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中圖分類號:S762.3+3 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
近年來,隨著我國經濟的快速發展和市場經濟的繁榮,各大型城市的商業建筑如雨后春筍般陸續出現,為滿足新型商業的發展需求,傳統的商業建筑在功能和形式上已經發生了巨大的變化。它們不僅功能齊全,形式多樣,建筑面積規模龐大、人員密集、功能復雜、裝修可燃性多等特點,發生火災后容易導致蔓延迅速、人員疏散困難、撲救難度大等后果。
目前還沒有形成全國統一的關于大型商業建筑的設計防火規范。這些隨著社會發展出現的新情況、新問題,需要各設計人員及相關部門根據工作實踐,提出新的對策和措施。本文運用成都香江全球家具建材二期區工程實例火災危險性分析,結合實際情況,主要從與建筑設計最密切的防火分區及安全疏散的角度,分析城市大型商業建筑的消防設計。
工程概況
本項目地處成都家具產業園,在老成彭路以西,北臨錦水河、南靠米規劃路,東面為家具產業園其他地塊。本項目定位為高檔品牌家居城。本地塊總用地面積為,園內地形較為平坦,地勢西低東高。規劃建筑總面積為,計算容積率建筑面積為,容積率為。
本地塊內的建筑包括區、區、及區。區及區均為四層的家具賣場,區四個塔樓均為層的辦公樓。
本工程區賣場地上層,地下層,建筑總面積。地下一層為設備用房及停車庫,主樓~層為家具城。建筑總高(包括女兒墻高度)。根據《建筑設計防火規范》-,本工程屬多層民用建筑,耐火等級為一級。
總平面消防設計
建筑四周由老成彭路和規劃路內部輔路形成環形消防通道,建筑總長度;環路寬度均大于,其上空無妨礙登高的突出物。與相鄰的棟賣場(四層)及相鄰的區辦公樓之間的間距分別大于及,滿足消防規范要求。
建筑專業消防設計分析
平面布置
)商業人流主要由一層面向老成彭路的主入口進入家具城。
主樓由兩個面積相近的型建筑體塊組成,每個體塊內部分成-個不同的消防分區,每個消防分區至少有二部疏散梯直通室外,滿足消防疏散要求。通過連廊將這兩個型體塊連接成一個整體。圍合成一個無頂蓋的內庭院。
)消防分控室設于地面一層,直接通向室外。
防火分區及安全疏散
根據本項目的實際情況,在執行現行規范的同時,本項目引入一個折減系數:
①使用人數計算折減系數
依據:
()甲方實際調研結果,因本工程為家具城屬專業市場,其營業廳超過一半的面積用于擺放家具,人數為一般商業營業廳的一半甚至更少;
()《上海市大中型商場防火技術規定》商場營業廳的疏散人數計算,應根據營業廳的建筑面積按人確定。設有固定分隔鋪位的市場,其人員總數可按走道人數和各鋪位人數之和計算,并應按表的規定計算。裝潢、家具、建材等專業市場鋪位人數可按規定指標減少;
()《重慶市大型商業建筑設計防火規范》專業市場營業廳的人員密度取值不應小于表的規定,家具市場各層最大值為人,而一般商業營業廳為人。
若按()計算計算折減系數可達,顯然不合適,因此本項目綜合上述依據,取更為嚴格的使用人數計算折減系數。
以下為各層計算結果及疏散分析:
)地下一層建筑面積,共設個防火分區,其中,-防火分區為設備用房,面積為,滿足規范的防火分區面積控制要求;到為雙層機械停車區域,面積分別為、、、、、、、、、,按復式汽車庫規定縮減控制防火分區面積;到為單層停車區域。面積分別為、、,滿足規范的防火分區面積控制要求。各防火分區間均采用防火墻、防火門、防火卷簾分隔,保證每個防火分區在火警時的獨立性。每個分區均有一部以上封閉樓梯直通室外,車庫內最遠點距安全出口距離均小于,有自動滅火系統的設備用房有樓梯直通室外,滿足疏散要求。
)首層建筑面積,設個防火分區,各防火分區間通過防火墻、防火門、防火卷簾隔開,保證每個防火分區在火警時的獨立性。-、-、-、-防火分區面積分別為、、、,出口直接對外,營業廳內鋪位疏散門距安全出口小于。取面積最大的-防火分區進行計算,設計外門總疏散寬度為,大于分區商場人流總疏散寬度:,滿足疏散要求。
)二層建筑面積,設個防火分區,每個分區均有部封閉樓梯或防煙樓梯可通地面室外,營業廳內鋪位疏散門距疏散樓梯門口或中庭的距離均小于。取面積最大的-防火分區進行計算,設計總疏散寬度每個分區均為,大于分區商場人流總疏散寬度:,滿足疏散要求。
)三層建筑面積,設個防火分區,每個分區均有部封閉樓梯或防煙樓梯可通地面室外,營業廳內鋪位疏散門距疏散樓梯門口或中庭的距離均小于。取面積最大的-防火分區進行計算,設計總疏散寬度每個分區均為,大于分區商場人流總疏散寬度:,滿足疏散要求。
)四層建筑面積,設個防火分區,各防火分區間通過防火墻、防火門、防火卷簾隔開,每分區均有部封閉樓梯或防煙樓梯通地面室外,營業廳內鋪位疏散門距疏散樓梯門口或中庭的距離均小于。取面積最大的-防火分區進行計算,設計總疏散寬度每個分區均為,大于分區商場人流總疏散寬度:,滿足疏散要求。
建筑防火配件及構造
)本工程地下室防火墻采用厚加氣混凝土砌塊墻體,耐火極限大于小時,相鄰的防火分區在防火隔墻上聯系處采用甲級防火門或特級防火卷簾,特級防火卷簾(背火面溫升作耐火判定)耐火極限小時,地下車庫和地下車庫之間及商場內小中庭防火分隔采用特級防火卷簾(上開甲級防火門)。
)位于商業區域的雙跑疏散樓梯按封閉樓梯間設計,樓梯門設乙級防火門;位于商業區域的雙跑剪刀疏散樓梯按防煙樓梯間設計,樓梯門設乙級防火門。建筑物構件的燃燒性能和耐火極限均按一級耐火等級選材和設計。
)所有管道井的隔墻采用厚加氣混凝土砌塊墻體,耐火等級不低于小時,管道井門為丙級防火門;豎向管井在樓板處每層用混凝土封死。
)各建筑構件,如梁、柱、樓板、承重墻、樓梯間的墻、電梯井的墻以及吊頂、防火墻等均應滿足一級耐火等級所要求的耐火時限。
消防論證結論
通過火災煙氣運動的模擬計算,并對人員疏散情況進行模擬計算,分析得出各場景下的可用安全疏散時間和必需安全疏散時間,具體時間見下表。
通過數值模擬計算分析得出,在現有消防設施正常工作的情況下,在一定時間內()可以保證成都香江全球家具建材二期區項目的人員在火災情況下的安全疏散;假設噴淋系統失效時,則無法保證人員的安全疏散。
結語
大型城市商業建筑隨著城市化進程的加快而出現,并且在向大型化和綜合化方面不斷發展,現行的建筑消防設計規范已不能滿足消防要求,這就要求我們相關的設計人員及相應部門的工作人員在日常工作中既要結合已有規范和標準,也要結合工作實際情況,不斷創新,才能使我們的設計,尤其是最重要的消防設計與時俱進。
【關鍵詞】商業建筑;消防安全;消防設計
國內大型商業建筑一般位于城市新開發區、城市副中心及CBD,在促進本地經濟生活發展的同時應重視其自身的消防安全設計,其火災特點具有復雜性和特殊性。基于此,本文以某大型商業建筑為例,并結合項目消防性能化報告探討消防設計思路。
1 項目概況
某項目位于該城市東高新區,地塊規劃總用地面積39 448平方米,總建筑面積262 929平方米,地上總建筑建筑面積為196 316平方米,地下總建筑面積為67 850平方米。建筑密度54.30%,容積率4.98,綠地率19.0%。機動車停車位1475輛,非機動車停車位1150輛。該項目西臨規劃路,南靠高新大道、北面是規劃路,東臨高新五路,是寶雞市大型綜合商業體之一。項目規劃地塊較為方正,布局上分為五大功能:西南角為7層高的大型shopping mall。東北側為3至4層高的商業步行街,在商業步行街的北側沿街設置兩棟29層的高層住宅,與項目北地塊的生態住宅相互呼應。在整個地塊的中部沿高新五路和西側的支四路分別設置兩棟高層公寓,分別為20層和29層。東南角設置一棟26層的星級辦公和星級酒店復合塔樓,其中6到15層為辦公,16到26層為酒店。同時在地下一層局部設置超市和商業街,地下二層主要作為停車空間。在地塊的西北側和東南側分別設立地塊商業街主入口,在西側呼應新城國際商業街形成次入口,在東側為了導入高新五路的人流設立次入口。
2 項目消防設計問題
2.1 防火分區
