中华人民共和国国家标准建筑设计防火规范GB 50016—2006 8
6.0.11 多年实践证明,本条的规定对于保证消防车在任何时候能畅通无阻是需要和可行的。如有特殊超长车辆通过时,还应按实际情况确定。据成都铁路局提供的数据,目前列车的长度不超过900m。
7 建筑构造
7.1 防 火 墙
7.1.1~7.1.3 规定了防火墙在不同情况下的构造要求。
1 实践证明,防火墙能在火灾初期和扑救火灾过程中,将火灾有效地限制在一定空间内,阻断在防火墙一侧而不蔓延到另一侧。国外相关建筑规范对于建筑内部及建筑物之间的防火墙设置十分重视,均有较严格的规定。如美国消防协会标准《防火墙与防火隔墙标准》NFPA 221对此还有专门规定,并被美国有关建筑规范引用为强制性要求。
严格说,防火墙从建筑基础部分就应与建筑物完全断开,独立建造。但目前在各类建筑物中设置的防火墙,大部分是建造在建筑框架上或与建筑框架相连接的。为保证防火墙在火灾时真正发挥作用,就应保证防火墙的结构安全且从上至下均应处在同一轴线位置,相应框架的耐火极限要与防火墙的耐火极限相适应。
2 为阻止火势通过屋面蔓延,还要求防火墙应截断屋顶承重结构,并根据实际情况确定突出屋面与否。对于一些建筑物的用途、建筑高度以及建筑的屋面具有一定耐火极限且燃烧性能不同时,应有所区别。
第7.1.1条中的数值是根据实际的调查和参考国外有关标准的规定提出的,国外的一些数值如表24。设计时,应结合工程具体情况,尽可能采用比本规范规定较大的数值。
表24 不同国家对防火高出屋面高度的要求屋面构造 防火墙高出屋面的尺寸(mm)
中国 日本 美国 苏联
不然烧体 燃烧体 400 500 500 500 450~900 450~900 300 600
3 对于难燃烧体外墙,为防止火灾通过外墙横向蔓延,要求防火墙凸出外墙一定宽度,且在防火墙两侧每侧不小于2m范围内的外墙和屋面应采用不燃烧材料构筑,并不得开设孔洞。不燃烧体外墙具有一定耐火极限且不会被引燃,允许防火墙不凸出外墙。
防火墙两侧的门窗洞口最近的水平距离规定不应小于2m,是根据火场调查发现2m能起一定的阻止火灾蔓延的作用,但也存在个别蔓延现象。因此,设计时应尽可能加大该距离。如设有耐火极限不低于0.90h的不燃烧体固定窗扇的开口时,可不受本条规定距离的限制。
7.1.4 本条规定了防火墙设置在内转角处时门窗洞口的防火设计要求。
火灾表明,防火墙设在建筑物的转角处且防火墙两侧开设有门窗等洞口时,如门窗洞口不能采取防火措施,则不能防止火势蔓延。因此,确需在转角附近开设洞口时,应从最近边缘算起,按相互水平距离不小于4m的要求设置。
7.1.5 本条规定在于防止建筑物内火灾的浓烟和火焰穿过门窗洞口蔓延扩散。
1 设计中如遇到工艺或使用等要求,必须在防火墙上开口时,应在开口部位设置防火门窗或其他相等效的防火分隔措施。用耐火极限不低于1.20h的甲级防火门,能基本满足控制火势的要求。但根据国外有关要求,在防火墙上设置的防火门,其耐火极限一般都应与相应防火墙的耐火极限一致。考虑到我国有关标准对防火门耐火极限的判定条件与国外略有差异,故要求防火门的耐火极限不低于1.20h,在有条件时,应将防火墙上防火门的耐火极限提高到1.20h以上。其他洞口,包括观察窗、工艺口等,由于大小不一,所设置的防火设施也各异,可采用防火窗、防火卷帘、防火阀、水幕等。但无论何种设施,均应具有较高的耐火极限,且能在火灾时自动关闭或是固定,能有效隔断火势。对于该部位的防火卷帘,如无喷水系统冷却防护时,其耐火极限要求按照现行国家标准《门和卷帘耐火试验方法》GB 7633所规定的背火面温升判定条件试验确定。
2 在布置氢气、煤气、乙炔等可燃气体和汽油、苯、甲醇、乙醇、煤油等甲、乙类液体的输送管道时,要充分考虑管道破损等情况下,大量可燃气体或蒸气逸漏对防火墙本身安全以及防火墙两侧空间的火灾危害。
其他管道(如水管以及输送无危险的液体管道等),如因条件限制必须穿过防火墙时,应用水泥砂浆等不燃材料或防火材料将管道周围的缝隙紧密填塞。对于采用塑料等遇高温或火焰易收缩变形或烧蚀的材质的管道,为减少火灾和烟气穿过防火分隔体,应采取措施使该类管道在受火后能被封闭,如设置热膨胀型阻火圈等。
7.1.6 本条规定主要为保证防火墙在发生火灾时能发挥作用,不会倒塌而致火势蔓延。
耐火等级较低一侧的建筑结构或其中耐火极限和燃烧性能较低的结构在火灾中易发生垮塌,从而会作用于防火墙以侧向力。因此,设计时应考虑这一因素。此外,独立建造的防火墙,也要考虑其高度与厚度的关系以及墙体的内部加固构造,使防火墙具有足够的稳固性与抗力。
7.2 建筑构件和管道井
7.2.1 本条规定了剧院等建筑的舞台与观众厅的防火分隔要求。
1 剧院等建筑的舞台及后台部分,常使用或存放着大量幕布、布景、道具,可燃装修和电气设备多。另外,由于演出需要,人为起火因素也随之增加,如烟火效果及演员在台上吸烟等,容易引发火灾。起火后往往火势发展迅速,难以控制,因此引起的惨剧已有多次,有的甚至导致300多人死亡。本条规定舞台与观众厅之间的隔墙应采用耐火极限不低于3.00h的不燃烧体。舞台口上部与观众厅闷顶之间的隔墙,可采用耐火极限不低于1.50h的不燃烧体,隔墙上的门至少应采用乙级防火门。
剧院等建筑舞台下面的灯光操纵室和存放道具、布景的储藏室也是该场所的重点防火设计控制部位,故提出这些场所与其他部分要用不燃烧体墙分隔开的要求。鉴于此类场所的可燃物较多,并为与本规范的其他要求一致,将分隔构件的耐火极限规定不低于2.00h。
2 电影放映室有时放映旧影片(硝酸纤维片极易燃烧),也使用易燃液体丙酮接片子,电气设备又比较多,特别是硝酸纤维片不易处理。因此,起火机会较多,有必要对其外围结构提出一定的防火要求。
剧院、电影院内的其他建筑防火构造措施与规定,还应符合国家现行标准《剧场建筑设计规范》JGJ 57和《电影院建筑设计规范》JGJ 58的要求。
7.2.2 本条规定了建筑内一些特殊场所的防火分隔要求。
1 托儿所、幼儿园的婴幼儿、老年人建筑内的老弱者等人员行为能力较弱,容易在火灾时造成伤亡,因而应适当提高其分隔要求。其他防火要求还应符合国家现行标准《托儿所、幼儿园建筑设计规范》JGJ 39、《老年人建筑设计规范》JGJ 122和现行国家标准《老年人居住建筑设计标准》GB 50340的有关要求。
2 对于医院手术室,由于其使用功能决定了医院手术室应比医院中的其他场所的分隔要严格,应加强防火分隔。有关医院洁净手术部的具体防火要求,还应符合现行国家标准《医院洁净手术部建筑技术规范》GB 50333和国家现行标准《综合医院建筑设计规范》JGJ 49的有关要求。
