帳篷建筑設施主要是由合金型材料或鋼結構的框架以及蓬布、膜結構等新型材料組成的臨時或半永久性工程。為了有重點和針對性地分析, 現將帳篷分為兩類: (1) 普通帳篷。此類帳篷同時具備三個方面的特點, 即臨時性、規模不大、同一時間使用人數不多; (2) 篷房。此類帳篷一般同時具備兩個共同和典型的特點, 即規模較大、同一時間使用人數較多。另外, 此類帳篷或者具有臨時性, 或者具有永久性的特點。
篷房類設施因為其規模和使用人數的關系, 如不采取一定的防火措施, 勢必存有較高的火災風險。本文主要針對篷房類設施進行分析和探討。
帳篷類建筑及設施有別于一般的建筑工程項目, 所以一般也不在我國建筑工程消防設計、消防設計審核以及消防竣工驗收范圍之內。但由于使用性能上的靈活性和便捷性, 所以也越來越多地被廣泛應用于各類社會生活場所。當在篷房內活動的人員數量較多時, 如大型賽事、車展、婚慶等活動用的臨時帳篷, 如果使用時不考慮一定的消防安全設計, 如果存在安全出口數量或寬度不足、內部無任何滅火設施、高溫照明燈具距離篷房過近、隨意亂拉亂接電線等問題, 就極易引發火災, 造成巨大的人員傷亡和財產損失。除此類臨時性篷房之外, 還有一些篷房建筑設施, 其使用時間則較長, 基本無異于永久性建筑設施, 這類篷房在大型游樂場所內使用最多, 其對應的火災風險性也就更大, 使用者更應該提高消防意識, 注重篷房設施的消防安全問題, 萬不可隨意搭建和隨意使用。
篷房起源于歐洲, 1995年才傳入中國。隨著我國經濟的篷勃發展, 它也已被廣泛應用于展覽會, 汽車展, 時裝秀, 啤酒節, 宣傳慶典、戶外婚禮、度假區臨時展館或展廳等。目前許多大型活動、賽事以及展覽中都廣泛使用臨時搭建的篷房設施, 如上海國際博覽中心的簡易展廳、太陽馬戲的馬戲城、上海ATP1000大師賽、倫敦冠軍賽紀念館與劇院、歐洲冠軍聯賽馬德里博物館、克斯萊斯新車展示會、北京奧運會、哈佛大學體院場、上海世博會、上海迪士尼等等。
(1) 跨度設計靈活。篷房設施一般可實現3.0~60.0 m不同跨度, 具體跨度可根據實際需要增加或縮減。
(2) 簡潔、美觀、易于裝飾。篷房可根據環境和場景特點, 搭配不同的色彩或進行內外裝飾, 使得整個篷房與周圍的環境或內部的活動相得益彰。
(3) 安全穩固可靠性好。篷房結構一般采用鋁合金框架, 鋼部件連接, 基座固定, 有超強的力學性能。篷房屬于彈性建筑 (也稱之為柔性建筑) , 由于其自重較輕, 結構設計上突出了柔性約束的形式, 拋棄了傳統上的固結柱腳, 采用了鉸接的連接方式, 在抵御風荷載上, 通過柱底鉸鏈的轉動達到消耗風能量的作用, 而使整體結構不會發生破壞, 抗風性能可達6~12級。
(4) 場地適應性強。由于篷房的自重一般較輕, 對結構構件的承載力要求不高, 所以不像一般建筑物那樣對場地和基礎有特殊要求, 一般場地如沙地、草地、水泥地和瓷磚地面都可以適應, 也無需對場地進行特殊處理。
(5) 配套設施要求較低。比起一般的建筑工程, 篷房對給排水、機電、暖通等配套設施要求非常低, 大多數的篷房只需要滿足使用時基本的用電負荷要求即可, 對給排水和暖通則基本沒有要求。
(6) 結構簡單, 易于安裝、拆卸。篷房結構一般為輕質預制裝配件, 大多數篷房可直接在現場進行組裝和拆卸, 而且無需較長作業周期。