在建筑項目防火設計中,防火分區劃分是非常重要的環節之一,常規的防火分區模式是我國大型商業建筑通常 采用的防火分區模式。目前,無論是多層商業建筑,還是高層商業建筑,防火分區的劃分都應采用防火卷簾、防火墻等。根據GB 50045—95(2005年)《高層民用建筑設計防火規范》(文中以下簡稱“高規”)中的有關規定:“高層建筑內的商業營業廳、展覽廳等,當設有火災自動報警系統和自動滅火系統,且采用不燃燒或難燃燒材料裝修時,地上部分防火分區的允許最大建筑面積為4 000 m2;地下部分防火分區的允許最大建筑面積為2 000 m2”。該項目屬于一類高層建筑,依據“高規”中的規定,防火分區允許的最大建筑面積為4 000 m2。針對各個防火分區的安全疏散,要求每個防火分區至少要設置兩個安全出口,安全出口的設置可針對首層和非首層進行設置,首層的安全出口是指直接通向室外的出口;一般情況下,在非首層設置的安全出口指的就是疏散樓梯間,通過疏散樓梯間,也可在首層直接通向室外,或者經過一個相對比較封閉的專門通道之后通向室外。對疏散樓梯間位置的選擇和確定,有非常高的要求,商場中疏散樓梯間在布置時要遵循相對均勻的原則,保證每部樓梯間都要有至少30米的服務半徑,這樣才有利于發生火災時人群的安全疏散。
2.2疏散寬度
大型商業建筑防火設計中的疏散寬度主要根據人數和每100人疏散寬度指標進行確定。在人數確定之后,用人數除以每100人疏散寬度指標即可得出疏散寬度。建筑底層外門、走道、樓梯的各自總寬度計算要嚴格符合“高規”中的有關規定。大型商業建筑疏散寬度的具體計算公式為:
w=a×b×d×e
式中,w表示計算疏散寬度;
a表示營業廳建筑面積;
b表示營業面積折減系數;
d表示疏散人數換算系數,即人員密度(人/ m2);
e表示每百人疏散寬度指標(m/百人)。
2.3疏散距離
大型商業建筑消防設計中的疏散距離是確保火災現場中人群脫離危險地段、順利到達安全地段的重要途徑。“高規”中明確規定:“高層建筑內的觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、營業廳和閱覽室等,其室內任何一點至最近的疏散出口的直線距離,不宜超過30 m;其它房間內最遠一點至房門的線距離不宜超過15 m”。
該商業項目基地內部設置有不小于4米的環形消防車道并與市政道路相連,分別在高新大道設置2個消防出入口,高新五路設置1個消防出入口,西側規劃路設置2個消防出入口。消防車道轉彎半徑不小于12米,消防車通過的商業二層連廊下凈高不小于4米,寬度不小于4米,消防車道下采用硬質鋪裝,滿足大型消防車30t荷載要求。該項目內的建筑分為1號樓、2號樓、3號樓和地下室,下面針對該項目內各建筑的防火分區、疏散寬度、疏散距離的設計問題進行詳述:
(1)1號樓
1號樓由兩幢29層高層住宅(A、B樓)、一幢29層酒店式公寓(C樓)及4層商業裙房組成,A、B、C樓與其裙房之間不設防火墻分隔,其裙房防火分區均按不超過4 000㎡劃分。A樓部分一梯兩戶,共設置兩部消防電梯和一個剪刀樓梯,剪刀樓梯為防煙樓梯,消防電梯與剪刀樓梯合用前室>6㎡,住宅戶門與樓梯門為乙級防火門,設備管井門為丙級防火門。B樓部分共有兩個單元,每個單元一梯三戶,每個單元均設一部消防電梯、一部無障礙電梯和一個剪刀樓梯,剪刀樓梯為防煙樓梯,消防電梯與剪刀樓梯合用前室>6㎡,住宅戶門與樓梯門為乙級防火門,設備管井門為丙級防火門。C樓部分建筑每層均設噴淋給水系統,酒店式公寓部分每層共設一部消防電梯和兩個防煙樓梯,消防電梯與防煙樓梯合用前室>10㎡,防煙樓梯獨立前室>6㎡,前室及樓梯門均為乙級防火門,設備管井門為丙級防火門。
(2)2號樓
2號樓由一幢地上20層公寓(E樓)及7層商業裙房組成,為一類高層建筑。裙房1~4層分南、北兩塊,北塊裙房一、二層按每個防火分區不超過2 000㎡,南塊裙房為大開間商業,按每個防火分區不超過4 000㎡劃分。南、北裙房在三層通過連廊相連。E樓在五層以上為公寓,按每層一個防火分區劃分,每個防火分區不超過2 000㎡,公寓每層設一部消防電梯和兩個防煙樓梯,消防電梯與一個防煙樓梯合用前室約10㎡,前室及樓梯門均為乙級防火門,設備管井門為丙級防火門。群房部分房間內最遠一點至房門的直線距離不超過15米,房門至最近疏散出口的直線距離符合雙向疏散條件的控制在30米以內。因E樓與其裙房之間不設防火墻分隔,裙房部分商業營業廳、餐廳防火分區均按不超過4000㎡劃分,KTV、影院防火分區按不超過2000㎡劃分。
(3)3號樓
3號樓由一幢地上25層酒店(D樓)及4層商業裙房組成,為一類高層建筑。裙房部分按每個防火分區不超過2 000㎡劃分。D樓在五層以上為酒店,按每層一個防火分區劃分,每個防火分區不超過2 000㎡,該部分酒店每層設一部消防電梯和兩個防煙樓梯。消防電梯與一個防煙樓梯合用前室約10㎡,前室及樓梯門均為乙級防火門,設備管井門為丙級防火門。
(4)地下室
地下車庫為雙層機械停車,每個防火分區面積不超過2600㎡,每個防火分區至少兩個安全出口,其中至少一個安全出口直通室外。疏散距離<60米。超市營業區、倉庫、地下商業街、電器賣場每個防火分區面積<2000㎡,每個防火分區至少兩個安全出口,疏散距離不大于37.5m。大型設備用房每個防火分區面積不大于1000㎡,每個防火分區至少兩個安全出口。
引言
隨著社會經濟的快速發展, 大型商業建筑數量日益增多,規模也越來越大。此類建筑體量大, 火災荷載大, 對防火設計要求高, 特別是安全疏散問題較難解決。大型商場通常指建筑面積超15000m2 的綜合類商場或建筑面積超過5 000m2的專業商店。此類商場由于建筑面積較大, 空間設計往往趨于復雜, 可燃物多, 人員密集, 起火概率高, 一旦發生火災容易造成嚴重的人員傷亡、重大的經濟損失或政治影響。據近幾年火災統計資料顯示, 我國各地大型商場發生特大火災的起數約占特大火災總數的近30%, 直接財產損失占特大火災總數的60%以上。
一、前期的科學設計
1.1保證設計依據的正確性和及時性
商業建筑必須迎合功能需求,大型化、多樣化、趣味化等已成為商業建筑的基本要求。為達到既能最大限度滿足商業建筑的使用要求外仍能保證商業建筑消防安全的目的,許多經濟發達地區制定了地方性商業建筑防火規范。如江蘇省頒布的《江蘇省商業建筑防規范》、上海市頒布的《大中型商場防火設計規定》以及重慶市頒布的《重慶市大型商業建筑設計防火規范》等,這些專項規范補充完善了相關的國頒規范,對其他地區商業建筑的設計也起到了指導作用。
1.2商業建筑內消火栓系統的設計注意點
商業建筑層面積較大,防火分區較多,火災時及時阻隔火災蔓延、快速形成防火區域至關重要。消火栓的布置不能因為小面積防火區域的形成而造成使用障礙,無法滿足任何一點有兩支水槍同時到達的要求。商業建筑內有商鋪分隔并且分隔位置經常變化,消火栓布置點位應適度增加,充分考慮商鋪分隔、貨架布置對消火栓水帶鋪設的影響。消火栓首先考慮布置在公共走廊區域,特別是消防施救人員進入火場的疏散樓梯間附近,為消防施救人員快速安全進入火場提供條件。商業建筑內裝修材料、商品貨物種類繁多,火災時火場內煙霧籠罩可視度較差。設置帶指示燈的消火栓箱或者設置消火栓標燈,有利于消防施救人員迅速找到室內消火栓箱。消火栓系統的消防環管建議每層設置而非規范一般要求中的僅首層和頂層成環。每層設置環管更便于商業建筑經營后能夠經常裝修變換商業布局的實際要求,并能保證部分樓層維修、改造時不影響整個建筑消防系統的安全運行。
屋頂消防水箱內消防儲備水的重力出流特點成為初期火災最安全、可靠的水源保證,因此大型商業建筑群和住宅小區設置互為備用的兩座屋頂消防水箱,更有利于初期火災的補救和初期供水的可靠性。
1.3商場建筑自噴系統設計注意點
商場建筑的使用功能分區往往需待招商完成才可明晰,因此在設計初期應充分考慮商業建筑的特點,如設置商品倉庫區、高大空間的中庭、格柵式吊頂等等影響設計參數選定的因素。正確選定設計參數將直接影響后期較難修正的消防水池容量及消防泵房面積、消防泵參數和供水管徑等的確定。
大型商業建筑每個報警閥同層服務面積應有所控制,避免同一層由一個報警閥控制的設計方案,否則會出現一個報警閥故障整層失控的危險狀態。由條狀多層商業建筑成組、成片布置的大規模中心市場的報警閥不宜集中設置,應就近分散設置在被保護區域的疏散走道附近,充分利用報警閥警鈴報警功能及時警示人員疏散撤離。同時,應考慮報警閥實驗排水的設計應同步考慮。