3 根据歌舞娱乐放映游艺场所火灾情况,增加了该类场所的分隔要求。考虑到此类场所大多数是在原有建筑上改建的,采用防火墙分隔在构造上有一定困难。为解决这一实际问题,加强此类场所的内部分隔,规定采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和1.00h的不燃烧体楼板与其他场所或部位隔开。这类场所内各房间之间隔墙的防火要求见本规范第5章的有关规定。
7.2.3 本条对属于易燃、易爆、容易发生火灾或比较重要的地方,疏散的门厅的隔墙提出了专门的防火分隔要求。
住宅内的厨房分隔,原则上应按本条规定进行设计。本条中的厨房指集体宿舍、公寓等居住建筑、公共建筑和工厂中的厨房,不包括住宅。
在公共建筑中,厨房火灾时有发生,主要原因是电气设备过载老化、燃气泄漏或油烟机、排油烟管道着火等引起。目前许多餐饮或旅馆、工厂中的厨房内均设有火灾自动报警系统和自动灭火系统,并采取了较严格的分隔措施,发生火灾时均能迅速扑救和控制,有效地减少了火灾危害。
不同火灾危险性的生产除工艺要求必须布置在一起,除属丁、戊类火灾危险性的生产与储存场所外,厂房或仓库中甲、乙、丙类火灾危险性的生产或储存物品一般应分开设置,并应采用较高耐火极限的墙体分隔。在本规范第3章中有相关其他要求。
7.2.4 在单元式住宅中,单元之间的墙应无门窗洞口,单元之间的墙砌至屋面板底部的要求可使该隔墙真正起到防火隔断作用,从而把火灾限制在一个单元之内,防止延烧,减少损失。而对于其他建筑的隔墙,为了有效地控制火灾和烟气蔓延,特别是旅馆、公共娱乐场所等人员密集场所内的房间隔墙,更应注意将隔墙从地面或楼面砌至上一层楼板或屋面板底部。穿越墙体的管道及其缝隙、开口等应按照本规范有关规定采取防火措施。具体的防火封堵措施在中国工程建设标准化协会标准《建筑防火封堵应用技术规程》CECS 154:2003中有详细要求,可供设计参考。
7.2.5 本条规定了建筑内设置的重要设备房的构造与防火分隔要求。
附设在建筑物内的消防控制室、固定灭火系统的设备室等要保证该建筑发生火灾时,这些装置和设备不会受到火灾的威胁,确保灭火工作的顺利进行。通风、空调机房是通风管道汇集的地方,也是火势蔓延的主要部位。基于上述考虑,本条规定这些房间要采用2.00h的隔墙和1.50h的楼板与其他部位隔开,并规定隔墙上的门至少应为乙级防火门。本条规定将分隔墙的耐火极限从原要求2.50h降低到2.00h,既与本规范的其他建筑构造要求协调一致,同时2.00h耐火极限的隔墙已能有效地阻止绝大部分建筑内火灾的蔓延。但考虑到丁、戊类生产的火灾危险性较小;对这两类厂房中的通风机房分隔构件的耐火极限要求有所降低。
7.2.6 本条是对冷库的防火分隔的构造要求。
冷库的墙体保温采用难燃或可燃材料较多,面积大、数量多,且冷库内所存物品有些还是可燃的,包装材料也多是可燃的。
国内外冷库火灾比较多。火灾原因主要是采用聚苯乙烯硬泡沫、软木易燃物质等隔热材料所引起的。因此,有些国家对冷库采用可燃塑料作隔热材料有较严格的限制,在规范中确定小于150m2的冷库才允许用可燃材料隔热层。为了防止隔热层造成火势蔓延扩大,规定应做水平防火分隔,且应具备相当的耐火极限要求。其他有关构造要求还应符合现行国家标准《冷库设计规范》GB 50072的规定。
7.2.7 本条规定了建筑幕墙的防火构造要求。
建筑外墙幕墙采用玻璃和金属等材料制作。当幕墙受到火烧或受热时,易破碎或变形,甚至造成大面积的破碎、脱落事故,如不采取措施,会造成火势在水平和竖直方向蔓延而酿成大火。幕墙的窗间墙、窗槛墙的填充材料常有岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉等不燃材料。但执行过程中发现受震动和温差的影响有易脱落、开裂等问题,故规定幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙,应采用防火材料填塞密实。这种防火材料可以是不燃材料也可以是难燃材料。但如采用难燃材料则应保证其在火焰或高温作用下除发生膨胀变形外,还应具有一定的耐火能力。
中国工程建设标准化协会标准《建筑防火封堵应用技术规程》CECS 154:2003对建筑内有关防火封堵的技术要求作了规定,在设计和施工时可参照执行。
7.2.8 目前,在一些建筑,特别是民用建筑中越来越多地采用硬聚氯乙烯管道。这类管道遇高温和火焰容易导致楼板或墙体出现孔洞。为防止烟气或火势蔓延,要求采取一定的防火措施,如在管道的贯穿部位采用防火套箍和防火封堵等。本条及第7.2.7条所述防火封堵材料,均应符合国家有关标准(如《防火密封件》GB 16807和《防火封堵材料的性能要求和试验方法》GA 161)的有关要求。
7.2.9~7.2.11 这三条规定了电梯井、电缆井及管道井等以及通风、排烟管道穿越建筑楼板和墙体时的防火构造要求。
1 电梯井的耐火极限要求,见本规范第3.2.1条和第5.1.1条的规定。
2 建筑中的垂直管道井、电缆井、排烟道等竖向管井都是烟火竖向蔓延的通道,必须采取防火分隔措施,在每层楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃材料封隔。考虑到为便于管子检修更换,有些垂直管井按层分隔确有困难,原规定可每隔2~3层加以分隔。但从目前建筑实际建造情况看,每层分隔也是可行的,对于检修影响不大,却能提高建筑的消防安全性。因此,要求这些竖井要在每层进行分隔。
此外,为防止火灾时这些管道或电缆竖井的完整性受到破坏,还要求管道井的井壁采用不燃材料制作,其耐火极限不低于1.00h。井壁上的检查门应采用丙级防火门,特别是在人员疏散部位以及开向疏散走道的门。
3 穿越墙体、楼板的风管或排烟管道设置防火阀、排烟防火阀,就是要防止烟气和火势蔓延到不同的区域,而如果阀门之间的管道不采取防火保护措施,则会因管道受热变形而破坏整个分隔的有效性和完整性,故作此要求。
7.3 屋顶、闷顶和建筑缝隙
7.3.1~7.3.3 闷顶火灾一般阴燃时间较长,不易发现,待发现之后火已着大,扑救难度大。阴燃开始后由于闷顶内空气供应不充足,燃烧不完全,如果让未完全燃烧的气体积热、积聚在闷顶内,一旦吊顶突然局部塌落,氧气充分供应就会引起局部轰燃。
1 第7.3.1条规定主要根据实际火灾情况,为防止火星通过冷摊瓦缝隙落在闷顶内引燃可燃物而酿成火灾。
2 闷顶起火后,闷顶内温度比较高、烟气弥漫,消防人员进入闷顶侦察火情、扑救火灾相当困难。为尽早发现火情,避免发展成较大火灾,有必要设置老虎窗。设置老虎窗的闷顶起火后,火焰、烟和热空气可以从老虎窗排出,不至于向两旁扩散到整个闷顶,有助于把火灾局限在老虎窗附近的范围内,并便于消防人员侦察火情、扑救火灾。
