地下商业建筑防火设计（共11篇）
地下商业建筑防火设计 篇1
地下商业建筑空间封闭、物流大、火灾荷载大,起火后烟气大、能见度差、疏散和扑救困难,容易造成重大人员伤亡和财产损失。因此,地下商业建筑的防火设计研究极为重要,笔者以无锡市火车站北广场综合交通枢纽项目等工程设计为例,对地下商业建筑防火设计问题谈几点意见,与同行商榷。
1 地下商业建筑防火设计现状及难题
近年来我国许多大城市结合城市环境和城市地下交通设施的改造, 都进行了大规模地下空间的开发利用, 地下商业建筑的开发利用在空间形式上更加立体化, 在功能上更加复杂化。如无锡市火车站北广场综合交通枢纽项目,地下二层为汽车库、地下一层为集商业、地铁、城际铁路出站、车库等功能于一体的综合体。金太湖国际城分三期建设,地下空间各功能连接为一个商业综合体,其中地下一层一期为某超市及仓储卸货区、二三期为商店、餐饮、汽车库、电影院等。
地下商业建筑的规划建设不仅需要与其他建设项目有机结合起来,合理确定其位置、防火间距、消防车道、消防车与地下空间的接驳、独立式出入口等,而且其内部平面布置不同,空间导向性和识别性不同,空间布局不清晰容易使人们迷失方向,影响火灾时的疏散。由于对地下商业建筑的火灾危险性的认识尚未达到应有的高度,同时地下商业建筑没有相关的规范和标准, JGJ48-88《商店建筑设计规范》(以下简称“商规”)已明显不适应当前发展的需要,现行的GB50016-2006《建筑设计防火规范》(以下简称“建规”)中地下商业建筑部分也没有具体明确规定。地下商业建筑设计上普遍存在缺乏合理的平面布局和可靠的防火分隔措施、内部交通流线组织不流畅和出入口设计不合理等等问题。地下商业建筑的防火设计难点主要表现在以下几方面:
1.1 地下商业建筑的商业效果与防火设计
如何处理好地下商店建筑的商业效果和防火分隔措施的矛盾;下沉式广场和防火隔间的形式和面积如何确定;通向下沉广场及防火隔间的疏散楼梯如何设置;下沉广场是否可以设置风雨棚,如何设置风雨棚;防火隔间是否设置正压送风系统等等。
1.2 地下商业等开发区域与地铁的防火分隔
GB50157-2003《地铁设计规范》第19.1.9条规定:地铁与地下及地上商场等地下建筑物相连接时,必须采取防火分隔措施。是否可以大面积连通,并且采用防火卷帘门分隔;采用防火卷帘分隔时,属于地铁还是商业部分控制;商业等开发区域可否与地铁站厅层采用敞开楼梯、自动扶梯等上下连通的开口部位或中庭共享空间形式连通等等。如无锡市火车站北广场综合交通枢纽项目的地铁换乘站厅被包围在地下商业之中。
1.3 地下商店向综合性服务发展
目前商店已向综合性服务发展,有停车场,咖啡馆,健身俱乐部、美容美体、餐饮、电影院以及银行、邮政等各种服务设施,形成了较大规模的综合性商用地下建筑。增加餐饮、健身俱乐部等功能后,是否仍然能按照地下商店营业厅的要求划分防火分区;地下餐饮场所是否能够使用天然气;商店、电影院、停车场、办公附属用房等总建筑面积大于20 000 m2时,是否应采用不开设门窗洞口的防火墙分隔。
1.4 道道相通、四通八达的地下商业步行街
随着地铁、地下过街通道等地下交通功能的开发,同时具备过街通道和综合性商业服务功能的地下商业步行街迅速发展起来,地下商业步行街过街通道的最小净宽度、商铺的最大允许面积、商铺疏散门至安全出口的最大疏散距离、防火分区面积的计算等在现行设计规范中都未明确规定。
1.5 地下商业建筑疏散通道和出入口
地下商业建筑内部格局复杂,使购物、娱乐人员经常摸不清方向,特别是环型地下商城,给购物人员造成的方向性模糊程度更为严重。通道和出口设计为单向或尽端型,甚至在有些不该设置柜台的地方增设柜台或设临时促销货架,挤占通道或出口,严重影响安全疏散,这类问题如何解决。地下商业建筑出入口镶嵌在地面建筑内时,
如何解决疏散楼梯间在首层设置直通室外出口的问题。
2 地下商业建筑防火设计的研究
2.1 结合平面功能布局采取防火分隔措施
(1)分析商业功能和用途,尽可能在仓储、卸货、附属办公等其他功能和商业空间之间采取不开设门窗洞口的防火墙分隔,采用防烟楼梯间和防火隔间等形式局部连通。如某商城地下1层原设计一期的超市约20 500 m2,通过“瓶颈”空间与三期步行街区域连通,瓶颈约宽20 m,深15 m,左右两侧为防火墙。“瓶颈”不仅不能够满足规范要求,而且不利于商业效果,后续调整设计,把该超市的仓储区与营业区采用防烟楼梯间和防火隔间形式分隔,利用室外下沉广场作为一期与三期的局部连通。
(2)地下商业建筑相互贯通,纵深大,甚至各部分属于不同的业主开发,平面布局缺乏整体的规划和协调,容易造成防火分隔和出入口设计与商业效果之间的矛盾。整体分析地下建筑的使用功能,尽可能利用下沉广场、通道等容易采取防火分隔措施的部位,整体规划地下商业空间的防火分隔。如无锡市崇安寺二期2号地块地下商业设计,充分利用下沉广场的防火分隔优势,将地块分为2块,为后期地下商业开发提供连通的便利。
(3)确定地下商店超过20 000 m2的防火分隔措施时,应当计算商店、电影院、餐饮、地铁、商店辅助功能用房等的建筑面积总和。能够采用防火墙和少量的甲级防火门与地下商店区完全分隔,且疏散完全独立的车库、办公等区域建筑面积可不计算。这样能够更有效地控制火灾蔓延。
(4)地下商业建筑应当结合使用性质正确划分防火分区。健身房、美容院等非歌舞娱乐游艺放映场所性质的公共娱乐场所、无明火餐饮、茶室等可以与商店布置在同一防火分区内,歌舞娱乐场所、有明火的餐饮场所、电影院等应形成独立的防火分区,并应满足“建规”等相关规范的要求。餐饮等场所燃气的使用和燃气供给管道的敷设应符合现行国家标准GB50028《城镇燃气设计规范》的有关规定。
2.2 安全出口具有鲜明的标志性、可识别性
安全出口的形式和布局,在疏散导向、可识别性方面都起着无可替代的作用。人在火灾中存在紧张的心理,在觅路方式中喜欢“走原路”。所以地下商业建筑安全出口的分布应结合主导人流经常使用和行走的路线,做到简捷明了,具有鲜明的标志性、可识别性。在人流密集的区域多设置安全出口,设置环形通道,保证紧急情况下顺利疏散。尽量采用独立式安全出口,当镶嵌在地面建筑内时,疏散楼梯间在建筑首层应设置直通室外出口,确有困难时,可以通过短距离的门厅或安全走道,门厅或安全走道应采用耐火极限不低于2.00 h的不燃烧体隔墙与其余部位完全隔开。
2.3 正确设计下沉广场和防火隔间
“建规”、 GB50098-2009《人民防空工程设计防火规范》(以下简称“人防规范”)、沪消[2006]439号关于印发《上海市公共建筑防火分隔消防设计若干规定(暂行)》的通知(以下简称“上海规定”)、重庆市工程建设标准DBJ50-054-2006《大型商业建筑设计防火规范》(以下简称“重庆地标”)、江苏省工程建设标准DGJ32/J67-2008《商业建筑设计防火规范》(以下简称“江苏地标”)、对下沉广场及防火隔间设计都提出了要求,表1中列举了上述规范对下沉广场和防火隔间设计的具体要求。
通过比较,笔者对下沉广场和防火隔间设计提出几点看法。
(1)下沉广场。
一是下沉广场规定短边尺寸是必要的,但是圆形、月牙形等不规则的下沉广场很难把握其短边尺寸,可将圆直径,椭圆或月牙形的短轴等作为短边。二是规定了广场内疏散区的最小净面积,同时还应规定下沉空间疏散区净面积按5人/m2计算,人数按相邻最大防火分区1/2疏散人数计算,使得下沉广场能有足够的人员疏散和滞留的空间。三是规定不同防火分区通向下沉式广场安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于13 m是十分必要的,能够有效地防止火灾的蔓延和人员疏散的相互干扰。四是下沉广场的顶部开口面积不得小于疏散区域净面积。通向下沉式广场安全出口或开向下沉广场的商铺疏散门,宜靠近广场顶部开口投影边界,确有困难,直线距离不宜大于15 m(参考4层以下建筑室外出口距离楼梯间的最小距离)。五是下沉广场不宜加设风雨棚,如确需加设雨棚,可按照“人防规范”第3.1.7条执行。
(2) 防火隔间。
防火隔间一般是用防火墙和火灾时能自行关闭的常开式甲级防火门构成的局部连通相邻区域的隔间,主要起防火分隔的作用,不具备安全疏散的功能。在通道或狭窄的连接部位使用防火隔间分隔较为有效。笔者认为:“人防规范”和“江苏地标”的防火隔间不具备疏散和安全避难空间的功能,仅作为两个区域连通空间的防火分隔。“上海规定”的防火隔间可以作为安全避难空间。“重庆地标”的封闭式防火隔离区具备安全避难和疏散功能。无论上述哪一种防火隔间都是解决地下商业建筑防火分隔或安全疏散较为有效的措施。此外,仅作为两个区域连通空间的防火隔间,由于这类隔间可不设置正压送风系统,不同防火分区开设在防火隔间墙上的防火门的宽度应受限制,如“江苏地标”规定常开式甲级防火门洞口宽度不应大于2.4 m。
2.4 商业开发区域和地铁站厅应以通道形式相连
地下商店等商业开发区域与地铁站厅(站台)层之间应采取防火分隔措施。一是地下商店等商业开发区域和地铁的疏散体系应分别独立设置,不得相互借用。地下商店等商业开发区域不得利用地铁疏散通道作为火灾情况下人员疏散的出口。二是地下商业开发区域与地铁站厅(站台)层应分隔成不同的防火分区,相连接处应以通道形式相连,通道内设两道防火卷帘,两道防火卷帘的距离不宜小于6 m,且分别由地铁与商业开发区域分别控制。三是与车站站厅公共区呈上、下层商业开发区域层时,严禁采用中庭形式相通,站厅与商业开发区域层之间的联络楼扶梯间应采取防火分隔措施,在上、下层梯洞口均设防火卷帘,且由地铁与商业开发区域分别控制。当站厅层到达站台层,穿越商业开发区域层的穿越空间应采用无门窗洞口的防火墙分隔。四是当开发空间与地下车站站厅公共区全长相接时,地下商店等商业开发区域与地铁站厅(台)层之间临界面应采取防火墙、防火卷帘、甲级防火门进行分隔。每档防火卷帘的宽度不宜超过8 m,每侧防火墙上相邻防火卷帘之间应设置宽度不小于24 m的防火墙。
2.5 地下商业步行街商铺防火分隔
地下商业步行街既要满足商业购物活动的需求,也要保证过街通道畅通,因此需要规定地下商业步行街过街通道的最小净宽度,限制商铺的面积,商铺之间采取必要的防火分隔措施,形成独立的防火单元,有效抑制火灾的蔓延。过街通道上不得设置固定或流动的货摊和货柜,不得堆放货物和其他与疏散无关的设施。
参考“上海规定”中地下商业街的要求,以及“江苏地标”第6.5.2和7.2.3条商铺式营业厅的相关规定。笔