自噴管網應通過詳細計算確定管徑,不應簡單依據規范中規定的配水管控制的標準噴頭數來確定管徑。偏小的管徑形成過大的水損,最終無法保證作用面積內要求的噴水強度。而系統檢測往往只是開啟一層的末端試水裝置,出流量遠遠達不到火災時作用面積內要求的工作流量。因此,無法正確測試火災發生時作用面積內噴水強度是否滿足規范要求。作用面積內噴水強度的大小直接影響最終的火災控制效果,商業建筑內設置的水幕等開式自噴系統應充分注意避免誤操做時可能造成的人員傷害。
二、 中期的精心施工
施工安裝前,具備消防安裝資質的消防施工人員應仔細閱讀設計圖紙,深刻理解消防系統的設計意圖,根據相關施工安裝規范要求完成系統安裝。安裝中首先應注意選用的各種鋼材、管材、管件、設備及附件等滿足設計要求,并在進場安裝前認真檢查、檢驗,必須符合國家有關規范、部頒標準或消防監督部門的規定和要求,并有產品出廠質量證明書或合格證。其次是嚴格按照設計圖紙施工安裝,如有疑義應與設計人員協商確定。最后,應嚴格按照驗收規范要求完成系統清洗、試壓及調試工作。
三、 后期的維護管理
商業建筑的水消防設施是重要的自防自救基礎設施。大量火災案例說明,消防水系統維護管理得好,關鍵時刻就能發揮其效用,就能有效地把火災撲滅在初起階段。相反,由于維護管理不當導致消防水設施存在故障或停用。一旦發生火災,就會迅速蔓延擴大,造成重大經濟損失和群死群傷的慘痛后果。商業建筑內各種消防設施是一個整體,互相依靠,互為條件,不能分離,一部分失去作用將影響到其他設施的作用和功能。
商業建筑的使用管理單位應建立專門的消防管理部門,培訓專職消防管理人員,建立嚴格的監控體系。消防管理人員必須對建筑物內各消防系統的工作原理、操作流程充分了解和掌握正確的操作和實驗方法。消防水池、水箱的儲水量必須時刻處于監管之下,在保證儲水量前提下還應保證水質,并應在策劃預案指導下對水池、水箱進行放空清洗。消防主泵應定期啟動運轉防止銹蝕,日常狀態下管網的準備壓力也必須時刻處于監管之下。特別是各類管道閥門,必須有明顯的啟閉標示。在維修、更換后,應保證閥門處于設計的的啟閉狀態,以保證火災初期時系統可迅速投入使用。
每個員工除具有消防安全意識外,還應具備對簡單消防設備的使用能力。商業建筑的真正安全來自防火而非救火,滅火效果由初期火宅的撲救效果決定。
四、結束語
總之,隨著商業態的不斷增加,大型商業建筑面積越來越大,功能越來越復雜,必將給建筑設計提出更多的挑戰。進行商業建筑的防火設計要根據商業建筑的特點、內部功能要求采取更為適合的防火措施,相關部門也應完善相應的法律法規,對商業建筑防火設計進行指導和規范,保護人民群眾生命和財產的安全。
參考文獻:
[1]鄭雁秋.商業建筑防火分隔設計分析[J].消防科學與技術.2009(01)
[2]付文.地下商業建筑消防問題淺析[J].建筑設計管理.2009(01)
1、引言
隨著改革開放的程度越來越高和社會主義市場經濟的逐步建立,城市建設也速度越來越快,城市的土地資源尤其是中心城區的土地資源日趨緊張,同時城市地面的人口流動日益增多,可以預見,向地下空間發展的城市建設必將成為一種趨勢。現如今,大型商業建筑底部常常設置大開間地下層,地下層內部開間通過墻體隔開形成多個商業用房從而組成一個較大的地下商業街。但是由于地下商業街的特性:燃物多、流動人員多、引起火災的火源多,其一旦起火災則呈現出火勢蔓延快、火煙擴散快、火煙溫毒性大從而導致地下人員安全疏散困難、地面消防人員滅火撲救困難的尷尬境地,以至于導致巨大的人員財產的損失。所以地下商業用的消防設計顯得格外重要。
2、地下商業用房的火災特征
2.1 引發地下商業用房火災的原因
2.1.1 餐飲小吃店明火引起火災
如今的地下建筑內,飲食店、餐館越來越多。為了方便顧客,在地下商業街必然會入駐各類餐飲店鋪,在全國各大城市的地下商業街內,餐飲小吃店到處可見。一旦有了餐飲小吃店,則必然會出現廚房用火,明火隨之增多。如果在使用的過程中,一旦明火管理不善,就有可能會引發火災,造成地下商業用房的人員經濟損失。
2.1.2 電氣事故引起火災
地下層的商業街,因為沒有通風和自然照明的條件,所以用電設備增多,這樣電氣火災發生的可能性就相應的大幅變大。據統計,地下商業街所發生的火災中,電氣火災較其他原因引發的火災比例相對更高。地下街的電氣火災,通常是由于:①電熱器引燃近旁的紙類、衣類等可燃物導致從而擴大成災;⑦電氣設備的電動機或其他電器產品故障引起火災;③配電箱內的保險絲超負荷過熱引燃電線等復合材料引起火災;④電器短路或者漏電所產生的電弧引燃可燃物造成火災。
2.1.3 吸煙不慎引起火災
在地下商業街,人員的流動非常頻繁,可燃物也相對較多,吸煙者不可能完全杜絕。一旦有了吸煙者,就產生了流動著的火源。吸煙者在可燃商品布滿、顧客擁擠的店鋪,邊擠邊抽煙,稍有不慎,就會引燃可燃的商品造成火災。更有甚者,吸煙者將未熄滅的煙蒂隨處扔在廢紙簍或隨處亂丟,這樣做也極有可能引起火災。
2.2 地下街火災的危害性
2.2.1 火災蔓延發展的危險性
可燃的內裝修材料、可燃的商品、縱橫交叉的各種管道為火災的蔓延發展創造了條件。此外,與地下商業街相連的地鐵、地下停車庫、高層建筑等為火災燃燒蔓延提供了空氣源,這樣,與地下商業街相連的地鐵、地下停車庫和高層建筑的安全也會受到威脅。
2.2.2 燃燒產生煙塵的危害性
通過消防專家多次調查分析發現:足有80%以上的死者是在火災現場因吸入二氧化硫、一氧化碳等有害煙塵體中毒昏迷,繼而失去意識昏倒而窒息至死,而直接被火燒死的死者卻僅占火災死亡總數的20%以下。
2.2.3 人員疏散避難的艱巨性
地下商業街發生火災時,人員疏散極為困難,特別是燃燒造成的煙氣以及火災發生的停電往往會引起人員恐慌,增加疏散的難度。
2.2.4 消防撲救行動的困難性
地下街發生火災,濃煙充斥地下空間,熱氣流不能及時排除,煙濃溫高的特殊環境,給只能進行內攻的消防撲救帶來極大的困難,且在地下街的火災,燃燒部位、火源地點也難以及時尋找到,更增加了撲救行動的艱難性。
3、地下商業用房消防設計的排煙問題
3.1 排煙任務的重要性
由上文可知煙塵是建筑火災中導致人員死亡的元兇,在被火燒死的人數中,多數也是吸入二氧化硫、一氧化碳等有毒氣體而暈倒窒息至死。顯而易見,當地下商業街發生火災時,如果能夠行而有效地進行火場的排煙,火勢蔓延就能被遏制,人員的就能得到很好地疏散,同時煙塵的排出,火場溫度的還可以降低,從而有效地減緩了火勢的蔓延,更為有利于消防員對地下商業用房內部進行貴重物資的搶救。
3.2 排煙方式的選擇
3.2.1 自然排煙方式
自然排煙是利用火災產生的熱流的浮力和外部風力通過建筑物的對外開口把煙氣排至室外的排煙方式。在地下建筑火災中,通常是利用開啟通向室外的半地式窗戶,自然排煙口、排煙管道口、通風口等進行火災排煙。
3.2.2 獨立的機械防排煙方式
獨立的機械排煙方式是利用強制動力形成空氣對流進行排煙。對于建筑自身固定的排煙設備系統機械的利用是火場排煙的主要方式。排煙風機、防火防煙門、煙垂壁、排煙口、排煙管道、自動控制設備等組成了固定式排煙系統。固定式排煙系統的安裝對于地下商業街的消防起到了很大的作用。
3.2.3 人工排煙法
人工排煙,是指消防員利用救援設備對特定區域進行煙塵特殊處理。即消防員利用配置的排煙車、排煙機實行移動式排煙、利用霧狀水除塵降溫,其產生的負壓區能夠有效地去煙即“噴霧水排煙法”、用高倍泡沫排煙充灌地下通道,這三種方法是目前最常用的有以下三種方式。因為有因地制宜的優點:能夠根據火災現場的真實狀況,結合消防隊員的撲救方案采用最快捷、最有用的煙塵控制方法,人工排煙法被廣泛采用。
4、地下商業用房消防設計的人員疏散問題
火災中人員疏散困難性:
(1)由于地下商業街不能進行自然采光,一旦發生火災后,地下商商業街的正常電源被及時切斷,是關乎照明會打開。如果人們想逃生則必須完全依靠事故照明和疏散標志的指示來保證安全疏散,這導致疏散逃生的巨大困難性。
(2)當人員從地下商業街疏散時,他們從樓梯上去而不是從樓梯下去。相對于地面的建筑,人員疏散的速度必然會減慢很多。在疏散過程中,由于煙氣向上流動的速度可達3m/s而人上樓梯的速度最快卻只能達到0.6m/s,由此可見人員無法擺脫煙塵的影響
(3)地下商業街的格局復雜,地下商場的空間結構和疏散路線并不是每個人都熟悉,這就會導致疏散過程中的人員互相擁擠,疏散速度會大大減慢,與此同時踩踏事件的發生會大大影響逃生的可能性。
(4)高溫煙氣及煙氣中的CO、s0等有毒氣體直接威脅人身的安全。人們若吸入有毒氣體會立即休克,導致能成功逃生的可能性降低。
