大空间建筑防火设计（精选9篇）

大空间建筑防火设计 第1篇

1 相关概念

1. 1 大空间建筑

所谓大空间建筑, 就是在一定社会经济与技术条件下, 人们利用自然、改造自然从而获得空间场所, 与普通建筑相比, 其尤其具备“大”的特点, 并且其在美观方面与使用功能方面更具特殊性。

1. 2 防火分区

所谓防火分区就是指在某个场所采取防火分隔措施, 从而达到抑制火灾蔓延的目的。在大空间建筑进行防火分区的划分, 可以将火势进行一定程度的控制, 为工作人员疏散人群争取最大时间, 进一步减少火灾造成的损失[2]。

2 大空间建筑的火灾特性分析

与普通建筑相比, 大空间建筑具有结构特殊、功能复杂的特点, 因此, 其火灾预防与其他建筑相比具有明显差异性, 具体分析如下:

2. 1 空间太大, 难以按照规范进行防火分隔

对于大空间建筑而言, 常用的防火墙、防火卷帘等防火分隔措施不但会影响大空间的使用效果, 而且会破坏其建筑语言。另外, 活动隔断就更为复杂了, 其需要与火灾自动报警系统相联动才能起到防火效果, 综上, 大空间建筑在进行防火隔离时要充分考虑各方面因素, 避免因此失彼。

2. 2 人员密集, 难以疏散

大空间建筑往往人员密集, 一旦火灾发生, 疏散工作困难重重。一方面人们普遍缺乏对疏散线路、消防设备与知识的了解、另一方面在此聚集的人员往往较为分散, 这些因素的存在提高了疏散工作的难度。因此, 大空间建筑设计中一定要对其防火分区进行科学、合理的划分, 有效预防火灾的出现及蔓延, 为消防人员赢取最大的疏散时间, 从而最大程度的保护人们生命、财产安全[3]。

2. 3 火灾探测与自动喷水装置难以发挥作用

由于大空间建筑高度设计过高, 常见的型感烟探测器和闭式自动喷水灭火系统最大设置高度无法满足大空间建筑灭火要求, 另外, 火灾发生时, 烟气达到顶棚时, 其温度与浓度大大降低, 致使火灾探测器难以启动, 即使勉强启动, 下方火势已经燃到一定规模, 导致灭火的有效时机延误。同样道理, 水滴喷出从高空落下, 其达到燃烧物表面时已经延误了灭火的最佳时机, 使得其灭火作用大大减弱。

3 大空间建筑的防火分区设计方式分析

随着时代的不断发展, 一座座新兴城市拔地而起。城市不断扩大的同时, 人们对建筑功能提出了更高要求, 例如, 大空间建筑的防火分区设计方式便是当前消防设计的一大挑战, 该设计直接影响着建筑物安全性能, 因此这个问题成为人们普遍关注的一项内容。为了防止火灾发生时火势的迅速蔓延, 应对大空间建筑进行合理的防火分区划分, 从而将火势控制在某一区域内, 以防火势朝着水平或者垂直方向蔓延。当前, 针对大空间建筑的防火分区划分主要分为水平划分以及竖向划分两种。

3. 1 水平防火分区划分

高层建筑的相关防火规范设计中明确规定了建筑内部不同地方火灾报警系统与消防设备的设立。如果建筑装修时采用的不燃烧或难以燃烧材质, 则地上与地下部分防火分区允许设置的最大面积分别为4000m2、2000m2。建筑设计防火规范中指出, 对于一级与二级耐火建筑分区而言, 其允许的最大防火分区建筑面积为2500m2, 其自动灭火系统则可以扩大一倍, 对于展览建筑的展厅而言, 其防火区面积则可以进行适当放宽, 设立在单层建筑或者建筑首层, 按照相关规范进行消防设备与报警系统的装置, 并且其内部装修设计应与相关规定保持一致[4]。大空间建筑防火区划分时如果采用防火墙困难重重, 可采用特级防火卷帘或者单独设置防火分隔水幕进行分隔处置, 需要注意的是, 防火墙在与其他部位连通的情况下需要设置相应防火门窗等。

3. 2 竖向防火分区划分

大空间建筑常常在上下口连通中间设置中庭、走廊、扶梯等等, 这些地方在不采取防火分隔措施的情况下, 可进行上下连通作为一个防火分区, 即竖向防火分区。要特别注意的是, 在对大空间建筑进行竖向防火分区面积划分的时候, 一定要遵守相关规范中的面积要求。

尽管在上文中我们将水平和竖向防火分区进行区别说明, 但是两者是相互联系的, 例如竖向防火分区在划分的过程中很容易出现面积重叠情况, 从而极易造成防火分区划分超过国家相关规定, 于是在开口部位进行防火墙以及不燃烧体封隔管道井等措施显得十分必要。

3. 3 防火分区分隔形式

防火墙、防火卷帘以及防火水幕是防火分隔的3 种形式。对于大空间建筑而言, 如果采用防火墙进行分割, 势必影响整个空间的平面效果, 并且不利于空间内商场等的经营; 如果采用水幕进行防火隔离, 那么将极大提高喷水用水量, 综上所述, 防火卷帘的使用是大空间建筑防火分隔最常见的一种方式。防火卷帘在大空间建筑中的具体使用分为普通卷帘加冷却保护与特级防火卷帘两种方式。前者在实际使用中仍旧存在用水量大的问题, 并且在具体的情况下, 火灾现场极有可能出现多个地点同时着火的现象, 在这种情况下用水量将急剧增加, 然而如此多的用水量并不是用来主动的灭火, 而是被动的阻止火势的蔓延, 这未免有些资源浪费。特级防火卷帘与普通卷帘最大的不同, 在于其耐火性与隔热功能的强大, 该卷帘结构经过特殊处理, 其耐火极限可达到3小时以上, 从而满足了大空间建筑防火分区分隔的要求, 另外, 特级防火卷帘无需使用自动喷水系统进行保护, 减少了不必要的浪费。

4 结语

对于一般大空间建筑而言, 采用普通的防火分隔措施即可, 但是对于部分具有特殊功能的大空间建筑则需要采用特殊的防火设计, 需要注意的是, 每个功能特殊的大空间建筑都应结合自身建筑的实际情况与空间特点针对性的进行防火分区的设计。提高大空间建筑的安全性, 还需纵观全局, 在进行防火分区设置的基础上, 合理利用火灾报警系统以及各种消防设备, 在火灾发生的第一时间对现场人群进行及时安全疏散, 撤离。另外, 建筑师应密切加强与设备工程师之间的合作, 不断学习新知识, 涉及不同领域, 促使建筑设计更具科学性与合理性。

摘要：随着时代的不断发展, 一座座新兴城市拔地而起。城市不断扩大的同时, 人们对建筑功能提出了更高要求, 例如, 大空间建筑的防火分区设计方式便是当前消防设计的一大挑战, 该设计直接影响着建筑物安全性能, 因此这个问题成为人们普遍关注的一项内容。本文将围绕“大空间建筑的防火分区设计方式研究”进行分析, 以供参考。

关键词：大空间建筑,防火分区,设计方式

参考文献

[1]许勇铁, 黄庄巍.大空间建筑防火分区的设计方法研究——以厦门机场空运货站为例[J].厦门理工学院学报, 2009, 17 (4) :60-65.

[2]张蔷.大空间建筑物防火分区优化设计与可行性验证[J].消防技术与产品信息, 2016, 29 (1) :101-102.

[3]郑胜中.论大空间展览中心建筑防火分区设计方法[J].广西民族大学学报 (自然科学版) , 2015, 21 (z1) :148-151.

浅谈大空间建筑性能化防火设计 第2篇

【关键词】大空间建筑；火灾特性；性能化设计

大空间建筑为人们创造出开阔舒适的室内环境，并具有针对性强的功能，推动了经济的发展。然而，大空间建筑最为突出的安全问题则表现为火灾问题。近年我国许多重大火灾事故都与大空间建筑有紧密的联系，大空间建筑防火设计问题是社会普遍关注的问题。为了保证大空间建筑的安全使用，保护人民的生命财产安全，还必须加强对大空间建筑性能化防火设计研究并加以实施。

一、大空间建筑及其火灾特性概述

大空间建筑是由新技术和新材料结合筑成的内部空间非常大的建筑物，其根据建筑物的空间特性可以分为占地面积很大但不高的大空间建筑、占地面积巨大且很高的大空间建筑及占地面积一般但很高的大面积建筑。诸如体育馆、大型商场、展览馆、大型仓库等都是大空间建筑的范畴。

由于大空间建筑具有非凡的结构特殊性、空间规模性及功能综合性等特性，因而也就决定了大空间建筑的如下火灾特性：（1）难以利用传统防火分区方式对大空间建筑进行防火防烟分隔；（2）普通火灾探测技术难以对大空间建筑发挥作用；（3）大空间建筑烟气运动复杂，常用顶栩安装的灭火装置难以控制其火灾烟气；（4）大空间疏散距离很长，因而人员安全疏散较为困难。

