大型商業(yè)綜合體防火性能化設(shè)計(jì)

李海峰

（太原市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002）

1 防火性能化設(shè)計(jì)概述

所謂性能化防火設(shè)計(jì)，主要是指一種基于防火安全工程的新型防火設(shè)計(jì)方法，已在國(guó)際上得到推廣和應(yīng)用。性能化設(shè)計(jì)不是按照固定的模式設(shè)計(jì)，而是基于消防工程的基本知識(shí)和原理，在確定具體的防火目標(biāo)后，結(jié)合建筑工程的實(shí)際功能，通過(guò)定性、定量的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，得出最佳的性能化防火設(shè)計(jì)方案，即使建筑物在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，也能夠在最短的時(shí)間內(nèi)作出反應(yīng)，以盡量減少損失和人員傷亡［1］。顯然，作為一種新的防火設(shè)計(jì)理念，相對(duì)傳統(tǒng)方法具有較大的靈活性、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)。大型商業(yè)綜合體一般位于城中心，功能相對(duì)集中、客流量大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大型商業(yè)綜合體日均客流量可達(dá)上萬(wàn)人次，性能化設(shè)計(jì)應(yīng)考慮建筑特點(diǎn)。同時(shí)，大型商業(yè)綜合體具有多種功能，內(nèi)部公共空間緊密相連，形成豎形的通道結(jié)構(gòu)，商場(chǎng)為了追求文化和氛圍，設(shè)置了許多裝飾，其中許多是易燃品。在防火設(shè)計(jì)中，人員疏散難度大、距離遠(yuǎn)。因此，加強(qiáng)性能化防火設(shè)計(jì)，不僅能夠有效保障人民生命財(cái)產(chǎn)，也是未來(lái)建筑發(fā)展趨勢(shì)。

2 大型商業(yè)綜合體防火設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)

2.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，疏散困難

大型商業(yè)綜合建筑體積大，各功能區(qū)劃分復(fù)雜多變，疏散出口的數(shù)量、寬度和距離難以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，給設(shè)計(jì)單位帶來(lái)較大難度［2］。特別是建設(shè)企業(yè)要考慮經(jīng)濟(jì)利益，盡量使樓梯位置離出入口偏遠(yuǎn)。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由于人們行為的慣性，大量的人會(huì)涌入逃生空間，如電梯，自動(dòng)扶梯和中庭。

2.2 結(jié)構(gòu)新穎，耐火等級(jí)難以保障

新穎的建筑結(jié)構(gòu)形式往往能達(dá)到創(chuàng)作效果，這些結(jié)構(gòu)形式大多是鋼材、玻璃或薄膜材料。隨著建筑跨度的增大，整個(gè)建筑荷載減輕，但鋼結(jié)構(gòu)、玻璃和薄膜材料的使用降低了整個(gè)建筑的耐火等級(jí)。為了保證鋼結(jié)構(gòu)本身的藝術(shù)效果和自重，往往不會(huì)采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)，使建筑物的防火等級(jí)很難提高。

2.3 經(jīng)濟(jì)性和安全性難以協(xié)調(diào)

現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》沒(méi)有明確規(guī)定什么是合理的安全目標(biāo)，而是給出了設(shè)計(jì)的最低標(biāo)準(zhǔn)［3］。例如，《規(guī)范》規(guī)定每個(gè)消防區(qū)不得少于兩個(gè)消防出口。大型商業(yè)綜合體功能復(fù)雜，經(jīng)常調(diào)整經(jīng)營(yíng)形式，如果將兩個(gè)不同的功能區(qū)劃分為一個(gè)消防區(qū)，每個(gè)功能區(qū)都有一個(gè)安全出口，雖然整個(gè)消防區(qū)有兩個(gè)出口，形式符合規(guī)范要求，但由于商場(chǎng)管理的需要，功能區(qū)不能相互通行，消防出口位置發(fā)生火災(zāi)時(shí)，功能區(qū)人員無(wú)法逃出。

3 大型商業(yè)綜合體發(fā)生火災(zāi)的原因

3.1 電氣設(shè)備使用不當(dāng)

在許多大型商業(yè)綜合體，室內(nèi)裝修非常豪華，明亮的裝飾品，如廣告燈、照明燈，加上暖通等耗電量大的電器，使得整個(gè)綜合體耗電量巨大大，容易造成電器超負(fù)荷現(xiàn)象，極易發(fā)生電氣火災(zāi)［4］。在商業(yè)綜合體火災(zāi)中，電線老化、大功率設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行和燈具表面溫度過(guò)高是引起火災(zāi)的主要原因。

