某大型建材家居商場消防設計探析

黃玲平

(翰林(福建)勘察設計有限公司 福建福州 350001)

0 引言

在信息化高速發展時代，各個領域的消費市場都已經發生了翻天覆地變化，尤其是80后、90后人群引領新的消費趨勢，開創市場發展的新方向，家居經銷市場也呈現了新的特點，出現了超市這種一站式購物方式，即大空間的建材家居商場。福建某地建材家居廣場項目，就是其中一個大型的綜合性建材家居商場，體量大、人員密集、人員不確定因素高等，因此消防設計是該項目的難點。該項目于2012年設計，2013年竣工開業，因此設計依據主要為2012年執行的相關規范，本文擬其結合現行消防規范進行分析，探討消防設計新舊規范在福建地區的相關爭議問題及解決思路。

1 項目概況

該家居廣場沿街面寬150 m，進深112 m，地上部分總計20層，地上一層到地上五層及地下一層主樓投影范圍內均為建材家居賣場(圖1)。地下一層層高5 m，地上一到四層層高均為5.2 m，五層層高6.2 m，六層屋面標高為27 m。如圖2建材家居廣場總平圖所示，在東西兩側中部，貼臨外墻布置了兩棟對稱的6～26層的辦公樓。各層層高均為4.79 m，總建筑高度為99.15 m，為一類公共建筑。

圖1 建材家居廣場透視圖

圖2 建材家居廣場總平圖

該項目商場部分設有3個中庭，面積分別為699 m2、294m2、294 m2。沿中庭四周設有可自行關閉的防火卷簾及機械排煙。該棟建筑共設20部防煙樓梯(剪刀梯)，除中央4部疏散梯外，其余均沿外墻設置，均可采用自然通風方式排煙，且在一層部分設有直通室外的出入口。

該項目建筑物地上部分每層共分為4+3個防火分區，其中3個為中庭獨立分區，各防火分區均用防火墻及復合防火卷簾分隔，每個分區面積均不超過4000 m2(設有噴淋系統)。

地下一層商場部分共分12個防火分區，其中8個分區為商場營業部分，4個為丙類倉庫。每個商場所在的防火分區面積不超過2000 m2，每個倉庫所在的防火分區面積不超過600 m2(均設有噴淋系統)。

2 消防設計原則

2.1 疏散寬度

該項目商場部分各層應設疏散寬度=營業廳面積(m2)×面積折算系數×百人寬度指標(m)×人數換算系數(人/m2)，對公式中的面積折算系數及人數換算系數的取值原則分析如下。

該項目地上一到五層建材商場部分的建筑高度為H=27m，建筑高度超過24m，屬于高層建筑。在《高層民用建筑設計防火規范》(GB 50045-95)(以下簡稱《高規》)中，并未對商場部分疏散的各項系數取值做詳細規定。但是，在《建筑設計防火規范》GB 50016-2006(以下簡稱《建規》)中對于四層以下(屬于多層建筑部分)以及四層以上(屬于高層建筑部分)的疏散各項系數取值均做了詳細規定。因此，該項目商場營業廳的建筑面積折算值及疏散人數換算系數按《建規》執行。

(1)面積折算系數

根據《建規》第5.3.17.5條，商場等營業性場所的面積折算系數，取地上部分為0.5～0.7系數，地下部分為0.7系數。

(2)人數換算系數

人數換算系數根據表1取值。

表1 商店營業廳內的疏散人數換算系數(人/m2)[2]

(3)百人寬度指標

百人疏散的凈寬度需結合《高規》和《建規》的下述條文進行分析：

在《高規》中，每百人寬度不小于1m疏散樓梯間及其前室的門的凈寬；首層疏散外門的總凈寬度每百人寬度不小于1m(按人數最多的一層計算)；在《建規》中，按表2規定取值。

表2 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(m)[2]

《建規》條文闡明：營業性場所各層實際使用功能，針對群體的差異等導致火災時的疏散人數不盡相同。關于使用疏散樓梯的人數界定，不可簡單籠統地按整棟樓人數最多的樓層確定，除非這個樓層位于該棟樓的頂層。故，樓梯寬度應分層分段推導，各層樓梯總寬度應按具體所在樓層的上部中緊急疏散人數最多的那個樓層進行計算。