5、地下商業用房防火設計的有關對策
5.1 嚴密防火分區
為最大限度地減少地下街火災的損失,必須在地下街設置防火分區,限制火災的規模,這就要求在地下街的設計階段,就應將地下街分區化,形成嚴格的防火分區。對于地下街的防火分區,我國目前尚沒有專門的地下街設計防火規范,但可參照《地下人防工程設計防火規范》的要求實施防火分區。
5.2 設置消防滅火設施
作為地下商業街.尤其是已形成一定規模的特殊的地下建筑,應設置火災自動報警系統、室內消火栓系統和自動噴水滅火系統,對這些系統的設計,應考慮保護到地下街的各部位,設計時應按地下街各種用途和功能來設計,防止設計與實際使用不相適應的情況出現。
5.3 設置消防通信設施
商業建筑,尤其是大型商業建筑由于人流量大,又大多處于城市中心地帶,一旦發生火災,就會帶來巨大的經濟損失和人員傷亡,如何減少損失和人員傷亡呢,加強商業建筑的防火消防設計是解決這個問題的重要途徑,因此本文著重對如何作好商業建筑的消防設計工作進行探討和分析。
1 商業建筑的火災危險性
1.1 火災荷載大。商業建筑一個重要特點就是容易造成火災的可燃品比較多。很多商業建筑下面都有可燃物品庫房,物品復雜,在局部裝修的時候比較復雜,因此造成商業建筑火災荷載大。
1.2 用火用電用氣頻繁。商業建筑由于需要長期進行運營,再加上人流量比較多,用火用電地方比較多,因此容易造成燃燒和爆炸,從而增加火災爆發的危險性。
1.3 人員疏散困難。商業建筑人流量比較大,再加上商業建筑通常面積很大,但是出口很少,再加上由于很多商業建筑設計不合理,很多人沒有防火意識,自我疏散能力比較差。從而導致商業建筑人員疏散比較困難。同時很多商業建筑疏散路線不合理和不科學,通常疏散到安全地帶的路線比較長,很多商業建筑的通道和疏散距離不能滿足防火的規范和標準。同時很多大型商業建筑疏散的路徑比較長,疏散通道與樓梯的寬度和距離都達不到一定的標準和要求,從而使疏散的效率和安全性受到很大影響,人員疏散的難度也大大增加。
1.4 難以形成可靠的防火分區。有的單層的商業建筑比較高,一般采用鋼梁或網架結構體系,這樣的話,防火墻的設置與火簾比較困難,因此防火效果不太好。而很多多層的商業建筑又設有多種中層結構,樓板也有很多開口,形成設置比較好的防火區比較困難。而有的建筑物由于在同一軸線上有連續幾十米長乃至百米長的防火簾導致可靠性降低,如果設置氣霧式防火卷簾,一旦發生火災時對簾面的要求就比較高,而這種設置又滿足不了這種要求,因此導致可靠性降低,而防火墻的作用也到達減小。有的防火簾在卷軸的上方與上面的結構之間有比較大的間隙,可以讓通風管道、排煙管道、給排水管、電纜橋架等各種大小管道穿越,其間隙的封堵處理往往達不到防火卷簾的耐火及擋煙要求,使防火卷簾的防火分隔作用減弱。
1.5 排煙的可靠性低。商業建筑的外槍材料多為實體結構或固定玻璃結構,能向外開啟的很少,因此一般達不到消防規定的自然排煙的要求。即使外啟窗能打開,但是由于商業建筑外面的很多廣告牌和貨架布置由于遮擋,從而排煙效果不佳。
2 商業建筑消防安全設計若干問題的分析
2.1 選址的消防安全要求。應該根據城市的地理位置和特點,以及未來的發展規劃,來進行商業建筑位置的合理設計和確定。在防火標準上應該充分結合城市的特點和水源的布局來進行。通常來說商業建筑不應布置在火災危險性為甲、乙類廠(庫)房,甲、乙類液體和可燃氣體儲罐以及可燃材料堆場附近。
2.2 燃油、燃氣設備房的設置要求。商業建筑在燃油與燃氣設備有一些要求,如果使用天然氣應該按照《城鎮燃氣設計規范》的相關要求進行設置和安裝。燃油、燃氣的鍋爐、熱水機組、空調機組,可燃油油浸電力變壓器,充有可燃油的高壓電容器和多油開關等宜設置在主體建筑外的專用房間內。當上述設備受條件限制必須布置在主體建筑內時,其鍋爐的總蒸發量不應超過6.00t/h,且單臺鍋爐蒸發量不應超過2.00t/h;可燃油油浸電力變壓器總容量不應超過1260kVA,單臺容量不應超過630kVA,并應符合下列規定:在人流比較集中的上一層或下一層不應設置和安裝可燃油變壓器,而應該并采用無門窗洞口的耐火極限不低于2h的隔墻和1.5h的樓板與其它部位隔開。如果需要開門,應該設置甲等防火門,而鍋爐房、變壓器室,應布置在首層或地下一層靠外墻部位,并應設直接對外的安全出口。
外墻開口部位的上方,應設置寬度不小于1m不燃燒體的防火挑檐。應設置火災自動報警系統和自動滅火系統。柴油發電機房一般布置在大型商業建筑的首層或地下一層。
2.3 商業建筑地下部分設置條件:商業建筑的地下設計必須堅持以下幾個原則來進行,首先一般來說第一營業廳不適合在商業建筑三層或三層以下,因為如果營業廳在三層以下的話,容易導致人流量不好疏散,同時不應不容易燃燒和爆炸的物品存放在樓下,因為這比較容易造成火災。其次商業建筑應該建立完善的火災自動報警系統和自動的火災消防系統。對于商業建筑面積超過20000m2的應通過建立防火墻來進行分離,并且防火墻在設計上不應設立可以進行開關的門窗和洞口。最后商業建筑的防煙以及排煙措施應該符合相關商業建筑消防的特點,應該盡可能的通過在設置在城市主要的疏散通道上。
2.4 消防車道的設置及外部撲救條件的創造。對于高層的商業建筑,相關的消防設計已經都有比較科學和明確的防火規范和要求。對于商業建筑來說,一般當沿街長度超過150m或總長度超過220m時,都應該通過設立消防車道來做到防范于未然。在這方面很多大型的商業建筑基本上在最初的設計上都滿足了這一要求,但是對于很多中型乃至小型的商業建筑來說,這個要求好象還沒有得到廣泛的認同。大多商業建筑在設計過程中,為了不把商業空間分割看來,都沒有設置可以經過商業建筑的消防車道,這種設計顯然不利于火災發生時的消防工作的開展。有的商業建筑雖然已經預留出了消防車道的位置,但是卻沒有得到真正的利用,火災不是天天發生,因此人們疏于防范的心理,導致消防車道得不到應有的重視和對待。
前言
大型商業建筑指每層建筑面積超過5000m2,總建筑面積超過4萬m2,經營品種齊全,功能結構復雜,橫向和豎向空間均需要劃分防火分區,自動消防設施齊全的高層商業建筑。超大規模商業建筑火災荷載大,內部結構復雜,一旦發生火災,容易造成嚴重后果。如2008年1月2日,烏魯木齊市德匯國際廣場發生特別重大火災,過火面積6.5萬m2,火災直接損失近2億元,并造成3名消防官兵和2名群眾死亡。近年來,隨著我國改革開放持續的進行,越來越多的城市都上馬了許多面積大、用途多樣、設計豪華、商品種類齊全的大型商業建筑,每天迎接成千上萬的人員,為促進我國商品流通起到了巨大的促進作用。在大型商業建筑雨后春筍般出現的同時,因為消防措施沒有充分、及時的落到實處造成致商業建筑火災時有發生。比如河北唐山林西百貨大樓、河南鄭州天然商場火災、北京隆福商貿城火災、遼寧沈陽商業區的火災等等,都導致了相當嚴重的后果,部分還導致了的不少人員傷亡。所以,提高大型商業建筑的防火安全水平,加強大型商業建筑的防火意識是特別關鍵的。
一 大型商業建筑的火災危險性
(1)大型商業建筑占用面積大,而且各個樓層空間相互連通,難以達到防火分隔,在多次事故中,都出現難以防火分隔而導致火情擴散。筆者觀察,大型商業建筑的建筑面積通常是很大的,小的有幾千平方米,大的可達數萬平方米,復式結構的大型商業建筑,通常設置有自動扶梯與電梯,層層連接;部分還設計了中庭與休息間,使大型商業建筑的防火分隔難度大大增加。
(2)可燃物品數量大,往往導致巨額的經濟損失。大型商業建筑銷售的商品,很大比例是可燃物,有的商品及時不是可燃材料制成的,但它的包裝材料、儲存箱等通常卻是可燃的。另外有的商品,比如香水、摩絲、發膠與各種燃油、食用油、酒精、塑料制品,以及乙炔、黃磷等化學物品,都是容易燃燒爆炸的材料。大型商業建筑里的商品,基本使用簡易貨架、包裝,甚至有的商品像衣物鞋帽、床單窗簾、領帶絲襪、皮夾背包等,還懸掛在貨架上,盡可能的占用,多種多樣。大型商業建筑的這個性質,造成物品非常集中,而且其復雜性又使可燃物的表面積高于別的其他場所,如果失火,容易短時間內擴散。
(3)大型商業建筑的商品流通速度,不僅那些陳列在柜臺中、貨架中讓客人挑選的,而且在各個柜臺之外還安排一定面積的儲物間,造成了了“有柜有庫”,有的還“用店為庫”,在通行道上也存放商品的現象。特別是出租給散戶的商鋪尤其普遍,造成大型商業建筑中對方了大量的物品。網易出現火災,會導致嚴重后果。而且,大型商業建筑中的柜臺、貨架很多也用可燃物制陳,這些柜臺、貨架即使有分組排列,但相聚通常都比較短,大多都是裂解成行。
