上海欧释篷房技术有限公司
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篷房的火灾危险性分析及消防设计原则




帐篷建筑设施主要是由合金型材料或钢结构的框架以及蓬布、膜结构等新型材料组成的临时或半永久性工程。为了有重点和针对性地分析, 现将帐篷分为两类: (1) 普通帐篷。此类帐篷同时具备三个方面的特点, 即临时性、规模不大、同一时间使用人数不多; (2) 篷房。此类帐篷一般同时具备两个共同和典型的特点, 即规模较大、同一时间使用人数较多。另外, 此类帐篷或者具有临时性, 或者具有永久性的特点。
篷房类设施因为其规模和使用人数的关系, 如不采取一定的防火措施, 势必存有较高的火灾风险。本文主要针对篷房类设施进行分析和探讨。
1 帐篷类建筑及其消防隐患
帐篷类建筑及设施有别于一般的建筑工程项目, 所以一般也不在我国建筑工程消防设计、消防设计审核以及消防竣工验收范围之内。但由于使用性能上的灵活性和便捷性, 所以也越来越多地被广泛应用于各类社会生活场所。当在篷房内活动的人员数量较多时, 如大型赛事、车展、婚庆等活动用的临时帐篷, 如果使用时不考虑一定的消防安全设计, 如果存在安全出口数量或宽度不足、内部无任何灭火设施、高温照明灯具距离篷房过近、随意乱拉乱接电线等问题, 就极易引发火灾, 造成巨大的人员伤亡和财产损失。除此类临时性篷房之外, 还有一些篷房建筑设施, 其使用时间则较长, 基本无异于永久性建筑设施, 这类篷房在大型游乐场所内使用最多, 其对应的火灾风险性也就更大, 使用者更应该提高消防意识, 注重篷房设施的消防安全问题, 万不可随意搭建和随意使用。
2 篷房的应用现状及特点
2.1 篷房的应用现状
篷房起源于欧洲, 1995年才传入中国。随着我国经济的篷勃发展, 它也已被广泛应用于展览会, 汽车展, 时装秀, 啤酒节, 宣传庆典、户外婚礼、度假区临时展馆或展厅等。目前许多大型活动、赛事以及展览中都广泛使用临时搭建的篷房设施, 如上海国际博览中心的简易展厅、太阳马戏的马戏城、上海ATP1000大师赛、伦敦冠军赛纪念馆与剧院、欧洲冠军联赛马德里博物馆、克斯莱斯新车展示会、北京奥运会、哈佛大学体院场、上海世博会、上海迪士尼等等。
2.2 篷房的特点
(1) 跨度设计灵活。篷房设施一般可实现3.0~60.0 m不同跨度, 具体跨度可根据实际需要增加或缩减。
(2) 简洁、美观、易于装饰。篷房可根据环境和场景特点, 搭配不同的色彩或进行内外装饰, 使得整个篷房与周围的环境或内部的活动相得益彰。
(3) 安全稳固可靠性好。篷房结构一般采用铝合金框架, 钢部件连接, 基座固定, 有超强的力学性能。篷房属于弹性建筑 (也称之为柔性建筑) , 由于其自重较轻, 结构设计上突出了柔性约束的形式, 抛弃了传统上的固结柱脚, 采用了铰接的连接方式, 在抵御风荷载上, 通过柱底铰链的转动达到消耗风能量的作用, 而使整体结构不会发生破坏, 抗风性能可达6~12级。
(4) 场地适应性强。由于篷房的自重一般较轻, 对结构构件的承载力要求不高, 所以不像一般建筑物那样对场地和基础有特殊要求, 一般场地如沙地、草地、水泥地和瓷砖地面都可以适应, 也无需对场地进行特殊处理。
(5) 配套设施要求较低。比起一般的建筑工程, 篷房对给排水、机电、暖通等配套设施要求非常低, 大多数的篷房只需要满足使用时基本的用电负荷要求即可, 对给排水和暖通则基本没有要求。