但在設計期間，國家現行標準《商店建筑設計規范》(JGJ 48-88)有關條文規定還不甚明確，導致出現多種計算方法，計算結果差異性較大。

最終對表2按以下原則采用：地上一二層，指本棟樓總層數只有一二層；地上三層，則指的是地上三層建筑物，以此類推。除非，表中樓層位置表達為：地上第一、二層，地上第三層等。該項目最終確認為各層均按每百人1m計算寬度[4]。

2020年3月出版的《建筑設計防火規范》實施指南，對這一問題做出了明確回復，解決了該項目設計過程遇到的規范使用的爭議問題。

2.2 防火分區

根據《高規》規定，建筑高度大于24 m營業廳、展覽廳等，當設置火災自動報警系統、火災自動噴水滅火系統以及內部裝修采用不燃燒或難燃燒材料裝修時，地上部分防火分區面積最大為4000 m2，地下部分防火分區面積最大為2000 m2。

而在《建規》條文解釋5.3.17.3中指出，商場營業廳的面積在參與疏散計算時，顧客極少甚至完全無需使用并進入的倉儲、設備、辦公管理等空間，采用了嚴格的防火分隔措施，確保在一定時間內火災不會相互蔓延、串通，可以不計入該建筑面積。

因此，在該項目地下一層防火分區的劃分中，沿建筑物周邊設置了多個倉庫，每個倉庫面積控制在1000m2以內，并規定儲存物品的火災危險性為丁類(難燃燒物品)。每個倉庫的疏散出口設置兩個，一個疏散門開向防煙樓梯間前室，另一個在沒有條件將疏散門開向疏散樓梯間的情況下允許開向商場。剩余的營業廳部分按地下不超過2000 m2、地上不超過4000 m2劃分防火分區。同時，商場部分和地上辦公部分，無論是防火分區還是防火疏散的設計，均是各自獨立分開，互不交叉。

2.3 疏散距離

根據《高規》第6.1.7條，高層建筑內的大空間活動場所，諸如觀眾廳、多功能廳、營業廳和閱覽空間等，其室內最不利疏散點至疏散口的直線距離應控制在30 m內，其他房間應控制在15 m內。該項目設有自動噴水滅火系統，疏散寬度為30×1.25=37.5 m[1]。

對該項目在設計遇到部分防火分區內局部位置疏散距離超過30m的問題，提出如下解決方案：利用防火墻上一個通向相鄰分區的防火門作為一個安全出口，該安全出口寬度不計入疏散寬度，僅為解決疏散距離問題。方案依據《建規》第5.3.12條及《高規》第6.1.12.1條規定，可以借用隔壁防火分區開在相鄰交接處防火分隔墻上的甲級防火門作為第二安全出口。但是，依據設計時期閩公消網〔2013〕67號文件規定，不允許兩個防火分區共用樓梯疏散，各個分區必須各自獨立設置兩部樓梯(剪刀梯僅算一部)。

因此，該項目商場部分每個防火分區，均設置了獨立的兩部直接對外的疏散樓梯，局部地方疏散距離超出的，采用開往相鄰防火分區的甲級防火門來解決。

3 項目設計

3.1 疏散寬度設計

該項目地下一層總面積(不含人防設計部分)16 143 m2，其中商業建筑面積15 997 m2。應設疏散寬度=營業廳面積×面積折算系數×百人寬度指標×人數換算系數=S×0.7×1/100×0.85=0.005 95×S。經驗證，每個防火分區的疏散寬度均能滿足要求，且地下一層商場每個防火分區面積不超2000 m2。具體計算如表3所示。

表3 防火分區設計寬度計算表(-1F)

