葛林
(貴陽建筑設計院有限公司 貴州貴陽 550081)
大型商業建筑防火與安全疏散設計的研究
葛林
(貴陽建筑設計院有限公司 貴州貴陽 550081)
隨著我國商業經濟的發展,商業建筑逐漸趨于大型化、綜合化。在大型商業建筑的設計過程中,防火與安全疏散設計是其重點考慮的問題之一,直接關系著人們的生命財產安全。故本文首先分析大型商業建筑的防火與安全疏散設計的特點,其次闡述其設計方法和要點,最后結合實例對其設計要點進行具體分析。
大型商業建筑;防火;安全疏散
現階段,商業建筑已發展為大型商業綜合體,其功能不斷增加、結構日趨復雜,與此同時所帶來的防火問題也更加復雜。與普通建筑相比,大型商業建筑的防火與安全疏散設計的難點重重,因此,應根據規定,劃分防火分區,做好疏散通道、排煙系統等的設計工作。
隨著顧客需求的多樣化和對顧客對服務要求的提高,現代商業建筑的規模不斷擴大,內部結構也越來越復雜,這種變化同樣為建筑的防火與安全疏散設計帶來的更大的困難。總結來看,商業建筑防火與安全疏散相關內容設計與部署存在如下幾方面特征:①建筑規模大、功能復雜,設計中需要考慮的內容更多更復雜。為容納更多的功能和服務,現代商業建筑必須提供更大的建筑規模,這些建筑規模的增大很大程度上提升了疏散與防火設計難度。②建筑空間設計與交通組織復雜。為向用戶提供更為優質的服務體驗,現代商業建筑中大量采用了中庭空間設計、共享空間設計、復雜交通組織設計等方案,這些設計方案雖然提升了顧客的消費體驗,增強了人們購物消費的趣味性,但是卻極大地提升了安全消防設計難度,使得疏散出口、防火設施等與現行規范出現沖突。③火災負荷較大。現代商業建筑中使用了大量的裝飾材料,這些材料大多屬于易燃物品,這就大幅度提升了火災負荷,對商業建筑的防火與安全疏散設計的要求。對于某些隔斷的、獨立的商鋪,其所使用的隔斷材料和家私裝飾同樣具有易燃屬性。
2.1 防火分區劃分
按設計規范①規定,大型商業建筑內部應設置自動滅火系統。而設置自動滅火系統的防火分區的面積也可按照設計規范中所規定的數據加倍設計。防火分區劃分原則及最大面積為:地下室一般可以設置成多個防火分區,超市和庫房以及地下車庫應按功能分別設置。超市內部按照建筑面積的大小進行分隔,一般設置成數個防火分區。正常情況下,防火分區的面積都小于2000m2左右,車庫部分的防火分區一般小于4000m2;設備和倉庫分區一般可以單獨設置,每個區域的面積小于1000m2;高層建筑裙房部分每個防火分區面積應當不超過4000m2。高層建筑塔樓部分設置為獨立的防火分區,每個分區的面積都不大于2000m2。如為多層時,首層商
業在滿足規范相應要求時面積可以按10000m2設計。
2.2 安全疏散設計
大型商業建筑具有規模大、功能多等特點,鑒于此,在安全疏散通道設計過程中應重點關注以下幾個問題:在建筑的首層做好完備的安全疏散通道設計方案,確保建筑各個位置的安全疏散樓梯都能夠在首層完成與室外的直接連通;商場疏散樓梯包括防煙樓梯、封閉樓梯兩類,其中封閉樓梯僅適合二類商業建筑,同時需靠外墻布置,以便排煙與采光;防煙樓梯適合高度> 32m的二類高層建筑與一類高層建筑,因為防煙樓梯間被兩道防火門與前室分隔開來,能夠起到控制煙霧擴散范圍的作用。除此以外,安全疏散口門凈寬度應≥1.4m,營業廳內部的疏散樓梯寬度應≥1.4m。同時,還應該注意以下幾方面內容的設計與考慮:①安全疏散出口數量、安全疏散距離的設計應符合規范要求,安全疏散出口數量每防火分區不應少于2個,并向多方向輻射;②安全疏散出口如為防煙樓梯間的前室面積不應小于6m2,前室中應按照規范要求設計正壓送風方案;③疏散通道內不應放置可燃、易燃物品,疏散通道的寬度和人流容量應該與建筑人流量相匹配。
