淺談大空間建筑防火設(shè)計(jì)

劉欣

摘 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種大空間建筑日益增多，如大型商場以及文化、體育、交通建筑等，特別是近年來，城市綜合體的出現(xiàn)，更是引人注目。由于大空間建筑高、大、空的特點(diǎn)，與普通建筑的防火要求及設(shè)計(jì)有很大不同，大空間建筑滅火的困難性也更高，對其安全性有更嚴(yán)格的要求。本文對大空間建筑的特點(diǎn)以及防火設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是防火分區(qū)、安全疏散間距等問題進(jìn)行粗淺的探討。

關(guān)鍵詞：大空間建筑；防火設(shè)計(jì)；防火分區(qū)；安全疏散

由于建筑理念、城市發(fā)展和綜合功能的需求，在建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，大空間建筑如：大型商業(yè)建筑、文化體育建筑、交通建筑等普遍出現(xiàn)，且其功能也隨之復(fù)雜多樣化，規(guī)模面積更大型化。特別是近年來，城市綜合體的需求和發(fā)展，更是引人注目，其功能的復(fù)合性、高度集約性和人員的密集性等方面，都大大超出一般建筑。當(dāng)然，城市綜合體的大空間部分主要是在地下層和下部各層范圍，上部的塔樓等不一定都是大空間建筑。

現(xiàn)階段對這些大空間建筑的防火設(shè)計(jì)，除了汽車庫有《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50067-97）外，尚缺專題的規(guī)范。目前實(shí)施的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）（簡稱《建規(guī)》）和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）（簡稱《高規(guī)》）主要是在對普通建筑的研究基礎(chǔ)上制定的規(guī)范，2010年對《建規(guī)》和《高規(guī)》進(jìn)行整合修訂（簡稱《整合版》），也沒有對高大空間建筑作專題的規(guī)定。對一些單體的大空間建筑，如大型體育建筑、特大型商業(yè)綜合建筑（如商貿(mào)物流成）等城市綜合體建筑，有關(guān)的國家級消防科研機(jī)構(gòu)，如“四川法斯特消防安全性能評估有限公司”（四川消防研究所）進(jìn)行了大量的研究，針對大空間建筑的不同特點(diǎn)，提出了可行的防火設(shè)計(jì)措施，是值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的。

1 大空間建筑的特點(diǎn)

（1）大空間建筑的體型和占地面積大。其中：功能單一的建筑，其單層建筑面積往往超過5000m2，而綜合功能者，單層建筑常上萬平方米左右，甚至達(dá)3萬m2以上，如貴州“黔西·水西城市廣場——陽光城”，一層全為商業(yè)，面積達(dá)9200m2，二、三、四層，每層均在8000m2以上；貴陽金陽紅華現(xiàn)代商貿(mào)物流城，一層達(dá)3.7萬m2，二、三、四層，每層也在3萬m2～1.2萬m2。外地實(shí)例也不少，如成都金牛萬達(dá)、日照華潤中心、江陽萬達(dá)等，防火單元面積也都在3萬m2以上。由于面積大，建筑體量也很大。單一功能的體育建筑，其室內(nèi)凈高也常在10m以上，商業(yè)物流建筑，單層層高一般5～6m，但內(nèi)部也有貫穿1～4層的大空間。

（2）大空間建筑由于規(guī)模大，且多為公共建筑，所容納人數(shù)多，單層容納人數(shù)（按《建規(guī)》計(jì)算）少則數(shù)千，多則數(shù)萬。即使是單一功能的體育館，容納觀眾人數(shù)也在3000～數(shù)萬人，如加拿大溫哥華哥倫比亞體育館，觀眾人數(shù)達(dá)60000人，國內(nèi)的大型體育館也在1.2萬～1.8萬人。