3.2 違章使用動(dòng)火

對(duì)于許多商業(yè)綜合體而言，內(nèi)部店鋪通常以租賃的形式招商，轉(zhuǎn)租也很常見(jiàn)。承租、轉(zhuǎn)租涉及重新裝修，許多裝修單位為了趕時(shí)間而偷工減料，一些裝修工人操作不規(guī)范也容易導(dǎo)致火災(zāi)，如室內(nèi)吸煙現(xiàn)象頻現(xiàn)。個(gè)別商家過(guò)度追求店鋪裝修藝術(shù)效果，使用大量易燃易爆品，也容易發(fā)生火災(zāi)。

3.3 消防設(shè)施不完善

在許多大型商業(yè)綜合體內(nèi)部消防設(shè)施不完善，無(wú)法對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，撲滅效果差。許多店鋪商家防火意識(shí)差，防火設(shè)施上缺乏投資，一旦發(fā)生火災(zāi)，現(xiàn)有的消防設(shè)施往往無(wú)法提到作用，從而導(dǎo)致火災(zāi)無(wú)法得到有效控制，造成火勢(shì)蔓延。

4 大型商業(yè)綜合體防火性能化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 安全疏散分區(qū)

大型商業(yè)綜合體發(fā)生火災(zāi)發(fā)生時(shí)，疏散路線基本上和煙霧走向相同，通常是走廊、前廳和樓梯間。為了確保防火安全，需要將疏散路線劃分成空間，形成安全疏散區(qū)。根據(jù)逃生路線，走廊是第一安全區(qū)，前廳是第二安全區(qū)，樓梯井是安全性最高的安全區(qū)［5］。因此，根據(jù)既定路線和人們的心理特點(diǎn)，消防設(shè)計(jì)應(yīng)盡量選擇一條距離最短的疏散路線，并確保每個(gè)消防區(qū)域都能朝兩個(gè)方向逃生。

4.2 計(jì)算疏散人數(shù)

在火災(zāi)情況下，疏散人員人數(shù)的計(jì)算是通道寬度和設(shè)施設(shè)計(jì)的前提。根據(jù)《商業(yè)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，撤離人數(shù)與建筑面積息息相關(guān)，撤離人數(shù)以面積百分比計(jì)算［6］。建議在計(jì)算中留出一定的寬度余量，并充分考慮客流滿負(fù)荷情況。

4.3 設(shè)置安全出口

疏散路線是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)引導(dǎo)公眾到安全地帶，而不會(huì)導(dǎo)致反向疏散人群。因此，在大型商業(yè)綜合體設(shè)計(jì)中疏散路線應(yīng)辨識(shí)度高、距離短， 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》給出了具體的距離要求。疏散樓梯是人們首先想到的逃生出口，其數(shù)量應(yīng)根據(jù)商場(chǎng)面積設(shè)置，并考慮排煙要求。疏散樓梯應(yīng)靠近外墻，根據(jù)防火規(guī)范設(shè)計(jì)排煙設(shè)施，開(kāi)窗以保持良好的通風(fēng)，并配備足夠的應(yīng)急照明設(shè)備。

4.4 強(qiáng)化防火通道功能

大型商業(yè)綜合體的平面設(shè)計(jì)復(fù)雜，不同區(qū)具有不同的功能，給消防救援工作帶來(lái)了很大的困難。一旦發(fā)生火災(zāi)，消防人員第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)是消防工作順利開(kāi)展的關(guān)鍵。因此，在建筑設(shè)計(jì)和規(guī)劃方面，應(yīng)合理規(guī)劃消防車道，充分考慮消防設(shè)備進(jìn)出通道。大型商業(yè)綜合體的消防通道應(yīng)與周圍環(huán)境成環(huán)狀，寬度應(yīng)在4米以上，并規(guī)劃專用應(yīng)急停車場(chǎng)，避免車輛停放妨礙消防車輛的通行［7］。內(nèi)部空間較大的商業(yè)綜合體需要適當(dāng)加寬商業(yè)通道，可以減輕人們心理上的火災(zāi)壓力，并降低火災(zāi)蔓延速度，為人們自救提供良好的條件?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定，大型商業(yè)建筑的防火隔離距離應(yīng)大于6m。商業(yè)綜合體內(nèi)不同部位應(yīng)有明顯的標(biāo)識(shí)特征，便于人員逃生和進(jìn)行消防救援工作。

