論地下商場防火劃分區(qū)域?qū)θ藛T安全疏散的影響

【摘 要】現(xiàn)階段大型建筑消防設(shè)計(jì)所面臨的最嚴(yán)峻問題在于建筑實(shí)際防火分區(qū)面積、人員疏散寬度，以及有效疏散距離無法滿足現(xiàn)階段同等建筑面積消防設(shè)計(jì)規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)要求。對于大型建筑特別是地下建筑而言，建筑空間當(dāng)中人員疏散寬度以及有效疏散距離的變化與建筑實(shí)際防火分區(qū)面積的大小是息息相關(guān)的，與此同時(shí)，防火分區(qū)面積的大小將直接關(guān)系到整個(gè)建筑空間當(dāng)中煙氣控制的效果。本文以地下商場為研究對象，從煙氣發(fā)展模擬計(jì)算分析以及人群疏散模擬計(jì)算分析這兩個(gè)方面入手，對地下商場防火劃分區(qū)域?qū)θ藛T安全疏散的影響問題做出了深入探究與分析，希望為今后地下商場防火劃分區(qū)域?qū)嶋H設(shè)計(jì)工作的開展提供一定參考與幫助。

【關(guān)鍵詞】地下商場；防火劃分區(qū)域；疏散；模擬計(jì)算

地下綜合性建筑的應(yīng)用為城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展帶來了新的生機(jī)，然而頻頻發(fā)生的地下綜合性建筑火災(zāi)事故更是應(yīng)當(dāng)給我們敲響警鐘，地下綜合性建筑消防安全設(shè)計(jì)及應(yīng)用的規(guī)范已刻不容緩。從防火劃分區(qū)域的角度上來說，這一因素作為決定地下建筑中密集人員在火災(zāi)事故發(fā)生的第一時(shí)間能夠順利疏散的最根本因素，其性能的優(yōu)化尤為關(guān)鍵。在當(dāng)前技術(shù)條件支持之下，對建筑物火災(zāi)蔓延程度的分析需要應(yīng)當(dāng)通過煙氣蔓延的模擬對火宅事故的最危險(xiǎn)時(shí)間點(diǎn)予以確定，進(jìn)而在對人員疏散模擬的計(jì)算之下衡量建筑消防的安全程度。相關(guān)研究學(xué)者明確指出：對于地下建筑防火劃分區(qū)域而言，在防火劃分區(qū)域面積增大的情況下，人員的有效疏散距離同樣會(huì)有所增大，由此導(dǎo)致的需要疏散人員的總量也會(huì)有所增加。這也就是說，建筑空間防火劃分區(qū)域當(dāng)中的人員疏散寬度需要以同等比例提升。從這一角度上來說，地下建筑防火劃分區(qū)域的優(yōu)化應(yīng)當(dāng)綜合人員疏散加以制定。筆者現(xiàn)以某地下商場建筑實(shí)例，通過對煙氣發(fā)展及人員疏散的模擬計(jì)算，就不同防火劃分區(qū)域?qū)θ藛T安全疏散的影響做詳細(xì)說明。

一、地下商場基本概況及消防安全優(yōu)化方案分析

某地下商場位于建筑物負(fù)一層層高位置，原用于儲(chǔ)藏性庫房，總建筑面積為3389㎡，凈層高為5.5m。該儲(chǔ)藏性庫房后期改建為商業(yè)建筑。整個(gè)改造工程竣工后，存在以下兩個(gè)方面的消防設(shè)計(jì)問題：一方面，整個(gè)地下商業(yè)建筑的防火劃分區(qū)域面積超出消防設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，超限部分為1389㎡；另一方面，整個(gè)地下商業(yè)建筑人員安全疏散距離設(shè)計(jì)存在超限問題，超限部分為4m。針對該地下商場在消防安全設(shè)計(jì)方面存在的問題，筆者現(xiàn)提出兩種優(yōu)化方案：方案一以強(qiáng)化地下商場防火措施為主，整個(gè)消防安全優(yōu)化方案平面示意圖如下圖所示（見圖1）。在該優(yōu)化方案當(dāng)中，一方面將該地下商場原有的普通型自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)噴頭改建為快速響應(yīng)式噴頭，在響應(yīng)火災(zāi)煙氣的第一時(shí)間作出自動(dòng)噴淋反應(yīng)，另一方面在防火分區(qū)Ⅱ以及Ⅶ直通室外聯(lián)出口位置增設(shè)兩個(gè)帶有疏散功能的防火卷簾裝置，強(qiáng)化防火分區(qū)V的人員疏散性能。方案二以優(yōu)化整個(gè)地下商場防火劃分區(qū)域?yàn)橹鳎麄€(gè)消防安全優(yōu)化方案平面示意圖如下圖所示（見圖2）。在該優(yōu)化方案當(dāng)中，選擇于地下商場中心位置增設(shè)一套防火卷簾門裝置，使整個(gè)地下商場分為V防火分區(qū)以及X防火分區(qū)兩個(gè)部分。但與之相對應(yīng)的是以上兩個(gè)防火分區(qū)僅余一個(gè)聯(lián)通室外空間的人群疏散通道。