3 有的建筑物,其屋架、吊顶和其他屋顶构件为不燃材料,闷顶内又无可燃物,像这样的闷顶,可不设闷顶入口。
每个防火隔断范围,主要是指单元式住宅或其他采用实体墙分隔成较小空间(墙体隔断闷顶)的建筑。而教学楼、办公楼、旅馆等公共建筑,每个防火隔断范围面积较大(一般1000m2,最大可达2000m2以上),要求设置不小于2个闷顶入口。
4 发生火灾时,消防人员一般通过楼梯上楼灭火。闷顶入口设在楼梯间附近,便于消防人员发现火情,迅速进入闷顶内灭火。
7.3.4、7.3.5 主要为防止因建筑变形而破坏管线,引发火灾并使烟气通过变形缝扩散。
建筑变形缝是为防止建筑变形影响建筑结构安全和使用功能而设。在建筑使用过程中,变形缝两侧的建筑可能发生位移等现象,故应避免将一些易引发火灾或爆炸的管线布置其中。当需要穿越变形缝时,应采用穿刚性管等方法,管线与套管之间的缝隙应采用不燃材料、防火材料或耐火材料紧密填塞。
因建筑内的孔洞或防火分隔处的缝隙未封堵或封堵不当导致人员死亡的火灾,在国内外均发生过。国际标准化组织标准及欧美等国家的建筑规范中均对此有明确的严格要求。这方面的防火功能容易被忽视,但却是建筑消防安全体系中的有机组成部分。
7.4 楼梯间、楼梯和门
7.4.1 本条规定了疏散楼梯间的共性防火设计要求。
1 疏散楼梯间是人员竖向疏散的安全通道,也是消防人员进入火场的主要路径。因此,疏散楼梯间应保证人员在楼梯间内疏散时能有较好的光线,有条件的情况下应首先选用天然采光。人工照明的暗楼梯间,在火灾发生时常会因中断正常供电而变暗,影响行动速度,不宜采用。
疏散楼梯间应尽量采用自然通风以排除烟气,提高楼梯间内的能见度,缩短烟气停留时间。楼梯间靠外墙设置,有利于楼梯间直接采光和自然通风。不能采用自然采光和自然通风的疏散楼梯间,应按规范要求设置消防应急照明和采取机械防烟措施。
2 附设在楼梯间内的天然气、液化石油气等燃气管道漏气,遇明火即可能爆炸起火;由于楼梯间放置许多杂物,火势很快顺着楼梯向上蔓延,造成严重后果的火灾情况很多。为避免楼梯间内发生火灾或防止火灾通过楼梯间蔓延,规定楼梯间内不应附设烧水间、可燃材料储藏室、非封闭的电梯井、可燃气体管道,甲、乙、丙类液体管道等。
3 人员在紧急情况下容易发生拥挤现象,楼梯间的设计应保证楼梯间的有效疏散宽度不会因凸出物而减少,并应避免凸出物碰伤疏散人群。楼梯间的宽度也应采取措施保证人行宽度不宜过宽,防止人群疏散时失稳而导致意外。澳大利亚建筑规范就规定当阶梯式走道的宽度大于4m时,应在每2m宽度处设置栏杆扶手。
4 本条对住宅建筑,考虑其布置和使用功能,特别是近几年为方便管理,采用水表、电表、气表等均要求出户。为适应这一要求,本条规定允许可燃气体管道进入住宅建筑的楼梯间,但为防止管道意外损伤发生泄漏,规定要求采用金属管。现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028允许在户内使用铝塑管等用于燃气输送,为防止燃气因该部分管道破坏而引发较大事故,应在计量表前或管道进入建筑物前安装紧急切断阀,并且该阀应具备自动切断管路和手动操作关断气源的装置。可靠的保护措施:包括可燃气体管道加套管、埋地、应急切断等措施。另外,管道的布置与安装位置,应注意避免人员通过楼梯间时与管道发生碰撞。有关具体设计还应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的规定。其他非住宅类居住建筑的楼梯间内不允许敷设可燃气体管道或设置可燃气体计量表。
7.4.2 本条规定了封闭楼梯间的一些专门防火设计要求。在采用扩大封闭楼梯间时,要注意扩大区域与周围空间采取防火措施分隔。垃圾道、管道井等的检查门等不能设计成直接开向楼梯间内。
通向封闭楼梯间的门,正常情况下应采用防火门。 目前国内实际使用过程中采用常闭防火门时,闭门器经常损坏,使门无法在火灾时自动关闭;采用常开防火门时,如果能做到火灾时实现自动关闭功能,应尽量采用防火门。只有在这样做有困难时,通向居住建筑封闭楼梯间的门才考虑选择双向弹簧门。而厂房、仓库以及公共建筑中设置的封闭楼梯间则仍要求采用乙级防火门。
7.4.3 本条规定了防烟楼梯间的一些专门防火设计要求。防烟楼梯间的平面布置要求必须经过防烟前室再进入楼梯间。前室应具有可靠的防烟设施,使防烟楼梯间具有比封闭楼梯间更好的防烟、防火能力,具有更高的可靠性。
前室不仅起防烟作用,而且可作为人群进入楼梯间的缓冲空间。设计中要注意使前室的大小与楼层中疏散进入楼梯间的人数相适应。本条中前室或合用前室的面积为可供人员使用的净面积。
根据现行国家标准《住宅建筑规范》GB 50368的规定,如电缆井和管道井受条件限制需设置在前室或合用前室内时,其检查门应采用丙级防火门。其他建筑的防烟楼梯间及其前室或合用前室内,不允许开设除疏散门以外的其他开口。
7.4.4 为保证人员疏散畅通、快捷、安全,本条规定了疏散楼梯间在各层不允许改变其平面位置。
地下层与地上层如果没有进行有效分隔,容易造成地下层火灾蔓延到地上建筑。为防止烟气和火焰蔓延到上部楼层,同时避免上部人员疏散时误人地下层,本条规定在首层楼梯间通地下室、半地下室的人口处,应用防火分隔构件与其他部位分隔开。当地下室、半地下室与首层或地上部分共用一个楼梯间作为安全出口时,为防止在发生火灾时,上面人员在疏散过程中误人地下室,要求在首层楼梯间处进行分隔设施和设置明显的疏散标志,并根据执行规范过程中出现的问题和火灾时的照明条件,在设计时尽量采用灯光疏散指示标志。
国外有关标准也有类似规定,如美国《统一建筑规范》规定:地下室的出口楼梯应直通建筑外部,不应经过首层。法国《公共建筑物安全防火规范》也规定地上与地下疏散楼梯应断开。
7.4.5 本条规定了室外楼梯的疏散设计要求。
室外楼梯可供辅助人员应急疏散和消防人员直接从室外进入建筑物到达起火层扑救火灾。为了防止因楼梯倾斜度过大、楼梯过窄或栏杆扶手过低,并防止火灾时火焰从门内窜出而将楼梯烧坏,影响人员安全疏散,确定了本条基本规定。
由于室外楼梯在梯段宽度、坡度、防雨防滑等方面不一定能满足人员疏散的要求,因此,只有满足本条规定的情况下才可作为疏散楼梯和辅助防烟楼梯,并应注意防滑、防跌落等处理。
7.4.6 本条主要考虑丁、戊类厂房火灾危险性小,对相应疏散楼梯的防火要求作了适当调整。当然,作为第二安全出口的金属楼梯同样要考虑防滑、防跌落等措施。
7.4.7 本条规定了对疏散用楼梯和疏散通道上的阶梯的构造要求。
