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摘要:分析某大型商业综合体建筑物的特点,以及遇到火灾时可能出现的安全疏散问题,在此基础上,科学设计C区建筑,疏散楼梯设计为通向临时安全区域将外廊、室外平台设计成安全疏散出口,合理评估消防性能化设计方案,以控制火灾大面积蔓延,确人员生命安全。
关键词:大型商业综合体;安全疏散;问题;对策
随着社会经济的飞速发展,大型商业综合体也飞快地发展,其集合了娱乐、购物及餐饮于一体,具有容量大、人员多的特点。现代社会的商业综合体呈现出不规则的建筑形态,业态分布,像商业建筑室内步行街,其主要是通过室内步行街连接形成的商业建筑群,供人们娱乐、购物、休息、饮食及美容的场所。这种建筑流淌着浓浓的时尚气息,购物、娱乐、饮食一体化,由于其独具一格,关于消防设计也和普通的商业建筑有所不同。下面本文主要探讨如何合理设计大型商業综合体的安全疏散体系。
1工程概况
某大型商业综合体总南北长约670m,东西长约342m,高度为98.97m,是集合了商业、办公、公寓、娱乐、餐饮与一体的商业综合体。这项工程的周围是由城墙围合形成的内城,在该城内部建筑地上3层,地下2层,商业主体5层。其中地上部分主要由25个单体与城墙组成,而地下属于整体开发建设。整个工程建筑面积为698547m2,其中地下建筑面积为328764m2,地下商业建筑面积占整个地下建筑面积的1/4。
按照建筑功能分区,A区属于高层综合办公区、商业区,B区属于高层酒店式公寓,C区属于商业区,地下1层是商业带(大型超市),地下2层主要是车库、人防工程等。消防车可以从车道直接进入商业区范围内,主道路和地面道路遥相呼应,构成环形消防车道。依照《建设设计防火规范》中的相关内容实施防火设计,其地下建筑耐火等级属于Ⅰ级。
2大型商业综合体安全疏散存在的问题
该大型商业综合体消防安全设计主要存在以下问题:其一,在C区地上4层,建筑高度≤24.2m,其能够依据多层建筑实施防火设计目前尚不能判定。其二,安全疏散的楼梯设置在顶层不能直接通向室外,加之建筑面积大,在该工程的中间部分疏散楼梯也不能直接通往室外,在最顶层不利点距离室外疏散71m,不符合《高规》中相关规定。其三,室外平台与外廊可以作为安全出口,该工程设计主要通过室外平台将各区域有机联系在一起,(2~5)层的室外平台与外廊建筑物的面积处于(2551~8534)m2范围内,并且各层平台设计的开敞楼梯约为(6.0~17.1)m,并且还不能确定室外平台、外廊能够作为人员安全疏散的安全区。
3大型商业综合体安全疏散对策
3.1科学设计C区建筑
该大型商业综合体的C区地上4层,其建筑物高度达到23.0m,其顶层与A区、B区之间的间距是(13~21)m,远远比多层建筑和高层建筑之间的防火间距距离长。C区的(2~4)层和A区、B区之间距离是(21~23)m,比高层建筑物之间的防火间距距离长。 A区与B区、C区之间可通过不燃烧的室外连廊相通,但C区地上部分和A区、B区之间的间距可以满足各区域的防火需求。在C区其地下主体部分用防火墙、下城广场和A区、B区保持防火分隔,且其所在分隔范围内未含高层部分,用耐火极限2h的楼板和地上建筑分隔。C区的地上建筑和A区、B区的防火距离符合标准要求,地下建筑和A区、B区实施有效防火分隔,然后在顶层设计了环形消防车道,消防救援、疏散人员设计都和多层建筑相同,所以依照多层建筑样式设计防火设施[1]。
3.2将外廊、室外平台设计成安全疏散出口