者认为:一是地下商业步行街过街通道的最小净宽度、商铺的最大允许面积、商铺疏散门至安全出口的最大距离应符合表2的规定。净宽度小于6 m的过街通道内严禁设置任何固定或流动商业经营活动。二是商铺内任一点到最近疏散门的直线距离不应大于15 m,每个商铺的疏散门不应少于2个,建筑面积小于等于50 m2,且经常停留人数不超过15人时,可设置1个疏散门。三是商铺之间应设置耐火极限不低于2.00 h的不燃烧体隔墙,并应砌至楼板底部。过街通道与小商铺之间隔断应砌至楼板底并满足耐火极限不低于1.00 h的不燃烧体要求。四是地下商业步行街内部装修设计应符合现行国家标准GB 50222《建筑内部装修设计防火规范》的规定,过街通道的装修材料燃烧性能全部为A级。过街通道两侧的地面上应设置标明疏散通道的明显的固定标识。五是地下商业步行街安全出口前应设置集散区,其长度、宽度均不应小于3 m。六是商铺不得设置有明火的餐饮和歌舞娱乐游艺放映场所。七是设有自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统时,地下商业步行街防火分区面积不应大于2 000 m2,地下商业街的过街通道面积可不计入防火分区面积。
3 结 语
地下商业等的开发利用已成为城市建设发展的必然趋势,建设规模日趋庞大,同时不再是单一的购物场所,已经成为具备多元化功能,多样化体验和乐趣的现代商业综合体。这大大提升了人员的密集度和火灾危险性,给火灾扑救和人员疏散带来了许多的难题,有效的防火分隔、合理的布局、人性化的疏散设计、必要的消防设施,是地下商业建筑消防安全的有利保障。研究地下商业建筑防火设计的意义深远。
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地下商业建筑防火设计 篇2
关键词：建筑防火设计；防火分区；问题思考
随经济建设的不断发展，建筑物的结构不断复杂化，对于防火设计也有了进一步的要求。在建筑物中进行合理的防火分区划分，能够在火灾发生的时候起到阻止火灾继续蔓延的作用，将火势起到一定的控制作用，有利于为灭火人员的灭火工作以及对于人员的疏散争取到更多的时间，从而最大程度的对于人员伤亡以及财产的损失降到最低。但若存在建筑物中火灾分区划分不合理的情况，则会造成重大的人员伤亡，也不利于火势的控制。因此，火灾分区的划分在预防火灾事故的过程中起到极大程度的作用。
一、建筑防火分区方法
在建筑物的内部采用耐火楼板、防火分隔墙等分隔构件进行建造即可形成防火分隔区。该措施能够在火灾发生后的一段时间内防止火势向其他区域的蔓延，对于火灾的发生地区进行限制。
防火分区的建造是为了防止火势的蔓延，在此过程中其功能可以划分成两类：竖向防火分隔墙以及水平防火分隔墙。竖向防火分隔墙的建造是为了防止多层建筑物中层与层之间的竖向火灾蔓延，其应用耐火性良好的楼板在垂直方向建造，对于每个楼层进行防火分隔。水平防火分隔物则是为了防止火灾的水平蔓延，应用耐火性良好的防火门以及防火墙进行活在区域的分隔，水平的和竖直的防火分隔墙共同构成了不同的防火分区。
二、建筑防火分区划分中的常见问题
（一）防火分区面积超过规定范围
影响防火分区的面积大小的因素有很多，例如：建筑物的高度、建筑过程中使用的材料、火灾蔓延的速度以及消防设施的建设。我国对于防火分区的面积在防火规范中进行了明确的规定，但现实的建筑过程中，大多存在防火分区的实际面积大于规定的面积。建设单位以及其设计者假借性能化评估之名，将火灾分区的面积扩大，大量超出正常要求范围，但却并无实际的评估数据作为支撑其观点的依据，从而造成火灾分区的面积不符合规定，失去了火灾分区的原本意义，没有为居住人员的安全做充分的考虑。
（二）防火分隔构建选用不合理
在一些特殊场合的防火隔离分区建设中，其区域的划分与实际情况起到一定程度的冲突，从而造成了建造过程中所使用的不见不合理等现象的出现。例如，在选用防火卷帘作为分隔材料时，防火卷帘应符合耐火极限的判定条件，但许多地区实际选用的防火卷帘不具备冷却水幕的保护，或者最具备但是保护的时间却没有达到要求。在装设防火卷帘的建筑中，有些也不符合规定，没有将其控制装置安装完全。防火卷帘应具备自动、电动以及机械等方式的控制，但实际的建筑过程中，大多只具备一两种控制方式，造成材料选用以及安装过程中不够完善。
（三）分隔构件的耐火极限低
2001年修订后的规范明确表示，公共娱乐设施与其相邻地区的墙壁用那个采用耐火极限不低于2.0h的不燃烧墙体，但实际生活中，大多地区却只采用了不合规的纸面石膏板作为隔离墙。公共娱乐设施存在更大的火灾隐患，因此应充分对于火灾分区以及墙壁的选址进行重视，从而对于人们的生命安全以及财产安全进行保证。规范规定，纸面石膏板的选材必须是双层双面的，填充岩棉必须超过7.5cm，才能保证耐火时间达到2.0h以上，但应用中的大多填充颜面厚度没有达到规定标准，有些地区甚至更加偷工减料，为降低建筑成本，只采用单层石膏板，从而造成耐火时间短，达不到规范要求。
（四）存在隔而不断问题
部分建筑在表面进行防火分隔后，并没有在隐蔽地区进行有效分隔，从而造成了隔而不断现象的发生。一旦失火，火势从该区域进行蔓延则会引起诸多问题。例如，在吊顶的场所中，不符合防火墙砌至梁板底部的要求，闷顶内部依旧连通，失火后，则会在吊顶内蔓延，防火分区则失去了其原有的作用，不能对于火势的蔓延进行有效控制。
三、对防火分区设计的探讨
（一）建筑中庭防火分区设计
为了美观，一些建筑物在设计过程中，将上顶采用玻璃屋盖进行采光，该方法的采用易造成超过规定的防火分区面积，因此，一般规定中庭四周设置防护卷帘，或将中庭的门改为材质为防火材料的防火门，该做法，不仅不会对于原有的美观程度有所影响，还进一步的提升了其安全性，形成了符合规定的防火分区，也可在上方铺设雨棚，进行雨雪的遮挡，还可将其作为天井考虑，也促进了厌恶的排出。
（二）对大空间建筑设施防火带进行防火分区
防火带即为防止可燃物品的区域，该区域的建筑构件应采用不可燃材料，并有效的对于防烟、防火措施进行应用，防止火灾在其中蔓延，从而形成一个有效的防火区域。在一些电影院。体育场以及候机厅和大商场中，对于防火分区以及防火带的建筑要求十分高，防火带的宽度在附近不存在可燃物品的地区至少要达到6m，存在可燃物品的地区要达到9m。
防火带主要用于人员的疏散，并且主要用来对于车辆进行疏散。从防火带区域通过，可直接看到出口，防火带的通道建设主要为直线，缩短了距离，也防止迷宫效应的发生，不为人员带来心里的恐惧。
（三）对建筑物进行性能化防火建设
建筑性能花防火设施是指建筑达到应有的防火标准后，还应充分的对于其耐火等级，其中的消防设施等条件继续宁充分的考虑，从而进行防火分区的合理划分。建筑防火性能化设计是通过对于其建筑的综合防火性能评定，从而找到最合理的防火安全模式，以达到将人员伤亡以及财产损失降到最低的目标。
在工程的实践中，有可能所采用的方式与当前消防技术有所冲突，并且，当前的采集等手段发展还不够完善，因此，在其过程中，应严格遵守国家制定的规范，将性能化设计充分引入到防火建设中，将国家的指令作为建设的基础，从而有效的对于火灾分区设置中的不合理进行调整，提升人员在建筑物中居住以及办公的安全性，有效的将火灾发生率降到最低，并且尽量避免人员的伤亡以及财产的损失。
四、结语
防火分区的划分以及分割法的设计以及防火材料的采用对于火灾的防范有着重要的作用，并且在效果设计中也起到了重要的关注。随着当前科学技术的不断发展，以及建筑师创新意识的不断培养，一些异于往常的特殊建筑功能要求也在不断的涌现，因此工程设计人员要不断的对于火灾分区进行新的了解，促进行业规范的进一步完善，也对于消防员的救火有了进一步的难度要求。在建筑过程中要不断做到与时俱进，并且严格按照国家规定要求进行火灾分区的划分，不得偷工减料，更不能为降低建筑成本以及建筑过程中的难度，从而选取不符合对定的防火材料，给人们造成安全隐患。
建筑防火分区是建筑防火中的一项极为关键的技术措施，防火分区的划分对于灭火有着极为重要的作用，在工程防火中越来越起到了极为重要的作用，值得我们去进一步的关注，但在实际生活中，我们还应将国家的规定与实际情况相结合，根据建筑空间的特点灵活的将各种方法进行应用，从而将火灾的分区进行合理有效的划分。
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地下建筑的防火设计探讨 篇3
关键词：地下建筑,火灾,防火设计,分区,疏散,安全
1 地下建筑火灾特点
1.1 地下建筑火灾燃烧的特点
地下建筑发生火灾时,其燃烧状况在一定意义上是由外界的通风所决定的。一方面,由于出入口少,氧气供给不充分,发生不完全燃烧,烟雾浓烈并逐步扩散,从出入口向外排烟。另一方面,还要通过这个出入口向地下建筑输送新鲜空气,因而就会出现中性面。其位置,在火灾初期时较高,以后逐步降低。
地下建筑内部烟气流动状况复杂,受地面风向、风速的影响而变化,尤其是具有两个以上出入口的地下建筑,一般来说,自然形成排烟口与进风口。当开口较多时,火灾的燃烧速度也比较快。
1.2 地下建筑火灾疏散困难
首先,地下建筑由于受到条件限制,出入口较少,疏散步行距离较长,火灾时,人员疏散只能通过出入口,云梯车之类消防救助工具无法使用。
其次,火灾时,平时的出入口在没有排烟设备的情况下,将会成为喷烟口。高温浓烟的扩散方向与人员疏散的方向一致,人们无法逃避高温浓烟的危害,而多层地下建筑则危害更大。国内外研究证实,烟的垂直上升速度为3m/s～4m/s,水平扩散速度为0.5m/s～0.8m/s。在地下建筑烟的扩散实验中证实,当火源较大时,对于倾斜面的吊顶来说,烟流速度可达3m/s。由此看来,人员的疏散速度是无法胜过浓烟的扩散速度的。
再次,火灾中地下建筑无自然采光,一旦停电,在黑暗与毒性浓烟的作用下,无论是人员疏散还是灭火行动都存在很大困难。国际上的研究结论认为,只要人的视觉距离降到3m以下,逃离火灾现场的概率微乎其微。
此外,地下建筑发生火灾时,会出现严重缺氧现象,并产生大量的一氧化碳及其他有害气体,对人体危害甚大。因此,地下建筑中发生火灾时造成缺氧的情况比地上建筑火灾时严重得多。
1.3 地下建筑火灾扑救困难
消防人员无法直接观察地下建筑中的起火部位及燃烧情况,给现场组织指挥灭火行动造成困难。灭火进攻路线少,必须经由出入口,而出入口又极易成为“烟筒”,消防队员在高温浓烟情况下难以接近着火点。
可用于地下建筑的灭火剂比较少,对于人员较多的地下公共建筑,如无一定条件,毒性较大的灭火剂则不宜使用。通讯设备相对较差,步话机等设备难以使用,通讯联络困难;照明条件比地面差得多。由于上述原因,从外部对地下建筑火灾进行有效扑救十分困难。
2 地下建筑的防火、防烟分区设计
针对以上地下建筑的火情特点,应对地下建筑的设计加强防火功能。目前,已经投入使用的地下建筑,有的规模大,层数多,多用于商业服务业、文化娱乐业等人员密集的公共设施、地下车库等。对于这样的大型地下建筑,应该划分成若干个防火分区,具体可以参照以下标准划分。
(1)从减少火灾损失的观点来说,地下建筑的防火分区面积以小为好。以商业性地下建筑为例,如果每个店铺都能形成一个独立的防火分区,当发生火灾时,关闭防火门或防火卷帘,防止烟火涌向中间的通道,可以将火灾损失控制在极小的范围内。然而,这种做法建设投资高,实际建造和使用也有一定困难,因此,还要把若干小空间划分在一个防火分区内。
