地下建筑消防安全疏散設計問題及措施研究

謝熙　李靜慧

摘要：消防安全疏散是地下建筑施工設計的重要組成部分，需要對這方面工作進行深入研究。本文將地下建筑消防安全疏散設計作為研究對象，闡述其難點，分析現存問題，從優化平面布局、劃分防火分區、增設疏散通道等方面，提出系統性解決現存問題的有效措施，旨在為更多地下建筑施工設計單位提供技術指導，為企業生產、居民生活提供安全保障。

關鍵詞：地下建筑；消防安全；疏散設計

引言

開發地下空間資源是城市未來發展的主要方向，進行安全疏散設計是地下建筑運行的基礎，需要做好地下建筑的安全疏散設計工作，推動城市健康發展。本文結合具體工程案例，從實踐應用角度，多維度分析地下建筑消防安全疏散設計，確保地下空間資源得到科學利用。

一、地下建筑消防安全疏散難點

相比于地上建筑，地下建筑存在以下兩個消防安全疏散難點。

（一）斷電風險

如果地下空間發生火災，有較大概率會發生斷電現象，導致還沒有撤離的大量人員無法及時找到疏散道路，容易造成嚴重的人員安全傷亡事故。在斷電后，電力資源無法供應給地下建筑，導致后續消防救援難度偏大，被困人員獲救概率不高。

（二）堆積物品數量偏多

許多地下建筑功能為停車場或超市商場，超市商場性質的地下建筑會存儲大量用于銷售的貨物。這些貨物自身燃點偏低，如果接觸到明火，火勢會在短時間內快速蔓延，增加消防安全疏散難度。部分貨物在燃燒過程中會生成大量煙氣，人員正常呼吸受到影響，運動機能下降，導致地下建筑人員疏散速度減慢，增加了人員傷亡概率[1]。

二、地下建筑消防安全疏散設計現存問題

某商業住宅綜合體，總建筑面積為80000m2，擁有兩棟28層住宅，地下1層面積為13000m2的大型綜合超市，經營生鮮食品、服裝、家電等商品；地下2層為面積16500m2的車庫。地上1層也屬于大型綜合超市的一部分，面積為4900m2。對于該商業住宅綜合體，地下建筑消防安全疏散設計方面存在平面布局有待優化、防火分區劃分不合理、疏散通道數量偏少等問題。

（一）平面布局有待優化

在地下建筑消防安全疏散原設計方案中，平面布局存在較多問題，需要對相關設計內容進行合理優化。例如，在消防安全疏散中發揮重要功能的疏散樓梯，在原設計方案中以普通移動樓梯代替，不符合地下建筑的消防安全需求。非大型綜合超市工作人員的客戶在進入地下建筑后，不能準確判斷自身所處位置，難以有效確認出入口，進行消防安全疏散作業時，需要更長的時間判斷方向、分辨位置，給疏散效果造成一定影響。戶外救援無法在短時間內快速抵達火災現場，救助沒有成功疏散的人員，需要對原設計的消防通道內容進行優化。需要注意的是，因為地上1層與地下1層均為大型綜合超市的管理范圍，在原設計中僅設置一個地下1層出入口，同時擔負出口、入口任務，人員從地下建筑向戶外疏散的條件被限制，嚴重影響地下建筑消防安全疏散效果[2]。

（二）防火分區劃分不合理

防火分區劃分不合理在一定程度上影響地下建筑的消防安全疏散。雖然防火分區面積符合建設標準，但是數量相對較少，在面對火災時，不能為滯留人員提供安全保障。本文研究的地下建筑性質為大型綜合超市，易燃物品相對較多，擁有較高的防火分區設計標準，需要通過設計合適的分隔設備，阻斷火源移動，為人員疏散提供足夠時間。在原本設計方案中，將防火卷簾作為分隔設備使用，忽略不同防火分區的位置、區域對于防火的需求。雖然可以為人員爭取一定的疏散時間，但是卻無法有效阻止火源移動，威脅人員的人身安全，影響防火分區的正常使用功能。