4.5 設(shè)計(jì)防排煙

大型商業(yè)綜合體火災(zāi)負(fù)荷較大，在防排煙設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮自然排煙。自然排煙是根據(jù)空氣流動(dòng)的密度差和氣流的特性，在外墻上采用高側(cè)窗、天窗、特殊排煙口和豎井等［8］。除了自然排煙外，還要增加機(jī)械排煙系統(tǒng)和設(shè)備，一般按照防煙區(qū)域的設(shè)計(jì)，將排煙系統(tǒng)設(shè)置在天花板上方。機(jī)械排煙抽力大，煙氣容易聚集在通道處，所以通道不宜設(shè)計(jì)機(jī)械排煙。防煙分區(qū)的設(shè)置可以確保火災(zāi)煙氣在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)迅速蔓延，給人們逃生的時(shí)間。防煙分區(qū)可以借助結(jié)構(gòu)梁設(shè)計(jì)，也可以采用防煙垂直墻體等設(shè)計(jì)。防煙分區(qū)不得穿越樓層，地下室、防煙樓梯專用區(qū)應(yīng)分開(kāi)設(shè)計(jì)，隔斷的高度應(yīng)盡可能高。

4.6 設(shè)置亞安全區(qū)

一般來(lái)說(shuō)，大型商業(yè)綜合體內(nèi)的公共區(qū)域人流較多，在沒(méi)有商業(yè)活動(dòng)時(shí)，安全系數(shù)較高，而且在建筑設(shè)計(jì)初期，中央?yún)^(qū)域一般都配備了自動(dòng)灑水系統(tǒng)，形成亞安全區(qū)。因此，可在為公共區(qū)域設(shè)計(jì)多個(gè)亞安全區(qū)。首先，中庭與通道之間不可放置可燃物料，并應(yīng)在通道設(shè)置防火設(shè)施，以防止煙氣進(jìn)入安全區(qū)。其次，中庭區(qū)域安裝自動(dòng)掃描定位噴水滅火系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的所有物品進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，一旦發(fā)生火災(zāi)，可以及時(shí)內(nèi)作出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域控制的作用，為人員提供安全區(qū)域。

5 大型商業(yè)綜合體性能化設(shè)計(jì)的建議

5.1 嚴(yán)格控制性能化設(shè)計(jì)評(píng)估

性能化設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)是解決機(jī)場(chǎng)航站樓、車站、體育場(chǎng)、會(huì)展中心等場(chǎng)所防火設(shè)計(jì)問(wèn)題的國(guó)際性方法。為了保證大型商業(yè)綜合體的消防安全，應(yīng)科學(xué)應(yīng)用性能化設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法。性能化設(shè)計(jì)方法可用于中庭和室內(nèi)商業(yè)步行街的防火分隔評(píng)價(jià)。但如果現(xiàn)行國(guó)家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定的區(qū)域，不得采用性能化設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法代替消防設(shè)計(jì)。當(dāng)大型商業(yè)綜合體管理模式和使用功能發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5.2 合理設(shè)計(jì)安全目標(biāo)

性能化設(shè)計(jì)的安全目標(biāo)主要是保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全和建筑本身的安全。結(jié)合大型商業(yè)綜合體管理水平和必要的防火措施，不應(yīng)過(guò)分依賴管理因素。首先，針對(duì)防火分區(qū)擴(kuò)建存在的問(wèn)題，有必要從確保人員安全疏散、控制火情、防止大面積蔓延等方面進(jìn)行分析，采取必要的防火措施，對(duì)人員安全提高保障，減低財(cái)產(chǎn)損失。防火分區(qū)不能隨意擴(kuò)大，只能針對(duì)特殊結(jié)構(gòu)的防火分區(qū)問(wèn)題適當(dāng)拓建，可采取“安全島”、“防火隔離帶”等措施。其次，對(duì)疏散相關(guān)問(wèn)題的分析，應(yīng)該從確保人員安全疏散的目標(biāo)出發(fā)，著重分析火災(zāi)對(duì)人員疏散過(guò)程中的影響。根據(jù)模型分析大型商業(yè)綜合體的復(fù)雜性、人們行為慣性和心理特征，并考慮相關(guān)不確定性的影響。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大型商業(yè)綜合體的防火設(shè)計(jì)是為了保護(hù)建筑內(nèi)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視防火性能化，充分利用現(xiàn)有技術(shù)，做好防火保護(hù)措施，提高大型商業(yè)綜合體的安全性。