以地下一層為例，計算應設疏散寬度。地下一層(-1F)總面積(不含人防部分)16 143 m2，其中商業建筑面積15 997 m2(營業廳面積13 011 m2，倉庫面積2986 m2)，地下一層通往地下二層辦公(交通筒)面積146 m2(倉庫面積和地下一層通往地下二層車庫的交通筒不計入營業廳面積)。由于地下一層倉庫儲存物品的火災危險性分類為丁類主要存放五金配件、衛生潔具等常溫下不燃燒物質。地下一層面積折算系數取0.7，地面各層取0.5；地下一層百人疏散寬度按0.75。故，地下一層應設疏散寬度=13011×0.7×0.75/100×0.85=58.06 m，圖紙中設計寬度為60.0 m，大于58.06 m。復核各個防火分區的疏散寬度及距離均能滿足要求，如表4所示。

表4 各層防火分區總的疏散寬度設計

因該建筑物體量大，無法做到所有疏散樓梯均靠外墻布置，以利于樓梯在一樓直通室外安全出口。為滿足疏散距離在規范允許范圍內，在建筑物中央位置設置了4部防煙樓梯間(兩部剪刀樓梯)。在一樓位置，該樓梯走道及連接室內外走道部分，用耐火極限不小于3 h的防火卷簾和防火墻，隔出一條類似避難走道的安全空間，作為該樓梯直通室外的安全出口。

該避難走道在前期審查討論時寬度存在不同意見，中間兩部剪刀梯(合計6 m寬)的出口通過一個走道(避難走道寬度為3.5 m寬)疏散不合理，存在人員疏散時的堵塞隱患。經市場調查，認為該項目為建材超市，區別于傳統意義上的百貨商場，相對人流量少，人員密度和日常消費品超市的人員密度差別比較大，根據人流實際特點，3.5 m寬度能滿足實際疏散要求[4]。

綜上，該建筑自地下一層至地上五層設計的疏散寬度均大于、等于60 m，實際按疏散公式計算出的疏散寬度分別為：58.06 m(-1F)、59.69 m(1F)、59.72 m(2F)、56.16 m(3F)、43.76 m(4F)、43.76 m(5F)。

商場獨立使用的樓梯共設計了20部(10部雙拼剪刀梯)。經過方案比較，樓梯采用剪刀梯雙拼的形式以滿足疏散寬度要求，節省空間，在計算安全出口時僅算一個安全出口。剪刀梯各自分別獨立設置前室。每部樓梯加前室的長度為17.5 m，寬度為 6.4 m，面積基本控制在112 m2。故，平面設計圖中，各層樓梯總面積控制在1100 m2左右。

3.2 重大防火問題探討

在施工圖設計過程，對有爭議的幾個重大防火問題經過多方案綜合比較確定。

(1)中庭人員疏散問題

在前期設計時，考慮3個中庭各自劃分獨立防火分區。中庭四周采用耐火等級不小于3 h的特級防火卷簾并自動噴水滅火系統和機械排煙系統。但考慮在實際使用中，中庭經常舉辦各種宣傳、促銷活動，存在人員集聚情況，需考慮此種情況下人員在突發火災時的安全疏散，把3個中庭在地下一層納入周邊防火分區，并對地下一層商場重新劃分防火分區，各防火分區面積還是按不大于2000 m2控制。

(2)地下一層倉庫等級劃分及疏散問題

根據使用方要求，地下一層需設置部分倉庫，主要存放五金配件、衛生潔具等常溫下不燃燒的物品，倉庫儲存物品的火災危險性分類為丁類，設置自動滅火系統后，每個防火分區面積可達1000 m2。考慮到五金配件、衛生潔具等常溫下為不燃燒物品，但這些物品的外包裝多為紙質或木質，內部常填充減震防沖擊的泡沫等，這些材質屬于可燃物，故，重新定義地下一層倉庫為丙類，防火分區最大面積為600 m2。

同時，前期設計中考慮到倉庫的功能僅為儲藏，平時基本無人員長時間逗留，對地下一層沿建筑物周邊設置的倉庫，采用不設獨立的疏散樓梯方案；施工圖階段，考慮消防風險及實際使用人員的不確定性，調整為每個倉庫設獨立的一部疏散樓梯直通一樓室外，另一個出口開向商場[5]。綜上分析，對地下一層平面進行優化設計，增加16部樓梯(6部剪刀梯+4部普通梯)，樓梯全部通至一樓并開向室外。優化后的地上一層平面如圖3～圖4所示。

