淺談大空間建筑防火設計

劉欣

摘 要：隨著我國社會經濟的不斷發展，各種大空間建筑日益增多，如大型商場以及文化、體育、交通建筑等，特別是近年來，城市綜合體的出現，更是引人注目。由于大空間建筑高、大、空的特點，與普通建筑的防火要求及設計有很大不同，大空間建筑滅火的困難性也更高，對其安全性有更嚴格的要求。本文對大空間建筑的特點以及防火設計，重點是防火分區、安全疏散間距等問題進行粗淺的探討。

關鍵詞：大空間建筑；防火設計；防火分區；安全疏散

由于建筑理念、城市發展和綜合功能的需求，在建筑科學技術發展的基礎上，大空間建筑如：大型商業建筑、文化體育建筑、交通建筑等普遍出現，且其功能也隨之復雜多樣化，規模面積更大型化。特別是近年來，城市綜合體的需求和發展，更是引人注目，其功能的復合性、高度集約性和人員的密集性等方面，都大大超出一般建筑。當然，城市綜合體的大空間部分主要是在地下層和下部各層范圍，上部的塔樓等不一定都是大空間建筑。

現階段對這些大空間建筑的防火設計，除了汽車庫有《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB50067-97）外，尚缺專題的規范。目前實施的《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）（簡稱《建規》）和《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-95）（簡稱《高規》）主要是在對普通建筑的研究基礎上制定的規范，2010年對《建規》和《高規》進行整合修訂（簡稱《整合版》），也沒有對高大空間建筑作專題的規定。對一些單體的大空間建筑，如大型體育建筑、特大型商業綜合建筑（如商貿物流成）等城市綜合體建筑，有關的國家級消防科研機構，如“四川法斯特消防安全性能評估有限公司”（四川消防研究所）進行了大量的研究，針對大空間建筑的不同特點，提出了可行的防火設計措施，是值得我們學習和借鑒的。

1 大空間建筑的特點

（1）大空間建筑的體型和占地面積大。其中：功能單一的建筑，其單層建筑面積往往超過5000m2，而綜合功能者，單層建筑常上萬平方米左右，甚至達3萬m2以上，如貴州“黔西·水西城市廣場——陽光城”，一層全為商業，面積達9200m2，二、三、四層，每層均在8000m2以上；貴陽金陽紅華現代商貿物流城，一層達3.7萬m2，二、三、四層，每層也在3萬m2～1.2萬m2。外地實例也不少，如成都金牛萬達、日照華潤中心、江陽萬達等，防火單元面積也都在3萬m2以上。由于面積大，建筑體量也很大。單一功能的體育建筑，其室內凈高也常在10m以上，商業物流建筑，單層層高一般5～6m，但內部也有貫穿1～4層的大空間。

（2）大空間建筑由于規模大，且多為公共建筑，所容納人數多，單層容納人數（按《建規》計算）少則數千，多則數萬。即使是單一功能的體育館，容納觀眾人數也在3000～數萬人，如加拿大溫哥華哥倫比亞體育館，觀眾人數達60000人，國內的大型體育館也在1.2萬～1.8萬人。

（3）由于規模龐大，人員眾多，防火分區的設置和安全疏散的難度很大，必須專題研究。

（4）由于多種功能復合，內部設施、物品品種繁多且數量巨大，發生火災的危險性大。

（5）對于貴州而言，山地坡地建筑多，大空間建筑因地形關系，形成建筑地下層、半地下層、錯層設計較多，更造成了防火設計的困難。對此，貴州省制定了《貴州省坡地民用建筑設計防火規范》（DBJ52-062-2013）（簡稱《坡地建筑防火規》），對一般民用建筑的防火設計做了很多明確、適宜的規定，應遵照執行。在大空間建筑的防火設計時，也應進一步做好處理。

