高層大型商業(yè)建筑防火與安全疏散設計
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摘要：本文首先論述了大型商業(yè)建筑火災特點，并結合中海海潤寧豐濱江項目實例，從防火分區(qū)設計、消防系統(tǒng)設計等方面重點對大型商業(yè)建筑防火與安全疏散設計進行簡要分析，最后提出了建筑防火設計和安全疏散設計方法，可供類似工程設計參考。
關鍵詞：商業(yè)建筑；防火設計；分區(qū)；安全疏散
1項目概況
本項目總用地面積為60716.00m2，總建筑面積為237464.98m2，其中計容建筑面積126610.64m2，不計容建筑面積110854.34m2，人防建筑面積17911.00m2。本項目地上共有14幢建筑，其中包含2幢3層多層商業(yè)樓，1幢4層高層商業(yè)樓，4幢22層高層住宅樓，3幢21層高層住宅樓，1幢1層公變配電房，1幢1層專變配電房，2幢門衛(wèi)；本項目地下共有1幢建筑，為全埋式地下2層汽車庫和商業(yè)。
2.1火煙蔓延迅速，影響范圍大
在大型商業(yè)綜合體中，商家為了更好的展示商品，在自己的門面中多采用立體布局，商品主要擺放和懸掛在墻壁和貨架上，這些服裝、絲綢、塑料和紙制品多為可燃物。這種立體的布局方式造成通風性良好，一旦失火，火借風勢，燃燒會愈發(fā)劇烈，火災會蔓延和擴展的更快，危險性非常之高。大型商業(yè)綜合體一般都配備自動扶梯，自動扶梯采取一通到頂?shù)脑O計，這些空間是極易發(fā)生火災的區(qū)域，雖然有防火措施，但與其它部位相比，失火概率仍然居高不下，一旦發(fā)生火災，這里就是火源和有害氣體最佳擴散途徑，勢必加速火勢的蔓延。
2.2疏散條件不利，人員疏散困難
大型商業(yè)建筑綜合體在發(fā)生火災時，火災所產(chǎn)生的煙氣會迅速蔓延，所影響的范圍也比較大，造成建筑內部的能見度比較低，導致人員的疏散路線受阻，加大疏散行動的難度。而火災燃燒中所產(chǎn)生的煙氣含有很多有毒氣體，這些有毒氣體對人員的生命安全所造成的威脅是非常大的，且在建筑內會不受控制的蔓延，縮短人員在建筑內的可用疏散時間，增強了疏散的難度。同時，大型商業(yè)建筑中的疏散樓梯在首層往往不能直通室外，這種情況的存在就導致商場難以為人員疏散提供安全通道，此時，再加上火災發(fā)生時人們的恐慌、亂跑等現(xiàn)象的存在，都進一步的擴大著安全疏散行動順利開展的難度。
2.3火場條件復雜，火災救援困難
大型商場面積大、樓層多、空間封閉，一旦各種易燃品發(fā)生火災，火情蔓延的速度是非常快的，這就增加了滅火的難度。而且大型商業(yè)建筑的消防設備多為自動噴淋系統(tǒng)，噴出的水量有限。
3.1防火分區(qū)設計
3.1.1高層住宅
①住宅地下防火分區(qū)：住宅地下一層自行車庫（無電動車）均小于1000m2，設自動噴水滅火系統(tǒng)；每個防火分區(qū)設有兩個安全出口，利用直通一層的防煙樓梯間。住宅地上每層為一個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)設有兩個安全出口。②安全疏散和安全出口：高層住宅部分為建筑高度大于54m的一類高層住宅建筑，每個單元設兩個獨立的防煙樓梯間（剪刀梯），疏散樓梯均通至屋面。高層住宅任一戶門至樓梯間安全出口的距離不超過20m，設剪刀梯的高層住宅任一戶門至樓梯間安全出口的距離不超過10m；一層及一層以上各層均設兩個安全出口。住宅部分疏散樓梯梯段凈寬不小于1.10m，樓梯平臺凈寬不小于1.20m，踏步寬度不小于0.26m，踏步高度不大于0.175m。高層住宅部分戶門開在合用前室內，戶門不超過三樘，戶門采用乙級防火門。