商業建筑安全疏散難點與對策研究

劉琰，李冰 （金陵科技學院，江蘇 南京 211169）

隨著城市化進程的發展，商業建筑在城市中的地位越來越高。大型商業建筑內部功能多樣，集商業、餐飲、文化、娛樂、居住等為一體,具有人流量大、空間開放、交通流線復雜、可燃物較多的特點，一旦發生火災，若內部人員疏散困難,極易發生重大事故。本文旨在通過分析和總結提出相應對策，為商業建筑安全疏散方面的研究提供參考。

1 商業建筑火災特點

1.1 火災發展速度快

為了營造良好的購物環境，現代商業建筑在設計上多采用開敞的大空間、高聳的中庭（圖1）、大面積的玻璃分隔，這樣的設計雖然美觀卻導致了防火分區設置困難，一旦發生火災如果沒有有效的阻隔，火焰蔓延非常迅速。在高溫作用下，熱對流產生的煙氣將以0.5～0.8m/s的速度水平擴散，而煙氣沿樓梯間、中庭、管道井等豎向管井的垂直擴散速度為3～4m/s[1]。由此可見，層數高、中庭多的商業建筑火災發展速度將成倍增長。加之現代商業建筑中大多安裝通風系統，通風管道截面積較大，如果管道內部防火閥損壞，或者風道材料的耐火等級不夠，一旦起火，火焰會從風道卷入，擴散到其他防火分區，使得過火面積迅速擴大。

圖1 商業建筑內的中庭

1.2 火災危害性大

由于商業建筑內部空間大，業態豐富，可燃物種類繁多，燃燒起來火勢猛烈，燃燒時間長，火焰溫度高，對建筑主要結構體系破壞力強。同時，燃燒將產生大量有毒有害的高溫氣體，通過分析各種火災實例可知，火災死亡人員中有80.3%是由于吸入毒性氣體致死的。

1.3 撲救和疏散難度大

現代商業建筑的層高一般都比較高，由于煙感器的靈敏度對于火災前期的探測存在一定的延誤性，等煙霧達到一定濃度時火災警報器發出警報，火勢可能已經蔓延起來，給撲救帶來了難度。加之商業建筑內部交通流線復雜、建筑外立面開窗較少，對消防人員撲救及內部人員疏散都會造成困難。

2 商業建筑中影響安全疏散難點

2.1 高溫煙氣對安全疏散的影響

火災在建筑中發展有其獨特性，大致可以分為初期、發展、猛烈、下降、熄滅五個階段[2]。初期火勢如果在一定時間里沒有得到有效控制，突破了建筑構件的耐火極限后，會順著走道、樓梯間、通風管道以及豎井擴散，同時會順著窗口向上層蔓延。火災一旦進入發展階段，室內溫度將急劇升高，氣體對流增強，過火范圍進一步擴大，大量煙氣產生，室內空間將被有毒的高溫氣體彌漫。隨著煙霧濃度的增加，人們辨認目標的能力也大大降低，不能及時了解自身所處的位置，不利于安全疏散。

2.2 安全出口和疏散路線對安全疏散的影響

現代商業建筑單層建筑面積較大、平面復雜，大部分購物人員對商場的平面不熟悉，一旦發生火災，正常電源被切斷，電梯、扶梯停運，部分防火卷簾放下，原來的空間突然變得陌生，人們一時間很難找到安全出口，會出現思維和行動上的恐慌，導致安全疏散更加困難。

2.3 心理因素和人員密度大對安全疏散的影響

商業建筑中人流量大、人員集中。一旦發生火災，燃燒會產生高溫、有毒氣體以及刺耳的警報聲，會對人員的感官產生刺激，導致人們產生不同的心理反應，比如恐懼、驚慌、沖動和僥幸心理以及孤獨和從眾心理[3]。由于羊群效應，人們會同時擠向幾個甚至一個疏散通道，出現踩踏、堆疊等危險情況，極易造成群死群傷事件。

3 商業建筑安全疏散設計對策

3.1 根據人的行為心理特征設置疏散路徑和疏散出口

當建筑物發生火災時人員的疏散路線基本上也是煙氣擴散的路線，這是人員安全疏散困難的主要原因。《建筑設計防火規范》中規定，營業廳內任何一點至最近的疏散出口的直線距離不宜超過30m[4]。但有的商業建筑在裝修時為了追求最大利益化的營業空間，往往會加長顧客的行進流線，顧客在柜臺間穿行，疏散指示系統無法實現指向清晰。研究證實，人在火災時會產生非常復雜的并不斷變化的行為，受到情緒、安全意識、文化程度、個人能力的支配及影響[5]。這個時候，明晰的疏散方向和便捷的疏散路徑才能減少火災帶來的傷害。因此，在建筑設計時應嚴格遵循設計規范規定的疏散長度，在有條件的情況下進行性能化設計，縮短疏散路線。在布置疏散出口時，充分考慮人的行為心理特征，讓人們便捷地了解到疏散路線，在發生火災時不會因路線的陌生加深恐懼心理，影響疏散安全。

