中庭在大型地下商業(yè)建筑防火分隔中的運(yùn)用探究

常 國 琦

(運(yùn)城市消防救援支隊(duì)，山西 運(yùn)城 044000)

大型商業(yè)建筑普遍規(guī)模與占地面積較大，處于人流量集中的區(qū)域，這為其防火分隔設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)格要求，特別是地下中庭設(shè)計(jì)表現(xiàn)的更為明顯。大型建筑物中庭設(shè)計(jì)普遍有著較大差異，其關(guān)系著對(duì)內(nèi)部空間的連接，通過提供一定休閑場(chǎng)所，滿足人們購物、娛樂以及辦公等需求[1]。在中庭防火分隔設(shè)計(jì)過程中，需要設(shè)計(jì)人員充分考慮實(shí)際情況，從大型商業(yè)建筑物具體要求出發(fā)，保證防火分隔設(shè)計(jì)的有效性。

1 某大型地下商用建筑及防火分隔概括分析

某大型地下商用建筑位于城市繁華地帶，處于地下層，占地面積高達(dá)32 000 m2。在該商用建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)置有呈圓形形狀的中庭，并連接著地下1層與建筑物屋頂。中庭半徑參數(shù)為23 m，如圖1所示為建筑圖。

該地下商用建筑主要選擇商業(yè)步行街布置模式，分析其疏散方式、途徑等可知，中庭回趟為地下商用建筑密集人員的主體式疏散路線。從這點(diǎn)來說，在中庭設(shè)計(jì)中要讓疏散通道更加暢通，這樣不用采取分隔設(shè)計(jì)方式。商業(yè)步行街設(shè)計(jì)需要遵循連續(xù)性理念，為了有效隔斷所有功能性分區(qū)，一般不考慮設(shè)置防火墻，從而無法發(fā)揮出下沉式廣場(chǎng)等室外性開放式空間設(shè)計(jì)的作用。

2 防火分隔方案分析

該大型地下商用建筑設(shè)置有大中庭裝置，并呈圓形形狀，因?yàn)橹型ブ車O(shè)計(jì)了與地下室外部連接的下沉式空間，且所有緊急疏散設(shè)備安裝完成，如可拆卸式樓梯等，對(duì)此在防火分隔設(shè)計(jì)過程中，需要將中庭裝置防火分隔的作用充分發(fā)揮出來。因?yàn)樘摂M性分界線為中庭裝置，這樣能夠順利劃分32 000 m2的地下商用建筑，兩個(gè)部分面積都在20 000 m2以下，這樣消防設(shè)計(jì)才能夠達(dá)到規(guī)定要求[2]。

需要引起關(guān)注的是，通過運(yùn)用該分隔模式，不能將固定可燃物等放在中庭位置，通過安裝排煙設(shè)施與自動(dòng)滅火噴淋系統(tǒng)。在建筑分隔方面，應(yīng)設(shè)計(jì)防護(hù)卷簾門與防火墻。對(duì)于該項(xiàng)目實(shí)際情況，應(yīng)在各店鋪前安裝防火卷簾，設(shè)計(jì)出包含中庭區(qū)域小于200 m2的空間為出入口，用于疏散人。值得注意的是，防火卷簾必須采用緩降卷簾。另外，應(yīng)在疏散出口處設(shè)計(jì)一個(gè)借用出口向相鄰火分區(qū)疏散的出口，疏散寬度符合規(guī)定。

此外，因?yàn)橹型パb置連接了地下1層與建筑物頂部位置，所以需要將至少兩組機(jī)械化排煙系統(tǒng)安裝在建筑物頂部，保證其運(yùn)行的獨(dú)立性。這樣在出現(xiàn)火災(zāi)事故以后，為地下商業(yè)建筑順利實(shí)現(xiàn)排煙創(chuàng)造了有利條件，在將自動(dòng)消防水炮布置在中庭裝置內(nèi)時(shí)，設(shè)計(jì)中需要關(guān)注以下要點(diǎn)：在中庭內(nèi)只要出現(xiàn)火災(zāi)事故，自動(dòng)消防水炮便會(huì)迅速反應(yīng)，準(zhǔn)確滅火，為地下商業(yè)建筑內(nèi)人員、財(cái)產(chǎn)等安全提供了可靠保障。

3 防火分隔方案安全性分析

3.1 火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)

