以内疏散完毕。否则,将会因火灾和烟气的蔓延、高温烟气以及火灾的有毒热分解物而增加人员窒息死亡的可能性。此外,日本有关规范规定采用蓄电池作为疏散指示灯的电源时,其连续供电时间不应小于20min

本条规定持续时间采用30min,考虑了一定安全系数以及实际人员疏散状况和个别人员疏散困难等情况。但对于大型公共和建筑高度超过50m的高层工业建筑,由于疏散人员较多或疏散距离较长,可能出现疏散时间较长的情况,故对这些场所的连续供电时间要求有所提高。

2 一般,独立的自备电源的应急照明方式具有较高的可靠性。但当前我国这类设施的使用还存在许多问题,完好率较低。因此,为了保证应急照明和疏散指示标志用电的安全可靠,设计时应尽可能采用集中供电方式。应急备用电源无论采用何种方式,均应在主电源断电后能立即自动投入,并保持持续供电,其功率应满足所有应急用电照明和疏散指示标志连续供电30min的要求。采用集中供电方式时,应采取防火、防机械损伤等措施保护配电线路。

11.1.4 本条规定的供电回路,是指从低压总配电室或分配电室至消防设备或消防设备室(如消防水泵房、消防控制室、消防电梯机房等)最末级配电箱的配电线路。

根据实战需要,消防人员到达火场进行灭火时,要切断电源,防止火势沿配电线路蔓延扩大和避免触电事故。由于不少单位或建筑物的配电线路是混合敷设,不易分清哪些是消防用电设备的配电线路,消防人员常不得不全部切断电源,致使消防用电设备不能正常运行。因此,应将消防用电设备的配电线路与其他动力、照明配电线路分开敷设。同时,为避免误操作、便于灭火战斗,应设置方便在紧急情况下操作的明显标志,如清晰、简捷易读的说明、指示等。

11.1.6 本条规定了消防用电设备配电线路在建筑内敷设的具体要求。

1 国外有关规范对消防用电设备配电线路的防火均有较严格的要求。如日本电气规范要求消防用电设备的配电线路要根据不同消防设备和配电线路分别选用耐火配线或耐热配线。耐火配线,系指按照规定的时间-温度标准曲线进行受火测试,升温达到840时,在30min以内仍能继续有效供电的配线。耐热配线,系指按照规定的时间-温度标准曲线(12的曲线)进行受火测试,升温到380时,在15min以内仍能继续供电的配线。英国规范和美国规范也均有类似的严格规定。

2 目前国内市场上已有不少类型的阻燃、耐火和耐热型电线电缆。有的在遇热时易释放出大量有毒烟气,有的抗冲击能力较差,有的高温下负荷运行能力差,有的既具有较强的抗冲击能力又能在高温下可靠地负荷运行。因此,设计时应针对不同场所选用相应的配电线路。

对于消防用电设备配电线路的保护,比较经济、安全的敷设方法一般是采用穿金属管保护埋设在不燃烧体结构内。目前,国家对耐火电线电缆和阻燃电线电缆的测试有相应的标准,但相应产品的国家标准还不完善。对穿金属管保护后再敷设在不燃烧体结构内,保护层厚度不小于30mm,主要是参考有关试验数据确定的。试验情况表明,按照标准时间-温度曲线进行受火测试,30mm厚的保护层在15min以内,金属管的温度可达10530min时,达到210;到45min时,可达290。试验还表明,金属达到该温度时,配电线路的温度约比上述温度低13,在此温升范围内能保证继续供电。另外,采用穿金属管暗敷设,保护层厚度达到30mm以上的线路在实际火灾中也能够保障继续供电。

3 考虑到钢筋混凝土装配式建筑或建筑物某些部位配电线路不能穿管暗设,只能明敷。但明敷易受火或高温直接作用,故规定明敷设时要采取防火保护措施,如在保护管外表面涂刷丙烯酸乳胶防火涂料或采用隔热材料包覆等。

4 矿物绝缘电缆(GB 13033.13-91):是由铜芯、铜护套和氧化镁绝缘等全无机物组成的电缆,具有良好的导电性能、机械物理性能和耐火性能等特点。该电缆在火灾条件下不会产生任何烟雾或有害气体。

通过对矿物绝缘电缆及其他类型的电缆在模拟实际火灾条件F的供电能力试验,结果表明:在1h的实体火灾试验研究中,明敷时,矿物绝缘电缆的耐火性能优于其他类型的电缆,有防火桥架保护的耐火电缆次之。矿物绝缘电缆除能保持对电气设备的正常供电能力外,还应能够在火灾中承受试验重物坠落的冲击,经受喷淋水的冲击,并能在试验后再次正常通电启动相关供电设备,能够在火灾条件下保持规定时间的消防供电。