二、大空间建筑性能化防火设计的实施

1.大空间建筑性能化防火设计理论

大空间建筑性能化防火设计是以消防安全工程学为理论指导，在综合考虑大空间建筑的功能、结构、火灾荷载、环境条件及火灾本身发生的规律等因素基础上利用消防安全工程学的方法程序进行的防火设计。性能化防火设计实现了大空间建筑防火安全目标与火灾损失目标的良好统一，是目前对于大空间建筑防火的最为先进的技术之一。具体而言，大空间建筑性能化防火设计的内容主要包含：确定防火安全具体内容及安全总体目标和性能指标、建立火灾场景模型、设定火灾发展的增长因子极其时间与热释放速率、建立人员疏散熟知模型、制定涉及方案并进行评估等。

2.大空间逐渐性能化防火设计重点考虑的问题

（1）防火分区设计要求

防火分区的科学设计对于大空间建筑防火而言，能在较短的时间内控制空间内的火势区域，最大限度的降低火灾带来的损失。大空间建筑拥有较大的内部空间，需要将水平和垂直方向两种防火分区划分方式进行结合使用。例如，可以利用防火卷帘、分隔水幕等代替防火墙，既能达到防火隔离的效果，又不影响大空间的视觉美感及功能发挥；又如，可以在建筑内设有上下层连通的中庭和自动扶梯、走廊等开口部位，进行竖向的防火分区，即在连通层两侧依次划分水平向防火分区，利用到位置优势简便可行的划分出防火分区，是科学的防火分区设计方案。

（2）防火灭火设施设计要求

大空间建筑具有比一般建筑更大的空间规模与功能，只有配置功能强大、覆盖范围广的防火灭火设施才能达到保障大空间建筑安全及人员安全的目的。大空间建筑要从如下三个方面做好防火灭火设施配置的设计工作：第一，设置科学的且高性能的火灾探测报警系统。用于建筑的火灾自动报警系统有许多，火焰探测器、图像火灾探测器及红外光束线型感烟探测器等都是应用较广的火灾探测报警系统，这些探测报警系统都具有探测距离大、灵敏度强的特点，不同大空间建筑防火设计方案中应依据其建筑的实际情况进行选择。第二，设置与大空间建筑场所火灾特点及空间结构、环境条件相适应的给水灭火系统。传统的闭式喷水灭火系统能有效控制火灾增长，并降低屋面温度，但对于结构形式极为复杂的大空间建筑而言，则容易造成动作滞后、灭火效果不佳的状况。自动消防炮系统成为时下大空间建筑给水灭火系统的最理想选择，其科学的自动化装置能高效快速的扑灭火灾，化解安全隐患。第三，设置适应大空间建筑功能及美观性的防烟排烟系统。在大空间建筑内设置防烟分区，要综合考虑火灾荷载类型、分布等内部因素及所处地理环境及大气运动等外部因素，进行蓄烟池的设计。通常情况下，宜将自然排烟与机械排烟方式加以结合，利用建筑顶部开窗及较高侧窗進行自然排烟，利用风机等机械排烟系统进行机械自动排烟，能达到大空间建筑防烟排烟的最佳效果。

（3）人员安全疏散设计要求

大空间建筑通常都聚集了众多人口，人员密度非常大，科学设置其人流安全疏散通道尤为重要，一旦火灾发生，人员能通过安全疏散通道脱离火灾现场，减少群死群上事故的发生。为此，需要利用消防工程学中的模拟分析方法，根据大空间建筑特点及人员分布规律来计算出人流流动速度、火势蔓延时间、烟气温度及毒性和流动速度等数据，进而计算和评估出火灾的危险性和人员安全疏散所需的时间，这样才能确定好最佳的人员安全疏散路线与距离，充分保障人员的生命及财产安全。

（4）综合防火措施涉及要求

大空间建筑性能化防火设计是一项综合系统的工作，仅将防火分区、防火灭火设施、人员安全疏散通道进行叠加是不可能完全避免和解决火灾的发生的，还需从整体上进行综合的防火措施设计。具体而言，需要对大空间建筑的限制起火、发现火灾到初期灭火、安全疏散及救援等各个环节进行综合组织，考虑其一定的冗余度，设计出一个绝对安全的消防系统。笔者认为，应该组合多种防火灭火措施，通过多次试验而对消防设计方案进行等效替代，当然，这需要对消防措施的效能及其之间的关系进行分析，尽可能地实现对各消防资源的优化配置，促进最安全、最合理、最经济的综合消防系统的形成。

三、结语

总之，大空间建筑的性能化防火设计是试下建筑消防设计发展的必然趋势，大空间建筑要做好其性能化防火设计，不同功能区要有针对性的进行防火措施的实施，在不影响其正常功能发挥的情况下提高其防火安全性，减少建筑火灾安全事故发生的可能。

参考文献

[1]贺煜华.大空间建筑防火设计的问题与对策[J].山西建筑，2012（38）

[2]陈兰频.浅谈大型地下商店消防设计需要注意的几个问题[J].安防科技，2009（5）.

[3]梁刚，郭盛友.建筑性能化防火设计方法探析[J].消防科学与技术，2007（4）.

作者简介

大空间建筑防火设计 第3篇

地下建筑, 是指建造在岩石和土层中的比附近地面标高低2m以上的用于商业目的地建筑。经济水平的不断提高, 地下商业空间的开发和利用也逐步的开展起来。随着地下商业建筑规模的不断扩大, 功能也越来越复杂, 其建筑的特殊环境和结构使得发生火灾的危险性相对较大。因此, 做好大型地下商业空间建筑的防火设计是非常必要的。

1 地下商业建筑防火设计的现状和存在的难题

1.1 地下商业建筑火灾的特点

1.1.1 产生的烟雾大且毒性高。

地下建筑的火灾一般会供气不足, 阴燃时间长, 烟量大, 同时有的可燃物会产生有毒的分解物, 危害人体健康。

1.1.2 温度高。地下建筑发生火灾烟热无法从门窗排出, 内部空间温度上升快。

1.1.3 泄爆能力差。

由于空间封闭, 地下的建筑排热性差, 热量积累快, 火灾时易燃易爆物品发生爆炸, 较容易出现“轰燃”现象, 且出现时间更早。

1.1.4 可燃物的数量大, 造成危险系数增加。

地下商业建筑的可燃物多, 很容易产生火灾隐患。火灾一旦发生, 燃烧猛烈且燃烧时间长。

1.1.5 安全疏散困难。

地下建筑不同于地面建筑, 无利用外门窗进行疏散, 只能从安全出口疏散出去。地下建筑依靠人工照明, 若正常电源切断, 靠事故照明和疏散标志灯, 照度明显不够, 有的甚至无事故照明, 烟雾即从两方面影响疏散, 一是遮挡光线, 影响视线, 使人看不清道路, 另外烟气中产生的一氧化碳等有毒气体, 直接威胁到人身安全。

1.1.6 扑救难度大。

地下建筑火灾中, 由于出入口少, 空间封闭, 探测火情困难, 导致指挥员的决策困难, 通讯指挥也受到严重影响, 消防员进入火场也十分困难, 灭火的设备和场地都受到限制, 以至展开扑救受到很大的制约。

1.2 地下商业建筑防火设计的现状

1.2.1 建筑密集, 上下贯通, 空间大。

1.2.2 客流量大, 易造成疏散困难。

1.2.3 安全通道狭小, 安全出口的数量较少且宽度不足, 导向标识不明显。

1.2.4 物流量大, 火灾的负荷密度高。

1.2.5 电气照明的设备多, 用电负荷大。

1.2.6 装修复杂, 存在的隐蔽工城隐患多。

1.2.7 消防设备不完善, 安全管理不到位。

1.3 防火设计的难点

地下商业建筑的规划建设需要与其他建设项目有机结合, 合理确定其位置、防火间距、消防车道、消防车与地下空间的接驳、独立式出入口等。由于对地下商业建筑的火灾危险性的认识尚未达到应有的高度, 同时地下商业建筑没有相关的规范和标准, 地下商业建筑设计上普遍存在着缺乏合理的平面布局、可靠的防火分隔措施、内部交通流线组织不流畅和出入口设计不合理等等问题。

1.3.1 商业效果与防火设计

在进行防火设计时要处理好商业建筑的商业效果与防火分隔措施之间的矛盾。在实际设计时要注意, 下沉式广场和防火隔间的形式和面积如何确定;通向下沉广场及防火隔间的疏散楼梯如何设置;下沉广场是否可以设置风雨棚, 如何设置风雨棚;防火隔间是否设置正压送风系统等等。

1.3.2 地下商业开发区域与地铁的防火隔离

GB50157-2003《地铁设计规范》第19.1.9条规定:地铁与地下及地上商场等地下建筑物相连接时, 必须采取防火分隔措施。根据连通面积的大小及具体的实际状况选择合适的连通方式。

1.3.3 地下商店的综合性服务发展

当前商业已经向综合性服务方向发展, 根据不同的商业区域, 防火措施也不尽相同。

1.3.4 四通八达的地下商业步行街

具备过街通道和综合性商业服务功能的地下商业步行街已经迅速发展起来。大量的街道, 商铺的疏散区域, 安全出入口的距离等都没有明确的规定, 需要根据情况进行探讨设计。