目前有关消防标准没有明确给出室外安全范围需要具备的种种条件。在具体工程实践中,如果将室外区域带设计在顶层,可判定且安全区域,当建筑地面出现高度差时,不同高度差的室外地面可当作安全无语,对于非地面室外平台,需要谨慎看待。如果将室外区域划分是供人员疏散的安全带则需要符合以下几个条件:该范围地处室外空间,可容纳建筑屋内疏散出来得到繁多人员,使其暂时避难,同时还可以将该范围内的人员安全疏散至距离建筑物较远的途径[3]。该商业综合体(2~5)层都设计又室外平台,其将周围各个区域相互连接,每层室外平台建筑面积处于(2741~8543)m2之间,并且各层平台设计具有宽度在(6.0~18.0)m的开敞式楼梯供人员向地面安全疏散。
为了进一步确保建筑区内具有良好的安全疏散功能,通向外廊、室外平台的安全出口宽度≤整层设计安全出口宽度的30%。其中该大型商业综合体各层室外环廊、容量、室外疏散楼梯宽度、平台面积等各项数据如下表1所示。表中容纳人数以及5人/m2设计,每个区域内的商铺需由室外平台疏散人数低于3000人,确保室外平台、外廊有充足的疏散功能容纳需疏散人员。每一层的室外疏散楼梯宽度在(6.0~18.0)m之间,可确保人员安全到达地面,所以该外廊、室外平台可以看作安全区域。
4科学管理疏散楼梯、合理评估消防性能方案
4.1确保疏散楼梯顶层不能直接通向室外
随着设计行业的发展,我国大型商场的设计理念已经从传统单调的百货大楼向着综合性商业中心的方向转变。而现代化的商业中心囊括了餐饮、购物、运动、休闲等各项活动,其容量很大,导致建筑物中部的疏散楼梯不能直接通向室外,故需采用以下办法解决人员安全疏散问题。
其一,在管理疏散楼梯的过程中,需将疏散楼梯通向临时安全区,在A区顺着中庭安排的疏散楼梯其不能直接通向室外,可将中庭顶层当作临时安全区,确保人员被安全疏散。除了顶层之外,每一层中庭的开口位置需用特级防火卷帘实施防火分隔。其二,地下1层至5层相邻的商铺需形成相互独立的防火单元,各商铺之间,中庭与中庭之间需采取相应的防火分隔措施。地下1层与顶层商铺的建筑面积≤200m2,(2~5)层的商铺建筑面积≤300m2,中庭两边商铺内任何一点距离疏散出口≤15m。各商铺、辅助功能的房间面向中庭的门在发生火灾时可自动关闭,在每个商铺内部需要放置机械排烟系统、火灾自动报警系统或者自动喷水灭火系统或者等。 其三,该大型商业综合体的主力店及其它较大面积的商业空间,需根据建筑面积≤4000m2,餐饮、娱乐及影院≤2000m2的标准划分成独立防火区域,同时用防火墙分割中庭。相应的人流开口需用防烟前室或者特级防火卷帘进行分隔,若用防烟前室,前室两边的门需要设计成甲级防火门,若用防火卷帘,需用两道防火卷帘,确保一次性降落至底部。针对顶层未直接通向室外的疏散楼梯到中庭的走道两边需要确保其耐火极限≥1h的墙体。其四,在中庭位置需要安置空间大的自动扫描定位噴水灭火系统,用吸气式的感烟探测器,或者红外光束形式的,在消火栓位置需匹配有消防软管卷盘。中庭每层环廊内部需要放置火灾探测器,每个环廊火灾应急照明地面的最低水平照度需要≥2.1Lx,顶层环廊安全疏散的指示需用发生火灾时有优化疏散途径作用的几种控制型疏散系统[2]。在中庭顶层需安置独立的机械排烟系统,且放置相应的机械补风系统,补风总量≥排烟总量的20%左右。
其五,该商业综合体的中庭、环廊及和中庭相邻的各家商铺地面、墙壁装修需用A级材料,针对其它部位装修不宜低于B级,顶棚所用材料均为不燃或者难燃材料,承重结构的耐火极限≥1h。针对A区存在的不能直接通向室外的疏散楼梯,可安置避难走道方法,在顶层设计3条能相互贯通的安全走道。安全走道有留有3个出口使其与室外相通,且3条走道宽度为14.6m。安全走道所用装修材料燃烧性能级别设定为A级,走道两边的墙体耐火极限为≥1.5h的实体墙,或者用自动喷水灭火系统的A类防火玻璃进行分割。在安全走道内部需要装配火灾应急照明系统,设立应急广播、室内消火栓、消防专用电话、疏散导光流标志以及安全疏散指示系统,备用消防软管卷盘等。