5 "阻燃电缆""耐火电缆"应符合国家行业标准《阻燃及耐火电缆:塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求》GA 306.1306.2-2001的定义与技术要求。但应注意的是,阻燃电线电缆抗失效的能力低于耐火电缆,因此,敷设在电缆井和电缆沟内的阻燃缆应和其他类电缆分隔开,以避免其他电缆失火导致其燃烧短路。

采用符合现行国家标准《电线电缆耐火特性试验》GBl2666.6-90的耐火电缆能提高消防配电线路的耐火能力,但在模拟实体火灾试验中,普通电缆、阻燃电缆、阻燃隔氧层电缆及耐火电缆,在明敷及穿钢管并施防火涂料保护时,其持续供电时间均未达到30min。这对于消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施等供电时间较长的消防设备供电是不利的。此外,明敷时不能承受火灾中重物坠落和喷淋水冲击的影响。因此,设计时对一些重要建筑或场所内的供电线路或某些重要供电线路宜采用矿物绝缘铜护套电缆。

 

11.2 电力线路及电器装置

11.2.1 本条规定了甲类厂房、甲类库房、可燃材料堆垛、甲乙类液体储罐、液化石油气储罐、可燃、助燃气体储罐与电力架空线的最近水平距离。

1 规定上述厂房、库房、堆垛、储罐与电力架空线的水平距离不小于电杆()高度的1.5倍,主要是考虑架空电力线在倒杆断线时的危害范围。据调查,架空电力线倒杆断线现象多在刮大风特别是刮台风时发生。据21起倒杆、断线事故统计,倒杆后偏移距离在1m以内的6起,24m4起,半杆高的4起,一杆高的4起,1.5倍杆高的2起,2倍杆高的1起。对于采用塔架方式架设电线时,由于顶部用于稳定部分较高,该杆高可按高度最高一路调设线路的吊杆距地高度计算。

2 储存丙类液体的储罐,其闪点不低于60,在常温下挥发可燃蒸气少,蒸气扩散达到燃烧爆炸范围的可能性更小。对此,可按不少于1.2倍电杆()高的距离确定。

3 实践证明,高压架空电力线与储量大的液化石油气单罐,保持1.5倍杆()高的水平距离,尚不能保障安全,需要适当加大。因此,本条规定35kV以上的高压电力架空线与单罐储量超过200m3或总容积超过1000m3的液化石油气储罐的最近水平距离不应小于40m

对于地下直埋的储罐,无论其储存的可燃液体或可燃气体的物性如何,均因这种储存方式有较高的安全性、不易大面积散发可燃蒸气或气体,该储罐与架空电力线路的距离可在相应规定距离的基础上减半。

11.2.2 本条对电力电缆不应和输送甲、乙、丙类液化管道、可燃气体管道、热力管道敷设在同一管沟内作了规定。

1 在厂矿企业、特别是大型工厂中,将电力电缆与输送原油、苯、甲醇、乙醇、液化石油气、天然气、乙炔气、煤气等管道敷设在同一管沟内的现象较常见。由于上述液体或气体管道渗漏、电缆绝缘老化、线路出现破损、产生短路等原因,易引起爆炸起火、影响生产等,造成重大损失。

2 低压配电线路因使用时间长、绝缘老化,产生短路起火。因此,规定了配电线路不应敷设在金属风管内,但采用穿金属管保护的配电线路,可紧贴风管外壁敷设。

3 对于架空的开敞管廊,电力电缆的敷设应按相关专业规范的规定执行。一般可布置同一管廊中,但应根据甲、乙、丙类液体或可燃气体的性质,与其输送管道分开布置在管廊的两侧或不同际高层中。

11.2.3 多年来有不少电气火灾发生在有可燃物的闷顶(吊顶屋盖或上部楼板之间的空间)或吊顶内。这些火灾大多因未采取穿金属管保护,电线使用年限长、绝缘老化,产生连电起火或电线过负荷运行发热起火等情况而引起,故作了本条规定。

对于有可燃物的吊顶,如空间较高,则常设有火灾自动报警系统或自动灭火系统保护;如空间较低,则其上部即为耐火楼板,因而对这种情况适当降低了其配电线路保护措施的技术要求。

11.2.4 本条规定了照明器表面的高温部位不应靠近可燃物以及靠近时应采取的防火保护措施,预防和减少这类火灾事故的发生。

1 卤钨灯(包括碘钨灯和溴钨灯)的石英玻璃表面韫度很高,如1000W的灯管温度高达500800,很容易烤燃与其靠近的纸、布、干的木构件等可燃物,引起火灾。功率不小于1OOW的白炽灯泡的吸顶灯、槽灯、嵌入式灯,使用时间较长时,温度也会上升到100以上甚至更高。因此,规定上述两类灯具的引入线,应采用瓷管、石棉、玻璃丝等不燃烧材料进行隔热保护。