1.3.5 疏散通道和出入口

地下商业建筑的内部结构的复杂, 造成人员对道路方向的不熟悉, 同时也给通道和出入口的设计带来困难。

2 大型地下商业建筑防火设计要点分析

根据当前地下商业建筑发生火灾的特点及防火设计的难点, 可以从以下几个发面进行改进, 切实提高地下商业建筑的安全保证。

2.1 结合平面功能布局采取防火分隔措施

2.1.1 分析商业功能和用途, 尽可能在仓

储、卸货、附属办公等其他功能和商业空间之间采取不开设门窗洞口的防火墙分隔, 采用防烟楼梯间和防火隔间等形式局部连通。

2.1.2 地下商业建筑相互贯通, 纵深大, 甚

至各部分属于不同的业的主开发, 平面布局缺乏整体的规划和协调, 容易造成防火分隔和出人口设计与商业效果之间的矛盾。

2.1.3 确定地下商店超过20000m2的防火

分隔措施时。应当计算商店、电影院、餐饮、地铁、商店辅助功能用房等的建筑面积总和。

2.1.4 地下商业建筑应当结合使用性质正确划分防火分区。

2.2 安全出口具有鲜明的标志性、可识别性

安全出入口的布局在疏散导向当面起着无可替代的作用。尽量采用独立式的安全出口, 出入口的标志应做到简介明了, 具有标志性。

2.3 正确设计下沉广场和防火隔间

2.3.1 下沉广场

首先进行面积的确定。其短边尺寸不应小于13m, 面积不小于169m2。另外要设置不小于2.0m直通地面的室外疏散楼梯。第三点是顶部的开口面积不得小于疏散区域净面积。第四, 下沉式广场不宜设置风雨棚。

2.3.2 防火隔间

防火隔间一般是用防火墙和火灾时能自行关闭的常开式甲级防火门构成的局部连通相邻区域的隔间, 主要起防火分隔的作用, 不具备安全疏散的功能。

2.4 商业开发区域和地铁站厅应以通道形式相连

商业区与地铁站层应采取防火分隔措施。两个区域的疏散体系分别独立设置, 不相互借用。防火区分隔开来, 以通道型式连接, 并设置防火卷帘。与车站站厅公共区呈上、下层商业开发区域层时, 严禁采用中庭形式相通, 站厅与商业开发区域层之间的联络楼扶梯间应采取防火分隔措施。

2.5 地下商业步行街商铺防火分隔

需要规定地下商业步行街过街通道的最小净宽度。限制商铺的面积。商铺之间采取必要的防火分隔措施。形成独立的防火单元, 有效抑制火灾的蔓延。

3 结语

有效的防火分隔、合理的布局、人性化的疏散设计、必要的消防设拖, 是地下商业建筑消防安全的有利保障。随着地下商业建筑的不断发展, 提高防火措施, 做好防火安全管理是十分必要的。

摘要：随着我国经济的腾飞, 城市化迅猛发展, 人口规模的增长与城市地面空间资源的短缺之间的矛盾越来越突出, 越来越多的城市开始进行地下空间的开发利用。然而地下建筑一旦发生火灾, 具有的危害性将更大。因此地下建筑防火设计的研究越来越受到人们的关注和重视。文章通过对我国地下大型建筑防火设计的现状进行简要分析, 提出了进行防火设计的技术要点, 以降低地下建筑的危险性, 缓解城市的人口压力。

关键词：大型地下建筑,防火设计,现状及问题

参考文献

[1]李德顺, 许开立, 郝银贵.地下商业建筑火灾特点和防火设计的探讨[J].中国公共安全 (学术版) , 2007, (04) .

[2]穆海涛.地下商业建筑的火灾危险性分析和预防措施[J].消防技术与产品信息, 2002, (09) .

[3]李峰, 刘蕊.浅析地下商业建筑火灾特点及防火应对措施[J].中国高科技新技术企业, 2008, (24) .

[4]郑雁秋.地下商业建筑防火设计[J].消防科学与技术, 2011, (30) .

基于大空间建筑暖通空调设计的探析 第4篇

关键词：暖通空调：建筑：大空间：设计

1.大空间暖通空调系统概述

1.1暖通空调概念

暖通空调是目前建筑领域研究最多的话题之一，是基于传统的空调系统结构上形成的一种集采暖、通风、空气调节为一体的新型空调系统，这种空调系统在应用中最大的特点在于能够创造出一个优雅、舒适、高质的室内环境，而一般的空调系统则主要的解决室内的冷暖问题，而无法对空气进行处理。

1.2大空间暖通空调要求

高大建筑结构建设中，不仅需要建筑本身能够发挥出美观、大方的外在优势，还需要内部各项基础设施布置齐全，能够满足人们舒适、卫生、温馨的环境需要。近年来，人们生活质量的提高使得大空间建筑结构越来越多，对于这些大空间建筑结构的环境设备、基础设施、辅助器械也提出了新的要求和工作要点。在现代化的高大建筑结构中，各种基础设施的应用不仅需要形成一个健康、环保的室内空间，还能够形成系统、完善的基础设施应用模式。在这种建筑结构基础上，暖通空调的应用尤为广泛，在工作中是基础传统的主结构基础上形成的一套系统、综合、全面的管理策略，也是现代化管理工作中备受关注的环节。

2.大空间暖通空调设计要点

在大空间建筑物暖通空调设计中，由于建筑结构本身存在着防火难度大、采暖和通风设计要求高的特点，这就造成了在设计工作中存在着众多的困难，就需要我们在工作中根据预计工作标准和设计流程进行优化和完善，从而提出科学的设计工作标准。

2.1冷热源控制

在大空间建筑结构暖通设计工作中，由于建筑结构本身存在的相关特点，使得我们在设计工作中对于热源选用往往都是采用单独的热源为主。这种热源的存在对于满足空调、采暖、供水、制冷和空气处理方面的需求有着极为良好的作用。但是，由于在设计工作中受到用地紧张、结构复杂的影响，很多的大空间建筑结构需要在地下室或者屋顶上设置一定的锅炉房，这就给大空间热源设计带来了新的难题，造成设计工作的更加复杂和繁琐。

2.2垂直设计分析

由于大空间建筑结构高度往往都很高，这无疑加重了采暖系统垂直控制难度，造成设计失调现象的普遍出现。同时，在设计的过程中由于受到系统静压水压力的影响，使得整个室外管道的水工状况出现了一定的影响，这就形成系统管道中室内外连接存在着一定的差异情况。

2.3温度调节

在大空间建筑结构中，由于温度因为气压、高度的影响而存在着梯度变化，这就需要在设计中合理的选择送风口和送风方式。目前的大空间建筑空调设计中，温度调节通常都是采用上送下回的方式来进行温度和室内气流调节的，这对于提高冬季送风风速、增加夏季室内凉爽度有着重要的意义。

2.4空调节能设计

大空间建筑结构中，由于自身空间大、高度高、室内设施复杂，这就给空调调节带来了严重的影响，甚至是造成节能设计的不达标、不科学。

（1）合理选取设计参数是基础

对暖通空调的设计必须保证其设计参数选取的合理。只有合理的参数才能确定准确的供暖系统，做到耗能低、环保的要求。其中，温度、湿度的选取应当取合理的，不能出现冬季过高、夏季过低的情况：

第一，在空调总负荷中，新风量新风负荷占到整个负荷的20～40%。可见对新风量新风负荷设计直接决定了整个节能环节的成败。在整个系统中之所以引进新风主要是为了满足人们对生活的需要和部分工艺空调所需维持的室内外压差。

第二，温度、湿度标准的确定在很大程度上决定了节能的成败。空调系统能耗的数目主要取决于当地的气候条件、建筑物的围护结构、室内湿度设计标准、室内温度设计标准以及室内发热散湿量等。在保证人体生活需要和生产工艺的条件下。我们发现夏季改变设计温度和节能有如表3。通过计算我们发现：若是在夏季将室内空气的设计温度提高1℃，整个工程的运行费用可减为初始的92%，空调的初始投资也可减为原来的94%。

（2）应尽量使用配有能量回收装置的空调器

我国各大行业建筑物的用途有所差异，因此，它们的工艺要求导致有时需要将房间内的空调系统设计成直流系统（如制药厂此类房间很多）。在冬季和夏季，该系统的室外新风和排风之间的温差较大。这部分排风自身带有一些污染物。因此，不可让其直接进入空调系统。此时，需要对排风进行回收。室内回风在排出室外前，其仍然还有一部分热能。为了做到节能的目的，在室内回风排除前让其和室外进入的新风在显热回收器处进行显热交换，交换结束后方可排出室外。同时，经过显热回收器显热交换的新风夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。

3.节能设计措施

3.1合理选取设计参数是基础

对暖通空调的设计必须保证其设计参数选取的合理。只有合理的参数才能确定准确的供暖系统，做到耗能低、环保的要求。其中，温度、湿度的选取应当取合理的，不能出现冬季过高、夏季过低的情况。

（1）在空调总负荷中，新风量新风负荷占到整个负荷的20～40%。可见对新风量新风负荷设计直接决定了整个节能环节的成败。在整个系统中之所以引进新风主要是为了满足人们对生活的需要和部分工艺空调所需维持的室内外压差。