4.2合理评估消防性能化设计方案
其一,用火灾动力学模拟软件即FDS模拟计算建筑物内火灾以及烟气蔓延情形,分析出在发生火灾时火灾蔓延以及烟气流动状态。然后根据该建筑物的特点、人员荷载量,计算出在最不利情形下,建筑物各不同区域内人员在当前疏散宽度、疏散距离的条件下需用的疏散时间,为设计安全疏散人员方案提供有益借鉴。
其二,确定可以使用的疏散时间,具体是指从火灾发生直至火灾导致建筑物内人体极限的时间。参照烟气流动状态、火灾蔓延程度计算出表1中各项参数的极限数值,得出在各种火灾场景下安全疏散人员所用时间。
其三,确定必需疏散时间。在该工程中设置有火灾自动报警系统,可以有效监控火灾。同时,该工程空间容量大,人员视野开阔,通常在火灾发生的初步阶段就会被附近人员发觉,其报警时间很短,建筑物内部的人员通常在火灾初期就能快速觉知火灾情况。
5结语
通过对该大型商业综合体安全疏散体系进行详细分析可知,工程C区和A区、B区之间的防火距离符合标准要求,其实施了有效的防火分隔,在顶层设计又环形消防车道。C区的消防救援条件、人员疏散情况和多层建筑物相同。对于少数疏散娄底在顶层不能直通室外的情况,可设立安全走道、临时安全区以达到安全疏散人员的需求。如果建筑物外廊、室外平台面积很大,且其属于开敞楼梯方式可及时引导人员向地面疏散,且此处可视作安全区域。
参考文献:
[1]王志鹏.某大型商业综合体地下建筑安全疏散设计探析[J].武警学院学报,2013,29(10):152-153.
[2]孙庆军.某城市大型商业综合体消防性能化设计[J].消防科学与技术,2013,32(12):358-360.
[3]魏文君,李小柱.某商业综合体人员疏散的模拟分析[J].安防科技,2011,6(2):95-96.
关键词:大型商业综合体;安全疏散;问题;对策
随着社会经济的飞速发展,大型商业综合体也飞快地发展,其集合了娱乐、购物及餐饮于一体,具有容量大、人员多的特点。现代社会的商业综合体呈现出不规则的建筑形态,业态分布,像商业建筑室内步行街,其主要是通过室内步行街连接形成的商业建筑群,供人们娱乐、购物、休息、饮食及美容的场所。这种建筑流淌着浓浓的时尚气息,购物、娱乐、饮食一体化,由于其独具一格,关于消防设计也和普通的商业建筑有所不同。下面本文主要探讨如何合理设计大型商業综合体的安全疏散体系。
1工程概况
某大型商业综合体总南北长约670m,东西长约342m,高度为98.97m,是集合了商业、办公、公寓、娱乐、餐饮与一体的商业综合体。这项工程的周围是由城墙围合形成的内城,在该城内部建筑地上3层,地下2层,商业主体5层。其中地上部分主要由25个单体与城墙组成,而地下属于整体开发建设。整个工程建筑面积为698547m2,其中地下建筑面积为328764m2,地下商业建筑面积占整个地下建筑面积的1/4。
按照建筑功能分区,A区属于高层综合办公区、商业区,B区属于高层酒店式公寓,C区属于商业区,地下1层是商业带(大型超市),地下2层主要是车库、人防工程等。消防车可以从车道直接进入商业区范围内,主道路和地面道路遥相呼应,构成环形消防车道。依照《建设设计防火规范》中的相关内容实施防火设计,其地下建筑耐火等级属于Ⅰ级。
2大型商业综合体安全疏散存在的问题