(4)大型商業建筑人員聚集、往往導致人員傷亡
大型商業建筑的另一現象是人員數量大,你來我往挨肩接踵,已經是公共場所人群密度最高、流動量最大的地區,在商場營業的時候,如果出現火災,會直接造成混亂,人員疏散就受到擁堵,就會導致重大的傷亡出現。對那些地下商業建筑來說,情況就更加突出。地下商場來讓客人走動的面積通常較地上大型商業建筑要小,在人員數量同樣多的前提下,其人員密度遠遠的高于地面的大型商業建筑;并且地下商業區的經濟疏散通道、出口的設置與面積因為有人防工程的原因,又會小于地上的大型商業建筑。地下商業區通常沒有自然采光與空氣交換條件,如果出現火災,客人們便會慌作一團,容易擁擠踩踏擠壓而造成人員傷亡;加上地下建筑的空間封閉性,造成煙霧毒氣聚集在整個商場,會造成人員中毒窒息甚至死亡,并且救援難度非常高,即使地面的大型商業建筑出現火災,可燃物數量大,空間小,蔓延速度快;人員四處疏散,救援人員需要逆著方向實施救援,無論搶救與撤離人群,還是撲滅火災都非常有難度的。
(5)電源、熱源以及照明器材多,造成火災的原因多
大型商業建筑中電源、熱源以及照明器材的火災危險性,根據特點與作用有下列方面:
1.安裝在空間頂棚、組織、墻壁中的光線、裝飾燈具,通常是帶狀、條形或組合設計的熒光燈,部分電源、熱源以及照明器材也有滿天星式的大片燈光區。這些物品都是嵌在墻壁中、或者是按裝于頂棚上面,數量和種類都比較多,而且熒光燈里的鎮流器很容易發熱,如果散熱不充分,容易燃著旁邊的可燃物。
2.設置在商品櫥窗與柜臺中的照明設備,不僅僅是熒光燈,還存在各類射燈。射燈中那些適用冷光源不存在這些問題,但別的光源的射燈,產生的溫度都比較大,都是熱源的隱患所在。
3.大型商業建筑中的各類設施,除了許多播放廣告的霓虹燈之外,部分還設置了操作活動廣告的儀器,他們的變壓器電流量較大,存在一定的消防危險性。
4.但逢年過節或大型慶祝活動,大型商業建筑還要在里里外外布置彩燈、焰火甚至香案燭臺。
中圖分類號:TU972文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)23-0158-02
隨著我國經濟的迅猛發展,城市商業建筑的地下室的規模越來越大,從最初的幾百平方米,發展到現在的幾萬平方米,甚至十幾萬平方米;使用用途也越來越廣,功能越來越齊全而復雜,如地下商場、醫院、旅館、餐廳、展覽廳、電影院、游藝場、禮堂、舞廳、停車庫和倉庫等。商業建筑地下室的發展一方面帶來了城市的繁榮,另一方面也帶來了諸多消防問題。城市商業建筑地下室是人員、物資密集的公眾聚集場所,一旦發生火災極易造成重大的人員傷亡和財產損失。本文主要從城市商業建筑地下室的火災特點和防火分區劃分面積的角度進行防火分區的設計探討。
一、城市商業建筑地下室火災的特點
(一)毒氣重
由于現在城市商業建筑地下室內裝修普遍使用了大量高分子材料的塑料制品,火災時產生大量有毒氣體。同時,由于地下火災缺氧嚴重,可燃物不完全燃燒產生大量一氧化碳,增加了煙氣的毒性,從而造成有毒氣體含量較地上建筑火災中的煙氣含量大,對人員傷害極大。
(二)火場溫度高,煙氣大,久聚不散
城市商業建筑地下室發生火災,由于地下室絕大多數無窗,與建筑外部相連的通道少,而且面積小。發生火災后,在封閉空間內,熱煙氣排不出去,熱量集聚,散熱困難,煙氣流溫度高,造成火勢蔓延迅速。
(三) 視覺效果差,疏散困難
城市商業建筑地下室由于難于采用自然采光,火災時往往斷電,地下照明無保障,煙氣濃度大,能見度低,內部格局復雜,外部出入口少,導向標識不易發現,再加上火災時人們在地下的驚恐心理,使逃離火場難度加大,甚至寸步難行,對內部人員的疏散和消防戰斗員的滅火救援行動造成困難。
二、城市商業建筑地下室防火分區設計的難點
城市商業建筑地下室如果采用常見的處方式防火分區設計,在實際工作是很難行的通的,經常會遇到如下困難:
(一)防火水幕設置容易造成不合理
設計者試圖利用防火水幕來劃分防火分區是一個可行的思路,但是不適合用于高度≥8米,寬度≥15米的出入口位置,對于整體的防火分區劃分也是不利的。因此,對于城市商業建筑地下室進行防火分區的設計者來說,試圖利用防火水幕來解決問題是不恰當的,如此設計必然會造成地下室內消防供水負荷的猛升,這明顯是效率低下的設計,也不符合火災時應積極主動滅火的原則。
(二)防火墻劃分防火分區有障礙
城市商業建筑地下室,設計者試圖采用防火墻來進行防火分區的劃分,必然會阻擋地下空間的視覺效果,對建筑的功能發揮產生不利影響。由地面至地下室頂棚的防火墻是建筑美學上的大忌,在技術層面上同樣不值得提倡。
(三)防火卷簾劃分防火分區不利因素多
設計者試圖利用防火卷簾對城市商業建筑地下室進行防火分區劃分,容易造成地下室空間閉塞空氣流通不利,疏散路徑隔斷,一旦發生火災,必將增加火災救援的破拆難度和救援進度。同時,大量的防火卷簾懸掛在地下室的頂棚,會使人產生一種壓迫感,從建筑實用性和美觀性上來說,都是行不通的。
三、現行防火規范相對于城市商業建筑地下室的發展存在局限性
(一)現行的處方式防火分區設計思路,單獨設防,缺乏系統的綜合考慮
當前,城市日趨擁擠,要求建筑具有全面復雜的功能,而處方式防火設計思路會把城市商業建筑地下室所具備的防火分區、通風防排煙、火災監控噴淋系統、消防給排水等功能部件割裂設防,而未能將建筑整體的各個防火部分統一規劃思考,從而造成了消防設施工作效能的低下和建筑成本的巨大浪費。當城市商業建筑地下室因為經濟發展需要,用于作為營業性汽車庫、大型地下商場、地下電影院、大型演藝廳、健身房等需要較大面積的公共人員密集場所時,防火規范中有關防火分區面積的相關條款限制了城市商業建筑地下室全項功能的發揮。《高層民用建筑設計防火規范》、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》根據消防工作的現實需要,對營業性汽車庫、大型地下商場、地下電影院、大型演藝廳、健身房等需要較大面積的場所的防火分區進行有條件的放寬。因此我們可以確認,《建筑設計防火規范》與《高層民用建筑設計防火規范》、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》中防火分區面積的要求是有出入的,在消防建審驗收工作中應給予靈活運用,避免僵化。
(二)防火工作的執法工具《建筑設計防火規范》規定:“地下室防火分區面積不能大于500m2,且要求每個防火分區必須有一直通室外的安全出口”
《建筑設計防火規范》中的條文中,并未對城市商業地下室的防火分區做出適當增設火災報警監控系統、自動噴淋滅火系統等弱電高端自動消防設施和設備,從而可以適當增大防火分區面積的規定。為此,城市商業建筑地下室的使用功能大受規范的影響。
(三)《建筑設計防火規范》沒有對公共人員密集的城市商業建筑地下室,諸如營業性汽車庫、大型地下商場、地下電影院、大型演藝廳、健身房等做出明晰的規定
這就造成了在工程建設初期,消防執法部門無法根據國家相關規范對該建筑的地下室提出相應的整改要求。因此,當該類建筑工程投入使用以后,如若試圖在消防監督的過程中提出修改要求,整改難度勢必增大,標準與規定之間的內在性差異,給建設單位造成了很大的社會成本浪費。
四、進行城市商業建筑地下室防火分區設計的三項建議
Abstract: The large-scale commercial building large-scale, complex functions, personnel intensive, the importance of fire prevention must pay attention. This paper takes a city complex project as an example, introduces some of the problems encountered in building fire system design and solutions in the study, the common method to improve the ability of large commercial building fire prevention.