（2）温度、湿度标准的确定在很大程度上决定了节能的成败。空调系统能耗的数目主要取决于当地的气候条件、建筑物的围护结构、室内湿度设计标准、室内温度设计标准以及室内发热散湿量等。在保证人体生活需要和生产工艺的条件下。我们发现夏季改变设计温度和节能有如表3。通过计算我们发现：若是在夏季将室内空气的设计温度提高1℃，整个工程的运行费用可减为初始的92%，空调的初始投资也可减为原来的94%。

3.2应尽量使用配有能量回收装置的空调器

我国各大行业建筑物的用途有所差异。因此，它们的工艺要求导致有时需要将房间内的空调系统设计成直流系统（如制药厂此类房间很多）。在冬季和夏季，该系统的室外新风和排风之间的温差较大。这部分排风自身带有一些污染物。因此，不可让其直接进入空调系统。此时，需要对排风进行回收。

室内回风在排出室外前，其仍然还有一部分热能。为了做到节能的目的，在室内回风排除前让其和室外进入的新风在显热回收器处进行显热交换，交换结束后方可排出室外。同时，经过显热回收器显热交换的新风夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。

我国北方地区冬季天气较为寒冷，显热回收器使用需要注意防冻问题。新风应有2个入口，并在空调器排风出口处设置温度传感器，调节新风入口处的电动阀开度，以保证排风出口处的温度高于5℃。否则显热回收器排风侧有结冰的危险，影响系统正常工作。一般来讲，显热回收器最大能回收50%左右的能量，而全热回收器则最大能回收80%左右的能量。

4.结语

总之，随着大空间建筑的发展，其中很多大空间建筑内的空气需要保持一定的温度湿度、清洁度，许多大空间建筑内需要设置较为完善的通风、空调设备。暖通系统的节能性能在很大程度上决定了建筑节能目标的实现情况。因此，设计人员需要加大对暖通设计的重视。合理的暖通空调设计不仅可以创造良好的经济效益，也可以带来良好的社会效益。

参考文献：

[1]公共建筑节能设计标准.中国建筑工业出版社，2011，5.

浅谈大空间建筑设计 第5篇

1. 大空间建筑的概述

所谓大空间建筑, 实际上就是“大空间”的建筑, 其只不过是对建筑物空间的有效限定, 从而实现建筑空间的定量化。虽然在人类群居的时代就已经出现了大空间建筑, 但是直到二十世纪中期才得以快速的发展, 人们才开始意识到大空间建筑设计理念的重要性。如今, 大空间建筑在公共建筑中得到了广泛的应用, 其不仅满足了民众群体对生活、生产、工作、学习等的需要, 而且还有效的推动了城市化建设的发展。同时, 大空间建筑还可以更好的反映人类的精神和艺术追求, 并对某一时期内的科技和经济发展水平给予体现。

2. 大空间建筑的特征

2.1 具有目的性特征

实际上, 大空间建筑的设计功能与设计空间有着密切的联系, 并且空间功能是进行建筑设计的最初目的, 例如, 体育馆用于体育竞赛和体育锻炼, 影院用于观看电影等。大空间建筑不仅满足了人们的活动过程、活动范围及一系列的需求, 而且还可以得到一定的目的性效果。同时, 大空间建筑的目的性特征还体现在环境需求和物的需求等方面, 是人们进行生活、生产、学习的产物。

2.2 具有文化和美学特征

可以说大空间建筑是人类改造和利用自然的结果, 其包含了广大劳动人民的美学和思想追求。通常情况下, 大空间建筑对建筑的精微设计给予了高度的崇尚, 并通过高科技的建筑产品、特殊的建筑材料、发达的技术手段等来更好的展现大空间建筑的设计向往和设计理念, 以更好的体现人类对于文化和美学的追求, 是人类发展到一定程度上的产物。

2.3 具有功能性特征

功能性特征一般是指大空间建筑所具有的使用功能, 其多表现在生态保护、历史文化遗址的保护、空间整合等方面, 因此具有一定的功能性特点。对于历史文物的保护来说, 其主要对象是历史遗址, 因此在进行空间设计过程中要以遗址为基本, 然后开展空间覆盖设计, 其中最具有代表性的大空间建筑就是秦始皇兵马俑博物馆。而生态保护功能主要是为了实现对生态环境的有效保护, 这样一来不仅可以有效的节约建筑资源, 而且还能提高环境和经济效益, 最具有代表性的大空间建筑就是水立方游泳馆和鸟巢体育馆。空间整合功能主要是把具有相同或相似功能等建筑物聚集在一起, 并将其整合成大空间建筑, 最具有代表性的是商业区大空间建筑。

3. 大空间建筑的空间组织与设计方法

3.1 空间设计完形法

在进行大空间建筑设计过程中, 完形法是最常用的设计方法, 其在建筑的产生之初就已经出现了。而在大空间建筑设计中, 完形法一般包括仿生体和几何体两个主要类型, 并且随着相关技术和新材料的发展, 完形法所能够设计出的空间形态开始朝着多样化的方向发展。

3.2 空间设计切割法

目前, 大空间建筑的在进行设计过程中, 越来越多的设计者开始模拟已有的人工物体或自然环境中的动植物外形, 例如鸟巢体育场、帆船酒店、巨蛋篮球馆等。但是与人工物体应对环境影响和动植物抵御外界侵袭不同, 大空间建筑的设计者要对人的活动因素给予充分的考虑, 因为如果一味的按照某个形状进行设计, 将无法更好的满足实际需求。如动植物的韧性结构或坚硬外壳, 一般是为了抵御来自于外界的侵袭而形成的, 并且其所受外力往往是动态化、多维度的, 但是我们所设计的大空间建筑结构往往是静态的, 并且其主要受垂直方向的重力作用。此外, 人类在大空间建筑中多活动于水平面, 而并非自然条件中的曲面。所以, 在进行大空间建筑设计过程中, 要综合考虑上述因素, 并对天然结构形态进行针对性的切割处理, 从而更好的满足人类活动需要。

3.3 空间设计组合法

在大空间建筑设计中, 组合法是最常用的一种方法, 其一般是对空间形体进行科学、合理的组合以达到预期的设计效果, 其是实现空间形体多样化的主要方法。同时, 空间设计组合法还可以使建筑空间从一元构成逐渐向多元构成转化, 从而使组合结果无限多, 有了更加广泛的应用。

4. 大空间建筑设计方法探讨

4.1 采光控制设计

在进行大空间建筑设计过程中, 越来越多的建筑物选择采光天窗, 而且大部分的采光方案都是借助屋盖结构与天窗相配合实现的, 所以要做好天窗的设计使用工作, 对结构形式和构件类型进行合理的选择, 从而更好的满足空间内部采光需求。科学、合理的天窗布置方案不仅可以使建筑形象变得活跃, 而且逐渐演化成大空间建筑的标志。通常情况下, 大空间建筑采光设计内容包括以下几点: (1) 天窗架的利用。通过布置天窗架, 不仅可以更好的满足采光需求, 而且还可以达到良好的视觉效果; (2) 在组合结构交叉部分安装天窗, 可以对建筑空间进行合理的利用; (3) 利用在结构叉梁、主拱等突出构件上安装天窗采光, 可以使建筑空间和天窗融为一体。

4.2 建筑结构与环境协调设计

通常情况下, 大空间建筑与自然环境息息相关, 只有与自然协调设计相结合, 才可以达到预期的设计效果。首先, 在进行形体设计时, 可以选择部分下沉隐藏体量、彻底隐藏体量和夸张体量等方法, 其可以实现对建筑建材的高校利用, 在提高经济效益的同时, 还可以有效的保护环境。其次, 可以根据需求选择玻璃材料和膜结构。玻璃材料在大空间建筑中被广泛的应用, 尤其是金属材料与玻璃材料相结合而研发出的新型玻璃材料, 其可以有效的提升大空间建筑的设计和硬度美感, 从具有一定的环保效果;膜结构具有环保、轻柔等功能, 其对建筑物造成的承载力可以忽略不计, 从而提高了大空间建筑的稳定性。

4.3 声学控制设计

声学控制是大空间建筑设计过程中需要考虑的又一重要因素。对于大型厅堂来说, 其一般要求建筑物具有较好的丰满度、清晰度及声场均匀度。而建筑物空间的结构形态会对音质产生一定的影响, 因此需要对建筑结构形态进行合理的选择和设计。对于椭圆形或圆形的平面形式, 会导致声场不均匀分布, 这些都是大空间建筑声学控制设计中需要考虑的问题。

5. 结束语

总之, 大空间建筑在人们的生活、生产、学习中所扮演的作用越来越重要, 因此要求大空间建筑设计者从大空间建筑的基本特征和原则出发来进行建筑设计, 从而更好的实现大空间的高效、科学、优化设计, 为推动我国建筑行业的发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]黄春瑶.大空间展览建筑疏散设计中性能化设计的应用[J].建筑工程技术与设计, 2014, 6 (28) :86-87.

[2]杨彬.浅析大空间中亭地铁车站建筑设计思路[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2016, 34 (12) :154-155.