（三）疏散通道數量偏少

在該商業住宅綜合體的大型綜合超市設計之初，僅從大型綜合超市的運營功能角度設計疏散通道，導致疏散通道數量偏少，不能達到預期的消防安全疏散需求。除此之外，還存在通道間距不合理的問題。借助BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術，設計疏散通道的三維立體模型，同時模擬在火災發生時，停留在大型綜合超市內的人員疏散情況。通過模擬結果，可以確認大量的人員無法在安全時間內快速疏散。如果增加人員移動速度，則會在疏散通道發生擁擠情況，在現實中可能發生踩踏安全事件，增加人員傷亡風險。第一，通道間距與寬度設計不合理，在短時間內有序疏散人員難度偏高；第二，通道數量偏少，無論人員在大型綜合超市哪個位置，都需要移動到2個安全疏散通道進行撤離。距離近的人員可以在較短時間內離開地下建筑。距離偏遠的人員，在實際疏散過程中，需要跨越大量的障礙物與火源，很難達到預期的安全疏散效果。在電力資源中斷情況下，地下建筑沒有照明條件，在恐慌與火災的雙重影響下，人員可能會發生無秩序移動，增加人員傷亡風險[3]。

三、地下建筑消防安全疏散設計問題的解決措施

為實現該商業住宅綜合體安全使用目標，需要根據地下建筑消防安全疏散設計現存的問題，設計相匹配的解決措施，如圖1。通過優化平面布局、劃分防火分區、增設疏散通道等方式，優化地下建筑消防安全疏散設計內容，合理規避嚴重的人員傷亡事故，保障該商業住宅綜合體正常運行。

（一）優化平面布局

在地下建筑消防安全疏散設計中，需要以簡潔作為平面布局的優化方向，避免出現數量過多的迂回設計內容，確保地下空間的整體性，保證工作人員與客戶可以及時確認方向、疏散通道位置，在最短時間內離開地下建筑。第一，根據地下建筑防火條例，設計相應的疏散樓梯。疏散樓梯與防火出口是保障地下建筑防火安全的基礎構筑物。設計單位在優化平面布局時，可以根據《消防法》相關規定，在合適位置設計疏散樓梯，禁止大型綜合超市在后續經營中，占用、阻塞疏散樓梯。設計單位需要考慮通路系統設計的合理性，盡可能將商鋪設計在通路兩側，適當設計用于分散人流的疏散通道。同時，在路口位置設計功能節點，創造相應的集散空間，引導客人快速找到防火出口。在設計大型綜合超市的主要過道時，可以通過裝飾裝修，引導客人辨別方向，降低地下建筑消防安全疏散難度。第二，保證平面布局與周邊環境擁有良好協調性。設計單位需要做好大型綜合超市商鋪、疏散樓梯、防火出口等位置設計，確認通風口與排氣口的位置和在不同位置火災的蔓延距離，在合適位置設計消防通道，布設相應的綠植，減緩火災移動速度。設計單位還需要確認商業住宅綜合體周邊區域，為大型綜合超市提供足夠面積的出入口預留區域，采取出入口分離設計，降低單個出入口的安全疏散壓力，以便開展更便捷的火災救援工作[4]。考慮到大型綜合超市面積相對較大，在平面布局優化方面，還需要設置消防出入口，提高工作人員與客戶的安全疏散速度。

（二）劃分防火分區

在地下建筑防火分區設計規范中，需要安裝用于前期火災防控的自動滅火系統，并安裝配套的自動報警系統，可以根據濃煙、火光等指標變化進行報警。在防火分區裝飾裝修時，也需要使用具有難燃或不燃性質的裝飾裝修材料。在本商業住宅綜合體的地下建筑中，最大防火分區面積不得超過2000m2。即便是設置自動滅火系統+自動報警系統的組合系統，也不能提高最大防火分區的面積?？梢愿鶕詣訙缁鹣到y+自動報警系統的功能覆蓋范圍，劃分地下一層的防火分區。以最大防火分區2000m2的設計指標，劃分5個防火分區。地下一層的大型綜合超市擁有用于存儲各類貨物的倉儲空間，會存儲較多閃點≥60℃的液體與可燃固體，可以將本商業住宅綜合體地下建筑的倉儲空間火災危險性劃分為丙二類，需要在倉儲空間內設置3個防火分區，每個防火分區面積保持在500m2-600m2之間。對于大型綜合超市的機械設備用房，設置500m2的防火分區。對于地上1層，其擁有完整的自動滅火系統+自動報警系統，可以作為單獨的防火分區使用，但是根據自動扶梯的連接位置，設置用于阻擋火災的防火卷簾[5]。