2 对超过60W的白炽灯、卤钨灯、荧光高压汞灯、高压钠灯、金属卤灯光源等灯具表面温度高,如安装在木吊顶龙骨(包括木吊顶板)、木墙裙以及其他木构件上,易将这些可燃装修引燃起火。由于安装不符合安全要求,引起火灾事故累有发生。

根据试验,不同功率的白炽灯的表面温度及其烤燃可燃物的时间、温度如表30

30 白炽灯泡将可燃物烤至起火的时间、温度灯泡功率(W) 摆放形式  可燃物     烤至起火的时间(min)   烤至起火的温度() 备注   

75 100 100 100 100 100 200 200 200 卧式 卧式 垂式 卧式 垂式 卧式 卧式 卧式 卧式 稻草 稻草 稻草 稻草 棉絮被套 乱纸 稻草 乱稻草 稻草     2 12 50 2 13 8 8 4 1    360367 342360 碳化 360 360367 333360 367 342 360 埋入 紧贴 紧贴 埋入 紧贴 埋入 紧贴 紧贴 埋入   

 

续表 30

灯泡功率(w)  摆放形式  可燃物     烤至起火的时间(min)     烤至起火的温度() 备注   

200 200 200 200 200   垂式 垂式 垂式 垂式 垂式     玉米秸 纸张 多层报纸 松木箱 棉被 15 12 125 57 5     365 333 333360 398 367     埋入 紧贴 紧贴 紧贴 紧贴    

11.2.5 本条依据为公安部令第6号《仓库防火安全管理规则》的有关规定。

从《仓库防火安全管理规则》的规定执行情况看,这样的要求对减少火灾发生起到了积极的作用,但其又属于技术规定的内容。因此,为从根本上解决该问题,将该规定纳入本规范,以便设计时就采取措施加以防范。有关说明还可参见第11.2.4条的说明。

11.2.7 本条规定了漏电火灾报警系统的设置范围,漏电火灾报警系统又称剩余电流动作电气火灾监控系统。

电气原因引起的火灾多年来一直是我国建筑火灾的主要原因。电气火灾隐患形成和存留时间长,且不易发现,一旦引发火灾往往造成很大损失。因此,有必要从设计和使用等多方面采取措施来预防和控制电气火灾。

现行国家标准《剩余电流动作保护装置安装和运行》GB 13955-2005"剩余电流动作保护装置"有所要求。国外一些发达国家普遍要求建筑物安装电气防火保护装置,发生电气火灾的现象大大减少。例如,日本于1934年颁布的《内线规程》JEAC 800190条明确了"漏电火灾报警器"的安装场所,在其1978年的修订稿中增加了有关安装场所。

漏电火灾报警系统一般由一台主机和若干个剩余电流探测器、控制模块经二总线连接而成。当被保护线路中发生接地剩余电流时,探测器测到报警信号,传送给控制模块,通过二总线网络传输到主机发出声光报警信号;主机显示屏同时显示报警地址,记录并保存报警和控制信息,值班人员可在主机处远程操作切断电源或派人到现场排除剩余电流故障。

漏电火灾报警系统集电气监测、分析、预警、报警及控制于一体,具有监控范围大、反应速度快、报警准确、操作灵活、安装维修方便等特点。该系统安装时对用户供电线路有一定要求,如果用户供电路混乱或三相四线制时,先要对供电线路进行整改后才能安装。

 

11.3 消防应急照明和消防疏散指示标志

11.3.1 本条规定了应设置消防应急照明的部位。

俱乐部、电影院、剧院、公共娱乐场所等已经发生过火灾的,多数造成重大的人员伤亡。其原因很多,而着火后由于无可靠的应急照明,人员在光线黯淡或黑暗中逃生困难是个重要原因。据调查,许多影剧院、体育馆、旅馆、办公楼,在设计时都考虑了消防应急照明、维护管理良好,在火灾时均起了良好的疏散指示作用。

本条规定应设置消防应急照明的部位,主要为直接影响人员安全疏散的地方或火灾时需要继续工作的场所。对于本规范未明确规定的场所或部位,设计人员应根据实际情况,从有利于人员安全疏散需要出发考虑设置应急照明,如生产车间、仓库、重要办公楼中的会议室等。

11.3.2 本条规定设置消防应急照明场所的照度值,主要参照现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034-20045.4.2条的规定。

消防控制室、消防水泵房、自备发电机房等要在建筑物发生火灾时坚持正常工作,其消防应急照明的照度值仍应保证正常照明的照度要求。这些场所一般照明标准值参见现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034-20045.3.1条的规定。

11.3.311.3.4 条文规定了应急照明和疏散指示标志的设置位置,明确了灯光疏散指示标志的设置场所。

1 应急照明设置位置大致有:楼梯间,一般设在墙面或休息平台板下;走道,一般设在墙面或顶棚的下面;厅、堂,一般设在顶棚或墙面上;楼梯口、太平门,一般设在门口的上部。