(2)地下建筑防火分区的划分,应比地面建筑要求严格。一般视建筑功能的不同而有所区别,防火分区面积一般不宜大于500m2,设有可靠的防火灭火设施,如自动报警和自动喷水灭火系统,可以放宽要求,但不宜大于1000m2;而对于商业营业厅、展览厅等有特殊用途的地下建筑,其内部装修在符合规范要求并设有防烟排烟设备时,其防烟分区面积可达到2000m2。
(3)当地下商店总面积大于20000m2时,应采用不开设门、窗、洞口的防火墙分隔。相邻区域确需局部连通时,应选择采用以下措施进行防火分隔:(1)采用下沉式广场等室外开敞空间与地下建筑连通,该室外开敞空间应能防止相邻区域火灾蔓延,并且便于安全疏散。(2)防火隔间。应采用实体防火墙及火灾时能自行关闭的常开式甲级防火门分隔。(3)避难走道。其两侧的墙为实体防火墙,局部连通处应分别设置火灾时能自行关闭的常开式甲级防火门。(4)防烟楼梯间。防烟楼梯门及其前室的门应为火灾时能自行关闭的常开式甲级防火门。
3 地下建筑的防烟、排烟
地下建筑火灾时通风不足,造成不完全燃烧,会产生大量的烟气,充满地下建筑,涌入地下人行通道。而且,由于地下通道狭窄,烟层迅速加厚,烟流速度加快,给人员疏散和消防队员救火均带来极大困难。因此,如何控制烟气流的扩散是防火需考虑的重点。
3.1 地下建筑的防烟分区
地下建筑的防烟分区应与防火分区相同,其面积不应超过500m2,且不得跨越防火分区。在地下商业街等大型地下建筑的交叉道口处,两条街道的防烟分区不得混合。这样,不仅能提高相互交叉的地下街道的防烟安全性,而且防烟分区的形状简单,可提高排烟效果。
地下建筑的防烟分区大多数通过挡烟垂壁形成,其蓄烟量是很有限的。研究表明,当火灾发展到轰燃期时,由于温度升高,发烟量剧增,防烟分区储蓄不了剧增的烟量。因此其一般与感烟探测器联动的排烟设备配合使用。
3.2 排烟口与风道
地下建筑的每个防烟分区均应设置排烟口,其数量不少于1个,位置宜设在吊顶面上或其他排烟效果好的部位。当采用机械排烟时,最好能与挡烟垂壁相互配合,设计为与地下走道垂直、长度与走道宽度相同的排烟口;而且,若使排烟口处的吊顶面比一般吊顶面凹进去一些,则排烟效果会更好。为了防止烟气扩散,提高防烟、防火安全性,要求地下建筑内的走道与房间的排烟风道分别独立设计。
3.3 自然排烟
当排烟口的面积较大,占地下建筑面积的1/50以上,而且能够直接通向大气时,可采用自然排烟的方式。设置自然排烟设施,必须防止地面风从排烟口倒灌到地下建筑内。为此,排烟口应高出地表面,以增加拔烟效果,同时要做成不受外界风力影响的形状。特别是对于安全出口,一定要确保火灾时无烟。
然而,采用自然排烟方式无法控制烟的流动方向,实际上安全出口也有可能成为排烟口,这对人员疏散和救火造成极大困难。为此,在安全出口设置自然排烟时,要使用垂壁来挡烟。
3.4 机械排烟
地下建筑机械排烟的方式,一般应采用负压排烟,创建各个疏散口正压进风的条件,确保楼梯间和主要疏散通道无烟。地下建筑内设置排烟设施的部位,主要是走道、楼梯间及较大的房间。
3.5 防烟楼梯间
对于埋置较深或多层地下建筑,如地下商店和娱乐场所的地下建筑,当地下建筑为3层或多于3层,或地下室内地面与室外出入口地坪高差大于10m时,应设防烟楼梯间,并在防烟楼梯间设独立的进、排风系统。
4 地下建筑的安全疏散设计
4.1 人员密度
我国目前投入使用的地下建筑,既有利用人民防空地下工程加以改造、装修而成的,也有按照民用建筑的使用要求修建的,且规模日益大型化。一些用作商场、影剧院、游乐场等的地下建筑,其人员密度也是相当大的。地下建筑中人员密度的大小是决定疏散设计的一个基本要素。人员密度大,疏散速度就慢。一些地下建筑出入口数量本来就不足,有关管理部门从防盗要求出发,还把一些出入口上了锁,万一发生火灾,将使内部人员难以逃出,甚至会出现踩踏等意外事故;同时,外部消防人员也难以进入,无法及时了解和处理火情。因此,考虑地下建筑的用途,对将会实现的人员密度进行科学估算,是进行地下建筑设计时必须考虑的问题。
4.2 疏散时间
疏散时间是安全疏散设计的基本指标之一。发生火灾以后,要保证人员在较短时间内通过疏散口从危险地点疏散到安全地点——地面或避难处。因此,到安全出口的最大步行距离、通道的宽度、出口数量,都必须从安全疏散时间的要求出发来设计。日本学者认为,地下建筑疏散时间应在3min之内。若3min还不能从火灾区疏散至安全地带,人员就很危险。对于地下建筑来说,由于烟热的危害性大,在考虑人员安全疏散时,其疏散时间应从严控制,参考地面建筑的疏散时间及国外有关资料,我国地下建筑的设计必须保证疏散时间控制在3min之内。
4.3 疏散标志
明确的疏散标志在地下建筑火灾救援过程中十分重要。疏散标志设置的高度,要以不影响正常通行为原则,以距离地面1.8m以上为宜,但不宜太高。设置位置太高,则容易被聚集在顶棚上的烟气所阻挡,较早失去作用。另外,最好用高强玻璃在地板上设发光型疏散标志。火灾时,烟气浓度会随着高度降低而减小,设在地板上的标志在相当长的时间内是可以看清楚的。
5 结语
综上所述,针对地下建筑的火情特点,在设计过程中充分考虑人员密度、疏散时间和疏散标志等问题,科学设置出入口、排烟口,对地下建筑空间进行防火、防烟分区等措施,可以有效增加地下建筑的防火效果,提高火灾时的疏散速度,保证群众的生命安全。
参考文献
[1]张树平.建筑防火设计(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
建筑设计指导：建筑防火分类 篇4
根据建筑物的高度、层数及火灾危险性，对建筑物防火设计进行分类，世界各国有各自的规定。我国现行建筑防火设计规范将建筑分为《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》及一些特殊建筑设计防火规范等。《建筑设计防火规范》(一般称“低规”)适用于9层及9层以下的住宅和建筑高度不超过24米的其他民用建筑，以及建筑高度超过24米的单层公共建筑，单层、多层和高层工业建筑。《高层民用建筑设计防火规范》(一般称“高规”)适用于10层及双层以上的居住建筑;建筑高度超过 24米的公共建筑。当高层建筑的建筑高度超过250米时，建筑设计采取的特殊防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。高层建筑根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为一类和二类。高层一类建筑包括居住建筑中的高级住宅、19层及19层以上的普通住宅;公共建筑中的医院、高级旅馆;建筑高度超过50米或每层建筑面积超过1000平方米的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼;建筑高度超过50米或每层建筑面积超过1500平方米的商住楼;中央和省级(含计划单列市)广播电视楼;网局级和省级(含计划单列市)电力调度楼;省级(含计划单列市)邮政楼、防灾指挥调度楼;藏书超过100万册的图书馆、书库;重要的办公楼、科研楼、档案楼;建筑物高度超过50米的教学楼和普通旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。高层二类建筑包括10层至18层的普通住宅;除一类建筑以外的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库;省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼;建筑高度不超过50米的教学楼和普通旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。
地下商业建筑防火设计 篇5
【关键词】大型商业建筑；防火设计；分隔内庭；疏散
自我国改革开放以来，我国经济、社会、人们物质生活发生巨大的变化，大型商业购物建筑不断且逐渐呈现规模大、消费功能多、人流量大、流线复杂等特点，一方面满足了人们日益增长的物质需求，另一方面却也埋下安全隐患，若不小心发生火灾，则可能造成不可预估的严重后果或损失。为此保证大型商业建筑防火设计的安全性、合理性成为当下研究的重点。本文就大型商业建筑防火设计展开探讨。
一、大型商业建筑防火设计现状分析
（一）建筑空间多元化，不确定性大
大型商业建筑中商铺、小店等很多，空间呈现多元化特点：有的商铺占地面积大，有的只是一个小摊位；有的店面设置比较开放，有的却是封闭式的形式；有的店面为了追求美观，吸引客人，进行了相应的室内外景观设计和布置。这种空间的多元化增加了商业建筑防火设计的不确定性和难度。如某商业建筑一层是化妆品、服饰店，二层是服饰店，三层是餐饮，等等。
（二）空间防火要求与使用功能相矛盾
第一，目前我国大型商业建筑消费功能多且规模大，多数人群难以在建筑内一览无余，经常需要依靠指示牌找路，空间识别性差。第二，大型商业建筑人员疏散区域主要是楼梯间，但一旦发生火灾，人们下意识的是乘坐自动扶梯逃离，易出现混乱场面。且通过楼梯间疏散时虽然有指示，但若没有专人负责，也易出现混乱、拥挤现象，或多或少会造成意外事件。第三，不同商家由于经营业务不同、功能不同、占地面积不同，时常出现与防火设计标准不相符的行为或者占用防火分区面积。若严格按照防火分区标准设计，则会影响商业布局及业务运转。第四，大型商业建筑一般有多层，每层经营产品不同，且人群密度也不同，即商业建筑具有人员不确定性，且国家相关法律中也没有明文规定，这就导致人员疏散存在很大的问题。
（三）大型商业建筑消防设施设计难度大
大型商业建筑消防设施设计难度主要体现在防排烟设施上。对于空间大的建筑来说，若建筑顶棚下有热气层，则烟气会水平弥漫，而很少向上扩散，这就导致火灾探测器在短时间内难以捕捉到烟气，而一旦发现报警时火灾已发展成一定的规模。为此必须把火灾源处的烟气控制在小空间内，便于及时发现并处理。
此外，商业建筑后期装修材料一般具有易燃性，加大了防火设计难度。
二、新时期大型商业建筑防火设计要点
（一）“分隔内庭”设计
大型商业建筑具有空间大、跨度大、功能区域多、市场单元多等特点，为此大型商业建筑需进行“分隔内庭”设计，一旦发生火灾则可以通过分隔内庭水平疏散人员，相比垂直疏散方式具有疏散人流更多、效果更高等优点。
火灾的主要危害是烟气的弥漫，为此进行防烟区划分和设计。具体来说，平移式天窗分隔内庭设计总体需满足以下几点要求：①防烟隔离带宽度充足，避免燃烧物连续燃烧；同时一旦发生火灾，可以及时的将烟气自由排出。②预留足够的人员疏散通道，避免人员疏散时发生踩踏事件，造成意外事故。③隔离带附近设置自动喷水灭火系统，一旦发生火灾能在第一时间内进行处理，避免火势进一步扩大。由于市场单元多且杂，火灾可能经由分隔内庭、市场单元连接走廊等蔓延，为此设计时需注意以下几点：①分割内庭采光顶棚天窗可完全移动，且移动时间在45秒以内。②在设计平移式天窗时，不仅要将其和消防系统连接，而且还要充分考虑到控制手段（自动控制或手动控制），便于火灾发生停电、报警系统失灵下还能打开所有的分隔内庭天窗。③分隔内庭设计材料主要为混凝土（不可燃）高度为1.2米左右，与市场单元连接的走廊宽度超过3米，两者形成天然防火檐。④连接走廊里面要安装自动喷水灭火系统，并在其两端设计挡烟壁。