由于弧形楼梯、螺旋梯及楼梯斜踏步在内侧坡度陡、每级扇步深度小,很难保证疏散时的安全通行,特别是在紧急情况下,容易发生摔倒等意外。只有当这些楼梯满足一定要求时,才可作为疏散使用。美国《生命安全规范》NFPA 101规定:螺旋梯符合下述条件,且相应建筑物允许使用时,可作为安全疏散通道:使用人数不超过5人,楼梯宽度不小于660mm,阶梯高度不大于241mm,最小净空高度为1980mm,距最窄边305mm处的踏步深度不小于191mm且所有踏步均一致。本规范认为:当弧形楼梯的平面角度小于10°,离扶手250mm处的每级踏步深度大于220mm时,对人员疏散影响较小,可以用于疏散。
7.4.8 本条规定主要考虑火灾发生后,消防人员进入失火建筑的楼梯间后,能迅速利用两梯段之间150mm宽的空隙向上吊挂水带展开救援作业,以节省时间和水带,减少水头损失,方便操作。
7.4.9 本条主要是根据一些地区消防队的实际装备情况及其灭火需要确定的。实际上,建筑师应在建筑中尽可能为消防人员进入建筑灭火提供专门的通道或路径,特别是地下、半地下建筑(室)。 1 为尽量减小火灾时消防人员进入建筑物时与建筑物内疏散人群的冲突,设计应充分考虑消防人员进入建筑物内的需要。有了室外消防梯,消防员就可以利用它方便地登上屋顶或由窗口进入楼层,以接近火源、控制火势,及时扑救火灾。在英国和我国香港地区的相关建筑规范中还要求为消防队员进入建筑物设置有防火保护的专门通道。
2 为了避免闷顶起火时因老虎窗向外喷烟火而妨碍消防员登上屋顶,防止少儿攀爬,规定消防梯不应面对老虎窗,室外消防梯宜距地面3m高度起设置。由于消防人员到火场,均带有单杜梯或挂钩梯,消防梯距地面的设置高度,不会影响扑救火灾。
7.4.10 本条规定了消防电梯的防火设计要求。
1 为使消防人员能够在建筑物内上下时不受烟气侵袭,在起火层有一个较为安全的地方放置必要的消防器材,并能顺利地展开火灾扑救行动,规定消防电梯间(井)应设置前室。该前室应具有与防烟楼梯间前室一样的防烟功能。
为使平面布置更紧凑、方便使用,消防电梯间和防烟楼梯间可合用一个前室,但必须保证有足够的使用面积。
2 消防电梯靠外墙设置既安全、又便于采用可靠的天然采光和自然排烟防烟方式。消防电梯应视为火灾时相对安全的竖向通道,其出口在首层应直通室外。当受平面布置限制时,可采用受防火保护的通道直通室外,但不应经过任何其他房间。参考国外有关规定,该距离宜尽量短,最长不应超过30m。
3 消防电梯应满足供消防队救援和建筑内行动不便者(如病人、残障人员等)的使用需要,其轿厢内的净面积、载重量一般按一个战斗班的配备设计,并应考虑对外联络与电力保障等的可靠性。
4 考虑到起火层灭火过程中,建筑内有大量水四处流散,电梯井内外要考虑设置排水和挡水设施,并应设置可靠的电源和供电线路。
7.4.11 本条规定要求设计能保持和保证人员安全疏散的畅通,不发生阻滞。在疏散楼梯间、电梯间或防烟楼梯间的前室或合用前室的门,应采用平开的防火门,而不应采用卷帘门、侧拉门、旋转门或电动门,包括帘中门。
防火分区处的疏散门要求能够防火防烟并能便于人员疏散通行,要求满足较高的防火性能。
本规定在英国、澳大利亚的建筑规范及美国消防协会标准《生命安全规范》NFPA 101中也有类似规定。如NFPA 101规定:通向室外的电控门和感应门均应设计成一旦断电即能自动开启或手动开启。距楼梯或电动扶梯的底部或顶部3m范围内不应设置旋转门。设有旋转门的墙上应设侧铰式双向弹簧门,且两扇门的间距应小于3m。
7.4.12 疏散门包括设置在建筑内各房间直接通向疏散走道的门或安全出口上的门。为避免在发生火灾时由于人群惊慌、拥挤而压紧内开门扇,使门无法开启,要求疏散门应向疏散方向开启。当一些场所使用人员较少且对环境及门的开启形式熟悉时,疏散门的开启方向可不限。
电动门、侧拉门、卷帘门或转门在人群紧急疏散情况下无法保证安全、迅速疏散,不允许作为疏散门。英国建筑规范还规定:"门厅或出口处的门,如果起火时使用该门疏散的人数超过60人,则疏散门合理、实用、可行的开启方向应朝向疏散方向。对危险程度高的工业建筑物,人数低于60人时,也应要求门朝疏散方向开启"。
公共建筑中一些通常不使用或很少使用的门,可能需要处于锁闭状态,但无论如何,设计时均应考虑采取措施使其能从内部方便打开,且在打开后能白行关闭。在美国《生命安全规范》NFPA 101中还有更具体的性能要求。
考虑到仓库内的人员一般较少且门洞较大,故规定门设置在墙体的外侧时允许采用推拉门或卷帘门,但不允许设置在仓库外墙的内侧,以防止因货物翻倒等原因压住或阻碍而无法开启。对于甲、乙类仓库,因火灾时的火焰温度高、蔓延迅速,甚至会引起爆炸,故强调"甲、乙类仓库不应采用侧拉门或卷帘门"。
7.5 防火门和防火卷帘
本节规定了防火门和防火卷帘的有关设计要求。
1 为便于针对不同情况规定不同的防火要求,规定了防火门、防火窗的耐火极限和开启方式等要求。规定要求建筑中设置的防火门,应保证其防火和防烟性能符合相应构件的耐火要求以及人员的疏散需要。
设置防火门的部位,一般为疏散门或安全出口。防火门既是保持建筑防火分隔完整的主要物体之一,又常是人员疏散经过疏散出口或安全出口时需要开启的门。因此,防火门的开启方式、方向等均应满足紧急情况下人员迅速开启、快捷疏散的需要。
2 为尽量避免火灾时烟气或火势通过门洞窜人人员的疏散通道内,以保证疏散通道的相对安全和人员的安全疏散,应使防火门在平时处于关闭状态或在火灾时以及人员疏散后能自行关闭。
3 规定建筑变形缝处防火门的设置要求,主要为保证分区间的相互独立。
4 第7.5.3条规定了防火卷帘采用不同耐火极限测试方法时应采取的相应措施,以满足不同使用情况的要求。防火分区应采用防火墙进行分隔,但有时实现起来的确有困难,特别是工业厂房和部分大型公共建筑中,往往应先满足生产、工艺或使用的需要。因此,需要采用其他分隔措施,采用防火卷帘分隔是其中措施之一。
由于现行国家标准《门和卷帘的耐火试验方法》GB 7633-87的耐火极限判定条件有按卷帘的背火面温升和背火面辐射热两种,而目前市场上分别按照这两种条件进行测试生产的产品均有。因此,为避免设计和使用的混乱,按不同试验测试判定条件,规定了卷帘在用于防火分隔时的不同防护要求。但在采用防火卷帘作防火分隔体时,应认真考虑分隔空间的宽度、高度及其在火灾情况下高温烟气对卷帘面、卷轴及电机的影响。采用多樘防火卷帘分隔一处开口时,还应考虑采取必要的控制措施,保证这些卷帘同时动作和同步下落。
由于在有关标准中均未严格要求防火卷帘的烟密性能,故根据使用情况,本条还规定防火卷帘周围的缝隙应做好严格的防火防烟封堵,防止烟气和火势通过卷帘周围的空隙传播蔓延。
7.6 天桥、栈桥和管沟
7.6.1、7.6.2 这两条规定了天桥、跨越房屋的栈桥,供输送可燃气体和甲、乙、丙类液体及可燃材料栈桥的燃烧性能等。
1 天桥系指连接不同建筑物、主要供人员通行的架空桥。栈桥系指主要供输送物料的架空桥。
