绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇大型商业建筑消防设计范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
中图分类号:S762.3+3 文献标识码:A 文章编号:
前言
近年来,随着我国经济的快速发展和市场经济的繁荣,各大型城市的商业建筑如雨后春笋般陆续出现,为满足新型商业的发展需求,传统的商业建筑在功能和形式上已经发生了巨大的变化。它们不仅功能齐全,形式多样,建筑面积规模庞大、人员密集、功能复杂、装修可燃性多等特点,发生火灾后容易导致蔓延迅速、人员疏散困难、扑救难度大等后果。
目前还没有形成全国统一的关于大型商业建筑的设计防火规范。这些随着社会发展出现的新情况、新问题,需要各设计人员及相关部门根据工作实践,提出新的对策和措施。本文运用成都香江全球家具建材二期区工程实例火灾危险性分析,结合实际情况,主要从与建筑设计最密切的防火分区及安全疏散的角度,分析城市大型商业建筑的消防设计。
工程概况
本项目地处成都家具产业园,在老成彭路以西,北临锦水河、南靠米规划路,东面为家具产业园其他地块。本项目定位为高档品牌家居城。本地块总用地面积为,园内地形较为平坦,地势西低东高。规划建筑总面积为,计算容积率建筑面积为,容积率为。
本地块内的建筑包括区、区、及区。区及区均为四层的家具卖场,区四个塔楼均为层的办公楼。
本工程区卖场地上层,地下层,建筑总面积。地下一层为设备用房及停车库,主楼~层为家具城。建筑总高(包括女儿墙高度)。根据《建筑设计防火规范》-,本工程属多层民用建筑,耐火等级为一级。
总平面消防设计
建筑四周由老成彭路和规划路内部辅路形成环形消防通道,建筑总长度;环路宽度均大于,其上空无妨碍登高的突出物。与相邻的栋卖场(四层)及相邻的区办公楼之间的间距分别大于及,满足消防规范要求。
建筑专业消防设计分析
平面布置
)商业人流主要由一层面向老成彭路的主入口进入家具城。
主楼由两个面积相近的型建筑体块组成,每个体块内部分成-个不同的消防分区,每个消防分区至少有二部疏散梯直通室外,满足消防疏散要求。通过连廊将这两个型体块连接成一个整体。围合成一个无顶盖的内庭院。
)消防分控室设于地面一层,直接通向室外。
防火分区及安全疏散
根据本项目的实际情况,在执行现行规范的同时,本项目引入一个折减系数:
①使用人数计算折减系数
依据:
()甲方实际调研结果,因本工程为家具城属专业市场,其营业厅超过一半的面积用于摆放家具,人数为一般商业营业厅的一半甚至更少;
()《上海市大中型商场防火技术规定》商场营业厅的疏散人数计算,应根据营业厅的建筑面积按人确定。设有固定分隔铺位的市场,其人员总数可按走道人数和各铺位人数之和计算,并应按表的规定计算。装潢、家具、建材等专业市场铺位人数可按规定指标减少;
()《重庆市大型商业建筑设计防火规范》专业市场营业厅的人员密度取值不应小于表的规定,家具市场各层最大值为人,而一般商业营业厅为人。
若按()计算计算折减系数可达,显然不合适,因此本项目综合上述依据,取更为严格的使用人数计算折减系数。
以下为各层计算结果及疏散分析:
)地下一层建筑面积,共设个防火分区,其中,-防火分区为设备用房,面积为,满足规范的防火分区面积控制要求;到为双层机械停车区域,面积分别为、、、、、、、、、,按复式汽车库规定缩减控制防火分区面积;到为单层停车区域。面积分别为、、,满足规范的防火分区面积控制要求。各防火分区间均采用防火墙、防火门、防火卷帘分隔,保证每个防火分区在火警时的独立性。每个分区均有一部以上封闭楼梯直通室外,车库内最远点距安全出口距离均小于,有自动灭火系统的设备用房有楼梯直通室外,满足疏散要求。