Key words: large commercial buildings; fire design; indoor fire; fire extinguishing system
中圖分類號:[J59]文獻標識碼:A文章編碼:
1. 工程概況
該項目規劃用地面積約11×104m2,總建筑面積約 85×104m2,建筑主要功能包括高層住宅、五星級酒店、5A 級寫字樓、綜合商業(含百貨、零售、餐飲、娛樂及22廳電影城等)、地下車庫及其余配套附屬設施。本文僅對該項目商業建筑的消防水系統設計作探討,供廣大設計人員參考。
2. 室內消火栓的設置
如何合理布置室內消火栓是大型商業建筑的一大難點。這類建筑具有內部使用功能復雜、室內分隔較多、疏散通道及出入口較多等特點,在布置消火栓時如果仍按常規方法肯定會造成消火栓布置不合理的現象,考慮到上述建筑特點,該商業綜合體建筑消火栓布置按以下原則設計:
2.1適當縮小消火栓的布置間距,在計算消火栓的保護距離時其水帶長度均按0.8 的折減系數考慮。
2.2保證同層每個防火分區都有兩支水槍的充實水柱到達任何房間內。
2.3消火栓立管盡量布置在柱邊、通道、樓梯口等位置。
3. 中庭大空間場所的滅火系統設置
本項目有一條貫穿商業部分的大中庭(見圖1),中庭的體積大、凈空高,而且中庭貫穿1層~4層,如按照國內的現行防火設計規范進行設計,大中庭的防火分區劃分與分隔、部分疏散樓梯的設置將難以實現。為滿足商業建筑功能分區及豎向空間美觀的效果,通過性能化消防設計分析,將中庭設為人員疏散的 “臨時準安全區”,所以本中庭的滅火系統如何設計成為關鍵問題。通過性能化消防設計分析,并結合已有的工程案例,中庭滅火系統設置如下:
3.1 中庭回廊采用自動噴水滅火系統進行保護。
3.2 中庭與商業店鋪之間采用鋼化玻璃加WS 型窗玻璃噴頭保護進行防火分隔。
3.3 其余部位采用防火卷簾分隔。
圖 1 陰影部分為中庭
3.4中庭與商業店鋪之間采用鋼化玻璃加WS 型窗玻璃噴頭保護進行防火分隔, 主要依據為美國NFPA101A,參見表1。
NFPA101A 8.6.7除第12章至第42章明文禁止的以意外,以下列情況允許設置中庭:
用耐火至少1h的防火隔斷將中庭和鄰近區間分開,且走廊墻壁上的開口做了防火保護,下列情況除外:
a. 自動灑水碰頭沿玻璃幕墻和不可開啟的窗戶兩側分散布置,間距不大于1.83m;
b. 自動灑水噴頭與玻璃墻的距離不超過0.305m,當噴頭啟動時能打濕玻璃的整個表面;
c. 玻璃應是鋼化玻璃,嵌絲玻璃或迭層玻璃,并以填充系統定位,使噴頭開啟前,框架系統即使變形,也不會打碎(加負荷于)玻璃;
d. 靠中庭一面無走廊和其他樓層區域時,則靠中庭一側不需要布置噴頭。
表 1 防火分隔方式的規范應用
表 2 防火分隔方式特點比較
圖 2多塊玻璃用豎框連接
圖 3 多塊玻璃對接用硅密劑連接
4. 防火卷簾系統設置
現在市場上防火卷簾種類繁多,產品質量良莠不齊,根據 GB 50016-2006 《建筑設計防火規范》 第 7.5.3 條和 GB50045-95 《高層民用建筑設計防火規范》(2005 年版)第5.4.4 條,用于防火分隔的防火卷簾有兩種:一種是以背火面溫升為判定條件;一種是以背火面輻射熱為判定條件。當采用以背火面輻射熱為判定條件的防火卷簾時,卷簾兩側應設自動噴水系統保護,噴水時間不應小于 3.0h,這樣一來就增加了一套獨立的自動噴水滅火系統,相應的增加了消防泵的數量與消防水池的容積。本項目經過技術經濟比較后,采用了以背火面溫升為判定條件的防火卷簾。
5. 結 語
隨著社會經濟的發展,人們生活水平日益提高,全國各地陸續興建了許多大型商業建筑。新建的商業建筑正朝著大型化、中庭化、空調化、多功能化發展,集娛樂、觀賞、金融、飲食居住于一體。大型商業建筑功能的復合化、規模的大型化、人員的密集化給我們消防工作帶來了新的課題。所以設計師在做大型商業綜合體建筑設計時應特別注重防火滅火的設計。
【參考文獻】
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A
大型商業建筑是城市建設的重要組成部分之一,也是一個開放公共、充滿多樣性的城市要素,擔負著疏導城市交通、提升城市形象的重要任務。隨著大型商業建筑在竣工后的使用過程中消防、實用功能等問題的發生,設計師意識到在對大型商業建筑進行設計的過程中對建筑使用功能進行全面考慮和優化的重要性。現將大型商業建筑設計要點概括為功能風格設計、空間設計以及消防設計三大方面,進行闡述。
一.大型商業建筑的功能和風格設計
由于大型商業建筑包含了辦公、公寓、酒店、購物、娛樂、會所等多種功能,建筑面積大,使用人口較多,加上不同地域的商業建筑地區氣候和文化需求不同,且商業空間不僅要在滿足現階段商業功能,同時還要適應未來商業變化的需求,因此大型商業建筑的設計難度及復雜程度都較大。在當前城市和商業都快速發展的今天,大型商業建筑的設計必須要精確定位建筑在城市中的整體業態功能,并使建筑內部業態之間、與外部社區以及與環境間呈現出和諧、共生和互補的狀態,通過對建筑內部與外部流線的整合,體現建筑物鮮明的風格,力求在滿足顧客多樣需求的同時,做到功能化、人性化以及個性化的設計。成為具有特點的城市地標性建筑。
近年來,隨著淘寶、團購等各大購物網站的普及,人們對現實中的購物場所要求越來越高,不僅對購物場所有一定的要求,同時開始注重餐飲、娛樂等附加功能,強調購物過程中的體驗性與歸屬感。因此大型商業建筑一定要注重這方面,進行投稿設計巧思以達到吸引人流,促進消費的目的。現以歸屬感的實現為例,人們對建筑物的觀感取決于建筑物的外觀與進入后的第一感覺,這就要求建筑師,在設計的時候要盡量創造出優雅、自然、沉靜的公共空間,滿足現代都市人群對自然的渴望,使其在其中緩解工作和生活上的壓力。
二.大型商業建筑空間設計
城市化進程在不斷地加快,對大型商業建筑要求也越來越高。因此在設計的過程中要結合人們消費需求及消費水平來完成。大型商業建筑屬于開放空間,為人們提供了更加便利的條件,也使得大型商業建筑內部空間設計更加復雜化,與此同時,人們對城市開放空間的物質、文化、精神的需求也延續到大型商業建筑空間設計,對大型商業建筑的空間設計提出了更高的要求。要求大型商業建筑不僅要對其使用功能進行考慮,還要注重對空間內采光、照明、氣氛等因素的考慮。為了體現“以人為本”經營理念,現代空間概念重視顧客流動空間與商家營業空間的融合與滲透。通常情況下,消費者要求大型商業建筑的公共空間要具有開放性、私密性、舒適性以及娛樂性。所以,大型商業建筑設計不僅 在公共空間有不同層次性以達到購物環境豐富、活躍、流動性強的特點,還要滿足顧客的交流心理。建筑空間環境的舒適度能夠對消費的產生帶來一定的影響。為此,可通過提高商業空間的舒適度來提高消費者停留時間和消費次數,從而大致提高人流量和銷售量的目的。
現就大型商業建筑空間設計的重要類型進行歸類說明:(1)聚合性空間。聚合性空間是以一個空間為主導,其它空間在其周圍聚集、向其靠攏。主導空間在形式上應當突出,如中庭空間、中央大廳等。(2)線性組合空間。線性組合空間主要采用一條路徑將各個空間組合在一起。路徑通常是直線式、曲線式或者拆線式的,當然也可以是明顯的街道式。通過直線、曲線或拆線對空間內的各區域進行組合貫通。這種組合適用于空間小的結構,能有效利用空間。(3)輻射性空間。輻射性空間以大型建筑中心為圓心,向四周輻射展開,這種輻射性空間不受建筑形式的影響,輻射路線可長可短,有效節約了人們在建筑內步行的距離;形成以某一區域為中心的、可根據需求進行具體劃分的空間。(4)環繞性空間。環線性空間通常是指大型商業建筑的路徑在空間外形成一個環形路,商業空間沿此環形路布置,也可設計同時多個環形路,這樣就是多環形商業路線,能有效利用空間。(5)并列性空間。并列性空間是指將空間并行排列,組合成的一種建筑風格,沒有明顯的主次區別,將各空間均勻分布在建筑中,形成很多獨立的小空間。
