摘要:通過對大型商業建筑導致火災因素的分析,提出大型商業建筑防火分區、安全疏散防火設計基本原則
關鍵詞:大型商業建筑;防火分區;安全疏散
"
現代大型商業建筑除具備購物功能外,還伴有餐飲、娛樂、健身等綜合性多功能用途。這些大型商業建筑一般為大空間建筑,體量大、功能復雜、可燃物荷載多,因此火災危險性較以往一般商業建筑大為增加。
一、大型商業建筑的導致火災的主要因素
由于建筑結構上的特殊性和使用方面的復雜性,火災防控與普通建筑有著明顯的區別,主要表現在以下幾個方面:
1、易燃、可燃物荷載大,致使火災逃生、施救困難
大型商業建筑的室內裝修采用可燃材料較多,且經營品種大多為服裝、鞋帽、家具、家電等可燃物品,這些材料大多屬于高分子化合物,在熱解、燃燒中會產生大量的一系列有毒氣體,如HCL、CO、SO2等,在幾分鐘甚至幾秒鐘內即可使人中毒死亡。國內外大量的建筑火災統計資料表明,死亡人數中有50%左右是被煙氣熏死的。而有些貨品又未設專用倉庫,可燃物品堆放無序。一旦發生火災,由于內部空間大,空氣供應充分,火場區的對流相應加快,使得火勢發展迅速,如果延誤了滅火時機,將很難撲救。對于高度超過50米的大型公共建筑,消防云梯達不到這個高度,就更加大了火災的撲救難度。
2、火災蔓延途徑多、速度快,易造成火勢擴大
建筑中非封閉樓梯間、自動扶梯、中庭、管道井、排氣道均成為火災蔓延的通道,形成煙囪效應。而且火災燃燒中的火羽流還會通過開敞的外墻窗口,未被封堵好的樓板向上傳播,通過這些途徑,使火災影響范圍擴大。
3、多布置在住宅區或人員密集的中心區,人員集中,疏散困難。
大型商業建筑大多分布在人員密集的中心區,占地面積大,物資流通頻繁。商場內所容納的人數多,疏散距離長,疏散時間相對較長。特別是節假日期間,顧客的流量遠遠超過商場的承受能力,一旦發生火災,疏散非常困難。此外,大的人流量帶來大的車流量,導致堵塞安全出口和消防車道的問題。而且火災發生時,人們往往難以適應突發的情況,驚慌失措,辨不清逃生方向,極易造成混亂局面,這使得人員疏散十分困難,容易發生群死群傷的事故。
4、普通火災探測技術無法及時發現火災。
目前在普通建筑中廣泛使用的火災探測器大都是以煙氣濃度或溫度為信號進行探測的,且大多為頂棚安裝式。普通建筑的樓層高度多數在以下,火災煙氣能夠很快到達頂棚,因此這類探測器是適用的。然而大空間建筑就不同了。由于受到空氣的稀釋,火災煙氣到達十幾米或幾十米的高度時,其溫度和濃度都大大降低,不足以啟動火災探測器;即使啟動,下面的火勢也早已發展到相當大的規模,延誤了早期滅火的有利時機。
從以上商業建筑的致災特點分析,大型商業建筑的消防設計應力求對建筑內的各環節采取合理、有效措施,不留先天隱患。結合工作實際,筆者主要從與建筑設計最密切的防火分區及安全疏散的角度進行如下探討。
二、大型商業建筑建筑防火分區、安全疏散防火設計基本原則
1、防火分區的合理劃分
大型商業建筑不同于其它建筑之處,主要在于其大空間的功能要求,為防止火勢的迅速擴散,除應使內部陳設盡量做到不燃、難燃,以及設置可靠的滅火設施外,解決問題的較佳途徑便是對大空間進行合理的防火分區。據有關理論及火災教訓證明:商場內部若未進行必要的防火分區,火災時將導致火勢迅速擴大,反之則可給疏散贏得必要的時間,避免重大災害的發生。因而防火分區在大型商場的防火設計中具有非常重要的作用。其防火分區主要包括:水平防火分區和豎直防火分區。