2 天桥、越过建筑物的栈桥以及供输送煤粉、粮食、石油、各种可燃气体(如煤气、氢气、乙炔气、甲烷气、天然气等)的栈桥,应考虑采用钢筋混凝土结构或钢结构以及其他不燃材料制作的结构,栈桥不允许采用木质结构等可燃、难燃结构。
7.6.3 为了防止天桥、栈桥与建筑物之间在失火时出现火势蔓延扩大的危险,应该在与建筑物连接处设置防火隔断措施。特别是甲、乙、丙类液体管道的封闭管沟(廊),如果没有防止液体流散的设施,一旦管道破裂着火,就可能造成严重后果。
7.6.4 在新建、改建的工业与民用建筑中,采用天桥将两座建筑物连接起来的方式对于满足使用需要起到了良好的作用,同时也便于及时疏散。本条参照《生命安全规范》NFPA 101的规定,明确了有关设计要求。但设计时应注意研究天桥周围是否有危及其安全的情况,如天桥下方的窗洞口,并积极采取相应的防护措施。此外,天桥两侧的门的开启方向以及计入疏散总宽度的门宽,在设计时也应实事求是、认真考虑。
8 消防给水和灭火设施
8.1 一般规定
本章对在建筑物内外设置灭火设施和消防供水设施作了原则性的基本规定。我国幅员辽阔,各地经济发展水平差异很大,气候、地理、人文等自然环境和文化背景各异,建筑物的用途也千差万别,难以在本章中一一规定其配置要求。因此,除本规范规定外,在设计时还应从保障建筑物及人员的安全、减少火灾损失出发,根据有关专业建筑设计标准或防火标准的规定以及建筑物的实际火灾危险性,综合考虑确定设置合理和适用的消防给水与建筑灭火设施。
8.1.1 本条规定了消防给水设计和灭火设施配置设计的原则。
不同地区对建筑物重要性的界定不尽相同。因此,在设计建筑的消防给水和灭火设施时,应充分考虑各种因素,特别是建筑物的火灾危险性、建筑高度和使用人员的数量与特性,使之既保证建筑消防安全,快速控火灭火,又节约投资,合理设置。在执行条文时,本规范对有些场所消防设施的设置虽有规定,但并不限制应用更好、更有效或更经济合理的灭火手段。对于某些新技术、新设备的应用,应提出相应的使用和设计方案与报告,按照国家有关规定进行论证或试验,以切实保证其技术的可行性与应用的可靠性。
8.1.2 本条规定了城市、居住区、厂房、仓库等的消防给水的设计要求。
1 目前可用的灭火剂种类很多,有水、泡沫、卤代烷、二氧化碳和干粉等。其中水灭火剂使用方便、器材简单、价格便宜,对大多数可燃物火灾均有良好的灭火效果,是目前国内外广泛使用的王要灭火剂。
消防给水系统完善与否,直接影响火灾扑救的效果。据火灾统计,在扑救成功的火灾案例中,93%的火场消防给水条件较好,水量、水压有保障;而在扑救失利的火灾案例中,81.5%的火场消防供水不足。许多大火失去控制,造成严重后果,大多与消防给水系统不完善、火场缺水有密切关系。因此,进行城市、居住区、企业事业单位规划和建筑设计时,要整体规划,同时设计消防给水系统。
2 在我国,有些地区天然水源十分丰富(例如长江三角洲地区等),且建筑物紧靠天然水源;有的地区常年干旱,水资源十分缺乏(如西北地区等);有的地区则冰冻期较长(如东北地区等)。因此,消防水源的选择应根据当地实际情况确定。有条件的应尽量采用天然水源作为消防给水的水源,但应采取必要的技术设施(例如,在天然水源地修建消防车道、消防码头、自流井、回车场等),使消防车能靠近水源,且在最低水位时也能吸上水(供消防车的取水深度,自消防泵高度算起不应大于6m)。
采用季节性天然水源作为消防水源(例如,天然水源平时水面积较大,但天旱时由于农田排灌抽水,水泊中水位很低)时,必须研究其是否可保证常年有足够的水量,以确保消防用水的可靠性,在寒冷地区,采用天然水源作为消防用水时,要采取可靠的防冻措施,使其在冰冻期内仍能供应消防用水量。
一般情况下,城市、居住区、企业事业单位的天然水源的保证几率按97%计算。有关水源保证率的确定可参见现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013的规定。
在城市改建、扩建过程中,若原设计消防用的天然水源及其取水设施需要或可能被填埋或受到影响时,应采取相应的措施(例如铺设管道、建造消防水池等)保证消防用水。
3 当建筑物的耐火等级较高(例如一、二级耐火等级)且体积较小,或建筑物内无可燃物或可燃物较少时,可不设计消防给水。
8.1.3 室外消防给水系统按管网内的水压一般可分为高压、临时高压和低压消防给水系统三种。
1 高压消防给水系统是指管网内经常保持足够的压力和消防用水量,火场上不需要使用消防车或其他移动式水泵等消防设备加压,直接由消火栓接出水带就可满足水枪出水灭火要求的给水系统。根据火场实践,扑救建筑物室内火灾,当建筑高度不超过24m时,消防车可采用沿楼梯铺设水带单干线或从窗口竖直铺设水带双干线直接供水扑灭火灾。当建筑高度大于24m时,则立足于室内消防设备扑救火灾。因此,当建筑高度不超过24m时,室外高压给水管道的压力,应保证生产、生活、消防用水量达。到最大(生产、生活用水量按最大小时流量计算,消防用水量按最大秒流量计算),且水枪布置在保护范围内任何建筑物的最高处时,水枪的充实水柱不应小于10m,以防止消防人员受到辐射热和坍塌物体的伤害和保证有效地扑灭火灾。此时,高压管道最不利点处消火栓的压力可按下式计算:
H栓=H标+h带+h枪
式中 H栓--管网最不利点处消火栓应保持的压力(m水柱);
H标--消火栓与站在最不利点水枪手的标高差(m);
h带--6条直径65mm水带的水头损失之和(m水柱);
h枪--充实水柱不小于10m、流量不小于5L/s时,口径19mm水枪所需的压力(m水柱)。
2 临时高压消防给水系统是指在给水管道内平时水压不高,其水压和流量不能满足最不利点的灭火需要,在水泵站(房)内设有消防水泵,当接到火警时,启动消防水泵使管网内的压力达到高压给水系统水压要求的给水系统。采用屋顶消防水池、消防水泵和稳压设施等组成的给水系统以及气压给水装置,采用变频调速水泵恒压供水的生活(生产)和消防合用给水系统均为临时高压消防给水系统。
城市、居住区、企业事业单位的室外消防给水管道,在有可能利用地势设置高位水池或设置集中高压水泵房时,就有可能采用高压消防给水系统,一般情况多采用临时高压消防给水系统。当城市、居住区或企业事业单位内有高层建筑时,采用室外高压或临时高压消防给水系统通常难以满足要求。因此,常采用区域(即数幢或十几幢建筑物合用泵房)或独立(即每幢建筑物设水泵房)的临时高压给水系统,保证数幢建筑的室内外消火栓(或室内其他消防给水设备)或一幢建筑物的室内消火栓(或室内其他消防给水设备)的水压要求。
区域高压或临时高压的消防给水系统,可以采用室外和室内均为高压或临时高压的消防给水系统,也可采用室内为高压或临时高压,而室外为低压的消防给水系统。当室内采用高压或临时高压消防给水系统时,室外常采用低压消防给水系统。