2 在日本和英国相关建筑规范中对应急照明和疏散诱导灯设置的位置,规定均较为具体。日本有关规范规定安装要求如图18所示。

 

    18 应急照明和疏散诱导灯设置位置(日本规范规定)

3 规定疏散指示标志宜安装在疏散门或安全出口门的顶部或疏散走道及其转角处,距地面高度1m以下的墙面上,是参照国内外一些建筑物的实际做法以及火灾中人的行为习惯提出的。具体设计还可以结合实际情况,在这个范围内灵活地选定安装位置,比如也可设置在地面上等。总之,所设置的标志要便于人们辨认,并符合一般人行走时目视前方的习惯,能起诱导作用。但为防上被烟气遮挡,疏散标志设在顶棚处下时应考虑距顶棚一定高度,使之能不被烟气遮挡。

4 目前,在一些场所设置的标志存在不规范、不清晰等现象。如"疏散门"标成"安全出口""安全出口"标成"非常口""疏散口"等,还有的疏散指示方向混乱等。因此,有必要强调和明确建筑中设置这些标志时应按照现行国家标准《消防安全标志》GB 13495的要求制作。

另外,为防止火灾时应急照明灯和疏散指示标志被毁坏,影响安全疏散,应急照明灯和疏散指示标志的外表材料应考虑耐火耐高温性能或采取保护措施。

5 11.3.4条强调要在公共建筑、高层厂房(仓库)及甲、乙、丙类厂房内沿疏散走道和在安全出口、人员密集场所的疏散门的正上方设置灯光疏散指示标志,引导紧急情况下人员快速、安全疏散。

11.3.5 本条要求展览建筑、商店、歌舞娱乐放映游艺场所、电影院、剧院和体育馆等大空间或人员密集的公共场所的建筑设计,应在其内的疏散走道和主要疏散路线的地面上增设能保持视觉连续的疏散指示标志,该标志是辅助疏散指示标志。

火灾中往往烟气较大,妨碍人们在紧急疏散时辨识方向。疏散指示标志的合理设置,对人员安全疏散具有重要作用。国内外实际应用表明,在疏散走道和主要疏散路线的地面上或靠近地面的墙上设置发光疏散指示标志,可以更好地帮助人们在浓烟弥漫的情况下,及时识别疏散位置和方向,迅速沿发光疏散指示标志顺利疏散,避免造成伤亡事故。英国等国家的研究机构还对其实际作用进行过测试研究,并在规范中结合疏散距离作了规定。

11.3.6 在建筑中使用的标准样式及颜色多种多样,不便于辨识,为此,现行国家标准《消防安全标志》GB 13495对各种消防安全标志的标识、颜色、字样、标牌大小等均作了要求。设计应按此标准选用和确定相关参数。

 

 

11.4 火灾自动报警系统和消防控制室

11.4.1 本条规定了建筑中应设置火灾自动报警系统的部位。

1 火灾自动报警系统能起到早期发现和通报火灾,及时通知人员进行疏散和灭火,在预防和减少人员伤亡、控制火灾损失方面发挥了积极的作用。在经济、技术比较发达的国家,在各种建筑物中普遍设置了火灾自动报警系统。 日本、美国、英国、德国等国家还规定,家庭住房也应安装该系统。现摘录日本《消防法实施令》(1997年修改公布)的第21条规定的附表1(见表31)

下列各款规定的防火对象或其部分,必须设置火灾自动报警系统:

1)《消防法实施令》附表l第十三项2款列举的、总面积在200m2以上的防火对象。

2)《消防法实施令》附表1第九项1款列举的、总面积在200m2的防火对象。

3)《消防法实施令》附表1第一项至第四项、第五项列举的、总面积在300m2以上的防火对象。

4)《消防法实施令》附表1第五项第2款,第七项、第八项、第九项、第十项、第十二项、第十三项第1款及第十四项列举的、总面积在500m2以上的防火对象。

5)《消防法实施令》附表1第十项及第十五项列举的、总面积在1000m2以上的防火对象。《消防法实施令》附表1第十六项第2款列举的、总面积在300m2以上的防火对象。

6)除前5款列举的以外、《消防法实施令》附表1规定的建筑物和其他设施中,当储存或管理有《消防法实施令》附表2规定数量的500倍以上准危险物或附表3规定数量500倍以上特殊可燃物的地方。7)除前6款列举的防火对象外,《消防法实施令》附表1列举的、地板面积在300m2以上的建筑物的地下层、无窗层或3层以上楼层。

8)除前述各款列举的防火对象或其他部分外,附表1列举的作为停车场使用且面积在200m2以上的防火对象的地下层或2层以上的楼层(不包括停放的所有车辆同时开出的结构层)