（3）由于規(guī)模龐大，人員眾多，防火分區(qū)的設(shè)置和安全疏散的難度很大，必須專題研究。

（4）由于多種功能復(fù)合，內(nèi)部設(shè)施、物品品種繁多且數(shù)量巨大，發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性大。

（5）對于貴州而言，山地坡地建筑多，大空間建筑因地形關(guān)系，形成建筑地下層、半地下層、錯(cuò)層設(shè)計(jì)較多，更造成了防火設(shè)計(jì)的困難。對此，貴州省制定了《貴州省坡地民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（DBJ52-062-2013）（簡稱《坡地建筑防火規(guī)》），對一般民用建筑的防火設(shè)計(jì)做了很多明確、適宜的規(guī)定，應(yīng)遵照執(zhí)行。在大空間建筑的防火設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)進(jìn)一步做好處理。

（6）由于以上因素，對大空間建筑的防排煙設(shè)計(jì)、自動(dòng)滅火和自動(dòng)報(bào)警等設(shè)計(jì)均應(yīng)有更高的要求，并且應(yīng)有一些新設(shè)計(jì)的構(gòu)思。

2 大空間建筑消防設(shè)計(jì)的主要問題和難點(diǎn)

（1）任何建筑，其防火分區(qū)都應(yīng)按《建規(guī)》、《高規(guī)》執(zhí)行，在《整合版》中，推出設(shè)置在一、二級耐火等級建筑中的營業(yè)廳、展覽廳等，當(dāng)該建筑為單層或僅放在多層建筑的首層，并設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)以及自動(dòng)滅火系統(tǒng)，且采用不然或難燃材料裝修時(shí)，其防火分區(qū)的允許建筑面積可適當(dāng)擴(kuò)大，但不應(yīng)大于10000m2。設(shè)置在高層建筑或與高層建筑未設(shè)置防火墻等防火分隔設(shè)施的裙房內(nèi)的展覽廳、營業(yè)廳等（同上，設(shè)雙自動(dòng)系統(tǒng)和裝修材料要求），其地上部分的防火分區(qū)面積不應(yīng)大于4000m2，地下部分的防火分區(qū)面積不應(yīng)大于2000m2。在貴州《坡地建筑防火規(guī)》中，也做出了吊層建筑內(nèi)設(shè)置雙自動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械排煙、不然或難燃材料裝修的營業(yè)廳、展覽廳的防火分區(qū)建筑面積的規(guī)定，“當(dāng)一個(gè)防火分區(qū)臨空長度超過該防火分區(qū)一個(gè)長邊或周長的1/4時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)最大允許建筑面積不應(yīng)大于4000m2；不滿足以上條件時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)最大允許建筑面積不應(yīng)大于2000m2。

（2）防火分區(qū)嚴(yán)格按功能要求分設(shè)，如車庫須與其它部分隔開；托幼、醫(yī)療等功能區(qū)也應(yīng)與其它部分隔開并單設(shè)出入口。廚房等有關(guān)加工場所，應(yīng)設(shè)乙級防火門與其它部分隔開，并應(yīng)有通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)。

（3）對地下層的防火分區(qū)，更應(yīng)按規(guī)范做合理的布置，圖1為某建筑地下一層的示意圖。

（4）防火分區(qū)的分隔措施，主要是防火墻、防火隔離帶，以及其它輔助設(shè)施，但要注意，當(dāng)在防火墻上因建筑功能要求需設(shè)通道和門時(shí)須采用甲級防火門、特級防火卷簾、水幕等，其中，不能用防火卷簾代替防火墻，按《整合版》規(guī)定，除中庭外，當(dāng)防火分隔的寬度不大于30m時(shí)，防火卷簾寬度不應(yīng)大于10m；當(dāng)防火分隔的寬度大于30m時(shí)，防火卷簾寬度不應(yīng)大于該防火分隔的部位寬度的1/3，且地下建筑不應(yīng)大于20m。