)首层建筑面积,设个防火分区,各防火分区间通过防火墙、防火门、防火卷帘隔开,保证每个防火分区在火警时的独立性。-、-、-、-防火分区面积分别为、、、,出口直接对外,营业厅内铺位疏散门距安全出口小于。取面积最大的-防火分区进行计算,设计外门总疏散宽度为,大于分区商场人流总疏散宽度:,满足疏散要求。
)二层建筑面积,设个防火分区,每个分区均有部封闭楼梯或防烟楼梯可通地面室外,营业厅内铺位疏散门距疏散楼梯门口或中庭的距离均小于。取面积最大的-防火分区进行计算,设计总疏散宽度每个分区均为,大于分区商场人流总疏散宽度:,满足疏散要求。
)三层建筑面积,设个防火分区,每个分区均有部封闭楼梯或防烟楼梯可通地面室外,营业厅内铺位疏散门距疏散楼梯门口或中庭的距离均小于。取面积最大的-防火分区进行计算,设计总疏散宽度每个分区均为,大于分区商场人流总疏散宽度:,满足疏散要求。
)四层建筑面积,设个防火分区,各防火分区间通过防火墙、防火门、防火卷帘隔开,每分区均有部封闭楼梯或防烟楼梯通地面室外,营业厅内铺位疏散门距疏散楼梯门口或中庭的距离均小于。取面积最大的-防火分区进行计算,设计总疏散宽度每个分区均为,大于分区商场人流总疏散宽度:,满足疏散要求。
建筑防火配件及构造
)本工程地下室防火墙采用厚加气混凝土砌块墙体,耐火极限大于小时,相邻的防火分区在防火隔墙上联系处采用甲级防火门或特级防火卷帘,特级防火卷帘(背火面温升作耐火判定)耐火极限小时,地下车库和地下车库之间及商场内小中庭防火分隔采用特级防火卷帘(上开甲级防火门)。
)位于商业区域的双跑疏散楼梯按封闭楼梯间设计,楼梯门设乙级防火门;位于商业区域的双跑剪刀疏散楼梯按防烟楼梯间设计,楼梯门设乙级防火门。建筑物构件的燃烧性能和耐火极限均按一级耐火等级选材和设计。
)所有管道井的隔墙采用厚加气混凝土砌块墙体,耐火等级不低于小时,管道井门为丙级防火门;竖向管井在楼板处每层用混凝土封死。
)各建筑构件,如梁、柱、楼板、承重墙、楼梯间的墙、电梯井的墙以及吊顶、防火墙等均应满足一级耐火等级所要求的耐火时限。
消防论证结论
通过火灾烟气运动的模拟计算,并对人员疏散情况进行模拟计算,分析得出各场景下的可用安全疏散时间和必需安全疏散时间,具体时间见下表。
通过数值模拟计算分析得出,在现有消防设施正常工作的情况下,在一定时间内()可以保证成都香江全球家具建材二期区项目的人员在火灾情况下的安全疏散;假设喷淋系统失效时,则无法保证人员的安全疏散。
结语
大型城市商业建筑随着城市化进程的加快而出现,并且在向大型化和综合化方面不断发展,现行的建筑消防设计规范已不能满足消防要求,这就要求我们相关的设计人员及相应部门的工作人员在日常工作中既要结合已有规范和标准,也要结合工作实际情况,不断创新,才能使我们的设计,尤其是最重要的消防设计与时俱进。
【关键词】商业建筑;消防安全;消防设计
国内大型商业建筑一般位于城市新开发区、城市副中心及CBD,在促进本地经济生活发展的同时应重视其自身的消防安全设计,其火灾特点具有复杂性和特殊性。基于此,本文以某大型商业建筑为例,并结合项目消防性能化报告探讨消防设计思路。
1 项目概况