大型商业建筑需利用平移式天窗进行分隔内庭设计，在发生火灾的情况下可将分隔内庭完全打开，避免火灾经由分隔内庭与连接走廊上下蔓延，有利于人群水平安全疏散。该设计可以防止火势进一步扩大，减少商业建筑内财产损失；同时可以有效保护消防人员，便于其进入建筑内救火。
（二）大型商业建筑防火整体设计
第一，总平面布置。大型商业建筑建设不仅要考虑到交通、地段等因素，还要严格按照城市规划相关标准选择正确、合适的建设地址。在总平面设计前，要对附近的地形、交通、经济等进行全面的考察和分析，保证大型商业建筑防火总平面布置符合相关要求。当大型商业建筑与街道相连的长度超过150米或者总长度超过220米时，要设计横穿大型商业建筑的消防车道或者环形消防车道。同时大型商业建筑内部单元区之间、商业建筑与外面附近建筑之间的防火距离要符合规范。
第二，防火分区设计。大型商业建筑防火设计的重要内容之一就是防火区划分，且以建筑类型、性质、耐火等级等为主要依据确定防火区的面积。同时严格按照《建筑设计防火规范》等标准操作。
第三，疏散距离设计。《建筑设计防火规范》等对建筑安全疏散距离有明确的规定：建筑内任何地方距离安全出口最近距离最好在30米以內。若建筑内自动喷水灭火系统完善，则安全距离不超过37.5米。
第四，疏散指示合理。发生火灾时，人们一般比较惊恐，判断意识有不同程度的下降，若疏散指示不明确或复杂，则会让人们看不懂，延长疏散时间，可能造成意外事件。为此疏散指示设计要简单明了，醒目，在烟气弥漫中也清晰可见。
（三）步行街、内通道等双重防火设计
第一，市场单元内部增设内部通道，起隔离作用。相关标准表明高层民用建筑防火间距在9米左右，则通道宽度在6至13米之间。
第二，室内街采用防火玻璃。防火玻璃严格按照耐火性设计，且具有透明性，可以开阔人们视野，便于人们在火灾中辨明方向。
第三，安全出口及疏散楼梯设计。大型商业建筑每个防火区内的安全出口最少2个，且安全门净宽度在1.4米及以上。此外，疏散楼梯要布置在合理的位置，楼梯宽度在1.4米及以上。
（四）实例分析——中国义乌国际商贸城三期工程设计
该工程属于浙江省义乌市，建筑面积1674 580平方米，占地面积543 260平方米，有两大块区域，各市场单元见设有连廊，并进行了分隔内庭设计，平移式天窗具体设计图纸如下。
图1 平移式天窗设计图纸
结语
综上所述，大型商业建筑具有空间大、市场单元多等特点，给建筑防火设计增加了难度。为此本文从大型商业建筑防火整体设计（总平面布置、防火分区、疏散距离、疏散指示）、行街、内通道双重防火设计、“分隔内庭”设计等几个方面进行了探讨，希望给相关人员提供一定的帮助。
参考文献
[1]马千里.大型商业建筑综合防火设计方法研究[D].西安建筑科技大学，2011
[2]丁沛.大型商业建筑防火与安全疏散设计的研究[D].天津大学，2012
浅谈地下建筑的防火设计 篇6
1.1 发烟速度快且量大
地下空间外部由岩石、土壤包围着, 不像地面建筑有门、窗与大气相通, 与地上部分只通过几个出入口相连, 封闭性较好, 一旦发生火灾, 产生的热量和烟气不易排到室外, 热量在地下空间内大量积聚, 使得环境的温度很高, 在起火点附近温度可达1000℃, 同时由于地下建筑的封闭性, 当可燃物燃烧时, 不能得到充足的新鲜空气, 导致可燃物不完全燃烧, 产生大量的有毒气体, 迅速充满整个地下空间。
1.2 人员疏散困难
当密闭性很好的地下建筑发生火灾时, 由于地下建筑直接与外界相连的门窗很少且通风条件很差, 氧气的供给受到限制, 燃烧不够完全, 产生大量的有毒气体如CO、氮氧化合物和其他有毒气体, 人员疏散的速度不如烟气流动的速度快, 如在疏散过程中吸入过多的一氧化碳会产生窒息或中毒死亡, 而且浓烟中含有大量的浓烟颗粒, 会影响人的视距, 能见度大大减低, 严重影响人员的疏散。
1.3 信息传递困难
救援火场中人员的生命是救援人员的首要任务, 所以救援人员要详细地掌握火场状况和残留人员的数量位置。然而在火灾发生时, 地下建筑内的通讯设备被破坏, 无法和建筑内的人员进行联系, 而且由于钢筋网和土或岩石对电磁波有一定的屏蔽作用, 致使无线通信无法发挥作用, 这就造成了信息传递的困难, 地上救援人员难以把握地下建筑内的状况, 无法实施有效的救援行动。
1.4 灭火救援困难
地下建筑发生火灾时, 由于封闭性良好且通风条件差, 造成了地下建筑内充满有毒烟气, 且内部温度较高, 火势蔓延十分迅速, 仅有的几个与地面相连的出入口被烟火阻断, 内攻很难进行, 只有依靠建筑内的灭火设施, 但是这些灭火设施受到很多限制, 靠近不了火场, 难以充分发挥作用。处于地下的人员是从内部向外疏散, 而灭火救援人员与之恰恰相反, 是从出入口进入地下建筑进行救援行动, 造成人流冲突, 给人员疏散和灭火救援带来困难。再者火灾时有毒烟气充满整个地下空间, 灭火人员很难掌握建筑内火场的具体情况, 灭火救援工作十分困难。
2 地下建筑消防安全存在的问题
2.1 防火安全意识不强
公民的消防意识淡薄, 对消防认识不足, 认为消防灭火是属于专业人员负责的范畴, 与自己无关。地下建筑建成后卖给不同的单位或商家, 而商家为了扩大使用空间或是空间满足个人的审美观点, 在没有取得相关部门的批准的情况下就随意的拆除或增加墙体, 破坏原有的消防设计, 给防火、灭火工作带来了很大困难。
2.2 消防设施投入、维护不足
现在很多单位为了减少建筑总投入而减少消防设备的数量, 不能满足有关规定, 有的即使设置了消防设备, 但没有派有关人员定期的进行检查、维护, 将一些老化或损坏的设备用新的设备替换下来, 以确保消防设备在火灾时能充分发挥其作用。
2.3 管理层对消防管理不力
现在很多的单位或商家都制定了一些防火安全制度, 但其还不够完善, 不受工作人员换的重视, 形同虚设, 落实不到位。管理层对此也毫不在乎, 他们的目的主要是将利益最大化。
2.4 消防监督技术装备落后
我国很多地方的消防监督工作的方法和手段仍处于十分落后的状态, 建筑的火灾危险性分析和数据统计还不完善, 消防检查缺乏技术手段和仪器设备。例如:由于地下建筑比较阴暗而采取大量的照明设备, 而潮湿的环境容易使设备绝缘老化, 但对设备进行检查时, 缺少有关设备, 不能有效的监测出设备的问题, 造成火灾隐患。
3 地下建筑的防火设计
3.1 合理的划分防火分区
合理的划分防火分区能有效地控制火灾的规模, 防止火灾向其他区域蔓延, 很好的保护人的生命安全和财产安全。划分防火分区既要考虑防止火灾蔓延, 还要结合平时的使用和维护管理的综合考虑。地下停车场防火分区最大面积为2000平方米, 高层建筑的地下建筑防火分区最大面积为500平方米, 当设置自动灭火系统时, 以上面积可增加一倍, 局部设置时, 局部面积可增加1倍, 若地下建筑为商业营业厅、展览厅等, 而且设有火灾自动报警系统和自动灭火系统, 且采用的装修材料符合有关规定时, 防火分区的允许最大建筑面积为2000平方米。
3.2 防烟分区的划分与防排烟系统
地下建筑发生火灾时容易产生大量的有毒烟气, 而且容易积聚, 不能自然排出, 会很快的充满整个地下空间, 所以要划分防烟分区, 设置防排烟系统。防烟分区的最大面积为500平方米, 且不得跨越防火分区。地下建筑不能实现有效的自然排烟, 要设置机械排烟系统, 防止火灾时烟气迅速充满整个地下空间。
3.3 合理安排疏散流线
地下建筑中通常人员密集, 一旦发生火灾, 将很难进行有效的疏散, 所以, 合理的安排疏散流线尤为重要, 可以有效地防止疏散时道路阻塞, 避免不必要的人员伤亡。设计的疏散流线要与人们平时使用的路线相适应, 和人们的习惯相同, 除此之外, 还要在疏散流线上配备应急照明系统和通道指示标示, 高度不得超过1m, 采用烟雾穿透性较高的光源作为指示灯的光源, 保障在发生火灾时, 人员也能够识别疏散流线, 自救逃生。
3.4 加大消防宣传力度
我国公民的消防意识十分单薄, 对消防的重视程度不如国外很多国家, 普遍认为消防离自己很远, 这种想法是不对的, 我们应该纠正这种想法, 搞好消防宣传工作, 提高人们的消防意识, 提高火灾时, 人们的自救能力。其实很多火灾, 本来可以在初期阶段将其消灭, 不会对人的生命安全和财产安全造成威胁, 但就是由于工作人员和顾客的消防意识淡薄, 缺乏必要的消防安全常识, 没有一定的自救能力, 最终造成了无法挽回的损失。所以宣传消防知识, 提高人们的消防安全意识很重要。
3.5 严禁使用可燃装修材料
地下建筑发生火灾时, 其火灾危险性与地下建筑中可燃物的种类、数量有重大的关系, 所以地下建筑在进行内部装修时要严格按照有关规定选取装修材料, 尽量减少火灾荷载, 一般应满足如下要求:
1) 严禁使用塑料类制品用作装修材料;疏散走道、楼梯间、自动扶梯和安全出口等是人员疏散的重要部位, 必须确保在火灾发生时, 这些通道内不能发生轰然, 所以, 这些部位的地面和顶棚必须采用A级装修材料。
2) 当地沟穿越防火墙或设有防火门的隔墙时, 应延伸防火墙或隔墙的深度, 使其达到地沟底板。当通风管道通过防火墙或设有甲级防火门的隔墙时, 应采取一定的阻火措施;
3) 管道穿越防火墙、楼板及设有防火门的隔墙时, 应用防火泥等不燃性材料将管道周围的空隙紧密填塞;
4) 变形缝 (包括沉降缝、伸缩缝) 的表面装饰材料不可以采用可燃性材料。
4 结语
近年来, 我国地下建筑的数量逐渐增加, 地下空空间大面积的开发, 由此带来的消防安全问题也日益突出, 这应该引起我们的充分重视, 地下建筑在进行防火设计时要充分结合各种功能不同的建筑特点, 设计出适合实际需求的防火措施。主要通过合理的划分防火分区、防烟分区、设置良好的防排烟系统、合理安排疏散流线、加大消防宣传力度、使用符合规定的装修材料等方式进行地下建筑防火设计, 减小地下建筑的火灾危险性, 减少火灾时的人员伤亡和财产损失, 帮助地下建筑更好地发展。
摘要：近年来, 我国建筑业发展迅猛, 城市中的大厦鳞次栉比, 面貌焕然一新, 与此同时, 城市中土地有限的问题更加突出, 这就要求我们在以后楼房建造中多向纵深方向发展, 建造地下空间, 地下空间的利用解决了土地有限的问题, 同时也带来了不同的防火要求, 本文就地下建筑的防火设计突出几点见解。
关键词：地下建筑,火灾特点,存在问题,防火设计
参考文献
[1]蒋祝君.关于地下建筑设计防火问题的几点看法[A].民营科技, 2010.