水平防火分區,指以防火墻和防火卷簾,將各層在水平方向上分隔為若干防火區域。我國《高規》中規定:高層建筑內的商場,當營業廳內設有火災自動報警系統,自動滅火系統和采用不燃材料裝修時,其最大防火分區面積地上部分為4000m2,地下部分為2000m2。按照這一原則,商場防火分區應按規定最合理面積進行分區并以商場平面功能劃分和安全疏散流程為原則,保證每個分區有兩個安全出口,并應形成雙向疏散,疏散樓梯應盡可能均勻分布在每個防火分區內。
防煙分區宜結合防火分區設置,由于煙氣是在遇到頂棚后才沿水平方向擴散,因而利用在頂棚下設50cm以上的防煙垂壁構成防煙分區,以此有效阻止煙氣的擴散,為人員的疏散和滅火創造條件。但商場內過多的防煙垂壁勢必影響商場的空間完整,所以應結合商場空間的劃分及頂棚高差來處理,使商場空間顯得自然、流暢,同時亦可采用格棚式吊頂,使煙氣上升至吊頂上層,利用結構構件自然進行防煙分區。
豎直防火分區,應對上、下樓層以耐火的樓板及窗間墻進行防火分隔,還應著重考慮玻璃幕墻和商場共享中廳引起火勢豎向擴散問題。
共享中廳在商業建筑中廣為采用。從控制防火分區角度而言,中廳四周應采取防火門或防火卷簾,并加自動噴水設備,同時還應在玻璃天窗頂部設排煙天窗,使熱煙能順暢排出。采取以上措施后,具有煙囪效應的中廳空間在火災時反而能成為強大的排煙通道,使煙氣向其它部位蔓延的危險性大大減少。
2、安全疏散設施的設置
由于商業建筑存在人員密集、流動性大等特點,因而良好的安全疏散是提高商場消防自救能力的重要措施,它主要包括:水平疏散和垂直疏散兩個方面。
水平疏散。其設計要點為:結合防火分區控制安全疏散距離;設置足夠數量的安全出口,形成雙向疏散。
由于商場大空間的營業廳多集中在中部,用于疏散的樓梯間沿四周外墻布置。《高規》中明確規定,商場內任一點至最近的疏散出口的直線距離不宜超過30米(低層為22m),這時一般規模的商場,通過合理設置疏散樓梯位置,一般都能滿足。但對一些大體量尤其是占地面積較大的商場,疏散距離就難以保證,只能采取其它措施進行疏散。如在商場中部設置避難走道,在商場底層局部架空作為消防疏散等,以此來減小過長的營業廳疏散距離。
商場營業廳的店鋪、柜臺等的布置多從商業經營、室內空間方面考慮,使本來就過長的疏散距離更加曲折,人為地增加了消防疏散距離。因此,安全疏散距離應按實際疏散路徑去核算,如果不能滿足要求,應重新合理布置店鋪或可采取在相鄰防火分區分界線處設置第二安全出口加以解決。
垂直疏散,其設計要點為:按商場等級及高度確定不同型式的疏散樓梯;采取必要措施滿足合理的安全疏散樓梯寬度。
按照規范,每層疏散樓梯總寬度,按其通過人數每100人應不小于1.1米計。這對于營業面積十分寶貴的商場來說,滿足這一要求也并非易事。商場經營者多從經濟效益出發,導致許多商場在設計階段就因疏散樓梯面積一壓再壓而留下先天隱患。從對許多營業商場的調查來看,能達到上述要求的80%已經相當不錯了,而且呈現出商場規模越大,疏散樓梯寬度所占比例越小的特點。對此應引起足夠重視,除采取增加樓梯間數量以增加疏散寬度外,還可以在樓梯的設計上采取一些措施縮小這一差距。如采用剪刀式樓梯,可以節省一部分面積。
總之,由于建筑防火設計是一項涉及面廣、政策性和技術性強的綜合性技術,在執行規范規定中,應在不違背原則的前提下,能妥善處理好“規范、功能、安全”諸方面的關系。執行規范不能只求表面“過得去”,但求安全使用“過得好”,避免在工程設計中遺留火災隱患,以使建筑防火設計達到功能滿足、措施合理的目的。
作者簡介:
孫英男(1965-),男遼寧大連人,大連市公安消防局高級工程師,主要從事防火監督的技術研究及指導工作,遼寧大連,116001
參考文獻:
[1]GB50045-95(2005年版)《高層民用建筑設計防火規范》
[2]GB50016-2006《建筑設計防火規范》