3 低压给水系统是指管网内平时水压较低,灭火时所需水压和流量要由消防车或其他移动式消防泵加压提供的给水系统。一般建筑内的生产、生活和消防合用给水系统多采用这种系统。
消防车从低压给水管网上的消火栓取水有两种形式:一是将消防车泵的吸水管直接接在消火栓上吸水;另一种是将消火栓接上水带往消防车水罐内注水,消防车泵从水罐内吸水加压,供应火场用水。后一种取水方式,从水力条件来看最为不利,但消防队取水时习惯采用这种方式,也有些情况,消防车不能接近消火栓,而需要采用这种方式供水。为及时扑灭火灾,在消防给水设计时应满足这种取水方式的水压要求。
通常,火场上一辆消防车占用一个消火栓,按一辆消防车出2支水枪,每支水枪的平均流量为5L/s计算,2支水枪的出水量约为1OL/s。当流量为1OL/s、直径65mm的麻质水带长度为20m时,其水头损失为8.6m水柱。消火栓与消防车水罐人口的标高差约为1.5m。两者合计约为10m水柱。因此,最不利点消火栓的压力不应小于0.1MPa。
4 不论高压、临时高压还是低压消防给水系统,若生产、生活和消防合用一个给水系统时,均应按生产、生活用水量达到最大时,保证满足最不利点(一般为离泵站的最高、最远点)水枪或其他消防用水设备的水压和水量的要求。生产、生活用水量按最大日最大小时流量计算,消防用水量应按最大秒流量计算,确保消防用水量需要。
高层工业建筑若采用区域高压、临时高压消防给水系统时,应保证在生产、生活和消防用水量达到最大时,仍保证高层工业建筑物内最不利点(或储罐、露天生产装置的最高处)消防设备的水压要求。
5 为防止消防用水时形成的水锤损坏管网或其他用水设备,对消火栓给水管道内的水流速度作了一定限制。
8.1.4 城市、居住区、企业事业单位的室外消防给水,一般均采用低压给水系统。为了维护管理方便和节约投资,消防给水管道宜与生产、生活给水管道合并使用。
高压(或临时高压)室外消防给水管道、高层工业建筑的室内消防给水管道,要确保供水安全,与生产、生活给水管道应分开,并设置独立的消防给水管道。
城市、居住区、工业企业的室外消防给水,当采用生产、生活和消防合用一个给水系统时,应保证在生产、生活用水量达到最大小时用水量时,仍应保持室内和室外消防用水量。消防用水量按最大秒流量计算。
工业企业内生产和消防合用一个给水系统时,当生产用水转为消防用水,且不会导致二次灾害的,生产用水可作为消防用水,但生产检修时应能不间断供水。为及时保证消防用水,生产用水转换成消防用水的阀门不应超过2个,且开启阀门的时间不应超过5min。若不能满足上述条件,生产用水不能作为消防用水。
8.1.5 本条明确了建筑物室内、室外消防用水总量的计算方法。
8.1.6 本条明确了应设置建筑灭火器的场所。
使用灭火器扑救建筑物内的初起火,既经济又有效。当人员发现建筑内的火情时,首先应考虑采用灭火器进行处置与扑救。
灭火器的配置应根据建筑物内火灾的类型和可燃物的特性、不同场所中工作人员的特点等按照现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140的有关规定执行。尽管灭火器的配置是在建筑开业消防检查前进行配置,但当前建筑灭火器配置所存在的一些问题,与建筑防火设计时未在设计文件或图纸中予以明确有关。
8.2 室外消防用水量、消防给水管道和消火栓
8.2.1 本条规定了城市或居住区的室外消防用水量的计算原则。
1 同一时间内的火灾次数。城市或居住区的甲地发生火灾,消防队出动去甲地灭火;在消防队的消防车还未归队时,在乙地又发生了火灾。此种情况视为该城市或居住区在同一时间内发生了2次火灾。如甲地和乙地消防队的消防车都未归队,在丙地又发生了火灾,消防队又去丙地灭火,则视为该城市或居住区在同一时间内发生了3次火灾。
本规范根据统计分析,按城市人口数量规定了在同一时间内发生火灾的次数。考虑到人口超过100万人的城市,均已有较完善的给水系统,改建和扩建消防或市政给水工程往往是局部性的,故本规范对人口超过100万人的城市在同一时间内的火灾次数,未作明确规定。设计时,同一时间内的火灾次数可根据当地火灾统计资料,结合实际情况在3次的基础上适当增加。而如果属不同供水管网系统时,仍可按照3次或划分城市区域并以相应区域的人数为基础确定。
2 一次灭火用水量。
城市或居住区的一次灭火用水量,按同时使用的水枪数量与每支水枪平均用水量的乘积计算。
我国大多数城市消防队第一出动力量到达火场时,常用2支口径19mm的水枪扑救建筑火灾,每支水枪的平均出水量为5L/s。因此,室外消防用水量的基础设计流量不应小于10L/s。
据统计,城市火灾的平均灭火用水量为89L/s。大型石油化厂、液化石油气储罐区等的消防用水量则更大。若采用管网来保证这些建、构筑物的消防用水量有困难时,可采用蓄水池等补充。我国高层民用建筑的最大室外和室内消防用水量之和为70L/s。城市一次灭火用水量的确定,应综合考虑城市基本灭火需要和经济发展与城市整体给水系统状况。100万人的城市一次灭火的用水量采用100L/s,有条件者可在此基础上进行调整,但不能小于100L/s。
根据火场用水量统计分析,城市或居住区的消防用水量与城市人口数量、建筑密度、建筑物的规模等因素有关。美国、日本和前苏联均按城市人口数的增加而相应增加消防用水量。例如,在美国,人口不超过20万人的城市消防用水量为44~63L/s,人口超过30万人的城市消防用水量为170.3~568L/s;日本、前苏联也基本如此。本规范根据火场用水量是以水枪数量递增的规律,以2支水枪的消防用水量(即10L/s)作为下限值,以100L/s作为消防用水量的上限值,确定了城市或居住区的消防用水量。本规范与美国、日本和前苏联的城市消防用水量比较,见表25。
表25 本规范与美国、日本和前苏联的城市消防用水量国家 消防用水量(L/S) 人口数(万人) 美国 日本 苏联 中国 (本规范)
≤0.5 ≤1 ≤2.5 ≤5 ≤10 ≤20 ≤30 ≤40 ≤50 ≤60 ≤70 ≤80 ≤100 44~63 44~63 44~63 44~63 44~63 44~63 170.3~568 170.3~568 170.3~568 170.3~568 170.3~568 170.3~568 170.3~568 75 88 112 128 128 128 250~325 250~325 250~325 250~325 170.3~568 170.3~568 170.3~568 10 15 15 25 35 40 55 70 80 85 90 95 100 10 10 15 25 35 45 55 65 75 85 90 95 100
3 城市室外消防用水量包括工厂、仓库、堆场、储罐区和民用建筑的室外消防用水量。