（6）由于以上因素，對大空間建筑的防排煙設計、自動滅火和自動報警等設計均應有更高的要求，并且應有一些新設計的構思。

2 大空間建筑消防設計的主要問題和難點

（1）任何建筑，其防火分區都應按《建規》、《高規》執行，在《整合版》中，推出設置在一、二級耐火等級建筑中的營業廳、展覽廳等，當該建筑為單層或僅放在多層建筑的首層，并設有火災自動報警系統以及自動滅火系統，且采用不然或難燃材料裝修時，其防火分區的允許建筑面積可適當擴大，但不應大于10000m2。設置在高層建筑或與高層建筑未設置防火墻等防火分隔設施的裙房內的展覽廳、營業廳等（同上，設雙自動系統和裝修材料要求），其地上部分的防火分區面積不應大于4000m2，地下部分的防火分區面積不應大于2000m2。在貴州《坡地建筑防火規》中，也做出了吊層建筑內設置雙自動系統、機械排煙、不然或難燃材料裝修的營業廳、展覽廳的防火分區建筑面積的規定，“當一個防火分區臨空長度超過該防火分區一個長邊或周長的1/4時，每個防火分區最大允許建筑面積不應大于4000m2；不滿足以上條件時，每個防火分區最大允許建筑面積不應大于2000m2。

（2）防火分區嚴格按功能要求分設，如車庫須與其它部分隔開；托幼、醫療等功能區也應與其它部分隔開并單設出入口。廚房等有關加工場所，應設乙級防火門與其它部分隔開，并應有通風排煙設計。

（3）對地下層的防火分區，更應按規范做合理的布置，圖1為某建筑地下一層的示意圖。

（4）防火分區的分隔措施，主要是防火墻、防火隔離帶，以及其它輔助設施，但要注意，當在防火墻上因建筑功能要求需設通道和門時須采用甲級防火門、特級防火卷簾、水幕等，其中，不能用防火卷簾代替防火墻，按《整合版》規定，除中庭外，當防火分隔的寬度不大于30m時，防火卷簾寬度不應大于10m；當防火分隔的寬度大于30m時，防火卷簾寬度不應大于該防火分隔的部位寬度的1/3，且地下建筑不應大于20m。

3 安全疏散

（1）由于綜合體單層面積很大，即使做了合理的防火分區，但也會出現以下問題：

①在首層部分商業防火分區無直接對外疏散出口；（此處“首層”，含坡地建筑的不同層次室外平臺地面出入處）

②部分疏散樓梯不能直通室外；

（2）對此，《整合版》推出了“避難走道”的概念，即“走道兩側采用實體防火墻分隔，并設有防排煙設計等，用于人員安全通行的走道”。防火分區直通室外的安全出口、防火分區直通的疏散樓梯間或防火分區直通避難走道的安全出口，均屬于有效地安全出口。

（3）《整合版》對避難走道的設置作出了相應的規定：

①避難走道兩側的墻體應為實體防火墻；

②避難走道直通地面的出口不應少于兩個，并應設置在不同方向。當避難走道僅與一個防火分區相通時，走道直通地面的出口可設置一個，但該防火分區至少應有一個直通室外的安全出口；

③避難走道的內部裝修應全部采用燃燒等級為A級的裝修材料；

④防火分區至避難走道入口處應設置防煙前室，前室的使用面積不應小于6m2，開向前室的門應采用甲級防火門；

⑤避難走道應設置消火栓、消防應急照明、應急廣播和消防專用電話；

此外，參照《車庫規》、《人防規》等有關要求，建議避難走道的凈寬不應小于設計容納人數最多的一個防火分區通向避難走道個安全出口最小凈寬之和；防火分區通避難走道的門至避難走道連通地面的出口間的距離不宜超過60m。走道內除可設少量不、難燃材料休息座椅外，不得堆放其他物品，且座椅的設置不得影響安全通行。

圖2、圖3為兩個平面示意圖。

（4）部分樓梯不能直通室外的問題。

①有的建筑按照坡地建筑設計要求，部分樓梯不能在首層室外者，可上到上部樓層直通室外，一般建筑當只在坡頂層設置直通室外的安全出口時，下段建筑的高度不應超過10m。對商業營業廳、展覽廳等的疏散樓梯向上疏散不應超過兩層能直通室外地面，而歌舞娛樂放映場所等向上疏散不能超過一層且高度不能超過10m。