大空间建筑暖通空调设计与节能 第6篇

1 大空间暖通空调设计的难点

大空间暖通空调设计的难点主要体现在以下四个方面:

(1) 大空间建筑设计往往需要有单独的热源, 以满足空调、采暖、制冷、热水供应等方面的需求。由于用地紧张和其他一些原因, 很多大空间建筑需要在地下室或屋顶上设置锅炉房, 这使得大空间建筑的热源设计变得更为复杂。

(2) 大空间建筑往往高度较高, 这也加重了采暖系统的垂向失调, 同时由于系统水静压力较大, 直接影响到室外管网的水力工况, 其系统的形式及与室外管网的连接与多层建筑有较大差异。

(3) 大空间建筑的空调设计气流组织因温度梯度较大, 需采用合理的送风方式。上送下回方式为从顶棚送风下部回风, 现工程多采用可调节风量和射程的风口, 提高冬季的送风风速;侧送下回方式送风口高度大多在3m左右, 需要结合建筑装修设计布置风口位置以达到室内美观, 同时需要精确的空调气流组织计算。

2 大空间建筑暖通空调系统设计实例

2.1 工程概况

某体育馆是一座单体建筑, 该建筑主体在地上只有一层, 建筑面积19795m2。体育馆平面呈半径约为56m的圆形, 比赛大厅平面呈半径约为43m的圆形, 可举办体操、篮球、排球、羽毛球、乒乓球等国际性单项比赛。比赛大厅设2层看台, 1层看台下空间主要用于布置运动员、管理人员、贵宾、后勤服务人员用房, 2层主要用于布置观众休息厅、小卖部、卫生间等。

2.2 空调室内设计参数

室内空调设计参数见表1。

注:乒乓球、羽毛球比赛时风速控制在0.2m/s以内, 其余比赛控制在0.5m/s以内。

2.3 冷热源及空调水系统

2.3.1 热源

体育馆冬季采用市政热网供热, 供水温度为110℃, 回水温度为70℃, 市政热源一次水供回水管道采用直埋敷设, 直接接至冷热源机房。空调和供暖系统与市政热网均采用间接连接, 分别经换热机组换热后提供空调和供暖系统用热水;空调系统热水供水温度为60℃, 回水温度为50℃;散热器供暖系统热水供水温度为85℃, 回水温度为60℃;低温地板辐射供暖系统热水供水温度为55℃, 回水温度为45℃。有比赛时的设计计算总热负荷为4146 kW (包括新风负荷) , 热负荷指标为203W/m2;无比赛时和满足值班供暖的设计计算总热负荷为761kW, 热负荷指标为37W/m2。空调及供暖系统补水为市政自来水经全自动软水器处理后的软化水, 由低位闭式膨胀定压罐自动补给。

2.3.2 冷源

夏季集中空调系统设计计算冷负荷为4202kW (包括新风负荷) , 冷负荷指标为206W/m2。选用3台1410kW水冷螺杆式冷水机组, 冷水供回水温度为7℃/12℃, 冷却水供回水温度为32℃/37℃, 制冷机房独立设置于体育馆西北侧。

2.3.3 空调水系统

由于体育馆使用的间歇性, 在比赛与非比赛期间房间使用负荷差异较大, 故选用3台水冷螺杆式冷水机组, 空调水系统设计采用一次泵变流量系统, 在系统供回水总管处设压差旁通阀进行负荷侧流量调节。空调水系统分为两部分:一部分为风机盘管水系统;另一部分为空调机组水系统。系统定压补水采用低位闭式膨胀定压罐, 定压点压力为0.25MPa, 位于系统回水总管处。

2.3.4 其他

在各类设备控制机房和布置电子显示屏等散热量较大的设备的地方, 设计独立的分体空调系统, 在设备运行使用期间制冷降温, 满足分区空调要求。

2.4 空调自动控制系统及比赛大厅气流组织

2.4.1 制冷机房控制

自动检测冷却水供回水温度:自动检测制冷机、冷却塔的运行状态、故障报警并根据测量值计算系统冷负荷, 以实现制冷机运行台数的最优控制。根据冷水供回水压力, 自动调节冷水供回水管间旁通阀的开度, 以保证管网的压差和流量平衡。

2.4.2 空气调节系统

自动检测各机组回风口 (新风) 温度, 各机组盘管回水管上的回水温度, 实现防冻保护;各机组防火阀的状态, 并实现与送风机连锁;各机组送风机前后压差状态, 实现风机故障报警。根据送风温度及设定值, 自动调节各机组管回水阀开度, 以保证房间温度达到设定值。

2.4.3 观众区送、回风方式

综合考虑建筑使用功能和节能要求, 将比赛大厅观众区划分为8个空调风系统, 设计了座椅下送风、屋架顶部回风、排风, 空调机组设置在空调机房内的空调送风方式, 这样既能使观众得到充足的新风, 又能避免把灯光负荷和屋顶吸热产生的空调负荷带入观众区, 使空调负荷大为减小, 节能效果明显。

2.4.4 比赛区送回风方式

将比赛场地及活动座位观众区划分为4个空调风系统, 设计了喷口上送风、看台下侧回风的空调送风方式, 这样既可保证比赛场地及活动座位观众区平时的空调送风, 又可在比赛区有小球比赛时关掉喷口侧送风, 保证比赛区的风速不大于0.2m/s, 满足比赛要求;尤其是在冬季使用场馆时, 可提前运行此系统使场地内温度迅速提高, 满足使用要求。

2.5 供暖系统

2.5.1 供暖方式

对于位于建筑出入口的2层观众休息大厅, 考虑到建筑空间高度和使用功能及落地玻璃窗的装修要求, 采用散热器供暖系统难以满足使用要求, 笔者设计了独立的低温地板辐射供暖系统, 以满足大空间的供暖效果和建筑美观要求;训练厅及其他辅助用房考虑比赛使用时的空调运行和平时的值班温度供暖, 设计了双管散热器供暖系统, 并配置了温控阀, 这样既满足了使用功能要求, 又节约了能源。

2.5.2 供暖系统

本工程供暖系统为一次泵变流量系统, 供暖系统以下供下回双管同程式系统为主。散热器供暖系统和低温地板辐射供暖系统分别设计换热机组, 换热机组和系统定压补水装置集中设置在冷热源机房内, 系统采用低位闭式膨胀定压罐自动补水定压, 定压点压力均为0.25MPa, 系统定压点位于循环水泵吸入口处。散热器均采用装饰型内防腐钢制散热器, 承压1.0MPa。在连接散热器的供水支管上设温控调节阀。管道系统采用镀锌钢管, 管径小于等于32mm的, 采用螺纹连接;管径大于32mm的, 采用焊接或法兰连接。低温地板辐射供暖管道采用PB聚丁烯管材, 埋地管道不允许有接头。穿过非采暖房间的供暖管道及其他需保温的供暖管道, 其保温材料采用外包铝箔保护层的离心玻璃棉。供暖系统设备及附件未特别注明的, 要求承压不小于1.0MPa。

2.5.3 供暖系统运行调节

为提高环境的舒适性和节能, 在冬季比赛时采用空调系统和散热器供暖系统联合供暖的运行模式;在冬季非比赛时段, 仅利用散热器供暖系统进行供暖, 满足值班供暖温度, 换热机组的一次水进口处设有电动调节阀, 根据二次水出水温度调节一次水的水量, 以达到环保、节能的目的。

3 节能设计

3.1 合理选取设计参数是基础

空调室内计算温、湿度的确定应取合理值, 不能过低 (夏季) 或过高 (冬季) 。新风量的计算与取值, 在保证卫生要求、生产工艺要求、符合规范要求的前提下尽量节省。

(1) 室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重要因素。空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外, 室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺和人体健康的条件下, 夏季将室内空气的设计温度每提高1℃, 约可减少热负荷11.2%, 节省量是极为可观的。同样, 在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%, 则可节约能量17%左右。据资料测算, 仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1℃, 就可使空调初投资总额减低约6%, 运行费用减少8%左右。

(2) 新风量新风负荷占空调总负荷的20%～40%, 对其标准值高低的取舍, 与节能关系重大, 不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载, 从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。

3.2 应尽量使用配有能量回收装置的空调器

工程设计中, 经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统 (如制药厂此类房间很多) , 其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大, 而这部分排风又带有一些污染物, 所以不能直接进入空调系统, 此时应对排风进行显热回收。

室内回风在排至室外以前, 先和室外进入的新风经显热回收器进行显热交换, 经能量回收后再排到室外。而室外进入的新风则经过显热回收器后夏季温度降低, 冬季温度升高, 而达到能量回收目的。使用显热回收器在北方寒冷地区应注意防冻问题。新风应有二个入口, 并在空调器排风出口处设一温度传感器, 调节二新风入口处的电动阀开度, 以保证排风出口处的温度高于5℃。否则显热回收器排风侧有结冰的危险, 影响系统正常工作。带能量回收装置的空调器在其他排风量较大的空调系统也适用, 如果排风无交叉污染问题, 则可以用转轮式的全热回收器代替显热回收器, 这样能量回收效率则更高。一般来讲, 显热回收器最大能回收50%左右的能量, 而全热回收器则最大能回收80%左右的能量。

3.3 从节能角度总体审核设计方案

(1) 考虑逐时系数和同时使用系数。采用全空气系统时, 空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数 (定风量系统为各房间逐时最大值之和, 变风量系统为各房间逐时之和的最大值) , 对水系统而言还应考虑各风系统的同时使用系数。

(2) 根据建筑物的功能划分, 对空调区域采取不同的空调方案在设计时将功能相近的各功能区采用一套空调系统, 这样可以在提高系统的同时使用系数和空调负载率, 有利于空调设备的高效运行。

4 结束语

随着社会的进步, 人民对生活质量的追求使得大空间建筑越来越多, 对于这些大空间建筑的环境设备也要求在健康、舒适, 以及能源有效利用等方面更趋合理, 并不断完善。因此, 暖通空调设备如何适应这种需要也是现代大空间建筑暖通空调设计中值得注意和探讨的问题。此外, 由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分, 所以进行暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。此外这还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业, 因此, 暖通空调设计的从业人员应给予足够的重视。

参考文献

[1]杨春梅.暖通空调与节能设计相关问题的探讨[J].内江科技, 2009 (1) .