某项目位于该城市东高新区,地块规划总用地面积39 448平方米,总建筑面积262 929平方米,地上总建筑建筑面积为196 316平方米,地下总建筑面积为67 850平方米。建筑密度54.30%,容积率4.98,绿地率19.0%。机动车停车位1475辆,非机动车停车位1150辆。该项目西临规划路,南靠高新大道、北面是规划路,东临高新五路,是宝鸡市大型综合商业体之一。项目规划地块较为方正,布局上分为五大功能:西南角为7层高的大型shopping mall。东北侧为3至4层高的商业步行街,在商业步行街的北侧沿街设置两栋29层的高层住宅,与项目北地块的生态住宅相互呼应。在整个地块的中部沿高新五路和西侧的支四路分别设置两栋高层公寓,分别为20层和29层。东南角设置一栋26层的星级办公和星级酒店复合塔楼,其中6到15层为办公,16到26层为酒店。同时在地下一层局部设置超市和商业街,地下二层主要作为停车空间。在地块的西北侧和东南侧分别设立地块商业街主入口,在西侧呼应新城国际商业街形成次入口,在东侧为了导入高新五路的人流设立次入口。
2 项目消防设计问题
2.1 防火分区
在建筑项目防火设计中,防火分区划分是非常重要的环节之一,常规的防火分区模式是我国大型商业建筑通常 采用的防火分区模式。目前,无论是多层商业建筑,还是高层商业建筑,防火分区的划分都应采用防火卷帘、防火墙等。根据GB 50045—95(2005年)《高层民用建筑设计防火规范》(文中以下简称“高规”)中的有关规定:“高层建筑内的商业营业厅、展览厅等,当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统,且采用不燃烧或难燃烧材料装修时,地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4 000 m2;地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2 000 m2”。该项目属于一类高层建筑,依据“高规”中的规定,防火分区允许的最大建筑面积为4 000 m2。针对各个防火分区的安全疏散,要求每个防火分区至少要设置两个安全出口,安全出口的设置可针对首层和非首层进行设置,首层的安全出口是指直接通向室外的出口;一般情况下,在非首层设置的安全出口指的就是疏散楼梯间,通过疏散楼梯间,也可在首层直接通向室外,或者经过一个相对比较封闭的专门通道之后通向室外。对疏散楼梯间位置的选择和确定,有非常高的要求,商场中疏散楼梯间在布置时要遵循相对均匀的原则,保证每部楼梯间都要有至少30米的服务半径,这样才有利于发生火灾时人群的安全疏散。
2.2疏散宽度
大型商业建筑防火设计中的疏散宽度主要根据人数和每100人疏散宽度指标进行确定。在人数确定之后,用人数除以每100人疏散宽度指标即可得出疏散宽度。建筑底层外门、走道、楼梯的各自总宽度计算要严格符合“高规”中的有关规定。大型商业建筑疏散宽度的具体计算公式为:
w=a×b×d×e
式中,w表示计算疏散宽度;
a表示营业厅建筑面积;
b表示营业面积折减系数;
d表示疏散人数换算系数,即人员密度(人/ m2);
e表示每百人疏散宽度指标(m/百人)。
2.3疏散距离
大型商业建筑消防设计中的疏散距离是确保火灾现场中人群脱离危险地段、顺利到达安全地段的重要途径。“高规”中明确规定:“高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等,其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离,不宜超过30 m;其它房间内最远一点至房门的线距离不宜超过15 m”。