三.大型商業建筑消防設計
大型商業建筑與普通商業建筑的差別較大,是一個組織精密、結構復雜、形態豐富的建筑綜合體。具有體量較大;大面積外墻懸掛廣告牌,導致窗口無法正常開啟;功能復雜;可燃物多;場所營業時間滯留人員多;人員疏散困難、撲救難度大等特點。加上大型商業建筑周邊與商品密集形成的超常規的火災荷載,設備用電頻繁等各種因素,使大型商業建筑的防火設計變得非常棘手。如何保障大型商業建筑設計的安全性能,是當前亟待解決的現實問題。
在大型商業建筑消防性能設計中主要的是明確防火安全性能與性能標準。首先要確定設計目標;設計初期要根據建筑防火等相關規范,并根據火災的性質對消防設施進行設計,較為復雜的設計更可以采用軟件進行實況模擬測試。對設計方案的可行性進行分析評估和審核,最終確定最佳設計方案。針對商業火災荷載大蔓延快的特點,安裝自動噴水滅火系統,劃分防火分區,采用封閉樓梯間或防煙樓梯間,阻隔火災的發展。疏散樓梯是發生火災時進行人員疏散的重要通道,必須確保其安全可可靠。疏散樓梯的數量要根據建筑物實際需要的疏散寬度進行設置,寬度由建筑物的用途確定,間距由疏散距離確定。對于地下商業建筑,在設置一定數量的直通地面樓梯外,另外建議在地下室四周設置安全避難走道或開敞式地下廣場作為亞安全區域,這樣能夠大大降低每個防火分區疏散樓梯的數量,在保證人員疏散安全的同時,有效減少了地下或地面一層的樓梯數量,增加了有效建筑面積。
四.結語
大型商業建筑集辦公、公寓、酒店、購物、娛樂、會所等多種功能為一體,為人們的生活提供了便利。因此,我們在大型商業建筑設計過程中要充分考慮其功能,在建筑使用過程中要重視消防設施的設計,保證消費人員安全。這就需要我們不斷地探討和完善大型商業建筑設計中的難點,以提高其使用功能和安全性。設計出實用、安全、舒適、具有特色的大型商業建筑。
隨著大型商業建筑在竣工后的使用過程中消防、實用功能等問題的發生,設計師意識到在對大型商業建筑進行設計的過程中對建筑使用功能進行全面考慮和優化的重要性。現將大型商業建筑設計要點概括為功能風格設計、空間設計以及消防設計三大方面,進行闡述。
一、大型商業建筑的功能和風格設計
由于大型商業建筑包含了辦公、公寓、酒店、購物、娛樂、會所等多種功能,建筑面積大,使用人口較多,加上不同地域的商業建筑地區氣候和文化需求不同,且商業空間不僅要在滿足現階段商業功能,同時還要適應未來商業變化的需求,因此大型商業建筑的設計難度及復雜程度都較大。在當前城市和商業都快速發展的今天,大型商業建筑的設計必須要精確定位建筑在城市中的整體業態功能,并使建筑內部業態之間、與外部社區以及與環境間呈現出和諧、共生和互補的狀態,通過對建筑內部與外部流線的整合,體現建筑物鮮明的風格,力求在滿足顧客多樣需求的同時,做到功能化、人性化以及個性化的設計。成為具有特點的城市地標性建筑。
近年來,隨著淘寶、團購等各大購物網站的普及,人們對現實中的購物場所要求越來越高,不僅對購物場所有一定的要求,同時開始注重餐飲、娛樂等附加功能,強調購物過程中的體驗性與歸屬感。因此大型商業建筑一定要注重這方面,進行投入設計巧思以達到吸引人流,促進消費的目的。現以歸屬感的實現為例,人們對建筑物的觀感取決于建筑物的外觀與進入后的第一感覺,這就要求建筑師,在設計的時候要盡量創造出優雅、自然、沉靜的公共空間,滿足現代都市人群對自然的渴望,使其在其中緩解工作和生活上的壓力。
二、大型商業建筑空間設計
城市化進程在不斷地加快,對大型商業建筑要求也越來越高。因此在設計的過程中要結合人們消費需求及消費水平來完成。大型商業建筑屬于開放空間,為人們提供了更加便利的條件,也使得大型商業建筑內部空間設計更加復雜化,與此同時,人們對城市開放空間的物質、文化、精神的需求也延續到大型商業建筑空間設計,對大型商業建筑的空間設計提出了更高的要求。要求大型商業建筑不僅要對其使用功能進行考慮,還要注重對空間內采光、照明、氣氛等因素的考慮。為了體現“以人為本”經營理念,現代空間概念重視顧客流動空間與商家營業空間的融合與滲透。通常情況下,消費者要求大型商業建筑的公共空間要具有開放性、私密性、舒適性以及娛樂性。所以,大型商業建筑設計不僅 在公共空間有不同層次性以達到購物環境豐富、活躍、流動性強的特點,還要滿足顧客的交流心理。建筑空間環境的舒適度能夠對消費的產生帶來一定的影響。為此,可通過提高商業空間的舒適度來提高消費者停留時間和消費次數,從而大致提高人流量和銷售量的目的。
現就大型商業建筑空間設計的重要類型進行歸類說明:(1)聚合性空間。聚合性空間是以一個空間為主導,其它空間在其周圍聚集、向其靠攏。主導空間在形式上應當突出,如中庭空間、中央大廳等。(2)線性組合空間。線性組合空間主要采用一條路徑將各個空間組合在一起。路徑通常是直線式、曲線式或者折線式的,當然也可以是明顯的街道式。通過直線、曲線或折線對空間內的各區域進行組合貫通。這種組合適用于空間小的結構,能有效利用空間。(3)輻射性空間。輻射性空間以大型建筑中心為圓心,向四周輻射展開,這種輻射性空間不受建筑形式的影響,輻射路線可長可短,有效節約了人們在建筑內步行的距離;形成以某一區域為中心的、可根據需求進行具體劃分的空間。(4)環繞性空間。環線性空間通常是指大型商業建筑的路徑在空間外形成一個環形路,商業空間沿此環形路布置,也可設計同時多個環形路,這樣就是多環形商業路線,能有效利用空間。(5)并列性空間。并列性空間是指將空間并行排列,組合成的一種建筑風格,沒有明顯的主次區別,將各空間均勻分布在建筑中,形成很多獨立的小空間。
三、大型商業建筑消防設計
大型商業建筑與普通商業建筑的差別較大,是一個組織精密、結構復雜、形態豐富的建筑綜合體。具有大面積外墻懸掛廣告牌,導致窗口無法正常開啟、功能復雜、可燃物多、場所營業時間滯留人員多、人員疏散困難、撲救難度大等特點。加上大型商業建筑周邊與商品密集形成的超常規的火災荷載,設備用電頻繁等各種因素,使大型商業建筑的防火設計變得非常棘手。如何保障大型商業建筑設計的安全性能,是當前亟待解決的現實問題。
在大型商業建筑消防性能設計中主要的是明確防火安全性能與性能標準。首先要確定設計目標;設計初期要根據建筑防火等相關規范,并根據火災的性質對消防設施進行設計,較為復雜的設計更可以采用軟件進行實況模擬測試。對設計方案的可行性進行分析評估和審核,最終確定最佳設計方案。針對商業火災荷載大蔓延快的特點,安裝自動噴水滅火系統,劃分防火分區,采用封閉樓梯間或防煙樓梯間,阻隔火災的發展。疏散樓梯是發生火災時進行人員疏散的重要通道,必須確保其安全可可靠。疏散樓梯的數量要根據建筑物實際需要的疏散寬度進行設置,寬度由建筑物的用途確定,間距由疏散距離確定。對于地下商業建筑,在設置一定數量的直通地面樓梯外,另外建議在地下室四周設置安全避難走道或開敞式地下廣場作為亞安全區域,這樣能夠大大降低每個防火分區疏散樓梯的數量,在保證人員疏散安全的同時,有效減少了地下或地面一層的樓梯數量,增加了有效建筑面積。
四、商業業態分類及層間業態分布原則
從建筑設計角度可以商業業態分為如下幾個形式,超市、主力店、餐飲娛樂、品牌主營店及電影院形式等等。
超市區域通常不做吊頂,因而對應的自動噴淋頭的形式及排煙口、煙感布置的原則均與有吊頂的區域布置不同,其樓面荷載較大,根據不同的品牌超市特點,對結構設計也要有對應的要求,超市作為目的性消費商業,能形成有效的人流,因此可以布置在相對較偏僻的區域或地下一層,并設置相對較長的人流必經路線,這樣可以在人流必經路線兩側設置各類小型店鋪;主力店通常會有一些特殊的要求,設計前應加強與主力店承租人的溝通,只有充分了解承租人的意圖,才能做好此項設計;餐飲娛樂區域應重點考慮一下上下水電的預留,隔油池的設置及是否引入煤氣的問題,若不引入煤氣,則應考慮加大用電負荷;品牌主營店中店需要考慮的是是否采用分戶計量及統一收銀的問題,家電銷售區應重點考慮一下用電負荷的因素,電影院在建成初期一般不為盈利目的,而是作為聚集商業人氣的重要手段,待整體商業成熟后可反過來促使電影院盈利;