9)《消防法实施令》附表1第十六项第1款列举的防火对象中,总面积在500m2以上的及用于该表中第一项至第四项、第五项1款、第六项或第九项1款所列举的防火对象的部分、总面积在300m2以上者。

10)《消防法实施令》附表1列举的、面积在500m2以上的防火对象的通信机器室。

11)除上述各款列举的以外,《消防法实施令》附表1的防火对象11层以上的楼层。

31 日本们肖防法实施令》第21条规定中的附表1    1.剧院、电影院、艺术剧院或展览馆; 2.礼堂或集会场所

  1.酒楼、咖啡馆、夜总会及其他类似场所; 2.游艺场、舞厅 

  1.会客厅、饭馆及其他类似场所; 2.饮食店

  百货店、商场及其他经营出售物品的店铺和陈列馆

  1.旅馆、旅店或招待所; 2.集体宿舍、公寓或公共住宅   

  1.医院、门诊部或接生站; 2.老人福利设施、收费老人公寓、救护设施、急救设施、儿童福 利设施(不包括母子宿舍及儿童卫生设施)、残疾人员救护设施(只限收残废者)或神经衰弱者救护设施; 3.幼儿园、盲校、聋哑学校或保育学校  

  小学、中学、高中、中等专业学校、大学、专科学校等,各种学校和其他类似的场所     

  图书馆、博物馆、美术馆及其他类似的场所

      1.公共浴池中土耳其式浴池、蒸汽浴及其他类似场所; 2.1款以外的公共浴池

  停车场、码头或机场(只限旅客候机用的建筑物)     

十一    神社、寺院、教会及其他类似的场所

十二    1.工厂、作业场; 2.电影播音室、电视演播室  

十三    1.汽车库或停车场; 2.飞机库或直升飞机库

十四    仓库   

十五    不属于前述各项的事业单位    

十六之一  1.多用途的防火对象中,其一部分是供第一项至第四项、第五项1款、第六项或第九项1款列举的防火对象用的; 2.上款列举的防火对象以外的多用途防火对象

十六之二  地下街    

十七    根据文物保.护法(1950年法律第214)的规定,被定为重要文物、重要民族色彩文物、古迹或重要文化财产的建筑物。或根据古老重要美术品等保存法律的规定认定为重要美术品的建筑物  

十八    总长超过50m的拱顶商店街   

十九    市、町、村长指定的山林  

二十    自治省令规定的车、船

2 本条规定的设置范围,总结了国内安装火灾自动报警系统的实践经验,适当考虑了今后的发展和实际使用情况,主要为以下建筑或场所:

1)建筑中有需要与火灾自动报警系统联动的部位,如设有二氧化碳等自动灭火系统的其他房间或设置防火卷帘处等。这些场所多为大中型电子计算机房、重要通讯机房、重要资料档案库、珍藏库等或是需要进行防火分隔的部位,需要满足早报警、早扑救或有效分隔的目的。

2)每座占地面积超过1000m2棉、毛、丝、麻、化纤及其织物等丙类仓库。占地面积超过500m2或总建筑面积超过1000m2的卷烟仓库。这些仓库储量大、价值高,发生火灾后损失大。

3)商店和展览馆中的营业、展览厅和航空、水运、汽车、火车客运楼()中的旅客等候、休息、购票、娱乐的场所等,人员较密集、可燃物较多、容易发生火灾,要早报警、早疏散、早扑救。

4)图书、档案馆的书库或资料档案库,存有大量文献资料,有的还是价值高的绝本图书、珍贵文物文献等,火灾后的损失较大。其阅览室为公共场所,办公室也有大部分是用作研究或实验的场所,具有一定火灾危险性。本条中重要的档案馆,是根据与《档案馆设计规范》协调后确定的,主要指国家档案馆。对于其他专业档案馆,则视具体情况确定。

5)电力和防灾调度指挥楼、广播电视、电信和邮政楼的重要机房或资料库、邮袋库等。这些建筑的重要机房发生火灾,将会发生通信、广播电视中断或邮件、数据损失,造成重大经济损失和不良政治影响甚至严重影响生产、生活或防灾救灾指挥,要重点保护。鉴于我国各地经济发展不平衡、人口密度不一,对于地市级以下的这类建筑,可视工程具体情况确定是否设置火灾报警设施。

重要机房主要是指性质重要、价值特高的精密机器、仪器、仪表设备室。

6)体育馆观众厅、休息室、餐厅、有可燃物的吊顶内及其电信设备室等,影剧院、会堂、礼堂等的观众厅、舞台、化妆室、休息室、餐厅等,这些部位主要是有配电线路、木马道、风管可燃绝热材料、道具、布景等物,或是人员较密集的公共场所。关于影剧院的级别是与国家现行标准《剧场建筑设计规范》JGJ 57-2000等协调后确定的。