3 安全疏散

（1）由于綜合體單層面積很大，即使做了合理的防火分區(qū)，但也會(huì)出現(xiàn)以下問題：

①在首層部分商業(yè)防火分區(qū)無直接對外疏散出口；（此處“首層”，含坡地建筑的不同層次室外平臺地面出入處）

②部分疏散樓梯不能直通室外；

（2）對此，《整合版》推出了“避難走道”的概念，即“走道兩側(cè)采用實(shí)體防火墻分隔，并設(shè)有防排煙設(shè)計(jì)等，用于人員安全通行的走道”。防火分區(qū)直通室外的安全出口、防火分區(qū)直通的疏散樓梯間或防火分區(qū)直通避難走道的安全出口，均屬于有效地安全出口。

（3）《整合版》對避難走道的設(shè)置作出了相應(yīng)的規(guī)定：

①避難走道兩側(cè)的墻體應(yīng)為實(shí)體防火墻；

②避難走道直通地面的出口不應(yīng)少于兩個(gè)，并應(yīng)設(shè)置在不同方向。當(dāng)避難走道僅與一個(gè)防火分區(qū)相通時(shí)，走道直通地面的出口可設(shè)置一個(gè)，但該防火分區(qū)至少應(yīng)有一個(gè)直通室外的安全出口；

③避難走道的內(nèi)部裝修應(yīng)全部采用燃燒等級為A級的裝修材料；

④防火分區(qū)至避難走道入口處應(yīng)設(shè)置防煙前室，前室的使用面積不應(yīng)小于6m2，開向前室的門應(yīng)采用甲級防火門；

⑤避難走道應(yīng)設(shè)置消火栓、消防應(yīng)急照明、應(yīng)急廣播和消防專用電話；

此外，參照《車庫規(guī)》、《人防規(guī)》等有關(guān)要求，建議避難走道的凈寬不應(yīng)小于設(shè)計(jì)容納人數(shù)最多的一個(gè)防火分區(qū)通向避難走道個(gè)安全出口最小凈寬之和；防火分區(qū)通避難走道的門至避難走道連通地面的出口間的距離不宜超過60m。走道內(nèi)除可設(shè)少量不、難燃材料休息座椅外，不得堆放其他物品，且座椅的設(shè)置不得影響安全通行。

圖2、圖3為兩個(gè)平面示意圖。

（4）部分樓梯不能直通室外的問題。

①有的建筑按照坡地建筑設(shè)計(jì)要求，部分樓梯不能在首層室外者，可上到上部樓層直通室外，一般建筑當(dāng)只在坡頂層設(shè)置直通室外的安全出口時(shí)，下段建筑的高度不應(yīng)超過10m。對商業(yè)營業(yè)廳、展覽廳等的疏散樓梯向上疏散不應(yīng)超過兩層能直通室外地面，而歌舞娛樂放映場所等向上疏散不能超過一層且高度不能超過10m。

②特大型綜合體建筑且只有首層處可直通室外，由于其面積十分龐大，處于平面中部的樓梯不能直通室外，如金陽紅花現(xiàn)代商貿(mào)城總層數(shù)為4層，總計(jì)容建筑面積94186m2，首層建筑面積達(dá)37221m2，小商鋪612個(gè)，商鋪區(qū)為7個(gè)防火分區(qū)，另有“商業(yè)走道”面積14865m2，除四周沿室外道路的商店及樓梯可直通室外道路，其中部22部樓梯均不能直通室外，只能通內(nèi)部的“商業(yè)走道”。對此，四川法斯特消防安全性能評估有限公司在評估時(shí)將其“商業(yè)走道”定為“亞安全區(qū)”，即“疏散過渡區(qū)”。