2.3 防火設施部署、排煙系統設計
完善防火設施部署是提高建筑安全性的有效手段。室內消火栓、自動滅火系統的設置對于撲救和控制建筑物內的初期火災,減少火災損失,有效地保障人身安全,具有十分明顯的作用。
在實際工程中為滿足建筑使用功能需要在防火分區隔墻上設置較大開口時,因無法設置防火門,通常設置防火卷簾,但防火卷簾存在防煙效果差、可靠性低等缺點,應盡量減少防火卷簾的使用,當確需設置防火卷簾時,為保障防火卷簾達到規范要求耐火極限時間可考慮與防火冷卻水幕結合使用,如:不能做為安全疏散樓梯使用自動扶梯周邊,建筑中庭周邊,這些位置都是火災蔓延較快的位置。在采用防火卷簾作防火分隔體時,應認真考慮分隔空間的寬度、高度及其在火災情況下高溫煙氣對卷簾面、卷軸及電機的影響。采用多樘防火卷簾分隔一處開口時,還應考慮采取必要的控制措施,保證這些卷簾同時動作和同步下落。
火災發生后所產生的煙氣和熱量相對火災本身而言危害性更大,其排除速度和排除量對安全疏散和消防滅火相關工作的開展具有非常重要的影響。因而,在商業建筑中必須進行有效的排煙設計。具體來說,對營業廳部分,可以使用機械排煙來減緩煙氣的沉降速度,提升煙氣外排的速度,避免煙氣沉降所造成的疏散困難。除此之外,在防火帶的垂直上部設置擋煙設施,同時增大排煙口的排煙面積可以將煙氣層控制在適當高度,減緩煙氣擴散速度。對疏散樓梯部分,可以綜合應用通風系統、空氣調節系統以及機械排煙系統來進一步提高發生火災后的排煙效果。
3.1 工程概況
畢節招商花園城購物中心屬大型商業建筑集商業、超市、影院、KTV、餐飲、公寓于一體。場地位于坡地,西南高,西北低,高差相差5.4m。利用高差,地下室設置了超市,并于地塊南部做夾層用于停車;在地下室上部,多層商業部分位地塊北部,共四層;高層公寓位于地塊南部,公寓裙房為兩層商業,上部為兩棟28層單元式公寓樓,公寓北側道路與多層商業二層直接相通。
3.2 防火與安全疏散設計方案
設計方案將北側設計為超市、商業。超市依據規范按地下商業2000m2,每個分區不少于兩個安全出入口,通過多部樓梯向地面疏散;商業共設置主要出入口三個,其中兩個臨北側城市道路設置,另一個設于南側商業二層與公寓樓間疏散道路上,首層直接對外疏散,二層一部分直接向南側商業二層與公寓樓間疏散道路疏散,其余部分通過樓梯向周邊道路疏散。3~4層通過向周邊道路疏散。南側為緊鄰建造的公寓,公寓一層商業與購物中心二層在同一標高,公寓裙房通過樓梯向周邊道路疏散,公寓在公寓裙房一層分別向東、南、西三個方向疏散。工程平面示意見圖1。

圖1 工程總平面示意圖
3.3 防火分區劃分
本工程中購物中心為多層商業。地面以下,超市部分,面積777m2:分為10個防火分區,其余部分分為4個防火分區;分區面積:商業不大于2000m2;普通車庫不大于4000m2,復合車庫不大于2600m2,設備用房不大于1000m2;地面以上:一層將部分沿街門面直接對外疏散后,設1個分區,分區面積:9970m2(商業);二層設2個分區,面積分別為4483m2(商業)、4830m2(商業);三層設3個分區,面積分別為2566m2(電影院)、3544m2(KTV)、4099m2(餐飲);四層1個分區,面積777m2(電影院上部)。人員疏散口及汽車疏散口數量均滿足規范要求。公寓裙房商業為高層建筑的裙房,商業與高層主體之間采用防火墻分隔,裙房商業一、二層建筑面積分別為2760m2、2970m2,分別各為一個防火分區,耐火等級一級。