7)疗养院、老人与儿童福利院以及医院等,其使用人员特点是行为能力弱、常需要他人帮助。这些场所中供人员诊疗、住宿、休息的场所以及走道,应设置火灾自动报警系统。

8)设在地下、半地下的商店和歌舞娱乐放映游艺场所,具有人员密集、可燃物多、疏散困难、火灾时热烟排除困难等特点。

9)建筑中的一些设备房、可燃物较多的井道、夹层或局部封闭空间。

11.4.2 本条规定了应设置可燃气体探测报警装置的场所。

这些场所既包括工业生产过程、储存仓库,也包括民用建筑中可能散发可燃蒸气或气体,并存在火灾爆炸危险的场所与部位。使用和可能散发可燃蒸气与气体的场所,除甲、乙类厂房外,有些仓库、丙类生产甚至丁类厂房中也有,如不采取措施仍可能发生较大事故。民用建筑中,如锅炉房等场所也存在此问题。故这些场所均需要考虑,要求设置防止发生火灾爆炸事故的措施,将火灾预防放在第一位考虑。

11.4.311.4.4 条文规定了需要设置消防控制室的建筑物及其设置要求。消防控制室的有关构造要求,见本规范第7章第7.2.5条的规定。

1 对于设有火灾自动报警系统和自动灭火系统(如自动喷水灭火系统、二氧化碳灭火系统等)的建筑,要尽可能采用集中控制方式,设置消防控制室,便于全面地了解建筑内的消防设施运行情况以及火灾时的控制与指挥。

2 鉴于消防控制室是建筑物内防火、灭火设施的显示控制中心,也是火灾时的扑救指挥中心,地位十分重要,结合建筑物的特点,确定了其布置位置等防火要求。

3 本条第34款是根据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范}GB 50116规定的。

11.4.5 由于现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116中对有关消防控制室的控制设备组成、功能、设备布置以及火灾探测器、火灾应急广播、火灾警报装置等火灾自动报警系统的设计均作了明确规定。因此,设计时应按照该规范的要求进行。

 

12 城市交通隧道

12.1 一般规定

国内外发生的隧道火灾事故均表明,隧道特殊的火灾环境对人员逃生是一个严重的威胁,而且在短时间内对隧道设施会造成巨大的损坏。有限的逃生条件以及消防队员进入火灾隧道时的困难都要求对隧道进行防火设计时,应该采取与地面建筑不同的安全措施。

由于国家对地下铁道的防灾设计要求已有标准,而管线隧道、电缆隧道的情况与城市交通隧道有一定差异,加之隧道防火的研究在世界范围内还是一项正在不断研究的重大课题,本章主要根据国内外隧道火灾情况,为从技术层面规范和加强城市交通隧道的消防安全而确定的通用技术要求。在具体条文中仅规定了对人员危害较大的城市观光隧道和交通隧道的原则性设计要求。

12.1.1 隧道的防火设计应综合考虑各种因素后确定。一般,隧道的用途及交通组成、可燃物数量与种类决定了隧道火灾的可能规模及其火灾增长过程,影响隧道火灾时可能逃生人员数量及其疏散设施的布置;隧道的地理条件和隧道长度等决定了消防人员的进入速度以及逃生难易程度、防排烟与通风要求;隧道的通风与排烟等因素也对火灾中的人员逃生和火灾控制与扑救影响很大。

12.1.2 交通隧道的潜在危险性主要在于:

1)现代隧道日益增长的长度;

2)危险材料的运输;

3)双向行驶隧道(没有单独分开的双向行车道)

4)由于日益增长的车流量和更大的车载量而增大的火灾荷载;

5)机动车的机械故障造成火灾。

因此,在进行隧道分类时主要考虑其长度和通行车辆类型,即火灾可能规模及逃生救援的难易程度。确定本条时还参考了日本建设省道路隧道紧急用设施设置基准规定。

12.1.3 目前,各国以建筑构件为对象的标准防火试验,均以ISO 834的标准时间-温度曲线(纤维质类)为基础,如BS 476:20部分,DIN 4102AS 1530GB 9978等。该标准时间-温度曲线以通常的建筑物材料的燃烧率为基础,真实模拟了地面开始间的火灾发展状况,但这种针对纤维质类火灾的测试曲线对某些建筑工程设计已不适用,如石油化工火灾。

石油、化合物等材料的燃烧率大大高于木材等的燃烧率,因此对于石油化工行业的建筑和材料进行防火试验需要采用更严格的方法,大多采用碳氢化合物(HC)曲线。HC标准时间-温度曲线的特点是其发展初期带有爆燃-热冲击现象,火灾温度在最初5min之内达到92820min后稳定在1080。这种时间-温度曲线真实地模拟了在特定环境或高潜热值燃料燃烧的火灾发展状况,目前在国际石化工业领域已经得到了普遍应用。