该商业项目基地内部设置有不小于4米的环形消防车道并与市政道路相连,分别在高新大道设置2个消防出入口,高新五路设置1个消防出入口,西侧规划路设置2个消防出入口。消防车道转弯半径不小于12米,消防车通过的商业二层连廊下净高不小于4米,宽度不小于4米,消防车道下采用硬质铺装,满足大型消防车30t荷载要求。该项目内的建筑分为1号楼、2号楼、3号楼和地下室,下面针对该项目内各建筑的防火分区、疏散宽度、疏散距离的设计问题进行详述:
(1)1号楼
1号楼由两幢29层高层住宅(A、B楼)、一幢29层酒店式公寓(C楼)及4层商业裙房组成,A、B、C楼与其裙房之间不设防火墙分隔,其裙房防火分区均按不超过4 000㎡划分。A楼部分一梯两户,共设置两部消防电梯和一个剪刀楼梯,剪刀楼梯为防烟楼梯,消防电梯与剪刀楼梯合用前室>6㎡,住宅户门与楼梯门为乙级防火门,设备管井门为丙级防火门。B楼部分共有两个单元,每个单元一梯三户,每个单元均设一部消防电梯、一部无障碍电梯和一个剪刀楼梯,剪刀楼梯为防烟楼梯,消防电梯与剪刀楼梯合用前室>6㎡,住宅户门与楼梯门为乙级防火门,设备管井门为丙级防火门。C楼部分建筑每层均设喷淋给水系统,酒店式公寓部分每层共设一部消防电梯和两个防烟楼梯,消防电梯与防烟楼梯合用前室>10㎡,防烟楼梯独立前室>6㎡,前室及楼梯门均为乙级防火门,设备管井门为丙级防火门。
(2)2号楼
2号楼由一幢地上20层公寓(E楼)及7层商业裙房组成,为一类高层建筑。裙房1~4层分南、北两块,北块裙房一、二层按每个防火分区不超过2 000㎡,南块裙房为大开间商业,按每个防火分区不超过4 000㎡划分。南、北裙房在三层通过连廊相连。E楼在五层以上为公寓,按每层一个防火分区划分,每个防火分区不超过2 000㎡,公寓每层设一部消防电梯和两个防烟楼梯,消防电梯与一个防烟楼梯合用前室约10㎡,前室及楼梯门均为乙级防火门,设备管井门为丙级防火门。群房部分房间内最远一点至房门的直线距离不超过15米,房门至最近疏散出口的直线距离符合双向疏散条件的控制在30米以内。因E楼与其裙房之间不设防火墙分隔,裙房部分商业营业厅、餐厅防火分区均按不超过4000㎡划分,KTV、影院防火分区按不超过2000㎡划分。
(3)3号楼
3号楼由一幢地上25层酒店(D楼)及4层商业裙房组成,为一类高层建筑。裙房部分按每个防火分区不超过2 000㎡划分。D楼在五层以上为酒店,按每层一个防火分区划分,每个防火分区不超过2 000㎡,该部分酒店每层设一部消防电梯和两个防烟楼梯。消防电梯与一个防烟楼梯合用前室约10㎡,前室及楼梯门均为乙级防火门,设备管井门为丙级防火门。
(4)地下室
地下车库为双层机械停车,每个防火分区面积不超过2600㎡,每个防火分区至少两个安全出口,其中至少一个安全出口直通室外。疏散距离<60米。超市营业区、仓库、地下商业街、电器卖场每个防火分区面积<2000㎡,每个防火分区至少两个安全出口,疏散距离不大于37.5m。大型设备用房每个防火分区面积不大于1000㎡,每个防火分区至少两个安全出口。
引言
随着社会经济的快速发展, 大型商业建筑数量日益增多,规模也越来越大。此类建筑体量大, 火灾荷载大, 对防火设计要求高, 特别是安全疏散问题较难解决。大型商场通常指建筑面积超15000m2 的综合类商场或建筑面积超过5 000m2的专业商店。此类商场由于建筑面积较大, 空间设计往往趋于复杂, 可燃物多, 人员密集, 起火概率高, 一旦发生火灾容易造成严重的人员伤亡、重大的经济损失或政治影响。据近几年火灾统计资料显示, 我国各地大型商场发生特大火灾的起数约占特大火灾总数的近30%, 直接财产损失占特大火灾总数的60%以上。