二、煙氣發(fā)展模擬計(jì)算分析

從煙氣溫度以及煙氣能見度兩個(gè)方面對上述兩個(gè)方案加以分析比較。首先，從煙氣溫度的發(fā)展模擬計(jì)算角度來說，方案一維持一個(gè)防火劃分區(qū)域的方式使得煙氣在發(fā)展過程當(dāng)中的可擴(kuò)散及填充區(qū)域均比較大，這也正是在火災(zāi)事故發(fā)生狀態(tài)下，方案一當(dāng)中煙氣層厚度多保持在3m以上的最直接原因。并且受到防火分區(qū)面積較大的因素影響，同火源相隔位置較遠(yuǎn)的機(jī)械排煙風(fēng)機(jī)無法在第一時(shí)間的已啟動(dòng)，從而對地下建筑當(dāng)中人員的安全疏散造成極為嚴(yán)重的威脅。方案二將整個(gè)防火區(qū)域劃分為兩個(gè)防火區(qū)域的方式使得在火災(zāi)事故發(fā)生的情況之下，900s以內(nèi)3m以下的區(qū)域溫度始終維持在60℃以下。特別值得注意的是：在該種方式作用之下，地下建筑頂部煙氣層的溫度較方案一下建筑的頂部煙氣層溫度更高。其次，從煙氣能見度的發(fā)展模擬計(jì)算角度上來說，方案一與方案二在火災(zāi)持續(xù)900s以內(nèi)狀態(tài)之下僅在地下商場頂棚位置出現(xiàn)能見度低于10m的情況，能見度發(fā)展模擬計(jì)算結(jié)果基本一致。還有一點(diǎn)：在方案一作用之下，地下建筑邊緣位置的煙氣發(fā)展呈現(xiàn)出一定的沉降趨勢。

三、人員安全疏散模擬計(jì)算分析

假定在火災(zāi)發(fā)生狀態(tài)之下整個(gè)地下建筑中的人員構(gòu)成占建筑總面積50％比重，且按照0.85/㎡的密度進(jìn)行均勻性分布。由此可得知整個(gè)地下商業(yè)建筑當(dāng)中需安全疏散總?cè)藬?shù)為1477人。考慮商業(yè)建筑中人流的恒定疏散速率為每1s對應(yīng)1m，且聯(lián)通室外疏散樓梯裝置的疏散速率為每1s對應(yīng)0.6m。考慮火災(zāi)事故發(fā)生在最嚴(yán)重也是最危險(xiǎn)的位置──防火分區(qū)Ⅶ位置疏散樓梯附近，模擬計(jì)算得出方案一與方案二之下地下商業(yè)建筑當(dāng)中待疏散人員通過疏散樓梯所需的時(shí)間（見表1與表2）。由圖中所示數(shù)據(jù)我們不難得知：在方案一作用之下，各個(gè)疏散出口人員的安全疏散時(shí)間平均，整體用時(shí)較短，安全性高；在方案二作用之下，受到聯(lián)通室外疏散樓梯及疏散出口大大減少的影響，可運(yùn)行疏散裝置的運(yùn)行壓力較大，進(jìn)而導(dǎo)致各出口疏散時(shí)間明顯大于方案一所需時(shí)間，安全性較低。

總之，方案一與方案二均有著一定能夠的應(yīng)用優(yōu)勢，對于地下商場這類綜合性地下建筑而言，應(yīng)當(dāng)依照實(shí)際情況，應(yīng)當(dāng)綜合方案一與方案二關(guān)鍵設(shè)計(jì)思想，關(guān)注建筑空間當(dāng)中煙氣控制系統(tǒng)以及疏散樓梯的合理設(shè)置，最大限度的確保整個(gè)地下商場人員的安全性。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]梅秀娟，張澤江．商業(yè)區(qū)與輕軌站廳開口處防火分隔失效時(shí)人員安全疏散評估[J]．中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)．2008，18（12）：29-33

[2]亓延軍，陳兵，石龍等．基于性能化設(shè)計(jì)的某大型游樂場人員疏散研究[J]．中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)．2010，6（1）：83～86

[3]莊巨勇．基于性能化防火設(shè)計(jì)的建筑火災(zāi)中人員疏散的探討． [J]．中小企業(yè)管理與科技．2009（34）：306