20年来,国际上已经进行了大量的研究来确定可能发生在隧道以及其他地下建筑中的火灾类型,特别是1990年前后欧洲开展的Eureka研究计划。这些研究是分别在废弃的隧道中和实验室条件下进行的。通过这些研究取得的数据结果,发展了一系列不同火灾类型的时间-温度曲线。

RABT曲线是德国有关研究机构通过一系列的真实隧道火灾实验研究结果发展而来的。在RABT曲线中,温度在5min之内将快速升高到1200,比HC曲线还要快,在1200处持续90min,随后的30min内温度快速下降。这种实验曲线比较真实地模拟了隧道火灾的特点:隧道的空间相对封闭、热量难以扩散、火灾初期升温快、有较强的热冲击,随后由于缺氧状态快速降温。

另外,还有荷兰交通部与TNO实验室开发的RWS标准时间-温度曲线等。

试验研究表明,混凝土结构受热后由于产生高压水蒸气而导致表层受压,使混凝土产生爆裂。结构荷载压力和混凝土含水率越高,产生爆裂的可能性就越大。当混凝土的质量含水率超过3%时,肯定会发生爆裂现象。当充分干燥的混凝土长时间暴露在高温下时,混凝土内各种材料的结合水将会蒸发,从而使混凝土失去结合力产生爆裂,最终会一层一层地穿透整个隧道的混凝土拱顶结构。这种爆裂破坏会产生以下影响:影响人员逃生;使增强钢筋暴露于高温中,产生变形,从而垮塌;对于水底隧道,这种结构性破坏很难进行修复。因此,本条对内衬的耐火也作了相应规定。

由于国内尚无有关隧道结构耐火试验的方法,为满足隧道防火设计需要,本章在附录中增加了有关要求。

12.1.4 隧道内应严格控制装修材料的燃烧性能及其发烟情况,特别是毒性气体的分解量。

12.1.512.1.7 这三条主要规定了不同隧道的疏散联络通道和人员与车辆疏散通道的设置要求。

1 在隧道设计中可以采用多种逃生避难形式,如横通道、地下管廊、凹廊避难所等,但需注意逃生通道必须设置有效,易开启且有醒目的防火门等。根据荷兰及欧洲的一系列模拟实验,250m为隧道初期火灾逃生人员在烟雾浓度未造成影响的情况下逃生的最大距离。

2 灭火救援时,隧道内外的车辆调度与疏散均需要一定的场地。因此,尽管规范条文中未明确规定,在设计时也应予以适当考虑。

3 本规范中有关间隔和通道的宽度与高度参考了国内外相关标准的规定,并考虑了当前建造相关隧道并在其中开设横通道的造价较高这一实际情况。

12.1.8 隧道内的变电所、管廊、专用疏散通道、避难设施等是保障隧道日常运行和应急救援的重要设施,有的本身还具有一定的火灾危险性。因此,应在设计中采取一定的防火分隔措施与车行隧道分隔。其分隔要求可参照本规范第7章有关建筑物内重要房间的分隔要求确定。

根据欧洲有关隧道试验和研究报告,要求避难设施内设置机械防烟设施和一定量的饮用水。

 

12.2 消防给水与灭火设施

12.2.112.2.2 条文参照本规范第8章及国内外相关标准的要求,规定了隧道消防给水及其管道、设备等的一般设计要求。

12.2.3 本条规定的隧道排水主要考虑灭火过程中的水量排除以及防止因雨水、渗水、灭火用水的积聚导致可燃液体火灾蔓延和疏散与救援困难,防止运输可燃液体或有害液体车辆事故时虽未发生火灾,但有可能因无有组织的排水措施而使这些液体漫流进入其他设备沟或疏散设施内。

12.2.4 隧道火灾主要引发部位有油箱、驾驶室、行李或货物、客箱座位等,火灾类型一般为AB类混合火灾,部分可能因隧道内电器设备、配电线路引起。因此,应配置能扑灭ABC类火灾的灭火器。

1 有关数据的确定参考了现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140、美国消防协会的标准规定和日本建设省的有关标准以及国外有关隧道的研究报告。

2 四类隧道一般为火灾危险性较小或长度较短的隧道,即使发生火灾,人员疏散和火灾扑救均较容易。因此,消防设施的配置以适用的灭火器为主。

3 一类隧道的情况比较复杂,且长度差异较大,因而应根据具体情况,从隧道的整体消防安全要求考虑防火设计。

 

 

12.3 通风和排烟系统

根据隧道火灾事故分析,由一氧化碳导致的死亡约占总数的50%,因直接烧伤、爆炸及其他有毒气体引起的约50%。通常,采用通风、防排烟措施控制烟气产物及烟气运动可以改善火灾环境,并降低火场温度以及热烟气和热分解产物的浓度,改善视线。但是机械通风会通过不同途径对不同类型和规模的火灾产生影响,在某些情况下反而会加剧火灾发展和蔓延。实验表明:在低速通风时,对小轿车火灾的影响不大;可以降低小型油池火灾(10m2)的热释放速率,而加强通风控制的大型油池火灾(100m2);在纵向机械通风下,载重货车的火灾增长率可以达到自然通风的10倍。