物業(yè)經(jīng)營用房和物業(yè)管理用房設在一層，每個分隔單元的建筑面積均不超過300m2，同時每個分隔單元每層建筑面積也不超過200m2，故每個分隔單元一層設一個直通室外的安全出口，一層室內最遠點至安全出口的疏散距離不超過20m。分隔單元之間互不連通，隔墻為耐火極限不小于2h的防火隔墻。每棟住宅單體南側（或北側）均設置消防登高場地，高層住宅高度＞50m，登高場地長度要≥20m，寬度≥10m。且單體與消防登高場地相對應的范圍內，應設置直通室外的樓梯或者直通樓梯間的入口.辦公人員密度：根據(jù)《辦公建筑設計規(guī)范》JGJ67-2006第4.2.3條8款，普通辦公室的疏散人數(shù)按使用面積4m2/人計算。辦公場所的疏散人數(shù)按建筑面積9.3m2/人計算。疏散寬度指標根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014表5.5.21-1[1]，疏散人數(shù)每100人不小于1.00m計算疏散寬度的要求。由此計算每個分隔單元的疏散人數(shù)均小于100人，設計疏散門寬度1.50m滿足規(guī)范要求。
3.1.2地下車庫
①汽車疏散出口：住宅地下車庫共設兩個汽車疏散出口，d1和f1地塊的二個坡道均為7m寬的直線型雙車道汽車疏散坡道,一個汽車坡道位于d1地塊基地南側，另一個位于f1地塊基地南側。商業(yè)地下車庫共設五個汽車疏散出口，d1地塊29號樓南側設一個8m寬直線型超市貨車雙車道汽車疏散坡道，一個普通7m寬的直線型雙車道汽車疏散坡道；f1地塊30號樓南側設一個7m寬的直線型雙車道汽車疏散坡道，h1地塊31號樓南側及東側各設一個7m寬的直線型雙車道汽車疏散坡道。②防火分區(qū)及安全出口：本子項住宅地下車庫共設十個防火分區(qū)，第一至第五、第九和第十防火分區(qū)為普通汽車庫，每個防火分區(qū)面積不超過4000m2。第六至第八防火分區(qū)為非機動車庫，其防火分區(qū)面積不超過1000m2。商業(yè)地下車庫共設五個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)面積不超過4000m2。地下車庫每個防火分區(qū)設有不少于2個人員安全出口，商業(yè)和住宅地下室相連通的地下車庫，人員疏散可借用商業(yè)和住宅部分的疏散樓梯。該疏散樓梯地下一層至一層為防煙樓梯間或封閉樓梯間，地下二層至地下一層為防煙樓梯間，樓梯梯段凈寬不小于1.10m，樓梯平臺凈寬不小于1.20m；樓梯踏步寬度不小于0.26m，踏步高度不大于0.175m。地下車庫室內任一點至最近安全出口的疏散距離不大于60m。
3.1.3多層商業(yè)（地下和地上）
商店建筑規(guī)模和耐火等級：29號樓和30號樓地下和地上總建筑面積大于20000m2，屬大型商業(yè)，地下耐火等級一級，地上耐火等級為二級。防火分區(qū)及安全出口：多層商業(yè)采用垂直方式劃分防火分區(qū)，根據(jù)寧波當?shù)叵啦块T要求，商業(yè)中庭須獨立劃分防火分區(qū)，不能含在其他商鋪防火分區(qū)內，同時為了營造更好的室內空間，經(jīng)當?shù)叵啦块T同意，中庭的防火分區(qū)未采用一般的防火卷簾形式，而是采用防火玻璃+水幕的形式，從而可以解決中庭四周設柱對室內空間造成影響的問題。商業(yè)地下一層部分共設十二個防火分區(qū)，B1-11和B1-16防火分區(qū)為設備用房，每個防火分區(qū)面積不超過1000m2；B1-17和B1-18防火分區(qū)為地下一層夾層自行車庫（無電動車），防火分區(qū)面積不超過1000m2；其余防火分區(qū)均為商業(yè)及餐飲，防火分區(qū)面積不超過2000m2。