一、前期的科学设计
1.1保证设计依据的正确性和及时性
商业建筑必须迎合功能需求,大型化、多样化、趣味化等已成为商业建筑的基本要求。为达到既能最大限度满足商业建筑的使用要求外仍能保证商业建筑消防安全的目的,许多经济发达地区制定了地方性商业建筑防火规范。如江苏省颁布的《江苏省商业建筑防规范》、上海市颁布的《大中型商场防火设计规定》以及重庆市颁布的《重庆市大型商业建筑设计防火规范》等,这些专项规范补充完善了相关的国颁规范,对其他地区商业建筑的设计也起到了指导作用。
1.2商业建筑内消火栓系统的设计注意点
商业建筑层面积较大,防火分区较多,火灾时及时阻隔火灾蔓延、快速形成防火区域至关重要。消火栓的布置不能因为小面积防火区域的形成而造成使用障碍,无法满足任何一点有两支水枪同时到达的要求。商业建筑内有商铺分隔并且分隔位置经常变化,消火栓布置点位应适度增加,充分考虑商铺分隔、货架布置对消火栓水带铺设的影响。消火栓首先考虑布置在公共走廊区域,特别是消防施救人员进入火场的疏散楼梯间附近,为消防施救人员快速安全进入火场提供条件。商业建筑内装修材料、商品货物种类繁多,火灾时火场内烟雾笼罩可视度较差。设置带指示灯的消火栓箱或者设置消火栓标灯,有利于消防施救人员迅速找到室内消火栓箱。消火栓系统的消防环管建议每层设置而非规范一般要求中的仅首层和顶层成环。每层设置环管更便于商业建筑经营后能够经常装修变换商业布局的实际要求,并能保证部分楼层维修、改造时不影响整个建筑消防系统的安全运行。
屋顶消防水箱内消防储备水的重力出流特点成为初期火灾最安全、可靠的水源保证,因此大型商业建筑群和住宅小区设置互为备用的两座屋顶消防水箱,更有利于初期火灾的补救和初期供水的可靠性。
1.3商场建筑自喷系统设计注意点
商场建筑的使用功能分区往往需待招商完成才可明晰,因此在设计初期应充分考虑商业建筑的特点,如设置商品仓库区、高大空间的中庭、格栅式吊顶等等影响设计参数选定的因素。正确选定设计参数将直接影响后期较难修正的消防水池容量及消防泵房面积、消防泵参数和供水管径等的确定。
大型商业建筑每个报警阀同层服务面积应有所控制,避免同一层由一个报警阀控制的设计方案,否则会出现一个报警阀故障整层失控的危险状态。由条状多层商业建筑成组、成片布置的大规模中心市场的报警阀不宜集中设置,应就近分散设置在被保护区域的疏散走道附近,充分利用报警阀警铃报警功能及时警示人员疏散撤离。同时,应考虑报警阀实验排水的设计应同步考虑。
自喷管网应通过详细计算确定管径,不应简单依据规范中规定的配水管控制的标准喷头数来确定管径。偏小的管径形成过大的水损,最终无法保证作用面积内要求的喷水强度。而系统检测往往只是开启一层的末端试水装置,出流量远远达不到火灾时作用面积内要求的工作流量。因此,无法正确测试火灾发生时作用面积内喷水强度是否满足规范要求。作用面积内喷水强度的大小直接影响最终的火灾控制效果,商业建筑内设置的水幕等开式自喷系统应充分注意避免误操做时可能造成的人员伤害。
二、 中期的精心施工