在設計防火分區時，可以發現大型綜合超市自身需要足夠的空間資源，向眾多客戶提供商業服務，這和防火分區的防火分隔功能存在一定的設計矛盾。設計單位對該問題進行綜合后，決定在防火墻+防火卷簾基礎上，增加分隔水幕，更新防火分區的分隔設施。同時，分隔設施安裝位置需要結合購物貨架，保障空間資源的有效利用。如果選擇防火卷簾作為防火分區的主要分隔設施，在防火分隔區域寬度≤30m時，需要以10m作為防火卷簾最大寬度設計標準；在防火分隔區域寬度＞30m時，需要根據1/3的防火分隔區域寬度設計防火卷簾寬度，最大寬度不得超過20m[6]。如果鄰近的防火分區具有疏散寬度共享的情況，需要選擇防火門作為防火分區的分隔設施，防火門的開啟方向要以疏散寬度共享方向為標準。

（三）增設疏散通道

在增設安全疏散通道時，需要細化通道間距、通道數量、通道寬度、逃生路線等內容。第一，通道間距。設計單位需要根據地下建筑可能存在的可燃物大小、數量等，確認通道間距數據。在本文參考的商業住宅綜合體地下建筑中，可以將原本的豎直入口調整為橫直入口，讓工作人員、客戶穿過階梯進入作為安全疏散平臺的廣場，再以橫向方式進入地下1層與地下2層。相比于以往設計模式中的豎向疏散通道，橫向疏散通道可以快速疏散人群，在短時間內快速離開地下建筑。在設計安全疏散通道時，需要根據商業住宅綜合體地下建筑的入口，設置足夠大小的安全疏散平臺，避免出現人群疏散阻塞情況。第二，通道數量。根據本商業住宅綜合體地下建筑設計標準，需要以2個安全疏散通道作為最低數量標準。如果安全疏散通道與防火分區鄰近，可以考慮將防火分區的防火門進行功能延伸，將防火門轉化為安全出口，增加地下建筑安全疏散效果。如果是擁有地下3層結構的地下建筑，還需要額外增設防煙樓梯間，避免煙氣進入安全疏散通道，影響人員正常疏散。對于出口、入口等人流量較大的位置，需要優先設計安全疏散通道。第三，通道寬度。對于安全疏散通道的寬度，需要根據商業住宅綜合體地下建筑允許的最大密度條件與消防分區設計標準綜合考慮，從源頭規避人群疏散踩踏情況。例如，地下建筑室內地面和戶外地面之間存在小于10m的高度差，要同時容納100人進行安全疏散為標準，設置0.75m的安全疏散通道寬度。如果需要同時容納超過100人進行安全疏散，需要將安全疏散通道寬度提升至1m，同時增加臺階寬度，避免出現踩踏安全事故[7]。設計單位可以根據商業住宅綜合體地下建筑各個樓層的功能空間面積、客戶數量，確認各個樓層最大安全疏散人數標準，對安全疏散通道寬度、臺階寬度做精準調整。第四，逃生路線。在本商業住宅綜合體地下建筑中，所有燈光均由電力系統統一供應，沒有嚴格劃分日常照明與應急照明的系統功能。在安全疏散過程中，可能會發生應急照明系統無法保持正常工作狀態的情況。建議在地下建筑消防安全疏散設計中，在保證日常照明系統的基礎上，增設應急照明電源，設置消防指示牌，保證工作人員、客戶可以順利抵達疏散通道，根據消防指示離開地下建筑，順利抵達戶外[8]。

結語

在設計地下建筑消防安全疏散時，需要詳細分析地下建筑性質、消防安全標準，設計一套完善的消防安全疏散設計方案，并根據地下建筑實際情況，對部分細節內容做合理優化，科學提升地下建筑的消防安全水平。

參考文獻

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[5]余玨，鄭進龍.中庭式地下車站消防疏散及防排煙設計分析[J].制冷，2022，41（01）：64-68.

[6]周林.地下車站建筑防火和疏散問題的相關規范規定與實際情況探討[J].工程技術研究，2022，7（04）：152-154.

[7]侯萌萌.基于疏散行為的地下商業建筑優化設計研究[J].智能城市，2021，7（08）：56-57.

[8]郭桃明，曹宇齊.地鐵消防疏散問題思考與研究[J].現代城市軌道交通，2021（09）：58-62.

作者簡介：謝熙（1990- ），女，漢族，廣西梧州人，本科，工程師，研究方向：建筑設計。

通訊作者：李靜慧（1991- ），女，漢族，廣西平南人，本科，工程師，研究方向：建筑設計。