每個防火分區(qū)設有不少于2個人員安全出口[1]。該疏散樓梯地下一層至一層為防煙樓梯間，樓梯梯段凈寬不小于1.40m，樓梯平臺凈寬不小于1.40m；樓梯踏步寬度不小于0.28m，踏步高度不大于0.160m。商業(yè)及餐飲室內任一點至最近安全出口的直線疏散距離不大于37.5m。商業(yè)地上部分與地下連通的中庭，獨立劃分防火分區(qū)，每個防火分區(qū)面積不超2000m2，非與地下連通的中庭按垂直劃分防火分區(qū)，防火分區(qū)面積不超5000m2，每個防火分區(qū)設有不少于2個人員安全出口，滿足《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014規(guī)范的疏散寬度要求[1]。地上部分為封閉樓梯間，一層直接對外的商業(yè)及餐飲室內任一點至最近安全出口的直線疏散距離不大于27.5m，二層及以上商業(yè)及餐飲室內任一點至最近安全出口的直線疏散距離不大于37.5m，行走距離不大于45m。防火分區(qū)內設有甲級防火門的水泵房、消防風機房、廁所、盥洗間、消防水池；防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室及其合用前室、設置有防火門的封閉樓梯間；敞開連廊、陽臺等場所不計入防火分區(qū)面積。地下商業(yè)埋深大于10m，應設消防電梯，消防電梯應設置在不同的防火分區(qū)內，且每個防火分區(qū)不應少于1臺。
3.1.4高層商業(yè)（地上和地下）
商店建筑規(guī)模和耐火等級：31號樓地下和地上總建筑面積大于20000m2，屬大型商業(yè)，地下耐火等級一級，地上耐火等級為一級。防火分區(qū)及安全出口：高層商業(yè)采用水平方式劃分防火分區(qū)，與多層商業(yè)中庭防火分區(qū)劃分要求一致，商業(yè)中庭須獨立劃分防火分區(qū)，不能含在其他商鋪防火分區(qū)內，中庭的防火分區(qū)采用防火玻璃+水幕的形式劃分防火分區(qū)。商業(yè)地下一層部分共設十二個防火分區(qū)，B1-1和B1-20防火分區(qū)為設備用房，每個防火分區(qū)面積不超過1000m2；B1-19防火分區(qū)為地下一層夾層自行車庫（無電動車），防火分區(qū)面積不超過1000m2；B1-6和B1-7防火分區(qū)為地下一層機動車庫，防火分區(qū)面積不超過4000m2；其余防火分區(qū)均為商業(yè)及餐飲，防火分區(qū)面積不超過2000m2。每個防火分區(qū)設有不少于2個人員安全出口。該疏散樓梯地下一層至一層為防煙樓梯間，樓梯梯段凈寬不小于1.40m，樓梯平臺凈寬不小于1.40m；樓梯踏步寬度不小于0.28m，踏步高度不大于0.160m。商業(yè)及餐飲室內任一點至最近安全出口的直線疏散距離不大于37.5m。商業(yè)地上部分與地下連通的中庭，獨立劃分防火分區(qū)，每個防火分區(qū)面積不超2000m2，非與地下連通的中庭按垂直劃分防火分區(qū)，防火分區(qū)面積不超4000m2；影院防火分區(qū)面積不超3000m2，除影院外其余防火分區(qū)面積不超4000m2，每個防火分區(qū)設有不少于2個人員安全出口，滿足《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014規(guī)范的疏散寬度要求[1]。地上部分為防煙樓梯間，一層直接對外的商業(yè)及餐飲室內任一點至最近安全出口的直線疏散距離不大于25m，二層及以上商業(yè)及餐飲室內任一點至最近安全出口的直線疏散距離不大于37.5m，行走距離不大于45m。影院觀眾廳內任一點至房間直通疏散走道的疏散門的直線距離，不大于20×1.25=25m。