在按照城市人口数量设计的消防用水量不能满足设置在该城市内规模和体量较大的工厂、仓库、堆场、储罐区和民用建筑等建筑物的灭火需要,即可能出现工厂、仓库、堆场、储罐区或较大民用建筑物的室外消防用水量超过本规范表8.2.1规定的情况时,该给水系统的消防用水量,要按工厂、仓库、堆场、储罐区或较大民用建筑物的室外消防用水量计算。
8.2.2 本条规定了工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量计算原则。
1 工厂、仓库和民用建筑的火灾次数。
本条表8.2.2-1中的火灾次数是根据统计分析确定的。对于厂区,按占地和人口数量为基础确定;对于仓库,机关、学校、医院等民用建筑物,同一时间内的火灾次数按1次考虑。
2 工厂、仓库和民用建筑的室外用水量以1OL/s为基数,45L/s(平均用水量加1支水枪的水量)为上限值,以每支水枪平均用水量5L/s为递增单位,确定各类建筑物室外消火栓用水量。一般,建筑物室外消防用水量与下述因素有关:
1)建筑物的耐火等级:一、二级耐火等级的建筑物,可不考虑建筑物本身的灭火用水量,而只考虑冷却用水和建筑物内可燃物的灭火用水量;三、四级耐火等级的建筑物,应考虑建筑物本身的灭火用水量;四级耐火等级的建筑物比三级耐火等级的建筑物的用水量应大些。
2)生产类别:丁、戊类生产的火灾危险性最小,甲、乙类生产的火灾危险性最大。丙类生产的火灾危险性介于甲、乙类和丁、戊类之间。但据统计,丙类生产可燃物较多,火场实际消防用水量最大。
3)建筑物容积:建筑物体积越大、层数越多,火灾蔓延的速度越快、燃烧的面积也越大,所需同时使用水枪的充实水柱长度要求也越长,消防用水量也增加。
4)建筑物用途:仓库储存物资较集中,其消防用水量比厂房的消防用水量大。公共建筑物的消防用水量与丙类厂房的消防用水量接近。
据调查,有效扑救火灾的最小用水量为1OL/s,有效扑救火灾的平均用水量为39.15L/s。各种建筑物用水量按由小到大依次为:一、二级耐火等级丁、戊类厂房(仓库),一、二级耐火等级公共建筑,三级耐火等级丁、戊类厂房、仓库,一、二级耐火等级甲、乙类厂房,四级耐火等级丁、戊类厂房(仓库),一、二级耐火等级丙类厂房,一、二级耐火等级甲、乙、丙类仓库,三级耐火等级公共建筑,三、四级耐火等级丙类厂房(仓库)。
3 建筑物成组布置时,防火间距较小。这种状况易在其中一座建筑物发生火灾时引发较大面积的火灾,但考虑到其分隔作用,室外消防用水量可不按成组建筑物同时起火计算,而规定按成组建筑物中室外消防用水量较大的相邻两座建筑物的水量之和计算。
对于火车站、码头和机场的中转库,尽管有些属于丁、戊类物品,但大都属于丙类物品且储存物品经常更换,因而以丙类火灾危险性确定是合适的,其室外消火栓用水量按丙类火灾危险性的仓库确定较安全。当然,对于设计建造后固定用于某一用途的中转库,还应根据实际情况来确定其火灾危险性,再确定其所需消防用水量。
4 本条所指"一个单位"是指室外消防水量计算时的一个设计单元。一个单位或一座建筑物、一个堆场、一个罐区内设有多种用水灭火设备并可能同时开启使用,一般应按这些灭火设备的用水量之和计算设计流量。考虑到实际灭火情形和水量的设置,规定其他设施发挥效用时,消火栓的用水量可按50%计入消防用水总量。不过,有时消火栓的用水量较大,其他用水灭火设备的用水量较少,使计算出来的消防用水量少于消火栓的用水量。此时,则要求采用建筑物的室外消火栓用水量。
8.2.3 本条规定了可燃材料堆场和可燃气体储罐(区)等的室外消火栓用水量计算原则。
据统计,可燃材料堆场火灾的消防用水量一般为50~55L/s,平均用水量为58.7L/s。本条规定其消防用水量以15L/s为基数(最小值),以5L/s为递增单位,以60L/s为最大值,确定可燃材料堆场的消防用水量。
对于可燃气体储罐,由于储罐的类型较多,消防保护范围也不尽相同,本表中规定的消防用水量系指消火栓的用水量。
8.2.4 本条规定了甲、乙、丙类液体储罐消防用水量的计算原则。
甲、乙、丙类液体储罐火灾危险性较大,火灾的火焰高、辐射热大,还可能出现油品流散。对于原油、重油、渣油、燃料油等,若含水在0.4%~4%之间且可产生热波作用时,发生火灾后还易发生沸溢现象。为防止油罐发生火灾,油罐变形、破裂或发生突沸,需要采用大量的水对甲、乙、丙类液体储罐进行冷却,并及时实施扑救工作。
1 灭火用水量。
扑救液体储罐火灾,可采用低倍数、中倍数氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫等灭火剂。目前最常用的是氟蛋白低倍数空气泡沫。酒精等可溶性液体应采用抗溶性泡沫。有关灭火剂选型及相应的灭火系统设计应按现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50151和《中倍数、高倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50196等标准的规定执行。
灭火用水量系指配制泡沫的用水量,它与泡沫供给强度、泡沫液延续供给时间有关。
2 冷却用水量。
1)着火罐的罐壁直接受火焰作用,通常可在5min内使罐壁的温度上升到500℃,并可能使罐壁的强度降低一半;在起火后10min内可使罐壁的温度达到700℃以上,钢板的强度降低90%以上,此时油罐将发生变形甚至破裂。因此,可燃液体储罐发生火灾后应及时进行冷却。储罐可设固定式冷却设备,亦可采用移动式水枪、水炮等进行冷却。
采用固定式冷却设备时,应设置固定的冷却给水系统,需要一次性投资,经常费用小。采用移动式水枪冷却时,应具备力量较强的消防队,足以对油罐进行冷却,经常费用大。设计时应根据该企 业有无专职消防队以及该消防队的配备与力量、专业消防队的灭火能力、储罐所处地势、储量和罐的形式等情况,经安全、经济、技术条件比较后确定。
2)冷却用水量包括着火罐的冷却用水量和邻近罐的冷却用水量。
①采用移动式灭火设备时,着火罐的冷却用水量确定。
若采用移动式水枪进行冷却时,水枪的喷嘴口径不应小于19mm,且充实水柱长度不应小于17m。此时,水枪流量为7.5L/s,能控制8~10m的周长。若按火场操作水平较高的消防队考虑,以10m计,则着火罐每米周长冷却用水量为0.75L/s。综合考虑各种因素后,确定着火罐的冷却水供给强度不应小于O.6L/(s·m2)。2000m3以下油罐和半地下固定顶立式罐的地上部分高度较小,浮顶罐和半地下浮顶罐的燃烧强度较低,水枪的充实水柱长度可采用15m,水枪口径19mm,流量为6.5L/s,按控制周长10m计,则供给强度可采用O.45L/(s·m2)计算。