[2]公共建筑节能设计 (GB50189-2005) .北京;中国建筑工业出版社, 2005.

大空间中亭地铁车站建筑设计思路 第7篇

通常, 地铁建筑都具有空间大、设计新颖、空间艺术效果浓郁等特点。地铁作为基础的交通设施, 不仅仅承担着一个城市的交通运输重任, 同时地铁也是一个城市的门面, 展示着每个城市的不同风貌, 因此其设计上的艺术性以及美感也非常重要[1]。我国很多大城市中的地铁建筑都具有非常鲜明的特色。本文以具体案例为研究对象, 对大空间中亭地铁建筑的设计思路进行具体研究。

2 大空间中亭建筑概述

本文所研究的大空间中亭建筑与普遍化的大空间建筑有着一些区别, 具体地说, 它应该属于大空间建筑中的一种形式, 它是我国传统中亭建筑与大空间建筑的有机结合, 设计上对于中国文化以及地铁文化的体现非常充分。但是所体现出来的基本特点与大空间建筑基本一致, 对于地铁建筑来说, 在设计上考虑服务性及特色的同时又要结合当地城市的整体风格, 极力表现出属于这个城市的气息, 所以说大空间中亭建筑就是在一定经济水平以及技术条件基础上, 通过对自然的改造而获得空间, 结合了美学、建筑学以及自然学等学科设计而成的建筑种类。这种建筑是为了满足社会服务需求而建立的, 具有一定的功能性。地铁车站就是典型的大空间建筑, 随着我国社会的发展, 地铁车站在设计以及施工上的要求也越来越高。大空间中亭建筑形式的合理应用, 不但满足了为人们提供休息场所的需求, 同时也具有鲜明的风格特征[2]。

3 大空间中亭地铁车站建筑设计思路分析

3.1 案例概述

红岭站是深圳地铁3号线 (龙岗线) 的车站, 也是规划中9号线的车站之一, 位于红岭中路与红荔路的交叉路口西侧, 沿红荔路东西向布置。北侧为园岭片区, 南侧为荔枝公园, 东南侧为地王商业区, 东北侧为松园南街、博爱医院、深圳鹏程医院、松园派出所等。该站为地下站。龙岗线部分已于2011年6月28日启用, 而9号线部分则预计在2011年至2020年间启用, 向双龙站或益田站行驶。

3.2 基本设计原则

进行大空间中亭建筑设计时, 必须严格遵循设计原则, 这样才能够最大限度地发挥出公共建筑的功能, 同时又能够达到公共建筑艺术性与个性化的要求。以下进行具体分析:

1) 需要结合当地车站的需求、人流等实际情况来分析, 选择施工方法, 并将造价控制在最为合理的范围内, 另外, 结合大空间中亭设计的要点, 最大限度地呈现出这种建筑的效果, 从而赋予地下空间充分的文化气息和空间展示魅力。

2) 车站建筑设计需要严格遵循简明、现代及明快的原则, 另外, 还需要结合城市的整体风格以及周围建筑环境等景观进行设计, 注重设计上的协调性。

3) 深圳的人流量非常大, 因此地铁站空间设计上必须要针对合理性以及大空间性进行严格的设计, 另外, 空间内部各种通风、照明以及卫生等必须要做到万无一失。

4) 进行车站设计的过程中, 要最大限度减少交叉干扰, 保障乘客顺利出行。车站的集散厅、站台、出入口、楼梯和通道、自动扶梯、售检票机 (口) 等各部位的通过能力应相互匹配[3]。

4 大空间中亭设计的设计思路

对深圳红岭车站的建筑设计进行分析对比, 具体内容包括客流流向、建筑方案等, 结合经验的同时在设计方面又添加了新的元素, 从而建立了风格独特的设计思维。对比分析过程中, 尤其针对大中亭空间效果以及这种特殊建筑的功能进行了研究, 并取得了满意的对比结果, 从而一种新的车站形式被创造出来, 也突破了地下结构在形式上的单一化, 为了车站建筑的多样性开辟了先河 (见图1) 。下面对红岭中路站的站址环境、车站外部制约因素等进行分析研究。

4.1 了解车站站位、站址环境, 分析车站的外部制约因素

4.1.1 红岭中路站的站位环境总平面以及规划介绍

车站总平面图如图2所示。红岭中路站为3号线的起点站, 其位置是红岭中路与红荔路的交口, 站位西南侧有深圳市团市委的科技楼、大家乐世界、深圳市青少年活动中心、君安证券、荔枝公园。东南侧有广东省进出口公司、秦川食府、天池大厦、深圳市文联、深圳市司法局;西北侧有多层的住宅小区园岭新村 (大片成熟居住区) , 达美装饰工程公司。站位周边规划在车站出入口附近, 设置公交首末站、公交停靠站、的士站和自行车停车场, 客源稳定。公交首末站拟结合红桂路与红岭中路交叉路口东北角的改造地块开发设置。地下车站出入口通道的设置充分考虑行人过街的需要, 为该地段提供了完善的交通接驳设施。

4.1.2 车站设计的主要控制因素

分析对车站起决定的因素主要有:行车、线路条件、结构施工工法。

1) 行车、线路条件对车站起决定因素。车站是深圳3号线的终点站, 在车站西端设置交叉渡线, 为满足整个线路的行车组织运营和线路行车需要。在车站西端的尾部设置有区间隧道风机房, 以满足地铁系统与空调系统的需要。车站站厅层及站台平面图如图3、图4所示。

2) 结构施工工法的确认。在车站交叉渡线的范围内, 为了避免在交叉渡线的范围内出现暗挖的大端面, 因此确认在车站和区间范围内全面采用明挖法施工。

4.2 建筑总体建筑设计思路

4.2.1 结合车站和区间的工法, 车站方式的设计方案, 突破常规车站的设计思路, 将地铁车站空间站厅和站台2个空间, 完全打开融合一体, 形成共享空间, 实现完整地下空间理念。减少了地下空间长期以来空间感觉比较局促、压抑的人体感观效果。

4.2.2 本案例中, 进行车站中亭空间设计时, 将各个系统之间的系统性与整体性体现得非常好, 地下建筑在屏蔽门、防火以及防烟等安全方面的设计要求非常严格, 因此方案针对这些部位的设计之间都有着作用上的联系和协调。从而完美地解决了各种不安全问题, 同时将很多专业设计人员的意见进行了对比融合, 从而使得设计方案更加完善, 功能上更加多元化, 体现出了创新思维。

1) 公共区域楼梯以及扶梯:在公共区域的楼梯及扶梯方面的设计要满足2个必要条件, 分别是满足人们在紧急状况的疏散需求;最大限度减小车站站厅的层楼和扶梯组数对于公共区的影响, 能够为公共区域创造一个舒适、轻松的环境, 体现人性化的设计原则。而在本案例中, 楼扶梯设计主要采用2组3部自动扶梯+1部楼梯的布置方式, 其中1部为下行楼梯, 主要是为了满足日常运营以及发生紧急情况时使用。而在空间设计上, 由于车站要考虑紧急疏散就近原则, 想要以最快的速度疏散人群, 楼梯在设计上就要综合这些需求。在本案例中楼扶梯的设置有很多个方案, 对比分析之后从中选出了一个疏散最为快速的方案。通过对车站内部公共区域中各种设施的对比分析之后, 设计有效地解决了车站内部客流混乱的问题, 本站内部从没有出现过客流交叉迂回的问题。

2) 车站防火分区的设计分析:车站的防火设计是非常关键的部分, 本次所研究的案例中采用了2层车站的划分设计理念。从防灾要求出发, 本站共有5个防火分区, 分别为:车站站台、站厅公共区以及站厅、站台层左、站台层右各4个设备管理用房区。除此之外, 每一个防火区域的面积都在1500m2之内, 并且每个分区都是采用了耐火极限4h的防火分隔墙。防火墙上面的门全部都是采用甲级防火门, 并且开启的方向为疏散方向, 在2个防火分区之间进行了观察窗设计, 并采用C类甲级的防火玻璃。每个防火分区设置了2个安全出口。而在防烟分区上则采用了每个分区面积都不到750m2的设计。除此之外, 在设备管理区域内部使用了隔墙到顶的方式。在公共区域内部采用了吊顶上方设挡烟板分隔的设计。