房間疏散門至最近的安全出口的直線距離，位于兩個安出口的疏散門不大于40×1.25=50m，位于袋形走道兩側或盡端的疏散門不大于20×1.25=25m,電影院中一個廳、室的疏散門不少于2個。防火分區(qū)內設有甲級防火門的水泵房、消防風機房、廁所、盥洗間、消防水池；防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室及其合用前室、設置有防火門的封閉樓梯間；敞開連廊、陽臺等場所不計入防火分區(qū)面積。地下商業(yè)埋深大于10m，應設消防電梯，消防電梯應設置在不同的防火分區(qū)內，同一層內設有多個防火分區(qū)，多個防火分區(qū)可以合用消防電梯，但應滿足合用時該區(qū)域的消防電梯數(shù)量不少于2臺。建筑沿影院一側（局部超過24m部分）布置消防登高場地，消防登高場地的長度至少沿建筑的一個長邊或周邊長度的1/4且不小于一個長邊長度的底邊連續(xù)布置消防登高場地。場地與消防車道連通，場地靠建筑外墻一側的邊緣距離建筑外墻不小于5m，且不大于10m，場地的坡度不大于3%。
3.2消防系統(tǒng)設計
3.2.1住宅區(qū)與商業(yè)區(qū)室內消火栓系統(tǒng)
高層住宅、商業(yè)區(qū)、地下車庫設置，為臨時高壓系統(tǒng)；用水量為20L/s與40L/s，由消火栓泵加壓供給,高層住宅水源為消防水池252m3、商業(yè)區(qū)水源為消防水池856.8m3存儲水；住宅區(qū)室內消火栓泵參數(shù)Q=20L/S，H=130m，P=55kW*2臺，1用1備；商業(yè)區(qū)室內消火栓泵參數(shù)Q=40L/S，H=80m，P=75kW*2臺，室內消火栓系統(tǒng)不分區(qū)；消火栓口動壓>0.50MPa采用減壓穩(wěn)壓消火栓，-1F~18F設置減壓穩(wěn)壓消火栓，減壓穩(wěn)壓消火栓后壓力控制在0.35MPa。消火栓箱內設消防報警按鈕，配口徑為65mm的消火栓，長度為25m的直徑65mm的襯膠水帶一條，噴嘴口直徑覫19mm的消防水槍一只，30m長DN25的襯膠軟管卷盤1支，卷盤嘴口徑6mm。
3.2.2建筑防排煙設計
①商業(yè)部分。無自然排煙條件樓梯間、前室或合用前室分別設置機械加壓送風系統(tǒng)。長度大于20m的內走道設置機械排煙系統(tǒng)，中庭周圍的回廊設機械排煙系統(tǒng)，與中庭之間用擋煙垂壁隔開單獨設置防煙分區(qū)，走道或回廊的排煙量按60m3/m2*h計算，且不小于13000m3/h。地下室內走道長度大于20m時，設置機械排煙系統(tǒng)，補風采用機械補風，補風量不小于排煙量的50%。面積大于50m2的內區(qū)商鋪、面積大于100m2有外窗的商鋪設置機械排煙系統(tǒng)。商鋪的空間凈高小于6m，排煙量按60m3/m2•h計算，并不小于15000m3/h，系統(tǒng)排煙量按同一防火分區(qū)中任意兩個相鄰防煙分區(qū)的排煙量之和的最大值計算，且排煙系統(tǒng)的設計風量不應小于該系統(tǒng)計算風量的1.2倍。每個防煙分區(qū)面積小于500m2。風機置于屋頂機房內。發(fā)生火災時手動或電動開啟著火區(qū)之排煙口（閥），啟動排煙系統(tǒng)進行排煙。建筑面積大于500m2的房間設置補風系統(tǒng)，靠外墻有外窗的房間自然補風，內區(qū)封閉房間設機械補風。電影院的各影廳和籃球場設置獨立的機械排煙系統(tǒng)，其空間凈高均大于6m，各影廳和籃球場設機械補風系統(tǒng)，補風風量按不小于排煙量的50%計算，單獨設補風風機。設備置于屋頂機房內。商業(yè)部分非頂層區(qū)域（中庭除外）每層靠外墻設置排煙固定窗，單個固定窗的面積不應小于1m2，且間距不宜大于20m，其下沿距室內地面的高度不宜小于層高的1/2。