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酒店消防设计中需注意的问题

2019-11-06

因具有高度高、体量大、内部功能复杂、人员密集、装修豪华等建筑特点,酒店一旦发生火灾,将会给扑救带来极大的困难,对生命和财产造成极大的损失。
 
因此,消防系统设计一直是酒店,尤其是高层酒店开发、设计时的重中之重。

从建筑属性来说,酒店和公寓都有着类似的功能,即以居住功能为主、其他商业或者服务功能为辅。
 
但是,酒店的消防设计,往往比公寓复杂。这是因为酒店往往有以下挑战因素:

·       住户不熟悉建筑(短期住户,不熟悉建筑,延长疏散时间)
 
·       宴会和舞会场所(高人员密度,增加疏散压力)
 
·       中庭设计(增加酒店空间感,但是挑战防火设计)
 
·       开放楼梯间(节约面积,但是烟雾和火焰传递快)
 
·       安全场所和逃生路径(安全场所要求严,逃生通道需要多又宽敞)

因此,在酒店的消防系统设计中,需要认真研究酒店的建筑特点、功能和装饰特点,细致的考虑到各个方面;
 
严格遵守现行的各类规范,采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、花费合理。
 
 
中庭:消防设计的重要挑战
 
对于酒店来说,中庭的设计可以增加酒店的空间感,让层高突破单层楼层的限制;
 
同时,如果中庭有花园或者设计精巧的雕塑,楼上的客人可以通过中庭的开放空间,欣赏到中庭的庭院风景。
 
因此,很多高端酒店都建有中庭。

但是,对消防设计来说,中庭往往会带来更大的防火挑战——因为中庭联通了多个楼层,形成了开放式空间。

在没有中庭的状况下,这些空间可以通过防火地板和防火墙分隔成独立的区域,大大减少火灾和烟雾蔓延的风险。

在有中庭的情况下,开放空间火焰蔓延更加容易,加之烟雾在上升过程中,会卷入新鲜空气:虽然烟雾也会被新鲜空气稀释,但是被稀释的烟雾依然会危害建筑高层居民的健康,甚至造成致命气体隐患。

由于中庭空间大,对顶部楼层,火焰的热辐射会降低,造成消防喷淋难以快速响应的情况。
 
这是因为喷淋喷头往往安装在顶部天花板,热烟雾在上升过程中被周围空气冷却,烟雾温度不能激活顶部喷头。
 
由于喷淋激活失效,本来较小规模火灾可能转变成大型火灾,造成更大的损失。

所以,酒店的中庭设计一定要重点考虑。

目前,酒店中庭防火处理方法主要有以下方案:

安装挡烟垂帘:挡烟垂帘可以安装在高层的开放区域。
 
平常安全状态下,挡烟垂帘呈收起状态,不会出现在客人的视线内,也不会影响中庭的建筑美观;
 
当烟雾警报响起时,挡烟垂帘自动放下,阻隔烟雾通过中庭的空间进入高层。

烟雾或者火焰精准探测:由于烟雾在上升过程中可能被稀释,在火灾初始状态下,普通点式烟雾报警器可能不会响应。
 
这种情况下,可以选用镭射烟雾探测器或者红外火焰探测器。
 
这些新型探测器,可以安装在中庭靠近地面的位置,覆盖区域广,能够在火情的初始阶段即探测到火灾,给出火情警报。

雨淋自动灭火系统:该系统可以弥补普通消防喷头的难以快速响应的情况,这是因为雨淋系统不靠高温激活,而仅仅通过烟雾或者火焰警报。
 
通过和烟雾或者火焰精准探测连用,雨淋自动灭火系统能够在火情初期,喷射出水柱,较快灭火。

宴会和舞会场所:安全逃生是关键
 
酒店设计中,一般会有宴会和舞会场所等社交场所——该场所也是酒店所有建筑功能中人员密度最高的场所之一;
 
在现实中,酒店的宴会和舞会厅还作为DJ、夜店或者实现俱乐部功能,人员密度又会上升。
 
因此,在消防设计时,需要注意以下三点:

·       酒店宴会和舞会场所一般会要求多个逃生通道,以便在短时间之内,及时疏散聚集人群;
 
·       宴会和舞会场所层高应该尽可能高,并设置自然或者机械排烟系统。这样,火灾发生时,排除烟雾能够降低有害气体浓度,延长建筑的安全逃生时间。
 
·       一般来说,消防喷淋系统对宴会和舞会场所来说是必不可少的,特别是人员容纳能力超过1000人的宴会厅。
 
开放楼梯间:结合额外排烟系统
 
理想状况下,楼梯间应该有独立的防火墙和防火门,将酒店的功能区域和楼梯间有效的防火分隔。
 
实际设计中,酒店设计往往更青睐开放性楼梯间,这种设计能够减少建设楼梯间的面积,并且让建筑内部更加联通。

和中庭一样,开放性的楼梯间更容易造成火焰蔓延和增强烟雾的扩散,从而降低安全性。
 
因此,在有开放楼梯的酒店中,出于防火考虑,往往需要增加额外的排烟系统,及时排出烟雾,延长客人逃生时间。
 
同时,消防喷淋系统一般也是必不可少的装置。

楼梯间太少:优选加压送风系统
 
为了节省酒店的建造空间、增加客房数量,开放商可能考虑仅仅提供一个楼梯间,或尽量减少楼梯间数量。
 
发生火灾时,由于楼梯间区域比较小,而烟雾浓度高,一旦客人打开楼梯间门,楼梯间的人眼可视距离就会立刻减低。
 
在酒店仅有一个楼梯间,或楼梯间服务人数超过250人的情况下,消防设计时就会要求在逃生过程中,人眼可视距离不能低于5米。

如果开发商不愿意增加楼梯间数量,比较好的解决办法是安装楼梯间加压送风系统。
 
加压送风系统的原理是,在楼梯间中增加出风口,当客人打开楼梯门时,风压会阻挡烟雾从走廊进入到楼梯间,从而维持楼梯间中的可见度。

需要注意的是,加压送风是比较复杂的系统,风力过小,不能有效阻挡烟雾;
 