3) 紧急疏散验算:事故疏散时间按下式计算:

式中, Q1为列车乘客数, 人;取1440人;Q2为站台上候车乘客数, 本站下车设计客流量: (3209+2241) ×1.2÷34=192人和站台上工作人员 (本站为普通车站, 定员27人, 现取10人) , Q2=192+10=202人;A1为自动扶梯通过能力, 人/ (min·m) , 取160人/ (min·m) ;A2为人行楼梯通过能力, 人/ (min·m) , 取70人 (min·m) ;N为自动扶梯台数, 取2台;B为人行楼梯总宽度, m, 取1.8×1=1.8m。车站设备的数量及楼扶的宽度满足紧急疏散的要求。

为了适应新时期城市化进程的要求, 我国很多城中都开始兴建地铁工程, 而在地铁工程项目不断增多的同时, 地铁建筑的设计也更加受到关注, 作为具有服务性质的基础性建筑, 其设计风格、特色需要与周围环境相融合, 同时还必须要保障服务性建筑的基本要求。因此, 设计人员应该更加全面、科学地分析, 使设计思路更加清晰、合理[4]。

5 结语

经过对大空间中亭地铁建筑的分析研究得出:

1) 这种建筑结构形式是一种新颖的、风格以及结构都非常独特的建筑形式, 因此在设计方面需要更加严禁的分析和研究, 在此基础上结合地铁建筑的各部分功能需求, 进行设计。

2) 这种建筑结构形式在原有地铁车站功能的基础上, 空间更加宽敞、地下空间风格更显新颖, 为了与深圳当地的客流量需求以及整体风格相融合, 在设计上也结合了多种专业的设计, 从而保障了设计的合理性。

3) 地铁建筑原本就是具备服务功能的建筑种类, 本案例中所采用的设计除具新颖外, 且能更好地保证这些功能的实现。

摘要：我国城市交通事业在城市化进程不断加快的形势下, 形式更加多样, 数量也越来越多。目前, 我国城市中地铁是一种非常常见的交通工具, 在地铁工程规模不断扩大的同时, 地铁建筑也随之有了巨大的发展。由于地铁工程受到空间的制约, 因此对设计要求很高, 为了能够提高空间使用率, 在设计上力求新颖的同时还必须要保证质量, 这就要求设计者必须要理清思路, 具有较高的专业素质。目前, 地铁建筑的多元化已经成为一种趋势, 大空间中亭地铁车站就是其中之一。论文对大空间中亭地铁车站建筑的设计思路进行了分析。

关键词：大空间中亭建筑,地铁建筑,设计思路

参考文献

【1】于松伟, 段俊萍.北京地铁宋家庄换乘站设计思路与实现[J].都市快轨交通, 2013 (3) :1-5.

【2】韩静.厦门市轨道交通1号线文灶站建筑方案设计[J].铁道标准设计, 2013 (5) :123-127.

【3】利敏.南昌地铁1、3号线中山路换乘站建筑设计探索[J].地下工程与隧道, 2010 (2) :18-21.

大空间建筑防火设计 第8篇

一、大米车间等大空间的特点

对于大米生产的车间来说, 设备及各吸风点的实际风量都会成为其影响食品制作的首要因素。因此只有在不影响大米的生产加工制作程序上, 才能考虑结合车间生产布局安装消防设施。大米车间是一类粮食加工车间, 主要作用是将稻谷加工成大米。其一般高度均高于32 m, 可以划分为高层工业厂房一类。因此, 应当根据《建筑设计防火规范》 (以下简称建规) 来设计建筑防火。建筑防火设计有以下几个方面, 即耐火等级、防火防爆、防火分区最大允许建筑面积、火灾危险性类别、安全疏散等。

由于加工大米的车间对其排风设备要求极强, 生产中需要及时根据室温来调节风向。吸尘罩风管上的风门调好后, 一般不再调整, 使其达到固定值, 这样便可让风网达到最佳的除尘效果。对存留在风管中的杂质要及时清理, 防止进口处被草屑、谷芒、穗杆等杂物堵塞, 以保证管道畅通。大米车间如此易燃, 必须划分出防火区域, 并做好相应的管理工作。

明确厂房的火灾危险性类别是工业厂房建筑防火设计的基础。然而由于大米车间内存放的原料稻谷属于可燃固体, 因此明确其火灾危险性类别的难度很大。建规第3.1.1条明确指出, 这种情况的火灾危险性类别属丙类2项, 可是车间加工大米的过程中会有碎屑产生。建规第3.1.1条中也有明确指出, 有碎屑产生的火灾危险性类别属乙类。综上所述, 大米车间的火灾危险性类别对于设计人员是一项难题。而建规第3.3.1条中也明确对此进行了规定。即大米车间必须拥有一级的耐火等级, 而防火分区最大允许建筑面积是2 000 m2。

划分防火分区的注意点有初、深加工与储存车间的层高不同, 高差处必须用墙体进行封堵以防止形成上下层连通造成的防火分区面积叠加, 防止由于高差处开口导致防火分区面积超出规定。

二、探讨大米车间的建筑防火及安全疏散问题

1. 有关车间防火方面的设计

现今的大米车间具有如下特性, 即越来越大的生产规模、要求越来越高的工艺、越来越低的能耗指标、越来越快捷便利的操作监控、越来越紧的用地指标。由此可见, 大米车间单体建筑需要融合办公、仓库、配电等功能, 而这些无一不加大了大米车间建筑防火设计的难度。在这种情况下, 防火设计必须有以下的注意点。

满足建规第3.3.8条的规定后, 大米车间、办公室以及休息室可以相邻。然而多数设计人员容易忽视“相邻”二字, 经常形成这样一个误区, 即办公室、休息室可以在设置不燃烧体防爆墙的耐火极限不低于3 h且有独立安全出口后放置在大米车间内。常有设计人员将防爆墙与防火墙等同, 从而造成不符合消防要求的设计发生。

满足建规第3.3.10条的规定后, 大米成品仓库可以设置在大米车间内。具体解释就是, 车间和仓库处于同一个防火分区时, 两者的面积之和应当小于一座厂房的一个防火分区的允许建筑面积。在此基础上, 依据建规第3.3.2条和第3.3.3条来设计仓库。防火分区在没有自动灭火系统时的最大面积是2 000 m2, 设置自动灭火系统后的防火分区最大面积可以达到4 000 m2。

满足建规第3.3.14条的规定后, 大米车间和变、配电所可以相邻建造。条文中防火墙、防爆墙、不燃烧体墙体等的要求在防火设计中的概念应该正确理解, 防止因概念混淆而导致的设计错误。

2. 灾后安全疏散问题

GB50016第3.7.2.2条规定, 大米车间的每个防火分区、一个防火分区的每个楼层必须满足的。除此以外, 两个安全出口的设置也是必须的, 且大米车间内任意一层的人数均小于等于10人。建规第3.7.6条规定, 封闭楼梯间或室外楼梯是疏散楼梯必须采用的方式。因此笔者认为, 在条件允许的情况下最好使用防烟楼梯间。此外, 应采用防火墙、防火卷帘、防火水幕来划分防火分区, 从而保证建筑内人员安全疏散的性能设计。为了保障人员生命安全, 结合建筑内人员安全综合考虑人员在各种火灾因素下逃生的可能, 并利用性能化的设计方法保证建筑物内人员的火灾安全性, 这种保证措施是保证人在烟层下降高度和烟气浓度情况下能够忍耐足够长的时间。

更衣、消毒等房间在疏散出口设计过程中常和封闭楼梯间互相连通, 然而有的设计人员常忘记设置直通屋外的安全出口, 也没有使门厅、更衣、消毒等设计在楼梯间内形成较大封闭楼梯间, 这种行为违反了建规第7.4.2条的强制性条文。另外, 大米车间疏散距离不大于30 m。

3. 保证建筑耐火的性能设计

从建筑物的建立年份, 综合考虑其耐火、耐高温的性能来分析建筑构件在火灾中的反应。为了保证建筑物结构的火灾稳定性使用性能化的设计方法, 从而预防建筑物的倒塌, 要防止人员因建筑物的坍塌而引起伤亡事件。

对于大空间工业建筑来说, 庞大的建筑面积和人员密集度更加给下方疏散带来了困难。为了使活动的隔断能够发挥防火分隔的作用, 应该使用固定防火区隔断来限定车间的面积, 且与火灾自动报警系统联动。这样一来, 消防系统就变得更加复杂了。

三、结语

总而言之, 大米车间的建筑防火设计具备一定的难度。再加上附加功能, 难度会加大。不仅需要相关工作人员熟悉建筑防火知识, 还需要其了解一定的工艺流程, 注重美观与防火设计的统一, 并设计出符合相关规定又具备工艺特制的大米车间。对其他大型工业建筑设计来说更是一样的道理, 也需结合自身的建筑特质, 设计出最为完美的防火设计。

摘要：随着经济的发展, 建筑群落鳞次栉比, 讲究美观与实用性, 却只按照建筑的普遍性而忽视了每幢建筑的个性。本文有针对性地提出了工业建筑消防安全系统面临的新问题, 并就大米车间消防设计发展的若干问题进行了探讨。

关键词：大空间,工业建筑,消防设计,大米车间

参考文献

[1]杨玉民.大米车间生产操作的体会[J].粮食与饲料工业, 2009.