供消防救援人員進入的窗口面積不計入固定窗面積，但可組合布置。頂層區(qū)域的固定窗設置原則與其他層一致，但總面積不應小于樓地面面積的2%，中庭區(qū)域的固定窗總面積不應低于中庭樓地面面積的5%。②住宅部分。地上面積超過100m2的房間采用自然排煙方式，房間內設有可開啟外窗且面積不小于房間面積2%，房間內任一點至排煙窗的距離不超過30m。高層住宅地下非機動車庫設置機械排煙系統(tǒng),排風量按照60m3/（h•m2）換氣次數(shù)計算。補風利用自行車坡道進行自然補風。地下儲藏室設置自然排煙，當不滿足開窗自然排煙條件時這機械排煙系統(tǒng)。地下長度大于20m的走道設置機械排煙。地下汽車庫設機械排煙系統(tǒng)。排煙量按照6次/h換氣次數(shù)。有直通室外的汽車庫出入口的防火分區(qū)，利用汽車庫出入口自然補風（汽車坡道無防火卷簾）。無汽車庫出入口之防火分區(qū)設機械補風，補風量不小于排風量的50%。
3.3安全疏散設計
3.3.1商業(yè)疏散寬度與距離
由于大型購物中心面寬較大、進深較長，導致了疏散距離會過長。大空間公建內部疏散距離需要滿足室內任一點到最近疏散門或安全出口的直線距離不應大于30m，且行走距離不應大于45m，當設置自動噴水滅火系統(tǒng)時，其直線距離可增加25%，行走距離不應增加[5]。當該疏散門不能直通室外地面或疏散樓梯間時，應采用長度不大于10m的疏散走道通至最近的安全出口，其他直通疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的最大距離：當房間位于兩個安全出口之間的疏散門為40m，當房間位于袋形走道兩側或盡端的疏散門，則為20m，若場所設置自動噴水滅火系統(tǒng)時，則安全疏散距離可增加25%。商業(yè)建筑內的安全出口全部直通室外有困難的防火分區(qū)，可利用通向相鄰防火分區(qū)的甲級防火門作為安全出口，但該防火分區(qū)通向相鄰防火分區(qū)的疏散凈寬度不應大于規(guī)定計算所需疏散總凈寬的30%，建筑各層直通室外的安全出口總凈寬不應小于規(guī)定計算所需疏散總凈寬。
3.3.2消防電梯
高層商業(yè)地上及地下設置消防電梯，且在同一層內設有多個防火分區(qū)，根據(jù)《浙江省消防技術規(guī)范難點問題操作技術指南》第94條表述：多個防火分區(qū)可以合用消防電梯，但應滿足合用時該區(qū)域的消防電梯數(shù)量不少于2臺。高層住宅每個單元設一臺消防電梯，其行駛速度從首層到頂層的運行時間不超過60秒，消防電梯每層停站，地下一層及地下夾層均停站。消防電梯前室與防煙樓梯間合用時，其合用前室面積不小于6m2。
4結語
防火分區(qū)的設置是當前建筑防火措施的重點，防火分區(qū)的劃分和設計起著關健的作用。然而，由于現(xiàn)行規(guī)范和標準的不一致，設計者對防火分區(qū)的設置不重視，仍然存在巨大的隱患，需要在實際工作中予以重視。
參考文獻：
[1]GB50016-2014，建筑設計防火規(guī)范[S].
[2]GB50974-2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范[S].
[3]GB51251-2017，建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準[S].
[4]《浙江省消防技術規(guī)范難點問題操作技術指南》浙公通字[2017]89號文.
[5]王超.大型商業(yè)綜合體建筑防火安全疏散設計初探[J].消防界（電子版）
作者：蔣濤 單位：上海原構設計咨詢有限公司