[2]赵学亮.地下建筑设计防火应注意的几个问题[A].建筑技术, 2009.
[3]毛成发.地下空间火灾特点及防火对策[A].工程技术, 2010.
地下商业建筑防火设计 篇7
地下建筑的高危险性使得其防火分区面积较地上建筑大打折扣,一般为500m2,拥有喷淋等设施时扩大为1000m2,地下商业面积在规范的控制下最大也只有2000m2。地下室范围往往是满铺于用地红线内的区域,因此合理设计防火分区是重中之重,作为商业空间,宽敞、联通是体现商业价值的重要因素,而如今对防火卷帘的使用已有了严格规定,加之以其较高的成本,采用防火卷帘进行分隔仅被限于必须之处。有效利用建筑功能划分的墙体作为防火墙不失为一个好选择,将防火分区面积控制到规范要求最大,数量最少是必须的,这样做在设备上可以减少排烟机房的设备,节约成本。建筑上也可以减少防火墙体,并且也能减少疏散梯的数量。因为每个疏散楼梯都必须到地面,如不加思考随意放置,势必造成地面千疮百孔的情况,影响地面的功能布置。除此之外还可以利用地上建筑自身带有的楼梯,但应在底层与上部分隔,其次利用剪刀梯和防火分区楼梯互相借用或共用也能减少楼梯数量,使平面利用率得以大大提高。另外值得注意的是减少楼梯数量的前提条件是其疏散宽度应保证,作为大量人流的商业空间,梯段净宽至少应在1.4m以上,如果两个防火分区间合用的楼梯,其梯段宽应将其两区域的人流统计后计算得出必要的宽度。疏散距离也是布置楼梯的一个控制条件,因此在此项布置中应合理地让商场区域为双向疏散,使楼梯分散。尽管采取多种手段,大型商业地下室的楼梯依然不在少数且不同的楼梯可能通往不同的使用空间。因而拥有良好的疏散指示标识,在平时和火灾发生时均是必不可少。
2 地下室不同的功能房间布置
大型地下室的商业空间大开间、大面积,一般地车库放置地下二层、甚至在地下三层、四层,地下一层、二层功能被商店、餐厅等等区域所替代,如何有效组织利用这些空间,对于消防同样起到很大的作用。
2.1 设备用房的集中布置
设备用房作为大型商业建筑的必要设施是不可缺少的,其往往需要较大、较高的空间,而且设备在使用时又往往带有噪音,因此放入地下室是其最佳选择。设备用房的危险性较高,出现事故的可能性较大,一些消防设备要求在火灾时工作,将其集中布置,并远离人员频繁流动或密集区,设置专用疏散通道,可以大大降低火灾危害。有利于集中管理,设备用房附带的值班室同样可以对火灾起到预防、监控的作用。集中布置设备用房附带的优点是,可以使工作人员与商业人流完全分离,互不干扰。
2.2 厨房与餐厅的合理布置
大型地下商业空间中往往带有餐饮空间,因为应对大量的人流仅依靠地面以上设置的餐厅总是显得力不从心,在地下部分区域布置较为大型的美食广场是一个可行的选择,可问题则接踵而来:厨房是一个采用燃气和使用明火的区域,无论其发生火灾还是外部的火灾烧至厨房都会带来很大的灾难,其安全性必须得以保证。加之以燃气使用安全的规定,厨房必须置于靠地下室外墙的区域或楼上厨房与其叠加之处,如不满足条件又必须设有厨房的区域建议采用电加热的装置。厨房与其它区域也应采用耐火极限达3小时的墙体进行分隔。厨房产生的油烟的排放也应尽量汇总并通过垂直烟道送出地下室。民以食为天,餐厅在用餐时间内常常人满为患,其密度之大带来的危险性就更大,因此在布置时应留出足够宽的疏散通道,在通道附近的桌椅建议使用固定桌椅,以免混乱局面产生时阻碍交通形成更严重的踩踏事件。其次其餐厅出入口应多布置,方便多向疏散。
2.3 中庭(及下沉式广场)的巧妙利用
在人们的心目中,地下室往往给人以封闭、阴暗、空气很差、潮湿这类负面印象,如何改变地下室的旧面孔,代之以新颖、清洁、健康的建筑形象是建筑师的新课题。以往在地上建筑出现的中庭和广场均在地下空间得以实施采用。通过中庭对于上下空间的联系及下沉式广场的天光引入使得地下空间的层次立刻丰富起来,商业价值立刻提升。中庭向来在防火分隔上有很大的不安全性,上下空间联系会造成火焰及烟气窜至其它楼层,防火分区叠加使得面积往往超过规范要求,因此围绕中庭的防火分区应严格计算,中庭周围则考虑防火卷帘及喷淋等设备。自动扶梯是商业中不可缺少的垂直交通工具。但是其在火灾时会起到与中庭相同的负作用,即上下窜火。而其本身也不能做为疏散梯使用,因此将中庭与扶梯合二为一,是个不错的选择。相比而言,下沉式广场给地下空间的防火带来了不少好处,作为大空间地下商业区,一旦超过2万平米,就必须严格的采用防火墙进行封闭,不能使用防火卷帘或防火门作为分隔。然而作为大型空间的商业,如果其区域与区域之间采用这类硬性分隔的话,其商业价值则将大打折扣,这是开发商所不愿接受的。但如果在这两个区域间使用一个大型的下沉式广场来联系,即可完全满足规范又带来了趣味空间,使两区域的功能联系更紧密,同时地下室的空气更新鲜,在火灾突发时刻下沉式广场成为一个安全区域,并能排出烟气,下沉式广场的楼梯能方便将人流引入与引出,提高了地下空间的商业价值,采用了这类空间,可谓好处多多。因此,在地下商业空间内引入这种空间对消防和吸引顾客十分有利的。
2.4 储藏空间的严格分级
储藏空间的使用是必不可少的,其内部因无值班人员易因疏忽而引发火灾,为此储藏空间内物品应严格按照规范等级进行存放,并且每个储藏空间面积限制小于100m2。
综合上述,地下室的防火应着眼于防与疏散,防则采用高新高敏感的报警系统,可以在第一时间将火灾源头消灭或减少火灾范围扩大。而疏散是在意外发生之时,快速便捷的将慌乱的人流迅速引导出火灾区域,降低人员伤亡。大型的地下室还有着很大的开发前途,通过不断的实践和深入研究,将一切危险隐患排除之后,地下空间的使用将进入一个全新的时代。
摘要：随着建筑技术及施工能力的飞速提高,加之城市土地的稀缺性矛盾日益突出,建筑正不断追求着向天空与大地的纵深发展。地下空间的有效利用为建筑解决诸多矛盾提供了可能,本文就大型地下商业空间建筑防火设计提出几点思考。
关键词：地下室,防火分区,疏散距离,疏散宽度,设备用房,中庭,下沉式广场,厨房
参考文献
[1]吴凤.大型地下商场火灾安全疏散性能化设计研究[D].西安科技大学,2005.
