商業有頂步行街的消防量化設計探析
——以平陽縣鰲江鎮銀泰城項目為例

蔣君標

1 項目概述

1.1 工程概況

鰲江銀泰城項目位于浙江省溫州市平陽縣鰲江鎮，總建筑面積182 169 m2，其中地上建筑面積為128 933 m2，地下建筑面積為53 236 m2。

項目地上分為A ～E 共5 棟樓，其中E 樓為24 層的一類高層綜合樓，建筑高度為99.85 m，耐火等級為一級；其他4 棟樓均為高度小于24 m 的多層商業建筑，耐火等級為二級。

1.2 建筑防火設計

1.2.1 總平面設計

該項目西面在火車站大道上設置3個消防車出入口，南面的規劃道路上設置有1 個消防車出入口，室外商業街和室內有頂步行街均設置了貫通的消防車道，消防車道的凈高和凈寬均不小于4 m，室內有頂步行街的兩端出入口設置可開啟的門。E 樓的消防車登高操作場地設置在E 樓西側和南側的城市道路上，其總長度大于E 樓長邊的長度，寬度為15 m，距離建筑5 m。消防控制室位于A 樓1 層，通過疏散走道直接通向室外。

1.2.2 防火分區和安全疏散

A ～D 樓每個防火分區的建筑面積控制在5 000 m2以內，E 樓每個防火分區的建筑面積控制在2 000 m2以內，地下室每個防火分區滿足現有規范要求，兒童游樂場設置獨立的防火分區。室外敞開走廊不計入防火分區面積及疏散人數，室內有頂步行街不計入防火分區，但計入人員疏散寬度。有頂步行街2 ～4層的人員就近通過樓梯間疏散。

1.2.3 消防給水系統

本項目的各單體（含A 樓商業步行街及地下室）均設置室內消火栓系統和自噴系統，大空間設置智能型自動掃描射水高空水炮滅火系統，所有裝備均為一用一備。

1.2.4 火災自動報警系統

本項目消防設備用電最高為一級負荷，所有消防設備采用物業專變供電，外部電源為10 kV 雙電源，滿足負荷等級要求。所有消防用電設備均采用2 路專用線路在末端配電箱自動切換，室內有頂步行街采用集中供電、集中控制的疏散照明系統。火災自動報警系統按一級保護對象設計，在1 層設消防控制室，采用集中火災報警系統。

1.2.5 防排煙系統

有頂步行街利用消防車入口以及各樓層直接對外出入口自然補風，1 層步行街與室外連接的安全通道設置機械加壓送風系統，送風量按大于30 m3/h 計算。2 ～4 層從步行街通向疏散樓梯大于20 m 的內走道，設置了機械排煙系統和相應的補風系統。地下車庫與地下商業之間連接的防煙前室，門洞風速取0.7 m/s。因建筑條件限制，地下與地上的樓梯間共用機械加壓送風系統，送風口采用常閉多葉送風口，有效控制地上與地下的風口開啟狀態。

2 建筑防火設計問題

本項目A 樓為商業綜合體，地上共4層，屋面板高度為21.9 m，玻璃頂棚高度為23.85 m。A 樓內部設有1 條室內商業街，商業街兩側布置各類商業店鋪，將室內步行街與周邊建筑有機結合在一起，形成包含百貨、餐飲、娛樂等功能于一體的大型商業綜合體。作為近年來產生的一種新型商業建筑形式，其具有一定的獨特性，如建筑功能復雜、空間關系多樣等，現行消防規范不能完全覆蓋此類建筑的消防設計。其存在的消防設計難點主要有以下兩個方面。

（1）本項目A 樓如果完全按照現有消防規范的要求進行設計，采用商業建筑結合內部中庭的建筑形式，那么需要在商業步行街內設置大量的防火墻、防火門和防火卷簾等防火構造，影響本項目正常的商業運營功能，難以實現較好的采光需求以及良好的空間效果。如果不劃分防火分區，那么就需要采取相應的消防技術措施，以確保室內商業步行街的安全。

（2）本項目室內商業區有3 部疏散樓梯，均不能在1 層直接通向室外，其中1 部樓梯的出口通過通道向室外疏散，另外2 部通向室內步行街，經由步行街通往室外。室外商業街兩側2 ～3 層的店鋪直接向室外的敞開走廊疏散，此室外敞開走廊不計入商業店鋪的防火分區中，敞開走廊上的人員不計入消防疏散寬度的計算。2 ～3 層的防火分區如圖1所示。

圖1 2 ～3 層防火分區（來源：作者自繪）

3 室內步行街火災危險性量化分析

3.1 建筑特點

隨著我國經濟的快速發展，生活休閑與生活購物相結合的“一站式購物體驗”成為一種新的購物理念。在國內商業建筑項目經歷了單店模式、組合店模式之后，各種類型的商業建筑，如Shopping Mall、商業街以及購物中心等大型綜合性商業建筑項目如雨后春筍般涌現出來，城市綜合體作為商業業態演進的一種新模式，迅速成為城市區域商業中心新建的選擇。以萬達廣場為代表的大型綜合性商業建筑與以往的其他商業建筑相比，具有以下幾個鮮明的特點。