火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)作為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要分析其中可燃物分布、荷載等現(xiàn)狀，這樣才能快速、準(zhǔn)確找出存在的危險(xiǎn)源。這樣我們將全面了解火災(zāi)場(chǎng)景各方面信息，清楚火災(zāi)熱釋放速率的變化情況。在大型地下建筑中可燃物較多，包括各類商品與貨物等，此時(shí)需要設(shè)置為快速火，確保中庭不能有可燃物。要嚴(yán)格做好日常管理工作，尤其是在節(jié)假日要格外引起注意，這是因?yàn)橹型ピ谔厥馊兆訒?huì)有大量的裝飾，通過快速火的設(shè)置，中庭中部是主要的貨源。要結(jié)合《民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》分析火災(zāi)規(guī)模，保證其科學(xué)性與合理性。針對(duì)設(shè)置有噴淋系統(tǒng)的中庭，一般將數(shù)據(jù)設(shè)置為3 MW，如果未設(shè)置噴淋系統(tǒng)，則設(shè)置成4 MW。因?yàn)榈叵律虡I(yè)建筑存在一定的安全隱患，在實(shí)際設(shè)計(jì)中主要考慮2倍安全系數(shù)，如表1所示為設(shè)計(jì)后的火災(zāi)場(chǎng)景，相關(guān)火源如圖2所示。

表1 火災(zāi)場(chǎng)景統(tǒng)計(jì)表

3.2 火災(zāi)蔓延可能性分析

現(xiàn)實(shí)生活中，火災(zāi)蔓延情況十分復(fù)雜，主要分為飛火、熱對(duì)流和熱輻射等類型[3]。在室內(nèi)火災(zāi)方面，通常不容易形成飛火；熱對(duì)流對(duì)相鄰可燃物的火災(zāi)蔓延影響較熱輻射小，一般次要考慮。

據(jù)統(tǒng)計(jì)得知，在火災(zāi)場(chǎng)景中輻射熱通量不超過10 kW/m2，即小于臨界輻射熱通量，避免了火災(zāi)從中庭向其他側(cè)蔓延，且通過設(shè)置防火墻、防火卷簾等達(dá)到分隔的目的，并設(shè)置自動(dòng)消防水炮系統(tǒng)?？紤]到以上情況，需要將大中庭消費(fèi)措施做到位，能夠緩解整個(gè)區(qū)域火災(zāi)蔓延的趨勢(shì)。

3.3 火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)與火蔓延模擬分析

分析以上火災(zāi)場(chǎng)景，針對(duì)其中最不利的火災(zāi)場(chǎng)景A與場(chǎng)景B，選擇美國NIST開發(fā)的FDS 5軟件，讓火災(zāi)場(chǎng)景下火蔓延的狀況進(jìn)行模擬(見圖3)[4]。構(gòu)造建筑計(jì)算模型，圓形中庭及周圍商鋪則是重點(diǎn)起火地方，對(duì)于這些區(qū)域，機(jī)械排煙沒有發(fā)揮任何功效。

結(jié)合實(shí)際火災(zāi)場(chǎng)景與參數(shù)設(shè)置，選擇FDS 5軟件模擬建筑中火災(zāi)煙氣蔓延情況[5]。據(jù)統(tǒng)計(jì)得知，其中場(chǎng)景A熱輻射通量值為0.44 kW/m2；場(chǎng)景B熱輻射通量值為0.42 kW/m2，最不利火災(zāi)場(chǎng)景熱輻射通量在臨界熱輻射通量以下，同時(shí)3 h內(nèi)熱輻射將不再繼續(xù)提升，某個(gè)區(qū)域出現(xiàn)火災(zāi)后，避免了向其他區(qū)域進(jìn)行蔓延，為人員的安全、及時(shí)擴(kuò)散創(chuàng)造了有利條件，這樣中庭在防火分隔上能夠滿足設(shè)計(jì)的要求。

4 結(jié)語

對(duì)大型商業(yè)建筑中庭設(shè)計(jì)來說，需要注重融入某些自然因素，這樣能夠幫助人們改善生活的質(zhì)量，促使中庭美觀度實(shí)現(xiàn)提升。但是，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，地下商場(chǎng)防火形式十分嚴(yán)峻，設(shè)計(jì)人員應(yīng)巧妙地利用中庭位置，對(duì)地下建筑進(jìn)行積極有效的防火，避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。另外，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，各種現(xiàn)代科技逐步發(fā)揮著更重要的作用，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提升本領(lǐng)，才能保障中庭設(shè)計(jì)更加科學(xué)與合理。