为控制着火罐变形、破裂,地上卧式罐冷却水的供给强度应按全部罐表面积计算,供给强度不应小于0.1L/(s·m2)。设在地下、半地下的立式罐或卧式罐的冷却,应保证无覆土罐表面积均得到冷却,冷却水的供给强度不应小于O.1L/(s·m2)。
②采用移动式水枪时,邻近罐的冷却用水量确定。
邻近罐受到的辐射热强度一般比着火罐小(下风方向受到火焰的直接烘烤时,亦可能与着火罐相似),其冷却水的供给强度可适当降低,冷却范围可按半个周长计算。邻近半地下、地下罐发生火灾,半地下罐的无覆土罐壁将受到火焰辐射热的作用。直接覆土的地下油罐发生火灾后可能下塌,形成塌落坑的火灾;地下掩蔽室罐发生火灾后,掩蔽室盖可能塌落,形成整个掩蔽室燃烧,火焰接近地面,对四周威胁较大,特别是凹池内的油罐,与地上罐火灾相似,应按地上罐要求,其冷却用水量应按罐体无覆土的表面积一半计算。地上掩蔽室内的卧式油罐,仍应按地上罐计算,冷却水供给强度按O.1L/(s·m2)计。
③采用固定式冷却设备时,着火罐的冷却用水量确定。
设置固定式冷却设备冷却立式罐时,其着火罐的冷却用水量按全部罐周长计算,冷却水供给强度不应小于O.5L/(s·m2)。设置固定式冷却设备冷却卧式罐时,其着火罐的冷却用水量按全部罐表面积计算,其冷却水的供给强度不应小于O.1L/(s·m2)。
④采用固定冷却设备时,相邻罐的冷却用水量确定。
设置固定冷却设备冷却立式罐的相邻罐时,其冷却用水量可按半个罐周长计算,冷却水的供给强度不应小于0.5L/(s·m2)。应注意的是,在设计固定冷却设备时应有可靠的技术设施,保证相邻罐能开启靠近着火罐一面的冷却喷水设备。若没有这种可靠的控制设施,在开启冷却设备后整个周长不能分段或分成若干面控制时,则应按整个罐周长计算冷却用水量。
设置固定式冷却设备冷却卧式罐的相邻罐时,其冷却用水量应按罐表面积的一半计算,冷却水的供给强度不应小于O.1L/(s·m2)。若无可靠的技术设施来保证靠近着火罐一边洒水冷却时,则应按全部罐表面积计算。
3 校核冷却水供给强度,应从满足实际灭火需要冷却用水出发,一般以5000m3储罐采用ф6~19mm水枪充实水柱按60°倾角射程喷水灭火为基准。
相邻罐采用不燃烧材料进行保温时,油罐壁不易迅速升高到危险程度,冷却水供给强度可适当减少,并可按本规范表8.2.4的规定减少50%。
扑救油罐火灾采用移动式水枪进行冷却时,水枪的上倾角不应超过60°,一般为45°。若油罐的高度超过15m时,则水枪的充实水柱长度为17.3~21.2m,口径19mm的水枪的反作用力可达19.5~37kg。水枪反作用力超过15kg时,一人将难以操作。因此,地上油罐的高度超过15m时,宜采用固定式冷却设备。
甲、乙、丙液体储罐着火,四邻罐受威胁很大,当成组布置时,在着火罐1.5倍直径范围内的相邻油罐数可达8个。为节约投资和保证基本安全,当相邻罐超过4个时仍可以按4个计算。
4 覆土保护的地下油罐一般均为掩蔽室内油罐,一旦掩蔽室因油罐燃烧而塌落,将敞开燃烧,火焰将沿地面扩散,对灭火人员威胁大。为便于扑救火灾,应考虑防护冷却用水,且防护冷却用水量应按最大着火罐罐顶的表面积(卧式罐按罐的投影面积)计算。如果冷却水的供给强度按不小于O.1L/s·m2考虑所计算出来的水量小于15L/s时,为满足2支喷雾水枪(或开花水枪)的水量要求,仍要求采用15L/s。
8.2.5 本条规定了液化石油气储罐(区)消防用水量的计算原则。
1 液化石油气罐发生火灾,燃烧猛烈、波及范围广、辐射热大。罐体受强火焰辐射热影响,罐温升高,使得其内部压力急剧增大,极易造成严重后果。由于此类火灾在灭火时消防人员很难靠近,为及时冷却液化石油气罐,应在罐体上设置固定冷却设备,提高其自身防护能力。此外,在燃烧区周围亦需用水枪加强保护。
因此,液化石油气罐应考虑固定冷却用水量和移动式水枪用水量。
2 为提高和补充液化石油气罐区内管网的压力和流量,可在给水管网上设置消防水泵接合器,以便消防车利用水泵接合器向管网供水和增压。
3 本规范未规定可燃气体储罐的固定冷却设备的用水与设置要求。
1)可燃气体储罐按其储存压力一般分为压力小于5kPa的常压罐和储存压力为O.5~1.6MPa的压力罐两类。常压罐按密封方式可分为干式和湿式储罐,其储气容积是变化的,储气压力很小。压力罐的储气容积是固定的,其储气量随压力变化而变化,储存压力较高。
2)从燃气介质的性质看,煤气等可燃气体与液化石油气有较大差别。可燃气体储罐为单相介质储存,过程无相变。火灾时,着火部位对储罐内的介质影响较小,其温度、压力不会有较大变化,从实际使用情况看,可燃气体储罐基本无大事故发生。因此,可燃气体储罐可不设固定冷却设备。
8.2.6 本条规定了室外油浸电力变压器消防用水量的计算依据。
变压器火灾的消防用水量与变压器的储油量有关。变压器的储油量由变压器的容量决定,变压器的容量越大,其储油量和体积也越大。现行国家标准《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219对保护油浸电力变压器的所有设计参数均有具体规定,有关系统的设计应按该标准的规定执行。
在设计可燃油油浸电力变压器的消防给水时,除应考虑水喷雾灭火系统的用水量外,还应考虑消火栓用水量。因此,可燃油油浸电力变压器的消防用水量要按水喷雾灭火系统用水量与消火栓用水量之和进行计算。其中,水喷雾灭火系统的用水量应按照现行国家标准《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219的规定确定。
8.2.7 本条规定了室外消防给水管道的布置要求。
1 室外消防给水管道采用环状管网给水,可提高消防供水的可靠性。当建设初期输水干管要一次形成环状管道有时有困难时,允许采用枝状,但应设计成环状管网,以便适时施工建成。当消防用水量少于15L/s时,为节约投资亦可采用枝状管道,但有条件时,仍应首先考虑设计成环状。
2 为确保环状给水管网的水源,向环状管网输水的管道不应少于2条。当其中一条进水管发生故障或检修时,其余的进水管至少应能通过全部设计消防用水量。
工业企业内,当停止(或减少)生产用水会引起二次灾害(例如,引起火灾或爆炸事故)时,进水管中一条发生故障后,其余的进水管应仍能保证100%的生产、生活、消防用水量,不能降低供水保证率。
3 为保证环状管网供水的可靠性,规定管网上应设消防分隔阀门。阀门应设在管道的三通、四通分水处,阀门的数量按n-1原则确定(三通n为3,四通n为4)。当两阀门之间消火栓的数量超过5个时,在管网上应增设阀门。
4 设置消火栓的消防给水管道的直径,应通过计算确定。但计算出来的管道直径小于100mm时,仍应采用100mm。实践证明,直径100mm的管道只能勉强供应一辆消防车用水,因此,在条件许可时尽量采用较大的管径。