3.2 合理完善預警和疏散系統

3.2.1 提高火災預警系統效率

根據消防統計，火情被發現的越早，就能為人員疏散贏得更多的時間，火災產生的傷亡就越輕。為了縮短探測器對火災的響應時間，可在保證系統穩定性的前提下，提高火災探測器的靈敏度，可安裝極早期火災探測器、空氣采樣火災探測器等高敏探測設備。這些探測器可在煙氣產生之初就發現火災的存在，讓火災被消滅在萌芽狀態。大型商場可采用具有多種探測器復合判斷功能的火災自動報警系統，如在空間較大的場所里同時設置多種探測器，只要其中幾只探測器探測的火災參數同時發生變化，雖然火災參數還沒達到單只探測器報警的程度，但由于多只探測器都已有反應，則可認為發生了火災[6]。報警系統及時發出警報提示人工排查或智能定點監測，可有效的抑制火災的發生與蔓延。

3.2.2 設置聽覺指示系統

應急照明和應急疏散指示作為視覺應急疏散系統，是現階段發生火災時人員疏散的主要依靠。但在真實的火災中，80%會產生大量的煙霧，當室內裝飾材料過多時，92%會產生較濃的黑煙，煙霧對視覺的遮擋率從50%～100%都有可能，加上受災人員在心理上的恐懼感和盲目性，使得依賴于視覺的應急疏散系統不能完全保證人員的疏散安全。從人的心理行為角度出發，此時如果設置事故廣播系統及時提醒受災人員發生火災的重點部位和引導疏散，為受災人員心理帶來安撫，更加有利于快速疏散。因此在消防控制室內設置一套事故廣播系統對組織安全疏散指揮消防滅火可以起到很重要的作用。

3.3 增強防火構造設計

3.3.1 合理設置防火卷簾

目前防火卷簾是建筑中使用最多的隱蔽式防火分隔，但存在著可靠性低、防煙效果差等問題（圖2）。因此設計中既要合理地規劃防火卷簾的位置又要避免工程中大面積使用防火卷簾。

圖2 商業建筑內的防火卷簾

在現代商業設計中商業策略與業態已經成為重要指導原則，業主為了追求商業效益，在空間上要求“高、大、透”，給防火帶來了困難。在設計中可通過空間合理的劃分，將防火分隔進行隱蔽設計，利用透明化防火分隔措施，既滿足業主要求，又可以保證人員安全疏散。例如，可采用鋼化玻璃+水幕，優點在于符合商鋪外立面的視覺要求，適應建筑內不規則形狀店鋪設置；作為固定隔斷穩定性更高，不易出現如防火卷簾下由于堆放物體導致無法下降這類非系統問題帶來的故障。

3.3.2 加強防火封堵設置

在設計中一類綜合性商業高層建筑須滿足一級耐火能力，二類綜合商業高層建筑及建筑裙房須滿足二級耐火能力。與此同時，綜合性商業建筑高層地下室必須具備一級耐火等級[7]。要滿足這樣嚴格的耐火等級要求，必須加強建筑防火構造設計，其中防火封堵是防止火災蔓延到起火源相鄰區域的重要措施之一。防火封堵可以封堵建筑內各種貫穿物，如電纜井、風管、豎井等穿過墻（倉）壁、樓（甲）板時形成的各種開口，以免火勢通過這些開口及縫隙蔓延[8]。因此，做好各方位的防火封堵不僅給人員的疏散爭取了時間，還為消防隊員的滅火和救援活動提供了有利條件。

3.3.3 減少煙氣對安全疏散的影響

火災產生的煙氣不僅會對人員生理上造成極大的傷害，而且也會對人員心理造成恐懼感。為了提高建筑安全疏散能力，必須緊緊抓住“防、排”兩種手段。在工程實踐中，需根據實際條件的不同，選擇不同的防排煙模式，提高運行性能。首先，從優化防煙系統設計入手，有效地控制煙氣擴散。在設計中不僅要按規范設置防排煙措施，還要根據建筑特性進行性能化設計，避免人員密集區和重要疏散通道里有煙氣滲透。其次，合理設計排煙系統，優先考慮自然排煙，細化排煙窗的位置，發生火災時確保氣流很順暢地將煙氣帶出建筑內部，同時需避免其在迎風狀態下造成煙氣回流。在設計中可加入感應式排煙窗，提高排煙通風的實效性。對于地下室、無窗的大空間等空氣流通條件較差、相對密閉的部分，可適當增加機械式防排煙模式，提升防排煙整體效能。最后，要科學劃分防煙分區，每個防煙分區的面積一般不超過500㎡，而且防煙分區不應跨防火分區。對于一些重要的、大型綜合性商業建筑，為保證建筑物內的所有人員在發生火災時能安全疏散，需要設置專門的避難間。

4 結語

文章結合大量調研和分析，總結了導致綜合性商業建筑疏散難度大的幾種因素。結合實際，融合設計規范要求，從人的行為心理特征、預警和疏散系統、防火構造設計這三方面提出了提高安全疏散效率的方法與對策。

如今，大型商業建筑豐富了人們的日常生活，建筑體量越來越大，業態越來越豐富，但存在的消防危險因素也越來越多。根據商業建筑火災的特點，在設計上結合心理學充分考慮人的行為特性，優化最合理的疏散路線，采用先進的消防設備才是今后提高商業建筑安全疏散能力的重要途徑。