層間業態分布的原則是應考慮如何把客流吸引到頂層及地下室底層的問題,因超市及餐飲娛樂及電影院往往能夠比較容易聚集人氣,而把他們布置在頂層或底層。而主力店則起到帶活整體項目的作用,通常會布置在項目的一端。至于其他形式的業態則只需考慮好相關專業的專項設計即可。
結語
大型商業建筑集辦公、公寓、酒店、購物、娛樂、會所等多種功能為一體,為人們的生活提供了便利。因此,我們在大型商業建筑設計過程中要充分考慮其功能,在建筑使用過程中要重視消防設施的設計,保證消費人員安全。這就需要我們不斷地探討和完善大型商業建筑設計中的難點,以提高其使用功能和安全性。設計出實用、安全、舒適、具有特色的大型商業建筑。
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
引言
地下商業建筑具有人員流動性強、空間密閉、火災荷載大的特點,并且一旦發生火災,存在能見度低、煙氣大、人群疏散困難和難以及時熄滅的問題,對財產和人身安全存在著威脅。因此,針對地下商業建筑防火方面的設計進行探討,具有緊迫性和嚴峻性,對某廣場的綜合交通樞紐的消防設計進行研究,來對這些相關問題進行探討。
一、地下商業建筑防火與排煙的研究現狀
隨著城市化進程的快速推進,地下商業建筑得到了極大發展,而地下商業建筑火災危險因素也隨之增加。國內外建筑領域學者深入研究了地下商業建筑的各類相關火災特性,并探討了其防范策略。Chung K.C基于數學模型分析地下商業建筑,并評估其防煙系統的應用與可靠性。公安部四川消防研究所陳濤等人在研究地下商業建筑防火設計時計算其中空氣幕流量,并針對地下商業建筑防火、防排煙設計中空氣幕技術的實踐應用予以闡述,進一步研究了火災事故的流場特性,介紹了設計空氣幕時所應用的計算方法。
二、消大型地下商業建筑消防設計的主要難點
(一)、地下商業建筑面積超過20000m2的防火分隔
《建規》第5.1.13條規定:地下商店總建筑面積大于20000m2時,應采用不開設門窗洞口的防火墻分隔。相鄰區域確需局部連通時,應選擇采取下沉式廣場等室外開敞空間、防火隔間、避難走道、防煙樓梯間等措施進行分隔。設計中遇到的主要問題有:總建筑面積大于20000m2是否為單純的營業廳建筑面積;如何處理好商業效果和消防設計的矛盾;下沉式廣場的形式及面積該如何確定。
(二)、地下商業建筑的商業效果與防火設計的矛盾
地下商業建筑設計時,建設單位注重的是商業使用效果,如何處理好商業與防火安全之間的矛盾問題,應值得注意。設計中常遇到的問題有下沉式廣場中防火隔間的面積、形式以及位置的確定問題;疏散樓梯的設置問題;風雨棚在下沉廣場中的安放;防火隔間中的正壓送風系統如何設置的問題。
(三)、地下商業建筑安全出口
大型地下商業建筑內部功能較多,格局較為復雜,使用者在緊急疏散時經常找不到方向。特別是某些地下商城設計的通道和出口為單向或盡端型,對商場內的顧客沒有明確的導向性。
(四)、地下商業建筑的疏散通道設計
娛樂和購物人員在格局較為復雜的地下商業建筑中會出現迷路情況。當地下商城呈環形結構時,這種方向性模糊感會更加嚴重。當地下商業建筑的出入口位于地面建筑的內部時,疏散樓梯間在首層設置直通室外出口的問題該如何解決。
三、地下商業建筑消防設計的研究
(一)、安全出口的布置與直通室外的重要性
安全出口是由地下進入地面的必經之路。安全出口在疏散導向、可識別性、通達性等方面都起著無可替代的作用。火災發生時,人們容易產生緊張、急躁的情緒,因而在尋找逃生路線時喜歡“走原路”,當面對一個封閉的面或盡端道路時,常常會驚慌,容易造成危險。因此地下商業建筑的安全出口應結合人流經常使用的路線布置,并具有可識別性,在人流密集的位置多設置幾個安全出口,且設置環形通道,形成多向的通達性,確保在緊急情況時能安全疏散。盡可能采用獨立的安全出口,當樓梯位于建筑內部時,疏散樓梯間在首層應直通室外,確有困難時,可通過短距離的門廳,并采用耐火極限不低于2.00h的不燃燒體隔墻使之與其余部位完全隔開。
(二)、防火間距設計
合理確定商業建筑與周邊建筑之間、建筑內的各幢單體之間防火間距極其重要。其不僅關系到建筑自身的消防安全,還與周邊建筑群的公共消防安全緊密聯系在一起。《建筑設計防火規范》中對各類建筑之間的防火間距有明確的要求。在設計草圖階段就應嚴格遵循該規范控制建筑之間距離,避免后期不必要的麻煩。
(三)、消防車道設計
作為發生火災后消防部門進行滅火救援的重要通道,消防車道的設計直接關乎撲救效率。因此消防車道的設計在草圖階段也不能馬虎。按規范要求,消防車道凈寬和凈高均不應小于4m,當商業建筑臨街長度超出150m或總長度超出220m時,應設置穿過建筑的消防車道或環形消防車道以滿足撲救需要。消防車道與建筑物之間不應有妨礙消防車作業的障礙物。消防車道路面、撲救作業場地及其下面的管道、暗溝應能承受大型消防車的壓力。按照商業建筑的不同需要有針對性地設計消防車道,為后期火災的高效撲救打下良好基礎。
(四)、商業開發區域和地鐵站廳應以通道形式相連
地鐵站廳(站臺)層與商業開發區域之間的防火分隔措施。商業開發區域者一般會有以下觀點:1)任何商鋪到最近疏散門的直線距離要小于15m,且疏散門至少要有2個,當停留人數不超過15人時,建筑面積不大于50m2,必須設置至少1個疏散門。2)安全出口到商鋪疏散門的距離、商鋪在地下步行街中的最大允許面積、最小凈寬度都要符合表1的規定。當凈寬度小于6m時,任何流動或固定的商業經營活動都不允許在過街通道發生。
表1過街通道的商鋪的最大允許面積、最小凈寬度、商鋪疏散門至安全出口的最大距離
3)商鋪之間砌至樓板底部的不燃燒體隔墻的耐火極限不低于2.00h。小商鋪砌至樓板底的隔斷與過街通道之間的耐火極限不低于1.00h。4)要以國家標準GB50222-2001建筑內部裝修設計防火規范為基準,對地下商業步行街內部裝修設計進行監督,確保過街通道全部采用燃燒性能為A級的裝修材料。5)要設置長度、寬度均不應小于3m的集散區,使之位于地下商業步行街安全出口前面。6)歌舞娛樂游藝放映場所和明火的餐飲不得進入地下商鋪。
(五)、下沉式廣場的應用
下沉式廣場是一個圍合式的開敞公共空間,有利于防火分隔和人員疏散。筆者認為:下沉廣場其實也是一種所謂的開敞式防火隔離區,其防火設計主要應把握以下幾點:a.下沉廣場有必要規定短邊尺寸,但是一些如圓形、橢圓形等不規則形的下沉廣場往往很難把握其短邊尺寸。這種情況下,可將圓直徑、橢圓或不規則平面的短軸等作為短邊。b.下沉廣場只能用于人員疏散,不應布置任何可燃物質。c.下沉式空間內應設不少于一座可直通地面的室外疏散樓梯,其疏散樓梯總寬度不應小于最大防火分區通向下沉式空間防火門的總寬度。
(六)、防排煙設計
商業建筑較一般建筑而言,由于其空間面積和高度較大導致煙氣在上升過程熱量散失更快,更容易發生沉降。造成煙氣的大面積擴散,造成人員疏散與施救的極大不便。設計時應依照規范要求在防火帶的垂直上部設置擋煙垂壁等設施,條件允許情況下在頂棚設置機械排煙,便可大幅降低煙氣沉降速度與濃度。
(七)、消防設施設計
為便于火災發生時緊急疏散,應在賣場、疏散通道、安全出口及樓梯間內加強誘導疏散設計,即設置應急照明燈和疏散指示標志。對于地下商業建筑的主要疏散路線,除傳統掛墻式疏散指示標志外,還應設置自發光地標疏散指示標志。依照規范要求選擇正確的防火門,可保持建筑防火分隔完整性,又可為人員疏散提供有效保障。盡可能設計自動報警系統與自動滅火系統。兩個系統同時運作可大大延緩火災的蔓延,為人員安全撤離提供寶貴時間。
結束語
總而言之,地下商業空間的開發與利用已經逐漸成為城市建設發展的新趨勢。隨著其建設規模日益擴大,地下商業不再僅限于商業購物等單一功能,而是逐步發展成為功能多元化的現代商業綜合體的一部分。但與此同時,也給消防設計帶來了極大的挑戰。因此,與時俱進的消防設計理念,行之有效的防火措施及安全疏散設計,是地下商業建筑消防安全的有效保障。