[2]何福来, 杜峻涛.大空间建筑防火性能化设计方法与重点[J].消防期刊, 2009.

大空间建筑防火设计 第9篇

1 工程概况

某会展中心建设工程,地上4层,建筑面积76 455m2,建筑高度23.85 m,为多层综合性展览建筑,以大空间展厅为主要使用功能,地上一层为展厅及展览配套用房,建筑面积35 284 m2,二层、三层、四层为局部办公、会议及设备用房。图1为该展览中心一层平面设计图。

2 人员疏散设计难点

该建筑长404 m,宽143 m,因建筑使用功能的需要,展厅内部分区域的安全疏散距离超过37.5 m,最远疏散距离达到70 m,其疏散距离难以满足《建筑设计防火规范》(以下简称“建规”)的规定,见图2所示。图中深色部分为超过37.5 m的部分。此外,国家现行相关规范对于展览建筑的使用人数无明确规定,需要对该建筑展厅的安全疏散设计方案的可行性进行分析评估。

3 安全疏散性能化设计方案

对于人员安全疏散的防火设计,主要应以满足人员在火灾环境下能安全疏散到建筑的室内外安全区域为目标。一般有两种验证方法,一是通过与我国现行消防技术规范的相应规定进行对比分析;二是利用消防安全工程学的方法,通过数值分析计算方法确定。

在建筑消防安全性能化评估实践中,通常采用第二种方法。利用该方法进行分析时,首先应分析待评估建筑的火灾危险性,并根据火灾危险性设定合理的火灾场景;然后用计算机模拟程序对设定火灾场景下的火灾烟气、温度等参数进行计算,得到人员可用疏散时间TASET;再根据设定的火灾场景设置相应的人员安全疏散场景,并利用人员疏散模拟软件对设定疏散场景下的人员疏散情况进行模拟,得到人员必需疏散时间TRSET;最后验证TASET>TRSET是否成立。若TASET>TRSET,则可以认为在设计的火灾场景下,建筑使用人员能在火灾产生的不利因素影响到生命安全之前全部疏散到安全区域。反之,则应判定现有消防设计方案不能满足人员安全疏散的要求,需要进行修改。

4 性能化安全分析评估

4.1 使用人数的确定

现行国家标准GB 50352-2005《民用建筑设计通则》第3.7.1条规定:建筑物除有固定座位等标明使用人数外,对无标定人数的建筑物应按有关设计规范或经调查分析确定合理的使用人数,并以此为基数计算安全出口的宽度。我国相关规范未明确规定展厅的使用人员密度。在实际工程中,通常参考国际相关标准、国内相关研究成果和工程实际情况确定人员密度。英国《批准文件B》中人员密度系数为0.67人/m2,日本《避难安全检证法》中人员密度系数为0.5人/m2。表1为国内部分展览中心的疏散人数计算指标。

参照上述标准及工程实例,将展览建筑的人员密度设定为0.5人/m2是较为成熟的设计参数,进而根据人员密度、使用面积可计算得到展厅的使用人数。

4.2 火灾场景的设定

在设定火灾场景时,主要需要考虑火源位置、火灾发展速率和火灾可能的最大热释放速率、消防系统的可靠性等要素。以该项目为例,在展馆内设定3个火源位置,如图3所示。

火源位置A:火灾发生在M号展厅内。主要考虑该处人员距离安全出口最远,发生火灾后,火灾烟气呈轴对称羽流蔓延,火灾烟气产生量最大,且在安全出口附近火灾烟气下降速度较火源附近下降速度快,分析人员能否在危险来临之前疏散到室外。

火源位置B:火灾发生在M号展厅内。主要考虑该处发生火灾后,火源附近的安全出口受火灾影响不能用于人员疏散的情况,分析展厅内人员能否在危险来临之前疏散到室外。

火源位置C:火灾发生在O号展厅内。该展览馆展厅之间采用防火分隔水幕进行分隔,主要考虑该处发生火灾时分隔措施对火灾和火灾烟气的影响。

在以上各火灾场景中,以自动喷水灭火系统和防排烟系统同时失效为最不利情况。火源位于A和C处时火灾蔓延速度较火源位于B处快,而火灾发生在B处时,对于人员安全疏散的影响较大。

4.3 人员可用疏散时间TASET的确定

人员可用疏散时间的主要性能参数包括烟气层高度、对流热、能见度和CO体积分数等。利用FDS可以对设定的火灾场景进行火灾烟气运动模拟计算。以火灾发生在A处为例进行分析,若展位内的商品为一般可燃物、火灾按t2火发展,火灾增长系数α=0.047 kW/s2,火灾最大热释放速率为16.9 MW,自动喷水灭火系统和机械排烟系统均失效,得到以下模拟结果:

(1)展馆内发生火灾后,280 s时火源中心上部半径20 m范围内将因顶棚射流而形成烟气层,该范围内的烟气层厚度为1.5 m;940 s时,火灾烟气蔓延到整个展馆,烟气层下降到距离地面6.4 m;1 480 s时烟气层下降到距离地面3 m处(见图4所示)。

(2)火源中心9 m范围内烟气层温度最高达到220℃,9~20m范围内烟气层温度为75℃,20m范围以外烟气层温度将逐渐降低,距离火源越远,温度越低;各安全出口附近5 m范围内3 m高度处的温度在1 800 s内没有达到60℃的人体耐受极限(见图5所示)。

(3)展馆远离火源位置的各安全出口附近5 m范围内3 m高度处的能见度在1 800 s内没有降至安全值10m以下(见图6所示)。

根据以上模拟计算结果可得出如下结论:因展厅体量巨大,自身具有较大的蓄烟纳热能力,在最不利条件下展厅内发生设定火灾时,仍能在不小于1 480 s的时间内维持安全的疏散环境,可保证人员的疏散安全,即人员可用疏散时间TASET确定为1 480 s。

4.4 人员必需疏散时间TRSET的确定

在一般情况下,火灾发生之后,并不是所有人员马上开始疏散。根据研究,人员疏散的必需疏散时间TRSET一般取报警时间TA、响应时间TR和1.5倍疏散行走时间TM之和,见式(1)所示。

(1)确定报警时间TA。报警时间是指从火灾发生到火灾自动报警系统报警的时间。采用感烟火灾探测器时通常能在火灾发生后30~60 s探测到火情,展厅在开放期间存在人员活动,也能在较短的时间内直接发现火灾,因此可将报警时间TA保守地设定为60 s。

(2)确定人员响应时间TR。人员响应时间是指人员接收到警报后到疏散行动开始前的时间间隔。不同场所的人员响应时间不同。统计表明,火灾时人员的响应时间与建筑使用性质以及建筑内采用的火灾报警系统类型有直接关系。在展览建筑中,当采用声音广播报警系统时,人员响应时间TR按此类建筑的经验取值确定为120 s。

(3)确定疏散行走时间TM。疏散行走时间可以借助人员疏散软件PathFinder进行疏散模拟分析得出。按照以上火灾场景设定分析,根据火灾设定在展厅内和安全出口附近的不同场景,人员密度按0.5人/m2设定,计算总疏散人数,可建立两个不同疏散场景的Path Finder模型,见图7、图8所示。

通过模拟计算可知,当火灾发生在展厅安全出口附近对人员的安全疏散产生一定影响,人员疏散行走时间TM取保守值285 s。根据公式(1),可以得出人员必需疏散时间TRSET=60 s+120 s+1.5285 s=608 s。

性能化安全分析评估结论:人员可用疏散时间TASET为1 480 s,得出TASET>TRSET成立。因此,在最不利火灾场景条件下,展厅内所有人员能够安全疏散到室外安全区域,即现有安全出口、疏散通道的设计方案在疏散距离超过现行国家消防标准时能满足人员安全疏散的需要。

5 结论

在大空间展览建筑以及大型商业公共建筑的消防设计中,由于使用功能的要求,经常会遇到疏散人数不易确定、疏散距离超过国家消防技术标准的要求等问题,如果按照现行规范规定进行设计,势必出现设计与规范之间的矛盾。为确保场馆内人员能在危险来临之前及时疏散到安全地带,不出现群死群伤的火灾事故,引入性能化设计评估分析的方法,参照国内外的经验数据并借助相关计算机模拟软件等工具进行模拟分析,是解决这个矛盾的有效途径。

摘要：针对目前大空间展览建筑防火设计中遇到的人员疏散与使用功能之间的矛盾,结合实际工程项目,介绍利用性能化设计进行评估的思路方法和解决方案,即通过计算机软件建立建筑火灾和人员疏散模型,模拟火灾和人员疏散的进程,对比危险来临时间与人员疏散时间之间的关系,得出评估结论。

关键词：性能化设计,大空间,展览建筑,疏散

参考文献

[1]陈智明,霍然,游宇航.性能化防火设计中人员疏散问题安全性的一种评估方法[J].消防科学与技术,2004,23(1):35-38.

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[3]王伟军.建筑火灾风险评价方法综述[J].消防科学与技术,2008,27(7):477-481.

[4]朱力平.消防工程师手册[K].南京:南京大学出版社,2005.