隧道通风主要有自然、横向、半横向和纵向通风4种方式。短隧道可以利用隧道内的"活塞风"采取纵向通风,长隧道则需采用横向和半横向通风。隧道内的通风系统在火灾中要起到排烟的作用,其通风管道和排烟设备必须具备一定的耐火性能。

对于隧道通风设计,一般需要针对特定隧道的特性参数(如长度、横截面、分级、主导风、交通流向与流量、货物类型、设定火灾参数等)通过工程分析方法进行设计,并由多种场模型或区域模型对隧道内的烟气运动进行计算模拟,如FASITJASMIN等。

本规范规定的风速参数参考了美国NFPA标准和美国高速公路局的试验研究成果。风机的耐高温时间则是根据欧洲的设计要求和试验情况确定的。

 

12.4 火灾自动报警系统

12.4.1 隧道内发生火灾时,隧道外行驶的车辆往往还按正常速度行驶,对隧道内的事故情况多处于不知情的状态,故规定本条要求。

12.4.212.4.4 为早期发现火灾,及早通知隧道内外的人员与车辆采取疏散和救援行动,尽可能在火灾初期将其扑灭,要求设置合适的报警系统。其报警装置的设置应根据隧道类别分别考虑,并至少应具备手动或自动火灾报警功能。对于长隧道则还应具备报警联络电话、声光显示报警功能。由于隧道内环境差异较大,且一般较工业与民用建筑物内条件要恶劣,因此,报警装置的选择应充分考虑这些不利因素。

对于隧道内的重要设备与电缆通道,因平时几乎无人值守,发生火灾后人员很难及时发现,因此也应考虑设置必要的火灾探测与报警装置。

12.4.5 隧道内一般均具有一定的电磁屏蔽效应,可能导致通信中断或无法进行无线联络。因此,为保障灭火救援通信联络畅通,应在可能产生屏蔽的隧道内采取措施,使无线通信讯号,特别是城市公安消防机构的无线网络信号能进入隧道内。

12.4.6 有关消防控制室的控制设备组成、功能、设备布置以及火灾探测器、火灾应急广播、消防专用电话等的设计要求应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116中有关规定。

 

 

12.5 供电及其他

12.5.112.5.3 隧道火灾一般延续时间较长,且火场环境条件恶劣、温度高,因此,应对其消防用电设备、电源、供电、配电及其配电线路等要求较一般工业与民用建筑高一些。本条所规定的延续供电时间长,在实际设计时应通过对配电导线的选型和对配电线路的防火保证措施,以确保安全配电。

12.5.4 为有效控制隧道内的灾害源,降低其火灾风险,并防止隧道火灾时高压线路、燃气管线等加剧火灾的发展,影响安全疏散与抢险救援等,特作本条规定。

12.5.5 隧道内的环境因隧道位置、隧道形式及地区条件而差异较大。隧道内所设置的相关消防设施必须能耐受隧道内小环境的影响,防止发生霉变、腐蚀、短路、变质等现象,确保设施有效。

隧道内空间易使人缺乏方向感,特别是在火灾条件下,人们的逃生欲望和心理与周围的恶劣环境形成强烈的反差。为保证人员顺利安全疏散,必须设置灯光型疏散指示标志。

 

 

附录A 隧道内承重结构体的耐火极限试验升温曲线和相应的判定标准

欧洲一些权威机构已普遍采用针对隧道火灾的耐火极限判定标准。根据荷兰的标准,在计算隧道承重结构的耐火极限时,由于一般应用在受拉状态下的钢筋温度达到500时开始塑性变形,规定必须由其温度低于500'C的内芯取值。在高增强、高荷载的柱状构件中,混凝土结构中的钢筋温度效应使整个构件承担了很高的破坏风险,所以一般认为普通混凝土中钢材的临界温度为500,受拉状态下钢材的临界温度为400。荷兰交通部规定隧道中混凝土结构表面的允许最高温度不应超过380,这个最高温度的设定不仅考虑到了在这个温度下构件将会失效的任何一种可能,而且考虑到了在实际应用中,这个温度下混凝土结构受破坏的可能性极小。在瑞典,这个最高值要求更严:隧道中混凝土结构表面的允许最高温度不应超过250。同时,还规定了最底层增强钢筋的温度要保持很低,这样它的强度才不会降低。

混凝土结构暴露在RABT曲线火灾下的判定要求:

1 混凝土保护层内表面的温度不应超过380(对于盾构式隧道结构隧道该值不应超过200250)

2 混凝土覆层厚度最少为25mm的条件下,增强钢筋的表面温度不应超过300

 

 

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