(6) 结构简单, 易于安装、拆卸。篷房结构一般为轻质预制装配件, 大多数篷房可直接在现场进行组装和拆卸, 而且无需较长作业周期。
3 篷房火灾危险性分析及篷布材料的燃烧特征
3.1 火灾危险性分析
对于不同规模的篷房设施, 其火灾危险性也有显著的不同。基于篷房使用功能或性质、内饰要求以及火灾案例等综合分析, 总结篷房类设施的火灾危险性如下:
(1) 使用人数较多, 疏散困难。由于国内尚无篷房类设施的防火设计规范, 很多的工程应用中, 设计基本不会考虑人员疏散的相关问题, 如疏散距离、疏散宽度、安全出口数量等, 致使很多人员密集型篷房的疏散设计出现很大问题, 有的容纳百人以上的篷房, 也仅设置一个安全出口或疏散出口。一旦发生火灾, 其内部的人员往往只有一个疏散出口可供疏散, 极易造成“瓶颈效应”, 导致疏散不利, 进而引发踩踏事故, 造成更不利的疏散因素。
(2) 用电设备较多, 乱接乱拉线路现象普遍存在。基本上所有类型的篷房设施都存在此问题, 而且大部分使用者对用电引发火灾的认识很不到位, 或者说根本没有认识。即便了解用电不慎会引发火灾, 但也有人会抱着侥幸心里而忽视用电安全。电线的质量是否满足要求、是否存在老化现象, 器件接触是否良好、可靠, 线路敷设是否满足防火要求, 线路设计与安装施工是否由专业电工完成, 这些因素均是引发用电失火的潜在危险因素。如不加强认知, 任何一个因素出现纰漏, 都有可能酿成火灾。
(3) 内部可燃物多, 极易引发和扩大火势。并不是所有篷房都存在这一问题, 不同功能和性质的篷房设施, 其内部布置或陈列设施就会有所不同, 相应的火灾荷载密度或可燃物性质也会有所不同。例如婚宴帐篷, 该类帐篷搭设随意性很大, 加上使用者对防火意识的淡薄, 内部布置的各种婚庆装饰 (如丝带、气球) 、餐桌、餐椅、餐布、地毯等, 基本都是可燃物 (无阻燃处理要求) , 一旦篷房内发生火灾, 如此之多的可燃物势必助长火势, 扩大火灾损害和损失。
(4) 内部消防设施不完善, 或者基本无消防设施。对于一般的建设工程项目而言, 可以根据规范进行专业消防设施或系统的设计, 但对于篷房类设施, 因无规范约束, 所以专业消防系统或设施就往往较难被使用者负责任地考虑进去。一旦篷房内发生火灾, 人员很难在第一时间对初期火灾进行干预或限制, 进而造成小火酿大火的局面, 造成更大的人员、财产损失。
(5) 结构耐火性能不佳, 篷布材料阻燃性能不好。此问题涉及到两个方面, (1) 篷房设计和施工没有专业技术标准作为指导, 结构体系一般根本不考虑做防火保护, 所以整个结构体系耐火极限非常低, 发生火灾时极易倒塌; (2) 由于没有严格的规范要求, 很多篷房所采用的篷布材料也不一定会考虑阻燃处理, 有的篷布燃烧时还可能会产生融滴或滴落物。发生火灾时, 篷布材料极易造成火灾蔓延, 并影响结构的安全性。
(6) 外部消防基础设施及救援条件不足。如前所述, 篷房设施对场地的要求并不高, 这种灵活性就使得篷房搭建的位置很有可能会远离消防水源、市政或室外消火栓以及消防车道, 篷房一旦发生火灾, 消防车辆就很难靠近篷房, 加上外部消防水源不足, 这些情况都会极大地影响到篷房火灾的扑救。
3.2 篷布材料的燃烧特征
为了更科学、细致地分析篷布材料的燃烧特征, 笔者针对某专业篷房厂家所提供的篷布材料, 联合某实验室进行了相关实验, 实验内容及结论见表1。


4 篷房的消防设计原则