圖3 修改后地下一層平面圖(商業部分)(注:圖中陰影填充部分均為地下一層疏散樓梯)

圖4 修改后一層平面圖(注：圖中陰影填充部分均為地上一層疏散樓梯及避難走道，東西貫穿的短劃線處為實體防火墻)

(3)首層中部樓梯無法直通室外的問題

在建筑物中部因疏散距離超過規范要求，故設置兩部雙拼剪刀疏散樓梯，但該梯無法直接通向室外，在前期設計中，采用通過兩側設置防火卷簾分隔出一條類似避難走道直達室外安全空間。該做法在實際使用中，通過裝飾裝修，空間的割裂感不會那么突出；但考慮在實際使用中，防火卷簾的防煙效果并不理想，可靠性較差，應控制防火卷簾的設置長度。因此，施工圖設計時，在該走道兩側除了必要的連通走道位置采用防火卷簾外，其余部分全部采用防火墻分隔，且寬度不小于兩部樓梯的疊加。從修改后的平面圖中可以感受到，該避難走道(陰影部分加周邊實墻)基本將商場空間劃分為南北兩塊。在后期走訪中發現，在內部貫穿東西的避難走道附近，人流以該走道為界形成分水嶺，北部空間人流明顯少于南部空間人流。

最終設計的地上一、二層平面中，不含辦公部分的疏散樓梯共有36部，樓梯部分面積為1780 m2。地上一層疏散寬度為85 m，地上二層以上各層疏散寬度為60 m。

分析最終設計圖紙，為滿足原有規范規定的疏散要求，需要布置大量的疏散樓梯，特別是沿建筑物周邊外墻，損失了大量的沿街店面及展示面，導致本可營造較為濃郁的商業氛圍大打折扣，眾多外側的商家無法通過透明玻璃櫥窗墻等方式展示商品，形成各自獨特的商業形象，影響實際商業使用價值。

4 結語

該工程于2013竣工開業投入營業， 在開業兩年后的2015年6月出版了高低規合并版《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)以及在2018年4月又修訂出版《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)(2018版)，這兩本防火規范均在第5.5.21.7條，“商店的疏散人數應按每層營業廳的建筑面積乘以表5.5.21-2規定的人員密度計算。對于建材商店、家具和燈飾展示建筑，其人員密度可按表5.5.21-2規定值的30%確定。”中都明確了建材商店人員密度可按規定值30%取值。以上規定是基于建材商場中人員密度遠小于傳統的百貨商店市等場所，即使在高峰時刻，人員密度也不超過0.01人/m2[3]。

按修訂后的規范設計，以地上第四層為例，百人寬度是1.00m/百人，人員密度是0.30人/m2～0.42人/m2，第四層商業面積為14 586 m2，對之進行初步疏散寬度計算約為18.38 m(在實際應用時，還應核算每個分區的疏散距離與各個安全出口的疏散寬度等綜合確定)。據此可知，人員密度可以按30%折算的設計結果與原工程設計結果相差巨大，若按新規范設計的疏散寬度布置，該建材商場的有效空間使用率將大大提高，更有助于形成濃郁的商業氛圍，提高商業價值并節省工程造價。

設計防火規范是建筑消防安全領域具有指導性的國家標準，是通過調研、實驗以及借鑒國際有關規范標準等方法形成的具有科學性、強制性法律效力的消防設計、審核的標準依據。每一次防火規范內容的更新，都是根據相關科學理論結合諸多實踐的總結，對于實際設計工作具有十分重大的指導意義。實際生活中的建設工程項目是千變萬化的，每個建設工程項目的建設過程均涉及到無數個復雜的細節，通用的途徑不可能解決實際遇到的復雜問題。因此，作為設計人員在面對實際工作實踐中的問題時，既要準確理解并把握法律法規的根本原則，又要針對具體問題提出具有可操作性的具體解決措施，實事求是地解決實際問題，體現一個設計師的初心。