该大型商业综合体消防安全设计主要存在以下问题:其一,在C区地上4层,建筑高度≤24.2m,其能够依据多层建筑实施防火设计目前尚不能判定。其二,安全疏散的楼梯设置在顶层不能直接通向室外,加之建筑面积大,在该工程的中间部分疏散楼梯也不能直接通往室外,在最顶层不利点距离室外疏散71m,不符合《高规》中相关规定。其三,室外平台与外廊可以作为安全出口,该工程设计主要通过室外平台将各区域有机联系在一起,(2~5)层的室外平台与外廊建筑物的面积处于(2551~8534)m2范围内,并且各层平台设计的开敞楼梯约为(6.0~17.1)m,并且还不能确定室外平台、外廊能够作为人员安全疏散的安全区。
3大型商业综合体安全疏散对策
3.1科学设计C区建筑
该大型商业综合体的C区地上4层,其建筑物高度达到23.0m,其顶层与A区、B区之间的间距是(13~21)m,远远比多层建筑和高层建筑之间的防火间距距离长。C区的(2~4)层和A区、B区之间距离是(21~23)m,比高层建筑物之间的防火间距距离长。 A区与B区、C区之间可通过不燃烧的室外连廊相通,但C区地上部分和A区、B区之间的间距可以满足各区域的防火需求。在C区其地下主体部分用防火墙、下城广场和A区、B区保持防火分隔,且其所在分隔范围内未含高层部分,用耐火极限2h的楼板和地上建筑分隔。C区的地上建筑和A区、B区的防火距离符合标准要求,地下建筑和A区、B区实施有效防火分隔,然后在顶层设计了环形消防车道,消防救援、疏散人员设计都和多层建筑相同,所以依照多层建筑样式设计防火设施[1]。
3.2将外廊、室外平台设计成安全疏散出口
目前有关消防标准没有明确给出室外安全范围需要具备的种种条件。在具体工程实践中,如果将室外区域带设计在顶层,可判定且安全区域,当建筑地面出现高度差时,不同高度差的室外地面可当作安全无语,对于非地面室外平台,需要谨慎看待。如果将室外区域划分是供人员疏散的安全带则需要符合以下几个条件:该范围地处室外空间,可容纳建筑屋内疏散出来得到繁多人员,使其暂时避难,同时还可以将该范围内的人员安全疏散至距离建筑物较远的途径[3]。该商业综合体(2~5)层都设计又室外平台,其将周围各个区域相互连接,每层室外平台建筑面积处于(2741~8543)m2之间,并且各层平台设计具有宽度在(6.0~18.0)m的开敞式楼梯供人员向地面安全疏散。
为了进一步确保建筑区内具有良好的安全疏散功能,通向外廊、室外平台的安全出口宽度≤整层设计安全出口宽度的30%。其中该大型商业综合体各层室外环廊、容量、室外疏散楼梯宽度、平台面积等各项数据如下表1所示。表中容纳人数以及5人/m2设计,每个区域内的商铺需由室外平台疏散人数低于3000人,确保室外平台、外廊有充足的疏散功能容纳需疏散人员。每一层的室外疏散楼梯宽度在(6.0~18.0)m之间,可确保人员安全到达地面,所以该外廊、室外平台可以看作安全区域。
4科学管理疏散楼梯、合理评估消防性能方案
4.1确保疏散楼梯顶层不能直接通向室外
随着设计行业的发展,我国大型商场的设计理念已经从传统单调的百货大楼向着综合性商业中心的方向转变。而现代化的商业中心囊括了餐饮、购物、运动、休闲等各项活动,其容量很大,导致建筑物中部的疏散楼梯不能直接通向室外,故需采用以下办法解决人员安全疏散问题。