圖2 購物中心二層防火分區示意圖

圖3 購物中心三層防火分區示意圖
3.4 設計要點
3.4.1 疏散設計
(1)根據建筑設計防火規范,商店營業廳內的疏散人數換算系數見表1。

表1 商店營業廳內的疏散人數換算系數(單位:人/m2)
(2)根據疏散走道、安全出口、疏散樓梯和房間疏散門每100人的凈寬度,耐火等級為一、二級時:地上一、二層換算系數為0.65;地上三層0.75;地上四層及四層以上各層1.00;與地面出入口地面的高差不超過10m的地下建筑0.75;與地面出入口地面的高差超過10m的地下建筑1.00。
(3)商店的疏散人數應按每層營業廳建筑面積乘以面積折算值和疏散人數換算系數計算。地上商店的面積折算值宜為50~70%,地下商店的面積折算值不應小于70%。考慮到現時商業已不同于以往,店中店形式的商場越來越多,開放式展示日益流行,展示貨架所占用的空間及面積也越多,同時商場較以往更講究購物環境的舒適,商場為營造更好購物環境,用于提高舒適購物體驗的空間的面積也加大。故折算面積取上限50%。
按此計算一層商場疏散寬度為9970×0.5×0.85×0.65/100= 27.6m,一層北側直接對外疏散門總寬度21.0m,東側直接對外疏散門總寬度11.6m,西側疏散門直接對外總寬度8.4m,南側則通過與二層聯通的樓梯向上由二層南側的門疏散,完全滿足疏散要求。依據規范,一、二級耐火等級的建筑物內的營業廳室內任何一點至最近安全出口的直線距離不宜大于30m,且設置噴水滅火系統時其安全疏散距離可增加25%,則商場的疏散距離為30× 1.25=37.5m。只需在商場中部適當位置再設兩部樓梯即滿足規范要求。
在本項目中,充分利用地形高差,多標高設置直接對外疏散口,高效疏散的同時,減少了樓梯數量,為業主創造了更大經濟價值。
3.4.2 防煙與排煙設施設置
結合本工程實際特點,根據規范規定本工程防煙分區未大于500m2,對營業廳部分在每個防火分區內進行了防煙分區劃分,設置擋煙垂壁,降有效抑制頂棚射流現象,使煙氣比較集中、溫度較高,煙層增厚,并形成一定壓力差,有利于提高排煙效果。同時對自然部分不利的區域進行機械補風,以便組織氣流,使煙氣盡快并暢通地被排除。對疏散樓梯則按防煙樓梯間考慮,設置了加壓送風系統,保證了疏散樓梯間的正壓,有效抑制火災時煙氣蔓延至樓梯間,保證了人員安全。
綜上所述,在大型商業建筑中,防火與安全疏散設計是非常重要的部分,在設計過程中,應結合實際情況,做好防火等級的劃分、疏散通道設計、排煙系統設計等,同時堅持“防消結合、預防為主”的原則。此外,要根據綜合性商業建筑的火災特點與業態發展情況,以達到自防自救、技術先進、安全適用、經濟合理的目標。
注釋:
①此處建筑規范指《高層建筑設計防火規范》(GB50045-95)(2005年版)及《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)。
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TU998.1
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:1673-0038(2015)05-0016-03
2015-1-16
葛林(1975-),漢族,貴州畢節人,國家一級注冊建筑師,從事民用建筑規劃設計方面的工作,曾獲得貴陽銀海嘉怡花園全國優秀工程勘察設計行業獎三等獎,貴陽云巖漁安安井回遷安置居住區修建性詳細規劃獲貴州省優秀城鄉規劃設計三等獎。