地下商业建筑防火设计 篇8
然而,不管是依据规范划分的传统的防火分隔方法,还是按照投资成本划分的经济型的分隔方法,都有其局限性:参照规范要求划分,设计比较死板,投资较大;按照投资成本分隔,安全可靠性不高。这就需要有一种新的方法将两者结合,不仅要做到功能使用与经济投资相结合,还要做到分隔方案安全可靠。消防经济学是一门探讨消防投资经济效益评价的理论与方法,为科学认识消防投资的经济效益、消防投资的合理决策提供了理论依据,其中,消防安全价值工程法是将消防安全功能与投资效益相结合的一种决策分析方法。
1 消防安全价值工程法
价值工程(VE)又名价值分析(VA),在价值工程中,价值的表达式为:价值=功能/成本,即V=F/C。
消防安全价值工程(FSVE)是价值工程在消防安全领域的具体运用,通过对某消防措施进行安全功能分析,力图用最低的寿命周期投资,实现必要的安全功能,从而提高消防安全价值的技术经济方法。消防安全价值的表达式为:消防安全价值V=安全功能F/安全投入C。可知消防安全价值与安全功能成正比,与消防投入成反比。在消防安全经济分析与决策中采用价值工程的理论和方法,合理地支配有限的消防资源,对于提高消防投资的效果及为性能化防火设计提供指导都具有重要的意义。
整个消防系统是由若干具有不同防火功能的部分组成的。在消防工程设计方面,应从防火分隔、防烟分区、自动报警及自动灭火等方面选择分析对象。在消防设备方面,可以选择成本高、功能较差的设备为研究对象。
笔者以6种防火分隔方案作为研究对象,并采用价值系数法对其进行量化。
1.1 价值系数法
价值系数法是以价值系数为标准选择价值分析对象的量化方法,其确定分析对象过程如下:
(1)计算各个分部的功能评价系数gi:排列各个分部,采用强制确定的方法,即一对一循环对比,强制评分,两个分部的功能相比,较重要的分部得1分,重要程度低的得0分。将每一分部的得分除以得分总数,即为该分部功能评价系数的值。分部功能评价系数的大小反映其功能重要程度的高低。
(2)计算分部的成本系数Ci:Ci=i分部的目前成本/全部分部的目前成本。
(3)计算价值系数Vi:Vi= gi/ Ci,其中gi为第i个分部的功能评价系数;Ci为第i个分部的成本系数。
(4)选择分析对象。价值分析的目的,在于寻求功能与费用的良好结合。因此,价值系数与1偏离较大的分部,应列为价值分析对象。因为,如果Vi<1,说明与功能重要程度联系起来看,分部的成本偏高;而如果Vi>1,说明分部成本偏低;如果Vi接近1,说明功能与成本的匹配是适当的。
2 某大型复杂地下商业建筑的防火分隔设计
某会展中心综合体呈V字形,由轴线东西两个鱼形的展览部分和中轴线上的会议中心3个部分组成。见图1所示。该会展中心建筑占地面积154 462 m2,总建筑面积为381 285 m2。该建筑为一类建筑,耐火等级为一级。
展览部分呈椭圆形,长468 m,宽130 m左右,高24 m。展览部分地下一层为车库和地下商业区,总建筑面积约为63 650 m2,其中地下商业建筑面积达到34 350 m2,车库面积为18 650 m2。在商业区和车库之间设置1条贯穿南北,3条横跨东西的商业街兼安全疏散走道。商业区的南北两端有2个大的下沉式广场入口,中间有3个小的下沉式广场入口通至室外,还设有12部疏散楼梯间通至首层城市厅廊。地上部分为展厅和城市厅廊两部分,长轴两端分别为西餐厅和登陆厅,周围一周为设备、办公和商业用房。
由于该会展中心占地面积较大,单个椭圆形地下层建筑面积也超过GB 50016-2006《建筑设计防火规范》第5.1.13条规定的地下商店总建筑面积2万m2,必须采用一定的防火分隔措施进行分隔。当采用不开设门窗洞口的防火墙分隔时,无法实现美观、实用、通透的设计理念。因此,笔者结合工程项目的实际情况提出了采用下沉式广场、防火隔间、避难走道、地下商业街、防火墙、防火卷帘、防烟楼梯间等防火分隔措施,或综合运用上述分隔措施的分隔方案。
2.1 6种防火分隔方案
(1)2万m2防火分隔方式A(见图2)。
将地下商业区沿地下车库南北两端设置,采用防火墙加防火卷帘的分隔方式,将地下车库对面的地下商业区划分为不超过2万m2的区域,同时在该区域东侧均匀设置3个小的下沉式广场,在南北两端设置2个大的下沉式广场,广场上方不设置任何形式的风雨棚,为室外区域。南北两端的下沉式广场与地下车库及半圆形精品商业区各自分区。该划分后不超过2万m2商业区与地下车库采用防火墙的防火分隔方式,与精品百货店之间采用防火墙与防火门的分隔形式,与地下商店主通道连接处设置防火卷帘分隔。
(2)2万m2防火分隔方式B(见图3)。
方式B与A不同的是在地下车库对面的精品主力店区设置了3条宽6 m的地下商业街作为防火分隔,将地下商业区划分为4个建筑面积不超过2万m2的区域。每条地下商业街一端设置1个小的下沉式广场,另一端通至避难走道。
(3)2万m2防火分隔方式C(见图4)。
方式C与A相同的是均采用功能分区的方法,在地下车库与地下商业区之间设置一条宽度3 m的避难走道,避难走道两端通至南北主力店的疏散通道,走道另一侧设置的精品小商铺区采用防火墙加甲级防火门的分隔方式,保证不同功能分区独立疏散。
(4)2 000 m2防火分区划分方式1。
在每个地下商业区建筑不超过2万m2的区域内,将疏散走道和商铺各自独立划分防火分区。防火分区的划分原则为疏散走道和商铺各自的建筑面积不超过2 000 m2。商铺与疏散走道的分隔方式采用防火墙与防火卷帘结合设置。
(5)2 000 m2防火分区划分方式2。
在每个地下商业区建筑不超过2万m2的区域内,将疏散走道分段与商铺共同划分防火分区。防火分区的划分原则为分段的疏散走道与商铺的建筑面积总和不超过2 000 m2。商铺与疏散走道划分的防火分区隔墙采用防火墙与防火卷帘结合设置,地下商业区的疏散主通道上设置的防火分区隔墙采用防火卷帘的分隔形式。
将A、B、C三种2万m2防火分隔方式与两种2 000 m2防火分区划分方式排列组合,即可得到6种防火分隔方案A1、A2、B1、B2、C1、C2,见表1。
2.2 各方案工程成本造价
表2为各方案造价分析。由表2可以明显看出C1方案的工程造价最高,A2方案的工程造价最低。
2.3 两种防火分区分隔方式烟气蔓延规律
地下商业区发生火灾时,烟气会在精品店和商业街内蔓延,2万m2的不同分隔方式对烟气蔓延规律的影响没有区别,而2 000 m2防火分区的分隔方式对烟气蔓延规律有一定的影响。因此,笔者针对2 000 m2防火分区的两种不同分隔方案,设计2个火灾场景,利用FDS进行烟气蔓延规律分析,以判定各个条件下的火灾烟气危险来临时间,见图5所示。
(1)火灾场景1:
起火位置为地下一层精品店。考虑到地下商业区精品店内发生1.8 MW火灾时,在精品店40 000 m3/h和商业街60 000 m3/h的机械排烟量共同作用下,精品店和商业街内2 m高截面处的能见度和温度FDS模拟结果。
(2)火灾场景2:
起火位置为地下商业区商业街。考虑当地下商业街内发生1.5 MW火灾时,商业街内防火卷帘失效的情况下,在商业街顶部180 000 m3/h的机械排烟量下,商业街各区域2 m标高处的能见度和温度模拟结果。设计2个火灾场景,可燃物均为为商品、货架等。基于保守考虑,在模拟计算中假设该场景的可燃物为40%的聚氨酯以及60%的木材,计算可得该场景的发烟率为0.05 g/g。
FDS模拟计算可知,火灾场景1的烟气危险来临时间为1 200 s,场景2的烟气危险来临时间为1 800 s。
笔者利用人员疏散软件SIMULEX对地下商业区分隔方案进行人员疏散模拟计算,结果表明人员在地下商业区整体疏散时间为810 s,而火灾场景1、2的烟气危险来临的时间均远大于810 s,说明地下商业区的人员在危险烟气来临之前均可以安全疏散,且时间余量较大。
2.4 各防火分隔方案比较分析
图6为6个分隔方案疏散完毕所需要的时间,图7为各个分隔方案的工程造价。
通过图6、图7可以看出:
(1)从模拟时间来看,采用同一种防火分隔方式时,第1种防火分区划分方法比第2种的疏散时间短。在6种防火分隔方案中C1的疏散时间最短,其次为B1和C2,防火分隔方案A的疏散时间最长。6个方案的疏散时间与烟气危险来临时间相比较表明,各个方案疏散时间均小于危险来临时间,都能够保证人员安全疏散。
(2)从工程造价成本来看,在采用同一种防火分隔方式A、B或C时,第2种防火分区划分方法的造价成本比第1种小。这6种防火分隔方案中,A2的工程造价成本最低,其次为B2和C2,防火分隔方案C的成本最高。
(3)6种分隔方案中,疏散时间最短的方案C1工程造价最高,工程造价最低的方案A2疏散时间最长,即最安全可靠的方案最不经济,最经济的方案最不可靠。
3 安全价值工程法在优化防火分隔方案中的应用
3.1 消防安全功能的分析与整理
消防安全功能的价值分析,就是通过对6种分隔方案的功能对人员安全影响进行分析与整理,确定各个功能的优先次序,从而确保必要的功能,减少不必要功能,提高消防投资的利用率。
防火分隔方式对人员安全的影响由分隔物的不同功能组成,在进行价值分析时只有选好对象,价值分析的效果才较为显著。笔者将分隔条件下的疏散能力、分隔物阻烟性能及分隔物有效性作为重点对象进行分析。
3.2 各防火分隔方案的价值工程分析
通过0-1法对分隔条件下疏散能力、分隔物的阻烟性能及分隔物的有效性进行一对一循环对比,采用强制评分的方法,对于疏散时间较短、阻烟效果较好、有效性较高、造价成本较经济的方案打分为1,两两相比较功能较差的打分为0。表3～表6为各分隔方案功能评价系数统计表及造价成本评价系数统计表。
3.3 优选防火分隔方案
功能比较结果为:疏散时间C1>B1>C2>A1>B2>A2;阻烟效率C2>C1>A2>A1>B2>B1;分隔物可靠性C2>A2>B2>C1>B1>A1。各项功能评价系数取平均值,即:C2(0.288 7)>C1(0.244 3)>A2(0.155 6)>B1(0.111 3) =B2(0.111 3) >A1 (0.088 7)。
成本比较结果:工程造价A2>B2>C2>B1>A1>C1。各项成本评价系数:A2(0.333) >B2(0.267) >C2(0.2)>B1(0.133) > A1(0.067) > C1(0)。
当价值系数=功能系数/成本系数接近于1时,根据价值工程方法选定为较优方案。6种分隔方案的价值系数排序为C2(1.4435)>A1(1.324)>B1(0.8368)>A2(0.467)>B2(0.4169)。其中C1的成本系数为0,按此法求得值为无穷大。B1的价值系数更接近于1,因此方案B1为较优方案,见图8所示。
4 小 结
随着我国城市化进程的不断加快,对地下空间开发的不断加大,建筑规模大,功能综合,造型多样,人员密集的大型地下商业建筑越建越多,其防火分隔的优化设计问题也越来越突出,必将引起社会更大的重视。笔者从防火分隔方式的安全疏散时间、经济性分析两个方面对某大型地下商业建筑的防火分隔方式进行优化设计研究。将消防经济学分析方法中的价值工程法运用到防火分隔方案选择中,不仅可以节约投资成本,并且能够选择合理的防火分隔方案,从而优化疏散路径,缩短疏散时间,是一种很好的尝试,值得在日常消防管理工作中加以推广运用。
参考文献
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[2]田玉敏.消防经济学[M].北京:化学工业出版社,2007.
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[4]田玉敏.重大项目消防投资的经济性评价[J].灾害学,2005,20(3):11-15.