第一，建筑體量大。大型商業綜合性建筑的建筑面積通常有幾萬平米，甚至十幾萬平米，單層建筑面積通常上萬平米。本項目的總建筑面積就已經達到了18 萬m2以上，其中A 樓的建筑面積達到7 萬m2。第二，建筑功能復雜。該類建筑使用功能涵蓋購物、休閑、娛樂、餐飲及商務等各個方面。第三，人流、物流以及商品集中。在商業運行過程中，要達到人流與物流通暢、交通與疏散結合等基本要求。大型綜合性商業建筑在營業高峰時期，有可能同時容納數萬人，商品種類繁多，貨柜密集，商品價值高，火災荷載大，人員密集與安全疏散的矛盾突出。第四，建筑形式復雜。大型綜合性商業建筑通過室內步行街將各種功能用途的部分連接在一起，并通過中庭上下貫通。室內步行街形式多樣，中庭開口形狀往往不規則，上下層之間也不完全相同。

3.2 火災荷載

火災荷載是計算建筑物室內容納可燃物數量多少的一個參考數據，也是研究火災初期階段性狀的重要要素。在建筑物發生火災時，荷載決定了火災規模的大小、燃燒持續時間的長短和室內溫度的變化情況。建筑物內火災荷載越大，火災的危險性和危害性越大，越需要采取更多的防火措施。

火災荷載的計算公式為：

式中，∑Qi代表建筑物內火災荷載，kJ；Gi代表各種可燃物的質量，kg；Hi代表可燃物單位發熱量，kJ/kg。

本項目的業態和商業形式較多，各種類型的餐飲場所均設置在步行街兩側。相同業態有不同的經營特點，營業的時間段也有所不同，店鋪內部可燃物分布情況、材料特點及火災荷載區別也很大。不同的商業業態特點如下。

（1）高端店內的可燃物主要為經營使用的商品、家具、柜臺及裝修材料等，經營種類的不同，導致店鋪內的火災載荷也有著很大區別。例如，珠寶店一類的商鋪火災載荷很小，而書店、玩具店之類的商鋪火災載荷較大。對于有些類型的商店，其火災荷載主要來自經營的商品本身；有些商鋪火災載荷可能主要來自陳列商品的可燃家具或柜臺，而商品本身的火災載荷較小。

（2）主力店的營業面積一般超過800 m2，主要經營的種類包括百貨、家電和餐飲等。由于營業面積大，可燃商品數量多，火災的載荷較大，用電設備多，與高端店相比，其店內各品牌商鋪之間只有通道和簡易隔斷進行分隔，如果發生火災，那么火勢會快速在商鋪之間蔓延。本項目內主要包含各類餐廳和咖啡店等店鋪，餐飲店的面積一般要大于服飾店，其火災荷載主要為餐桌、桌布、油脂及室內的裝修材料。餐飲店的營業形式不同，火災荷載也有較大差異。

（3）電影院的裝修條件通常比較好，火災荷載主要為座椅、地毯、幕布，以及前廳的裝修、家具、座椅、沙發、商品等[1]。

（4）兒童游樂場位于建筑3 層，可燃物主要為塑料、木質、纖維游樂設施（海洋球、蹦床等）以及毛絨玩具等。部分游樂設施如充氣墊等采用易燃或可燃材料制成，因此火災荷載大，且發生火災后容易迅速蔓延。

3.3 火災荷載密度

火災荷載密度是指單位建筑面積上的火災荷載，火災荷載密度越高火災危害越大，不同建筑用途和特征的火災荷載密度已編入有關標準或設計指南中。根據不同地區各類商業步行街內高端店鋪的火災荷載調查結果，結合本項目建筑內各使用功能的特點和可燃物分布情況，不同場所的火災荷載密度如表1所示。

表1 不同場所的火災荷載密度

火災荷載密度的計算公式為：災時，整個消防疏散系統能夠為建筑內人員提供足夠的疏散時間，以便人員能夠到達安全區域，疏散過程中不應受到各類火災危害。

（2）減少財產損失。通過合理的防火分隔，借助自動滅火和防排煙設施有效控制火災蔓延，盡量減少財產損失。

（3）為消防救援提供有利條件。通過合理設置消防車道、消防救援場地以及消防救援口，為消防隊員的滅火救援創造有利條件。

5 消防設計的優化方案

針對本項目存在的防火設計問題，結合建筑的使用功能、結構形式和建筑高度等具體情況，提出以下防火設計的優化調整方案。

式中，q為火災荷載密度，kJ/m2；∑Qi代表建筑物內火災荷載，kJ；Gi代表各種可燃物的質量，kg；Hi代表可燃物單位發熱量，kj/kg；A代表建筑面積，單位為m2。