②特大型綜合體建筑且只有首層處可直通室外，由于其面積十分龐大，處于平面中部的樓梯不能直通室外，如金陽紅花現代商貿城總層數為4層，總計容建筑面積94186m2，首層建筑面積達37221m2，小商鋪612個，商鋪區為7個防火分區，另有“商業走道”面積14865m2，除四周沿室外道路的商店及樓梯可直通室外道路，其中部22部樓梯均不能直通室外，只能通內部的“商業走道”。對此，四川法斯特消防安全性能評估有限公司在評估時將其“商業走道”定為“亞安全區”，即“疏散過渡區”。

“疏散過渡區”的概念是指在建筑內部劃出一定的空間區域范圍（一般具有較高的高度和較大的空間體量，對煙氣的積蓄能力較強），在此區域范圍內，通過對內部可燃物進行控制，并與周圍鄰近區域進行嚴格的防火分隔控制，嚴格控制火災和煙氣侵入疏散過渡區域內，為人員疏散逃生提供暫時的過渡區域，并為消防人員展開偵查火情及救援提供暫時的安全場所。

疏散過渡區的設置，以圖4為例：

圖中，疏散過渡區包括了一層商業走道部分，空間由中間的大中庭進行連通，共同構成疏散過渡去的空間范圍，此空間具有較高的高度和較大的空間體積，對煙氣的蓄積能力較強。

疏散過渡區本身的安全必須得到保證，由于疏散過渡區兩旁均為小商鋪，須開門經營，不能用防火墻隔斷，故應對這些小商鋪進行單獨的處理。每個小商鋪面積控制在300mm2以內，形成一個獨立的防火單元，防火單元之間的隔墻耐火極限不應小于1.5h，防火單元與非步行街商業部分用耐火極限不小于3h的防火墻進行防火分隔。所有防火單元開向疏散過渡區的門不用普通防火門或防火卷簾門，而應采用國外成熟做法并已在香港特區和國內（如北京、天津、烏魯木齊、成都、無錫、襄樊）其他地方通用的做法：“鋼化玻璃+窗型噴淋”進行分隔，這里對玻璃的厚度不得小于12mm，其耐火極限不小于3h，并能保證火災時噴頭能形成均勻水膜覆蓋被保護的玻璃，以防止玻璃由于溫度原因破裂從而造成火災蔓延。每個防火單元內設置機械排煙系統，防止火災時煙氣流入疏散過渡區。小商鋪應設置快速響應噴淋滅火系統。疏散過渡區與其他防火分區內用耐火極限不小于3h的防火墻分隔，區內不得布置任何可燃物，不得擺攤設點，不得防止阻礙人員安全疏散的物品；可放置少量的石材、金屬等不燃材料的休息座椅，但不得影響人員疏散，其室內的裝修材料和室內裝飾物均應采用不燃材料。布置在疏散過渡區內的電氣線路均要求使用低煙無鹵絕緣電纜并進行漏電保護，避免使用年限增加后由于電線老化而引發火災；疏散過渡區走道部分應設置快速響應噴淋滅火系統，中庭設置智能滅火系統。

（5）對人員的疏散要求，如疏散時間、疏散寬度，應按有關規范進行核算，本文不再敘述。

（6）對有關水、電、送排風等，也應嚴格按照有關規范從嚴控制。

4 結束語

如今，大空間建筑一直在處在迅速的發展過程中，而其消防設計的問題及重要性也日益突出。大空間建筑消防設計也是一項綜合性的系統工程，在加強對消防應用技術和高新技術的開發利用的同時，還要不斷完善消防法規和設計規范，這樣才能更好地解決消防設計的問題，保障大空間建筑的消防安全，維護人民的生命財產安全。

參考文獻

[1]《建筑設計防火規范》整合修訂版.

[2]《貴州省坡地民用建筑設計防火規范》DBJ52-062-2013.

[3]《金陽紅華現代商貿物流城消防安全性能評估報告》.

[4]四川法斯特消防安全性能有限公司，2013.10.

[5]《遵義唯一國際消防安全性能評估報告》同上，2013.9.