地下车库防火性能化设计方法 篇9
关键词：地下车库,防火性能,设计方法
随着中小型汽车保有量的快速增长, 停车空间成为竞争性资源, 且地面停车空间远远不能满足需求。地下停车库可以在地面空间相当狭窄的条件下提供大量的停车位, 既占地少, 车位多, 又可将车库上方地面建设成为绿地等。另外随着高层建筑的不断增多, 高层建筑地下也多为地下车库, 以方便停车。地下车库由于位于地下, 建筑空间大, 净高低, 与外界的出入口少, 因此排烟困难, 而且车库内停放的车辆火灾危险性大, 一旦发生火灾, 则损失惨重, 因此对地下车库进行防火排烟设计具有十分重要的意义。
随着社会发展, 建筑物越来越复杂化、智能化、多功能化, 因此建筑物的防火设计要求更高, 设计难度更大, 以往“处方式”的防火设计方式是根据规范规定的详细设计参数和指标进行设计, 缺乏实际工程的灵活性, 已经难以满足目前多样性建筑的设计要求。防火“性能化”设计是建筑防火设计的一种新思路, 新方法。根据不同建筑的实际特点, 通过对防火目标的确立, 通过对所有防火方法的评估来得出最优的防火设计方案, 比“处方式”的设计方法有明显的优势, 逐步受到国内外各国的重视, 因此建筑防火性能化的设计方法必将得到广泛的应用。而地下车库由于具有面面积积大大, , 净净空空低低的的特特点点, , 火火灾灾危危险险性性大大, , 因因此此防防火火采采用用性性能能化化设设计计更加能够保证地下车库的安全运营, 意义更加重大。
1 设计方法
1.1 处方式设计方法
GB 50067-97汽车库、修车库、停车场设计防火规范中规定:“面积超过2 000 m2的地下汽车车库应设置机械排烟系统;排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定;补风量不小于排风量的50%, 防烟分区面积为2 000 m2, 排烟口离最远点不大于30 m”。由此可以看出规范并未对排烟方式做出具体要求。我国GB 50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范规定地下车库可以采用风管通风系统和诱导通风系统, 以保证室内不产生死角。诱导风机系统的使用克服了由于地下车库层高低而布风管不便的困难, 而且诱导通风技术与排烟技术相结合可以有效快速的排除烟气。从这个规范内容可以看出, 规范只是提出地下车库的排烟系统可以采用风管式和诱导式通风系统。而对于车库内系统的设置原则, 如何能有效防火排烟, 诱导风机的布置均没有具体的规定和要求。另外, 诱导通风系统在国内应用时间不久, 还没有更加具体的设计方法, 因此对于地下车库的防火设计计更更适适合合采采用用性性能能化化方方法法。。
1.2 性能化设计方法
建筑性能化防火设计根据建筑的结构特点, 运用消防安全工程学的原理及方法, 通过定量计算, 分析火灾的发生、发展和蔓延对建筑内人员或财物及建筑结构本身的影响, 从而对建筑的各种火灾防治系统进行设计, 综合建筑业主的安全要求, 建筑的现场条件和有关的安全规定等, 给出建筑防火系统的具体设计方案[1]。
与旧有的“处方式”设计方法相比较, 性能化设计方法不局限于满足规范要求的最小排烟量, 而是对于人员的安全疏散更为关注。性能化设计特别注意建筑物的结构特点和功能, 每一个方案都是针对建筑本身特点而设计。性能化消防设计的方案是通过科学的论证, 其设计表现效果比按照消防规范设计的方法更安全, 相比而言, 性能化设计方案具有设计成本有效, 设计选择多样及设计效果更优的特点。性能化设计采用多种分析工具来进行火灾风险分析, 从而使工程设计的准确性和安全性有很大提高。防火性能化设计体现了一种新的消防思路, 把一切消防手段整合为一体考虑, 并不孤立地进行某一消防方式设计。建筑防火设计要防止火势蔓延, 保证人员安全疏散, 保证生命财产的安全, 还要为消防救援提供必需的时间和空间, 因此, 建筑物防火设计必须对建筑结构的耐火性能、建筑内部防火和防烟分区的划分以及人员疏散方案等方面进行考虑。而目前, 现行的“处方式”的设计方式针对上述问题都只有相对独立、完整的考虑, 但是各消防系统间的协同功效、综合经济性低下。因此应当对地下车库防火进行性能化设计, 更能满足当前结构复杂的大面积车库的消防要求。
2 地下车库防火性能化设计步骤
1) 确定工程参数并评估建筑现状。地下车库面积大, 净空低, 出入口少, 必须详细了解地下车库的建筑布局, 建筑参数以及建筑内车辆的类型和数量 (见图1) 。2) 确定防火评估目标。地下车库的评估目标, 主要是满足火势的控制和烟气的有组织排放, 以保证内部的人员和财产安全, 并保证疏散救援通道的畅通[2]。地下停车场属于相对封闭的地下受限空间, 而且层高低, 面积大, 出入口少, 一旦发生火灾, 燃烧速度快、烟气沉降快、能见度低, 极易造成地下车库车辆疏散困难、灭火救援难等危险。3) 确定火灾场景和热释放速率。一般汽车由轮胎、燃油、座椅、仪表盘、控制线路等多种可燃物组成, 发生火灾时过程复杂, 热释放速率较难确定[3]。火灾规模按照单辆车着火和多辆车着火进行设计。实际中, 火灾的发展要比t2快速火的发展相对缓慢, 因此在实际设计中, 可以按照t2火进行设计。由于各地下车库内部结构不同, 车辆停放位置各异, 不同位置的火灾的发展是不同的, 而且地下车库内各存放车辆单元的前后左右的间隔不尽相同, 在实际设计过程中应当根据实际情况进行区别对待。例如, 一辆车起火和一排车同时起火, 其性能化设计方案是不同的, 要分别进行分析。4) 进行性能化防火分析, 提出性能化设计方案。人员的安全疏散是建筑性能化防火设计的首要安全目标, 因此要对火灾危险性进行分析, 烟气控制是解决地下车库火灾安全的关键, 有效的烟气控制, 能使内部人员快速安全疏散, 辅助消防人员快速灭火。要分析烟气层温度, 烟气层下降高度, 烟气层扩散速度, 烟气浓度以及能见度, 分析疏散通道上各参数随时间变化规律, 确保可用安全疏散时间大于需要安全疏散时间, 而且是越大越好。为此, 要依据设计火灾曲线和设计目标对设计方案进行评估并不断完善设计方案。建筑防火性能化设计是一个动态的调整过程, 通过多次的设置火灾场景和火灾发展曲线, 反复计算并分析之后, 得出最优方案。调整内容还包括:通风系统的选择, 建筑材料和消防系统的选择等。5) 编制设计报告。性能化分析完成之后应给出全面的分析报告。报告内容要完整, 要给出明确结论, 指出建筑防火设计是否符合规范要求, 对于不符合的如何修改设计。对于符合规范要求的, 提出是否还有更加合理和更加经济的设计方案。最终提交的性能化设计方案应当是最有效和最经济的方案[4]。
3 结语
由于性能化设计方法比现有的“处方式”防火设计方法具有更多优势, 而且性能化防火设计可以提供最经济和最有效的设计方案, 所以这种设计方法已渐渐成为各国建筑消防设计领域的主要发展趋势。我国城镇化和城市化发展已经将地下空间的发展作为优先主题, 因此地下车库的安全运行对其发展影响重大, 由于其结构复杂, 防火排烟要求高, 采用性能化防火设计方法更加有效, 更加有针对性。随着消防安全工程的快速发展, 性能化设计方法将会越来越完善。
参考文献
[1]霍然, 袁宏永.性能化建筑防火分析与设计[M].合肥:安徽科学技术出版社, 2003.
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[3]贾春芬, 姚会兰, 路世昌, 等.地下停车库火灾风险性的评价研究[J].火灾科学, 2006 (1) :39-40.
地下商业建筑防火设计 篇10
地下商业空间出入口是地下商业空间设计的重要节点，它是连结地下与地上空间的主要空间形式，是地下空间区与周围建筑及环境之间的过渡和联系的空间，是一个有一定秩序的人造环境，有其特定的引导、过渡、象征等特殊要求。一个好的地下空间出入口不仅仅引导人们进入地下空间，同时也应能够很自然地把人们由地面通透的、开敞的城市空间引到内部相对狭小的、封闭的、无自然通风与采光的地下建筑空间。形象的说就是地下空间的门厅。这种过渡是由上至下，由明至暗的，由开敞到封闭的。另外地下建筑往往是深入地下或半地下的，它的出入口其实更是地下建筑重要的识别要素，换句话说.它是人们对地下空间认知的重要标识。地下空间入口也是由地面进入地下的必经之路，是把地上空间，地下空间巧妙的联系在一起的一个重要节点，是人们进入地下空间的开端和“序幕”，同时为人们提供一个人流集散、休息娱乐的场所，以缓解地下空间给人们带来的消极情绪，带给人们美的享受和愉悦的心理体验，这也是地下空间入口对于地下商业空间的重要性。下面就从几点具体的设计要点分析一下地下商业建筑地面出入口的設计方法：
一、从视觉因素出发的设计
（一）人在观察物体时，视觉首先注意的地方是形状有别于周围物体，颜色的纯度和亮度都比较高的物体。所以出入口部应具有易识别性，同时也要具有独创性。应该注重出入口建筑的形体，色彩设计，可以马上吸引住人的眼球，使人对其产生注意和兴趣，从而凸显出入口的主体地位。
（二）利用人的视觉心理，设置不同位置的观觉点，使人通过俯视、平视、仰视等不同的视线路线，营造不同的心理感受。应在相对较高的地面上设置停留空间，提供可以向下进行观看活动的场所。同时，视线低于周围环境时，往往有压抑感，应通过改善开敞空间尺度，引导视线去注意相近高度的景观等等。仰视虽然容易使人形成劣势心态，往往用于突出构造物和景观的宏伟气势。
（三）注重对动态景观的运用，步移景异，在人的行进过程中，充分考虑景观与人的视线的关系，根据这些变化营造充满活力，富有变化，灵活多样的出入口景观过渡效果。
二、从地上到地下的景观导入设计
地下商业空间出入口往往会使用自动扶梯、台阶、下沉广场等进行地上到地下的导入，地上到地下的过程中使用序列性较强的景观要素，如统一的植物、旗幡、字幕等来加强环境氛围，强调导向性，引导人流进入地下。充分利用地下空间入口周边的地上景观，采取借景，框景等景观设计手法，使地上地下空间连接，相辅相成，浑然一体。
三、室外到室内的景观导入设计
进入地下商业空间，出入口部设计亮度力求与天空亮度一致，最好用自然光，随着空间的深入而逐渐降低，从外入内和从内到外时使人们有一定的心理缓冲。从采光充足的室外进入人工照明为主的室内，为使人们适应从地上到地下的视觉环境差异，消除不良的心理反应，应选择温和统一的灯光，使人的视觉尽快适应环境。在光源色温的选择上，应选择接近自然光色温，接近天空光色温的依次为荧光灯、金属卤化物灯、白炽灯等。在玻璃顶棚上用旗幡、彩带等装饰，使光线可以穿过，但又不至于过于刺眼。
四、自然元素设计
自然元素包括采光、植物、水体、山石等。入口处采光比较充分，应布置较为高大的植物，可以自然式和抽象式结合使用。用植物、水体、山石等营造出一个鲜明的视觉焦点，使人一下子就被吸引住。利用统一排列的植物或连续不断的跌水、喷泉等来引导人的行动。地下空间的绿色植物不仅能够起到美化环境及组织空间的作用，还能够缓解人们的紧张感。特别是花体植物还能利用其积极的生理行为，来改善地下空间的生态环境，返而比在地上还显得突出。另一方面从色彩学角度分析，绿色有利于缓解视觉疲劳，对优化商业环境尤为重要。水是大自然当中重要的组成部分，水本无色无形，但在阳光普照下，可变成五光十色，在自然与人工作用下又能千姿百态。因此，水体在大自然中常给人以柔美或刚健的形态，舒适或腾飞的精神感受。和绿色植物的引入相比，水体在地下空间中的利用与维护较为方便和简单，其对地下环境的要求，及艺术处理手法与地面上的并无差异。为了在地下空问中取得声景并茂的水体景观效果.常做成地下叠水、瀑布、喷泉等形式，或有时在静水部分放置一些动态雕塑，这些都会引起人们的视觉兴奋，给沉闷的地下环境带来动感和一些声音刺激。水体的处理也必须与绿化有机结合，组成“自然景观，才能使室内具有室外感，使地下空间平添出大自然的无限情趣。另外，还要注意入口的角度，使之方便空气的流通和自然光的进入，并且在冬夏两季内外温差较大时起到保温节能的作用。