對于不同規模的篷房設施, 其火災危險性也有顯著的不同?；谂穹渴褂霉δ芑蛐再|、內飾要求以及火災案例等綜合分析, 總結篷房類設施的火災危險性如下:
(1) 使用人數較多, 疏散困難。由于國內尚無篷房類設施的防火設計規范, 很多的工程應用中, 設計基本不會考慮人員疏散的相關問題, 如疏散距離、疏散寬度、安全出口數量等, 致使很多人員密集型篷房的疏散設計出現很大問題, 有的容納百人以上的篷房, 也僅設置一個安全出口或疏散出口。一旦發生火災, 其內部的人員往往只有一個疏散出口可供疏散, 極易造成“瓶頸效應”, 導致疏散不利, 進而引發踩踏事故, 造成更不利的疏散因素。
(2) 用電設備較多, 亂接亂拉線路現象普遍存在?；旧纤蓄愋偷呐穹吭O施都存在此問題, 而且大部分使用者對用電引發火災的認識很不到位, 或者說根本沒有認識。即便了解用電不慎會引發火災, 但也有人會抱著僥幸心里而忽視用電安全。電線的質量是否滿足要求、是否存在老化現象, 器件接觸是否良好、可靠, 線路敷設是否滿足防火要求, 線路設計與安裝施工是否由專業電工完成, 這些因素均是引發用電失火的潛在危險因素。如不加強認知, 任何一個因素出現紕漏, 都有可能釀成火災。
(3) 內部可燃物多, 極易引發和擴大火勢。并不是所有篷房都存在這一問題, 不同功能和性質的篷房設施, 其內部布置或陳列設施就會有所不同, 相應的火災荷載密度或可燃物性質也會有所不同。例如婚宴帳篷, 該類帳篷搭設隨意性很大, 加上使用者對防火意識的淡薄, 內部布置的各種婚慶裝飾 (如絲帶、氣球) 、餐桌、餐椅、餐布、地毯等, 基本都是可燃物 (無阻燃處理要求) , 一旦篷房內發生火災, 如此之多的可燃物勢必助長火勢, 擴大火災損害和損失。
(4) 內部消防設施不完善, 或者基本無消防設施。對于一般的建設工程項目而言, 可以根據規范進行專業消防設施或系統的設計, 但對于篷房類設施, 因無規范約束, 所以專業消防系統或設施就往往較難被使用者負責任地考慮進去。一旦篷房內發生火災, 人員很難在第一時間對初期火災進行干預或限制, 進而造成小火釀大火的局面, 造成更大的人員、財產損失。
(5) 結構耐火性能不佳, 篷布材料阻燃性能不好。此問題涉及到兩個方面, (1) 篷房設計和施工沒有專業技術標準作為指導, 結構體系一般根本不考慮做防火保護, 所以整個結構體系耐火極限非常低, 發生火災時極易倒塌; (2) 由于沒有嚴格的規范要求, 很多篷房所采用的篷布材料也不一定會考慮阻燃處理, 有的篷布燃燒時還可能會產生融滴或滴落物。發生火災時, 篷布材料極易造成火災蔓延, 并影響結構的安全性。
(6) 外部消防基礎設施及救援條件不足。如前所述, 篷房設施對場地的要求并不高, 這種靈活性就使得篷房搭建的位置很有可能會遠離消防水源、市政或室外消火栓以及消防車道, 篷房一旦發生火災, 消防車輛就很難靠近篷房, 加上外部消防水源不足, 這些情況都會極大地影響到篷房火災的撲救。
為了更科學、細致地分析篷布材料的燃燒特征, 筆者針對某專業篷房廠家所提供的篷布材料, 聯合某實驗室進行了相關實驗, 實驗內容及結論見表1。
表1 篷布材料燃燒特征實驗總結
針對目前國內沒有相關防火設計要求的情況, 筆者建議篷房類建筑設施在滿足實際使用需求的基礎上, 應充分考慮如下消防安全設計原則。