针对目前国内没有相关防火设计要求的情况, 笔者建议篷房类建筑设施在满足实际使用需求的基础上, 应充分考虑如下消防安全设计原则。
(1) 专业的搭建, 合适的选材。篷房设施搭建一定要有专业的公司进行, 公司应当借鉴同行业技术水平建立健全自身设计和施工标准, 保证篷房建筑结构的稳固性和安全性;搭建篷房所采用的篷布材料应当优先选用阻燃性能较好的材料, 建议委托实验室进行燃烧性能测定, 推荐采用燃烧性能不低于B1级的材料。
(2) 控制篷房规模, 优化篷房布局。在基本能够满足使用要求的情况下, 尽可能地控制篷房整体规模和面积, 建议按照GB 50016—2014《建筑设计防火规范》中四级耐火等级民用建筑防火分区面积600 m2的要求进行控制。多个帐篷之间应考虑一定的防火间距, 防火间距可根据实际情况 (包括帐篷材料、搭建高度、主导风向、最大风速等) 进行计算确定。据有关实验研究, 在风速不超过2.2 m/s的情况下, 相邻帐篷之间的距离不小于2.644 m时, 最大热辐射强度不易引燃临近的帐篷。另外, 在篷房搭建场地的选取时, 应最后布置在消防车辆可以顺利到达的道路附近, 且应保证篷房附近有一定的水源 (包括水池、游泳池等水源、以及市政或室外消火栓等) 。
(3) 注重安全疏散设计, 强化安全疏散出口。 (1) 篷房搭建时要根据具体的形状及内部空间布局, 合理设置充足的安全出口供人员疏散, 建议按照篷房内全部人员疏散到室外的时间不超过1.5 min的原则进行设计; (2) 安全出口的数量至少在两个以上; (3) 室内任意一点疏散至最近安全出口的距离不超过30 m;同时, 建议篷房安全出口最好在结构上要与篷房主体结构断开, 保证篷房倒塌时不会影响到安全出口的安全性。
(4) 电气防火与线路敷设。篷房内的电气设备 (包括开关、插座、照明灯具、取暖设备等) 不应直接贴邻安装或布置在可燃材料或篷布材料上。当贴邻安装或布置时, 应采取防火、隔热保护措施。篷房内使用大功率取暖设备、射灯时, 设备投影范围200%的空间内不应布置任何可燃物, 且注意控制高温部分与正对可燃物之间的距离。对于篷房内用电设备的电气线路及敷设, 建议采用低烟、无卤阻燃型的电线、电缆或者矿物绝缘电缆, 如采用其它普通电线、电缆, 应采用金属管或者金属线槽进行保护, 金属管或线槽的端头做密封处理。
(5) 应急照明与疏散指示。对于使用时间较久、或者无自然采光环境的篷房, 建议在篷房内设置一定数量的自带电源型充电式应急灯具, 保证在火灾断电时能够为人员疏散提供暂时性的照明疏散环境。对于内部疏散路线相对比较复杂的篷房, 还建议结合疏散路径在高位或者低位设置蓄光型疏散指示标示, 为人员疏散提供疏散导向。
(6) 灭火设施与器材。篷房建筑设施在一般情况下不会设置火灾自动报警系统、自动灭火系统以及防排烟系统。所以考虑到目前篷房的实际使用情况, 笔者建议目前至少在篷房内设置一定数量的手提式灭火器, 这样可以保证在发生火灾的初期, 内部人员在第一时间通过灭火器进行火灾干预和控制。
5 结束语
本文根据笔者多年防火监督管理经验, 结合帐篷设施实际使用中存在的问题和安全隐患以及实验现象和数据等, 对篷房建筑设施的消防安全设计进行了一些初步探讨, 旨在通过此文引起使用者对帐篷设施消防安全工作的重视, 同时也想借此文呼吁相关部门能够制定一些篷房设施消防设计的相关标准。



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