4 消防安全目標

根據本項目建筑功能的使用情況、平面及空間布局特點，針對本項目消防設計存在的問題，項目防火設計至少應能達到以下消防安全目標。

（1）確保人員安全。建筑物發生火

5.1 防火分隔及可燃物限制

室內步行街的長度為179 m，只能作為消防疏散使用，內部不布置任何可燃物，地面、頂棚及墻面的裝修材料均采用不燃材料。步行街兩側房間的距離不小于10 m，且大部分在12 m 以上；兩側商業單獨劃分防火分區，毗鄰店鋪之間采用耐火極限不低于2 h 的不燃墻體分隔[2-5]。兩側店鋪采用鋼化玻璃加閉式噴頭保護的方式與步行街進行防火分隔，并符合下列要求：鋼化玻璃的厚度宜為12 mm，可開啟鋼化玻璃門的厚度宜為10 ～12 mm，高度不宜大于4 m，并設置獨立的噴淋系統對玻璃進行火災保護。

室內步行街與各場所使用防火墻和甲級防火門分隔，局部不作為疏散使用的連通口部位，設置寬度不大于9 m 的特級防火卷簾分隔。而兩側建筑面積超過300 m2的店鋪以及步行街北端兩側距離小于12 m 的店鋪，除使用獨立的噴淋系統對玻璃進行火災保護，還要設計1道防火卷簾與室內步行街分隔。

5.2 安全疏散

室內步行街按商業營業廳要求計算疏散人數，建筑每層疏散樓梯的總寬度大于規范要求的疏散總寬度。地上2 層及以上樓層的回廊、連廊部分人員通過疏散樓梯疏散；部分疏散樓梯在1 層利用室內步行街向室外疏散，且疏散樓梯梯段門至室內步行街的距離不超過21 m。商業部分疏散樓梯在1 層向室外疏散時，通過1 個疏散走道通向室外，所有進入疏散走道的門都設置防火隔間，疏散走道長度不超過30 m。

6#樓梯在1 層通向有頂步行街的疏散走道經過1 個電梯廳，該電梯廳的電梯門耐火極限不低于1 h。A樓A-U～A-Z4軸與A-16 ～A-22 軸相較區域的走道及走道兩側店鋪設置在1 個防火分區內，按1 個大店鋪設計疏散，再沿室內有頂步行街一側設置防火卷簾。整個區域設有兩個出口，1 個直接通向室外，另1 個通過防火隔間向樓梯間疏散，然后再通向室外的疏散走道。

5.3 消防給水與滅火設施

在步行街的中庭區域內設置大空間自動掃描定位噴水滅火系統，消防水池容量應大于室內消火栓、自動噴水滅火系統、保護玻璃的自動噴水系統以及消防水炮的總用水量之和。

5.4 防排煙設施

室內步行街頂部設置自然排煙窗的總計算面積為1 611 m2，開窗面積占步行街面積的比例不小于25%。室內步行街首層地面及各層連廊利用步行街自然排煙窗排煙，屋頂可開啟天窗，開啟角度大于70°。火災狀態下，自然排煙天窗在60 s 內全部開啟，包括自動啟動、遠程啟動、現場手動啟動和熔斷等方式。

5.5 其他措施

圍繞A樓設置了室外環形消防車道，消防車道的凈高和凈寬均不小于4 m，緊急情況下消防車可進入室內步行街內；室內有頂步行街的兩端出入口設置可開啟的門，高寬均為4.5 m；屋頂承重構件的耐火極限不低于1.50 h。室內步行街（含兩端樓板和屋頂）各層開口上下對應并均勻布置；室內步行街2 ～4 層的連廊寬度均不大于6 m，每層開洞口尺寸局部距離小于8 m，但各層樓板每層開口總面積不小于首層步行街地面面積的40%。

6 結語

本項目為商業綜合體，各建筑之間設計有室外步行街連通，且A 樓內部設有1條長度為179 m 的室內商業街。由于建筑形式的特殊性，存在較多的消防設計難點，可通過本文的消防設計優化方案予以解決。除設計外還應注意以下內容。

第一，用不燃材料與周圍區域分隔。

第二，應每日巡視各部位的消防設施是否完整、疏散指示標志是否完好以及疏散通道是否暢通。

第三，盡量避免在有頂商業街區域舉行展覽、演出等活動，平時積極演練各應急預案，保證消防設備器材的完備和正常運行。

第四，定期對建筑內的工作人員進行消防安全培訓和滅火、疏散演習。

第五，消防控制室應安排專人24 h輪流值守，每班不得少于2 人，并應有工作情況記錄。

第六，物業管理部門應與各入駐商戶簽訂防火安全責任書，明確各自的防火職責并接受物業管理部門的監督。