(1) 專業的搭建, 合適的選材。篷房設施搭建一定要有專業的公司進行, 公司應當借鑒同行業技術水平建立健全自身設計和施工標準, 保證篷房建筑結構的穩固性和安全性;搭建篷房所采用的篷布材料應當優先選用阻燃性能較好的材料, 建議委托實驗室進行燃燒性能測定, 推薦采用燃燒性能不低于B1級的材料。
(2) 控制篷房規模, 優化篷房布局。在基本能夠滿足使用要求的情況下, 盡可能地控制篷房整體規模和面積, 建議按照GB 50016—2014《建筑設計防火規范》中四級耐火等級民用建筑防火分區面積600 m2的要求進行控制。多個帳篷之間應考慮一定的防火間距, 防火間距可根據實際情況 (包括帳篷材料、搭建高度、主導風向、最大風速等) 進行計算確定。據有關實驗研究, 在風速不超過2.2 m/s的情況下, 相鄰帳篷之間的距離不小于2.644 m時, 最大熱輻射強度不易引燃臨近的帳篷。另外, 在篷房搭建場地的選取時, 應最后布置在消防車輛可以順利到達的道路附近, 且應保證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) 注重安全疏散設計, 強化安全疏散出口。 (1) 篷房搭建時要根據具體的形狀及內部空間布局, 合理設置充足的安全出口供人員疏散, 建議按照篷房內全部人員疏散到室外的時間不超過1.5 min的原則進行設計; (2) 安全出口的數量至少在兩個以上; (3) 室內任意一點疏散至最近安全出口的距離不超過30 m;同時, 建議篷房安全出口最好在結構上要與篷房主體結構斷開, 保證篷房倒塌時不會影響到安全出口的安全性。
(4) 電氣防火與線路敷設。篷房內的電氣設備 (包括開關、插座、照明燈具、取暖設備等) 不應直接貼鄰安裝或布置在可燃材料或篷布材料上。當貼鄰安裝或布置時, 應采取防火、隔熱保護措施。篷房內使用大功率取暖設備、射燈時, 設備投影范圍200%的空間內不應布置任何可燃物, 且注意控制高溫部分與正對可燃物之間的距離。對于篷房內用電設備的電氣線路及敷設, 建議采用低煙、無鹵阻燃型的電線、電纜或者礦物絕緣電纜, 如采用其它普通電線、電纜, 應采用金屬管或者金屬線槽進行保護, 金屬管或線槽的端頭做密封處理。
(5) 應急照明與疏散指示。對于使用時間較久、或者無自然采光環境的篷房, 建議在篷房內設置一定數量的自帶電源型充電式應急燈具, 保證在火災斷電時能夠為人員疏散提供暫時性的照明疏散環境。對于內部疏散路線相對比較復雜的篷房, 還建議結合疏散路徑在高位或者低位設置蓄光型疏散指示標示, 為人員疏散提供疏散導向。
(6) 滅火設施與器材。篷房建筑設施在一般情況下不會設置火災自動報警系統、自動滅火系統以及防排煙系統。所以考慮到目前篷房的實際使用情況, 筆者建議目前至少在篷房內設置一定數量的手提式滅火器, 這樣可以保證在發生火災的初期, 內部人員在第一時間通過滅火器進行火災干預和控制。
本文根據筆者多年防火監督管理經驗, 結合帳篷設施實際使用中存在的問題和安全隱患以及實驗現象和數據等, 對篷房建筑設施的消防安全設計進行了一些初步探討, 旨在通過此文引起使用者對帳篷設施消防安全工作的重視, 同時也想借此文呼吁相關部門能夠制定一些篷房設施消防設計的相關標準。
