中庭在大型地下商業(yè)建筑防火分隔中的運用探究

常 國 琦

(運城市消防救援支隊，山西 運城 044000)

大型商業(yè)建筑普遍規(guī)模與占地面積較大，處于人流量集中的區(qū)域，這為其防火分隔設計提出了嚴格要求，特別是地下中庭設計表現(xiàn)的更為明顯。大型建筑物中庭設計普遍有著較大差異，其關系著對內(nèi)部空間的連接，通過提供一定休閑場所，滿足人們購物、娛樂以及辦公等需求[1]。在中庭防火分隔設計過程中，需要設計人員充分考慮實際情況，從大型商業(yè)建筑物具體要求出發(fā)，保證防火分隔設計的有效性。

1 某大型地下商用建筑及防火分隔概括分析

某大型地下商用建筑位于城市繁華地帶，處于地下層，占地面積高達32 000 m2。在該商用建筑設計過程中，設置有呈圓形形狀的中庭，并連接著地下1層與建筑物屋頂。中庭半徑參數(shù)為23 m，如圖1所示為建筑圖。

該地下商用建筑主要選擇商業(yè)步行街布置模式，分析其疏散方式、途徑等可知，中庭回趟為地下商用建筑密集人員的主體式疏散路線。從這點來說，在中庭設計中要讓疏散通道更加暢通，這樣不用采取分隔設計方式。商業(yè)步行街設計需要遵循連續(xù)性理念，為了有效隔斷所有功能性分區(qū)，一般不考慮設置防火墻，從而無法發(fā)揮出下沉式廣場等室外性開放式空間設計的作用。

2 防火分隔方案分析

該大型地下商用建筑設置有大中庭裝置，并呈圓形形狀，因為中庭周圍設計了與地下室外部連接的下沉式空間，且所有緊急疏散設備安裝完成，如可拆卸式樓梯等，對此在防火分隔設計過程中，需要將中庭裝置防火分隔的作用充分發(fā)揮出來。因為虛擬性分界線為中庭裝置，這樣能夠順利劃分32 000 m2的地下商用建筑，兩個部分面積都在20 000 m2以下，這樣消防設計才能夠達到規(guī)定要求[2]。

需要引起關注的是，通過運用該分隔模式，不能將固定可燃物等放在中庭位置，通過安裝排煙設施與自動滅火噴淋系統(tǒng)。在建筑分隔方面，應設計防護卷簾門與防火墻。對于該項目實際情況，應在各店鋪前安裝防火卷簾，設計出包含中庭區(qū)域小于200 m2的空間為出入口，用于疏散人。值得注意的是，防火卷簾必須采用緩降卷簾。另外，應在疏散出口處設計一個借用出口向相鄰火分區(qū)疏散的出口，疏散寬度符合規(guī)定。

此外，因為中庭裝置連接了地下1層與建筑物頂部位置，所以需要將至少兩組機械化排煙系統(tǒng)安裝在建筑物頂部，保證其運行的獨立性。這樣在出現(xiàn)火災事故以后，為地下商業(yè)建筑順利實現(xiàn)排煙創(chuàng)造了有利條件，在將自動消防水炮布置在中庭裝置內(nèi)時，設計中需要關注以下要點：在中庭內(nèi)只要出現(xiàn)火災事故，自動消防水炮便會迅速反應，準確滅火，為地下商業(yè)建筑內(nèi)人員、財產(chǎn)等安全提供了可靠保障。

3 防火分隔方案安全性分析

3.1 火災場景設計

火災場景設計作為關鍵環(huán)節(jié)，主要分析其中可燃物分布、荷載等現(xiàn)狀，這樣才能快速、準確找出存在的危險源。這樣我們將全面了解火災場景各方面信息，清楚火災熱釋放速率的變化情況。在大型地下建筑中可燃物較多，包括各類商品與貨物等，此時需要設置為快速火，確保中庭不能有可燃物。要嚴格做好日常管理工作，尤其是在節(jié)假日要格外引起注意，這是因為中庭在特殊日子會有大量的裝飾，通過快速火的設置，中庭中部是主要的貨源。要結(jié)合《民用建筑防排煙技術規(guī)程》分析火災規(guī)模，保證其科學性與合理性。針對設置有噴淋系統(tǒng)的中庭，一般將數(shù)據(jù)設置為3 MW，如果未設置噴淋系統(tǒng)，則設置成4 MW。因為地下商業(yè)建筑存在一定的安全隱患，在實際設計中主要考慮2倍安全系數(shù)，如表1所示為設計后的火災場景，相關火源如圖2所示。

表1 火災場景統(tǒng)計表

3.2 火災蔓延可能性分析

現(xiàn)實生活中，火災蔓延情況十分復雜，主要分為飛火、熱對流和熱輻射等類型[3]。在室內(nèi)火災方面，通常不容易形成飛火；熱對流對相鄰可燃物的火災蔓延影響較熱輻射小，一般次要考慮。

據(jù)統(tǒng)計得知，在火災場景中輻射熱通量不超過10 kW/m2，即小于臨界輻射熱通量，避免了火災從中庭向其他側(cè)蔓延，且通過設置防火墻、防火卷簾等達到分隔的目的，并設置自動消防水炮系統(tǒng)。考慮到以上情況，需要將大中庭消費措施做到位，能夠緩解整個區(qū)域火災蔓延的趨勢。

3.3 火災煙氣運動與火蔓延模擬分析

分析以上火災場景，針對其中最不利的火災場景A與場景B，選擇美國NIST開發(fā)的FDS 5軟件，讓火災場景下火蔓延的狀況進行模擬(見圖3)[4]。構造建筑計算模型，圓形中庭及周圍商鋪則是重點起火地方，對于這些區(qū)域，機械排煙沒有發(fā)揮任何功效。

結(jié)合實際火災場景與參數(shù)設置，選擇FDS 5軟件模擬建筑中火災煙氣蔓延情況[5]。據(jù)統(tǒng)計得知，其中場景A熱輻射通量值為0.44 kW/m2；場景B熱輻射通量值為0.42 kW/m2，最不利火災場景熱輻射通量在臨界熱輻射通量以下，同時3 h內(nèi)熱輻射將不再繼續(xù)提升，某個區(qū)域出現(xiàn)火災后，避免了向其他區(qū)域進行蔓延，為人員的安全、及時擴散創(chuàng)造了有利條件，這樣中庭在防火分隔上能夠滿足設計的要求。

4 結(jié)語

對大型商業(yè)建筑中庭設計來說，需要注重融入某些自然因素，這樣能夠幫助人們改善生活的質(zhì)量，促使中庭美觀度實現(xiàn)提升。但是，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，地下商場防火形式十分嚴峻，設計人員應巧妙地利用中庭位置，對地下建筑進行積極有效的防火，避免造成嚴重的經(jīng)濟損失。另外，在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，各種現(xiàn)代科技逐步發(fā)揮著更重要的作用，設計人員要加強學習，提升本領，才能保障中庭設計更加科學與合理。