其一,在管理疏散楼梯的过程中,需将疏散楼梯通向临时安全区,在A区顺着中庭安排的疏散楼梯其不能直接通向室外,可将中庭顶层当作临时安全区,确保人员被安全疏散。除了顶层之外,每一层中庭的开口位置需用特级防火卷帘实施防火分隔。其二,地下1层至5层相邻的商铺需形成相互独立的防火单元,各商铺之间,中庭与中庭之间需采取相应的防火分隔措施。地下1层与顶层商铺的建筑面积≤200m2,(2~5)层的商铺建筑面积≤300m2,中庭两边商铺内任何一点距离疏散出口≤15m。各商铺、辅助功能的房间面向中庭的门在发生火灾时可自动关闭,在每个商铺内部需要放置机械排烟系统、火灾自动报警系统或者自动喷水灭火系统或者等。 其三,该大型商业综合体的主力店及其它较大面积的商业空间,需根据建筑面积≤4000m2,餐饮、娱乐及影院≤2000m2的标准划分成独立防火区域,同时用防火墙分割中庭。相应的人流开口需用防烟前室或者特级防火卷帘进行分隔,若用防烟前室,前室两边的门需要设计成甲级防火门,若用防火卷帘,需用两道防火卷帘,确保一次性降落至底部。针对顶层未直接通向室外的疏散楼梯到中庭的走道两边需要确保其耐火极限≥1h的墙体。其四,在中庭位置需要安置空间大的自动扫描定位噴水灭火系统,用吸气式的感烟探测器,或者红外光束形式的,在消火栓位置需匹配有消防软管卷盘。中庭每层环廊内部需要放置火灾探测器,每个环廊火灾应急照明地面的最低水平照度需要≥2.1Lx,顶层环廊安全疏散的指示需用发生火灾时有优化疏散途径作用的几种控制型疏散系统[2]。在中庭顶层需安置独立的机械排烟系统,且放置相应的机械补风系统,补风总量≥排烟总量的20%左右。
其五,该商业综合体的中庭、环廊及和中庭相邻的各家商铺地面、墙壁装修需用A级材料,针对其它部位装修不宜低于B级,顶棚所用材料均为不燃或者难燃材料,承重结构的耐火极限≥1h。针对A区存在的不能直接通向室外的疏散楼梯,可安置避难走道方法,在顶层设计3条能相互贯通的安全走道。安全走道有留有3个出口使其与室外相通,且3条走道宽度为14.6m。安全走道所用装修材料燃烧性能级别设定为A级,走道两边的墙体耐火极限为≥1.5h的实体墙,或者用自动喷水灭火系统的A类防火玻璃进行分割。在安全走道内部需要装配火灾应急照明系统,设立应急广播、室内消火栓、消防专用电话、疏散导光流标志以及安全疏散指示系统,备用消防软管卷盘等。
4.2合理评估消防性能化设计方案
其一,用火灾动力学模拟软件即FDS模拟计算建筑物内火灾以及烟气蔓延情形,分析出在发生火灾时火灾蔓延以及烟气流动状态。然后根据该建筑物的特点、人员荷载量,计算出在最不利情形下,建筑物各不同区域内人员在当前疏散宽度、疏散距离的条件下需用的疏散时间,为设计安全疏散人员方案提供有益借鉴。
其二,确定可以使用的疏散时间,具体是指从火灾发生直至火灾导致建筑物内人体极限的时间。参照烟气流动状态、火灾蔓延程度计算出表1中各项参数的极限数值,得出在各种火灾场景下安全疏散人员所用时间。
其三,确定必需疏散时间。在该工程中设置有火灾自动报警系统,可以有效监控火灾。同时,该工程空间容量大,人员视野开阔,通常在火灾发生的初步阶段就会被附近人员发觉,其报警时间很短,建筑物内部的人员通常在火灾初期就能快速觉知火灾情况。
5结语
通过对该大型商业综合体安全疏散体系进行详细分析可知,工程C区和A区、B区之间的防火距离符合标准要求,其实施了有效的防火分隔,在顶层设计又环形消防车道。C区的消防救援条件、人员疏散情况和多层建筑物相同。对于少数疏散娄底在顶层不能直通室外的情况,可设立安全走道、临时安全区以达到安全疏散人员的需求。如果建筑物外廊、室外平台面积很大,且其属于开敞楼梯方式可及时引导人员向地面疏散,且此处可视作安全区域。
参考文献:
[1]王志鹏.某大型商业综合体地下建筑安全疏散设计探析[J].武警学院学报,2013,29(10):152-153.
[2]孙庆军.某城市大型商业综合体消防性能化设计[J].消防科学与技术,2013,32(12):358-360.
[3]魏文君,李小柱.某商业综合体人员疏散的模拟分析[J].安防科技,2011,6(2):95-96.