五、地、墙面铺装设计
入口处是地下商业空间的第一个节点.是地下商业空间的开端，象征和暗示着即将进入一个新的空间。所以由外到内的过渡体部位用同种材料，使之具有等同的质感和色泽，一切都具有连结的感觉，减少细节上的突兀感，在铺装设计上应采用较大图案的铺装，形成强烈的视觉效果，给人以较为强烈的视觉刺激。在铺装上也应该注重材质的选择，从外部粗糙的石材铺装到室内精致光滑的地板，使人意识到进入了不同的区域。这样就可以形成一个比较过渡自然的从外部到内部的变化。在过渡段及内部要布置与外部连续的绿化，壁画以及雕塑等艺术品，有助于增强其魅力，且增加室内外的连续性。铺装的方向也是地下商业空间的入口的重要方面，铺装图案形成的方向给人以导向性，也强调了入口空间。另外，在铺装的材质上也应区别室内外和地上地下，室外空间的铺装建议多采用自然材质块料，接近自然，朴实无华，价廉物美，经久耐用，室内空间则应用较为精致的铺装，以不同的材质划分出不同的区域。
地下商业建筑防火设计 篇11
1 工程概况
某综合交通枢纽工程建筑总面积24.84万m2, 其中地上3.9万m2、地下20.9万m2。工程包含长途车站、公交车站、轨道交通4号线和10号线换乘站、社会车场、出租车场和其他配套设施等。
地下一层进站换乘厅主要功能有站区下穿主通道、出租车落客带、上客带、长途车站地下售票厅与候车室、公交车换乘通道及必要的配套商业和集中商业开发。负二层主要功能为社会停车场, 总面积为77 681m2, 可停放车辆约1 300辆。负三层为与城市通道连接的换乘、轨道交通4号线及10号线站厅, 建筑面积约23 632m2。负四层为10号线站台层及4号线设备层, 4号线与10号线呈十字换乘, 两线共用一个站厅。地下五层为4号线站台层, 4号线为岛式站台。
2 火灾危险性分析
2.1 物的不安全状态
城市地下交通综合体建筑集多种交通方式及配套设施于一体, 可能发展火灾风险的环节较多。一是可燃物种类多。可能发生火灾的可燃物包括交通工具、行李、配套商业商品、设备设施、电线电缆、广告灯箱等。二是建筑空间体量大。地下综合交通枢纽建筑面积达到几万甚至十几万平方米以上, 空间互通, 一旦发生火灾, 火场条件易于空气对流, 烟气蔓延速度较快。三是交通系统复杂。大量的设备设施和电线电缆被布置在建筑内, 时间长了容易发生老化和短路, 这些位置一旦发生火灾, 不容易被发现, 可能错过早期处理的机会。
2.2 人的不安全行为
地下综合交通枢纽内人的不安全行为主要体现在如下几个方面。一是违章作业。施工人员违章操作, 增加了火灾发生的可能, 给消防安全管理带来不利影响。二是设计缺陷。包括擅自改变防火分区、消防设施未及时维护等。三是管理不善。造成消防通道堵塞, 救援人员无法顺利到达。四是人为纵火。人为纵火或制造爆炸事件可导致较大的人员伤亡。
2.3 环境因素的影响
地下综合交通枢纽环境因素的影响主要体现在以下几个方面。一是自然及社会环境的影响。交通枢纽所处的地理环境, 其温度、湿度、风力、风向等会对火灾危险性产生影响。所在地区的法律法规、人文风俗等也会一定程度上影响消防安全状况。二是建筑空间环境的影响。作为地下空间, 火场中的主要问题是高温烟气较难通过门、窗等部位自然排放, 烟气层到达建筑内顶部时逐步增厚并下降, 在短时间内形成黑暗和有毒的空间环境。三是扑救困难。地下建筑空间受限, 发生火灾后难以快速展开救援和火灾扑救。
2.4 火灾危险源辨识
运用定性分析方法对综合交通枢纽工程各个区域的火灾危险源进行辨识和分析, 如表1所示。
3 消防安全问题总结
3.1 适用规范
该综合交通枢纽拥有国铁、地铁、公交、市政商业等综合性的功能, 建筑体量大, 客流量较大, 人流流线设计要求高。人员疏散安全、使用便利、建筑美观是对此项目的基本要求。该工程建筑高度为23.4m, 属建筑总高度小于24m的多层建筑, 其消防设计按照GB 50016-2006《建筑设计防火规范》、GB 50157-2003《地铁设计规范》、GB 50490-2009《城市轨道交通技术规范》和GB50067-97《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》执行。对于规范尚未明确或无法按现行防火规范执行的区域, 应通过消防性能化设计与评估进行论证和分析。
3.2 防火分区/分隔问题
对于一般地下候车和交通换乘空间, 根据GB 50016-2006的要求, 在采取自动灭火系统条件下, 防火分区最大允许建筑面积为1 000m2。但由于人员通行和集散功能的要求, 其换乘空间一般面积较大, 难以满足现行规范的要求。项目在地下一层下穿车道、候车厅、售票厅、换乘厅等的防火分区面积均超过规范允许的最大防火分区面积, 其分区面积不满足规范要求:下穿车道防火分区建筑面积为35 759 m2;候车厅防火分区建筑面积为5 600m2;售票厅防火分区建筑面积为8 368m2;换乘厅防火分区建筑面积为11 859m2。
对于地铁交通空间, 根据GB 50157-2003和GB50490-2009、GB 50490-2009的要求, 地下车站站台和站厅公共区应划为一个防火分区, 多线换乘车站共用一个站厅公共区, 且面积超过单线标准车站站厅公共区面积2.5倍时 (约5 000m2) , 应通过消防性能化设计分析, 采取必要的消防措施。地下综合交通枢纽的换乘大厅往往共用地铁站厅空间, 该空间集中多种交通客流的换乘, 建筑面积较大, 难以进行防火分隔。地铁车站公共区建筑面积为31 555m2, 其中地下三层共用站厅面积12 970m2, 超过5 000m2。
3.3 疏散设计问题
GB 50157-2003中第19.1.16条规定, 站台公共区的任一点距疏散楼梯口或通道口不得大于50m。该地铁车站公共区的最远疏散距离约60m, 不满足规范要求。
4 消防安全策略
4.1 下穿车道消防安全策略
(1) 防火分隔。下穿车道建筑形式类似于城市地下交通隧道, 很难划分防火分区, 应划分为一个防火分区。下穿车道与周边高火灾荷载区域 (如设备机房) 之间应采取严格的防火分隔措施 (防火墙+防火门) 。区域内不得进行商业经营活动, 不得设置固定火灾荷载, 保障人员通行路径的畅通, 并严格采用不燃装修材料。建议出租车停车区利用人行横通道作为防火隔离带, 横通道宽度不小于8m。
(2) 烟控系统。下穿车道采取自然排烟方式和机械排烟方式相结合的方式进行排烟, 采用板底结构梁划分防烟分区。距离天井小于30m内的区域采用自然排烟;该防火分区设有14个天井, 自然排烟区域可不划分防烟分区。距离天井距离超过30m的区域设置机械排烟系统, 机械排烟区域防烟分区最大建筑面积可按不大于2 000m2控制, 其排烟量应根据防烟分区的建筑面积按不小于60m3/ (h·m2) 计算。
(3) 疏散设计。下穿车道疏散距离按不大于60m控制。下穿车道的人员可通过区域的疏散楼梯间疏散, 也可以借用相邻防火分区的疏散楼梯间进行疏散。作为地下空间, 应加强人员疏散诱导措施, 建议火灾应急照明地面照度不低于5lx。
4.2 候车厅、售票厅和换乘厅消防安全策略
4.2.1 防火分隔
(1) 候车厅。将长途候车厅休息区作为一个防火分区。候车区与周边办公、设备用房采取耐火极限不低于3h的防火墙和甲级防火门进行分隔。候车区座椅采用框架为不燃材料的座椅。候车区不得进行其他商业经营活动, 保障疏散路径畅通并采取不燃材料装修。
(2) 售票厅。将长途售票厅作为一个防火分区, 公共区与非公共区 (办公、设备区) 之间应采取严格的防火分隔措施 (防火墙+防火门) 。售票室内如设置座椅, 建议采用金属座椅或主体框架为不燃材料的座椅, 顶棚、墙面、地面的装修宜采用A级材料, 售票厅内不得进行商业经营活动。售票厅东侧的疏散走道南端的防火卷帘可取消, 通道人员可直接向室外平台疏散。通往疏散通道的房间门应为甲级防火门, 同时应保障疏散通道畅通, 不得设置固定火灾荷载。
(3) 集散厅。将整个换乘厅作为一个防火分区, 换乘厅与周边设备机房之间应采取严格的防火分隔措施 (防火墙+防火门) 。换乘厅不得设置商业, 采用不燃材料装修。换乘厅应仅用于人员通行和集散功能。换乘大厅与中庭洞口采取特级防火卷帘进行分隔, 应采取有效措施, 确保火灾时卷帘可靠降落, 卷帘下方不得设置影响卷帘下降的设施。
4.2.2 烟控系统
长途候车厅设置机械排烟系统, 其防烟分区最大建筑面积可按不大于2 000m2控制, 其排烟量应根据防烟分区的建筑面积按不小于60m3/ (h·m2) 计算。
4.2.3 疏散设计
疏散宽度应按其通过人数每100人不小于1m计算确定。室内任何一点至最近安全出口的直线距离不宜大于37.5m。
4.3 地铁空间消防安全策略
(1) 控制火灾荷载。控制车站公共区内的可燃物数量, 车站公共区不应设置商业。加强车站内的消防安检, 禁止地铁乘客携带易燃易爆物品进入车站内。广告灯箱、导向标志、售检票亭等固定设施应采用不低于B1级的装修材料。卫生间等的顶棚应采用A级装修材料, 其墙面、地面可采用B1级装修材料。装修材料不得采用石棉及塑料类制品。
(2) 防火分隔。公共区与非公共区之间采用耐火极限不低于3.0h的防火墙和甲级防火门分隔。站台和站厅公共区作为一个防火分区。站台之间换乘楼梯应采取防火分隔措施。非公共区按规范划分防火分区。无障碍电梯应采用耐火极限不低于1h的防火玻璃进行分隔。
(3) 排烟策略。站台、站厅公共区应设置机械排烟系统, 采取自然补风方式。站厅、站台公共区单个防烟分区建筑面积可按不大于2 000m2控制。排烟量应根据一个防烟分区的建筑面积按1m3/ (min·m2) 计算, 当设备负担两个防烟分区时, 其能力应按同时排除两个防烟分区的烟量配置。建议采用镂空吊顶, 防烟分区之间的挡烟垂壁下降高度不应低于顶板下0.5m。连接站台、站厅公共区的楼扶梯口设置自动挡烟垂帘, 火灾时楼梯入口方向挡烟垂帘下降至距地面2.3m高度, 楼梯口两侧挡烟垂帘下降至地面。
(4) 关于疏散设计。站台和站厅公共区采用开放楼梯和自动扶梯疏散, 站台人员应在6min内疏散到站厅。站台及站厅公共区的任一点距疏散楼梯口或通道口不得大于50m。自动扶梯不应突然转向, 应缓慢停止, 然后缓慢启动。
5 人员疏散安全性分析
5.1 场景设置
一般采用t2火描述火灾发展趋势, 并参考标准规范或权威资料确定火灾规模, 火灾场景如表2所示。综合运用人员流量分析法、定员法和密度法等技术手段可得到各区域疏散人数。人员数量分析结果如表3所示。
5.2 烟气流动模拟分析
采用FDS用于烟气流动与控制分析。在建立的模型中对各火灾场景进行模拟分析, 可得到火灾状态下不同时刻的烟气流动情况。对有人高度位置的烟气毒性、温度和能见度进行监测, 如图1、图2所示。与人员生命安全指标进行比较, 得到各火灾场景的危险来临时间, 如表4所示。
5.3 人员疏散模拟分析
对人员疏散行动时间的模拟采用Pathfinder, 分析结果如表5所示。行动时间计入所需疏散时间时考虑1.5倍的安全系数。人员疏散安全性判定结果, 如表6所示。
6 结论
通过在公共区和非公共区之间采取严格的防火分隔措施, 严格限制公共区火灾荷载等措施, 能够有效防止火灾对人员生命安全的威胁, 降低财产损失。通过设置合理的疏散设施, 利用人员疏散的准安全区进行分阶段疏散, 同时控制火灾烟气的纵向蔓延, 有效控制火灾烟气的流动, 为人员疏散和消防救援提供条件, 人员安全疏散的目标可以得到实现。项目尽管具有空间互通、人员流动性大等特点, 且存在防火分区/分隔、人员疏散等特殊消防问题, 但通过采用针对性的消防策略方案, 消防安全目标可以实现。
参考文献
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