风力过大,虽然能够阻挡更多烟雾,但客人可能无法打开楼梯间的门。
 
所以,设计加压送风系统,需要防火工程师和机械工程师共同协作,决定出风口位置和风量等多个设计因素。
 
疏散通道:主要进出口需宽敞
 
行为学家分析发现,人往往会选择熟悉的路径逃生,而非完全按照设计师预先设定的逃生通道离开。
 
比如,酒店的客人往往通过大堂入口进入酒店、办理登记。
 
如果有火灾警报,客人可能会先聚集到大堂,再通过大堂入口离开酒店。
 
这是因为在客人的印象中,对大堂的路径印象深刻,他们认为通过熟悉的路径逃离,是一种更加稳妥的选择。

这种行为学上的熟悉原理,会给酒店疏散造成更大的压力:预设的理想通道用不上,而主要进出口可能出现人员负荷过载,疏散阻塞等状况。
 
为了解决这一问题,酒店消防设计中,应当考虑把主要进出口的门和通道设计得更加宽敞——主要进出口大门更大,通道更宽,从而有效降低人员在疏散过程中的排队时间。

此外,建筑内部的安全区域可以为客人提供逃生过程中额外的安全空间。
 
需要注意的是,安全区域并不能仅仅指定在酒店建筑中的空中花园或者空中阳台。
 
在新西兰,满足安全区域需要同时满足以下条件:有防火墙防火门包围;有喷淋系统;足够宽敞(能够容纳指定人数);有足够多的通道和建筑之外相连。
 
由此可见,设计出建筑中的安全区域并不简单,所以酒店设计中要考虑是否需要有安全区域;
 
有安全区域情况下,如何最大化节省消防建设预算等。

被动防火:前期详细设计最节省
 
在《逸居新西兰》前几期的专栏文章中,我们曾经多次提到公寓开发过程中的被动防火需求。
 
而在酒店开发,被动防火的要求同样重要,甚至要求更高。

“穿透”被动防火指的是:当排水管道,电缆和暖通管道系统通过防火墙和防火地板时造成的“穿透”,必须进行和墙体、地板同样规格的防火处理。
 
奥克兰议会明确要求,全新建筑的被动防火必须按照新楼建设标准处理,达到全面合规。

建筑“穿透”被动防火我们推荐采用“详细设计“方法——前期进行详细设计、选择“穿透”被动防火系统(设计在申请建筑许可之前)。
 
这样做的好处很多:可以改变基本设计,可以减少被动防火建设和材料上的花费;
 
可以用详细设计的文件进行被动防火工程招标,从而选择最优惠的建造商;
 
在完工阶段,因为已经有了详细设计的文件,更容易顺利通过council验收,以及拿到防火工程师的PS4。

随着奥克兰被动防火的要求更加严格和明确,我们相信被动防火的严格要求,很快会在新西兰其他区域展开。
 
典型案例:奥克兰CBD 大型酒店防火设计
 
该酒店位于奥克兰市中心,酒店层高为12层,包含2个地下层。
 
底层和主要街道相连,同时作为接待大堂。
 
设计师为了增加酒店空间感,设计了大中庭,连接底层和所有之上高层。在酒店一层有大型宴会和舞会场所。

在消防设计中,我们考虑了以下方案:

·       在中庭之上两层,安装火焰探测器和镭射烟雾探测器,以达到及时探测初始阶段的火焰或者烟雾,给出及时的火灾警报的目的。
 
·       为了解决在中庭过高情况下,喷淋系统无法响应的状况,在中庭之中,安装雨淋系统。
 
雨淋系统不需要高温激活,而是通过焰探测器和镭射烟雾探测器及时激活系统,让水柱喷出,控制火情。
 
·       安装楼梯间加压送风系统。加压送风能够阻挡走廊烟雾进入到楼梯间,让楼梯间内部的可见程度得到维持。
 
·       在宴会和舞会场所设计排烟系统,及时排除烟雾、延长逃生可用时间。
 
·       大堂通道和大门加宽设计,合理布局。允许更多客人逃生到大堂,降低排队时间和解决疏散拥堵。
 
作者介绍 Alex Zhu
Alex Zhu博士是新西兰顶尖建筑防火咨询公司Origin fire (www. originfire.co.nz)防火工程师和项目发展经理,多年的建筑防火工程设计、实践和管理经验;参与多个大型建筑的防火工程设计和建设。
他的博士学位涉及研究流体动力学,了解气流动力学以及它如何与消防安全设计相关联。他的研究直接应用于与Origin的现代消防工程高精度设计:使用高端虚拟技术构建3D火灾模拟,以了解火灾发生的位置以及火灾在大型建筑物中行进的速度。
 
作者介绍: Michael James
新西兰顶尖建筑防火咨询公司 Originfire(www.originfire. co.nz)CEO及总工程师,超过25年的建筑防火工程设计、管理和实 践经验;参与和主持多个大型建筑 的防火工程设计和建设。
Michael 有丰富的经验,与市议会和消防服 务商等打交道的经验。针对公寓楼、高层建筑、大型建筑防火难题有独到的解决方式。Michael还曾经担任太平洋工程咨询公司的管理总裁; 目前担任国际防火工程师协会新西兰主席。

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