“疏散過渡區(qū)”的概念是指在建筑內(nèi)部劃出一定的空間區(qū)域范圍（一般具有較高的高度和較大的空間體量，對煙氣的積蓄能力較強(qiáng)），在此區(qū)域范圍內(nèi)，通過對內(nèi)部可燃物進(jìn)行控制，并與周圍鄰近區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格的防火分隔控制，嚴(yán)格控制火災(zāi)和煙氣侵入疏散過渡區(qū)域內(nèi)，為人員疏散逃生提供暫時(shí)的過渡區(qū)域，并為消防人員展開偵查火情及救援提供暫時(shí)的安全場所。

疏散過渡區(qū)的設(shè)置，以圖4為例：

圖中，疏散過渡區(qū)包括了一層商業(yè)走道部分，空間由中間的大中庭進(jìn)行連通，共同構(gòu)成疏散過渡去的空間范圍，此空間具有較高的高度和較大的空間體積，對煙氣的蓄積能力較強(qiáng)。

疏散過渡區(qū)本身的安全必須得到保證，由于疏散過渡區(qū)兩旁均為小商鋪，須開門經(jīng)營，不能用防火墻隔斷，故應(yīng)對這些小商鋪進(jìn)行單獨(dú)的處理。每個(gè)小商鋪面積控制在300mm2以內(nèi)，形成一個(gè)獨(dú)立的防火單元，防火單元之間的隔墻耐火極限不應(yīng)小于1.5h，防火單元與非步行街商業(yè)部分用耐火極限不小于3h的防火墻進(jìn)行防火分隔。所有防火單元開向疏散過渡區(qū)的門不用普通防火門或防火卷簾門，而應(yīng)采用國外成熟做法并已在香港特區(qū)和國內(nèi)（如北京、天津、烏魯木齊、成都、無錫、襄樊）其他地方通用的做法：“鋼化玻璃+窗型噴淋”進(jìn)行分隔，這里對玻璃的厚度不得小于12mm，其耐火極限不小于3h，并能保證火災(zāi)時(shí)噴頭能形成均勻水膜覆蓋被保護(hù)的玻璃，以防止玻璃由于溫度原因破裂從而造成火災(zāi)蔓延。每個(gè)防火單元內(nèi)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，防止火災(zāi)時(shí)煙氣流入疏散過渡區(qū)。小商鋪應(yīng)設(shè)置快速響應(yīng)噴淋滅火系統(tǒng)。疏散過渡區(qū)與其他防火分區(qū)內(nèi)用耐火極限不小于3h的防火墻分隔，區(qū)內(nèi)不得布置任何可燃物，不得擺攤設(shè)點(diǎn)，不得防止阻礙人員安全疏散的物品；可放置少量的石材、金屬等不燃材料的休息座椅，但不得影響人員疏散，其室內(nèi)的裝修材料和室內(nèi)裝飾物均應(yīng)采用不燃材料。布置在疏散過渡區(qū)內(nèi)的電氣線路均要求使用低煙無鹵絕緣電纜并進(jìn)行漏電保護(hù)，避免使用年限增加后由于電線老化而引發(fā)火災(zāi)；疏散過渡區(qū)走道部分應(yīng)設(shè)置快速響應(yīng)噴淋滅火系統(tǒng)，中庭設(shè)置智能滅火系統(tǒng)。

（5）對人員的疏散要求，如疏散時(shí)間、疏散寬度，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行核算，本文不再敘述。

（6）對有關(guān)水、電、送排風(fēng)等，也應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范從嚴(yán)控制。

4 結(jié)束語

如今，大空間建筑一直在處在迅速的發(fā)展過程中，而其消防設(shè)計(jì)的問題及重要性也日益突出。大空間建筑消防設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，在加強(qiáng)對消防應(yīng)用技術(shù)和高新技術(shù)的開發(fā)利用的同時(shí)，還要不斷完善消防法規(guī)和設(shè)計(jì)規(guī)范，這樣才能更好地解決消防設(shè)計(jì)的問題，保障大空間建筑的消防安全，維護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》整合修訂版.

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[4]四川法斯特消防安全性能有限公司，2013.10.

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