施工安装前,具备消防安装资质的消防施工人员应仔细阅读设计图纸,深刻理解消防系统的设计意图,根据相关施工安装规范要求完成系统安装。安装中首先应注意选用的各种钢材、管材、管件、设备及附件等满足设计要求,并在进场安装前认真检查、检验,必须符合国家有关规范、部颁标准或消防监督部门的规定和要求,并有产品出厂质量证明书或合格证。其次是严格按照设计图纸施工安装,如有疑义应与设计人员协商确定。最后,应严格按照验收规范要求完成系统清洗、试压及调试工作。
三、 后期的维护管理
商业建筑的水消防设施是重要的自防自救基础设施。大量火灾案例说明,消防水系统维护管理得好,关键时刻就能发挥其效用,就能有效地把火灾扑灭在初起阶段。相反,由于维护管理不当导致消防水设施存在故障或停用。一旦发生火灾,就会迅速蔓延扩大,造成重大经济损失和群死群伤的惨痛后果。商业建筑内各种消防设施是一个整体,互相依靠,互为条件,不能分离,一部分失去作用将影响到其他设施的作用和功能。
商业建筑的使用管理单位应建立专门的消防管理部门,培训专职消防管理人员,建立严格的监控体系。消防管理人员必须对建筑物内各消防系统的工作原理、操作流程充分了解和掌握正确的操作和实验方法。消防水池、水箱的储水量必须时刻处于监管之下,在保证储水量前提下还应保证水质,并应在策划预案指导下对水池、水箱进行放空清洗。消防主泵应定期启动运转防止锈蚀,日常状态下管网的准备压力也必须时刻处于监管之下。特别是各类管道阀门,必须有明显的启闭标示。在维修、更换后,应保证阀门处于设计的的启闭状态,以保证火灾初期时系统可迅速投入使用。
每个员工除具有消防安全意识外,还应具备对简单消防设备的使用能力。商业建筑的真正安全来自防火而非救火,灭火效果由初期火宅的扑救效果决定。
四、结束语
总之,随着商业态的不断增加,大型商业建筑面积越来越大,功能越来越复杂,必将给建筑设计提出更多的挑战。进行商业建筑的防火设计要根据商业建筑的特点、内部功能要求采取更为适合的防火措施,相关部门也应完善相应的法律法规,对商业建筑防火设计进行指导和规范,保护人民群众生命和财产的安全。
参考文献:
[1]郑雁秋.商业建筑防火分隔设计分析[J].消防科学与技术.2009(01)
[2]付文.地下商业建筑消防问题浅析[J].建筑设计管理.2009(01)
1、引言
随着改革开放的程度越来越高和社会主义市场经济的逐步建立,城市建设也速度越来越快,城市的土地资源尤其是中心城区的土地资源日趋紧张,同时城市地面的人口流动日益增多,可以预见,向地下空间发展的城市建设必将成为一种趋势。现如今,大型商业建筑底部常常设置大开间地下层,地下层内部开间通过墙体隔开形成多个商业用房从而组成一个较大的地下商业街。但是由于地下商业街的特性:燃物多、流动人员多、引起火灾的火源多,其一旦起火灾则呈现出火势蔓延快、火烟扩散快、火烟温毒性大从而导致地下人员安全疏散困难、地面消防人员灭火扑救困难的尴尬境地,以至于导致巨大的人员财产的损失。所以地下商业用的消防设计显得格外重要。
2、地下商业用房的火灾特征
2.1 引发地下商业用房火灾的原因
2.1.1 餐饮小吃店明火引起火灾
如今的地下建筑内,饮食店、餐馆越来越多。为了方便顾客,在地下商业街必然会入驻各类餐饮店铺,在全国各大城市的地下商业街内,餐饮小吃店到处可见。一旦有了餐饮小吃店,则必然会出现厨房用火,明火随之增多。如果在使用的过程中,一旦明火管理不善,就有可能会引发火灾,造成地下商业用房的人员经济损失。
2.1.2 电气事故引起火灾
地下层的商业街,因为没有通风和自然照明的条件,所以用电设备增多,这样电气火灾发生的可能性就相应的大幅变大。据统计,地下商业街所发生的火灾中,电气火灾较其他原因引发的火灾比例相对更高。地下街的电气火灾,通常是由于:①电热器引燃近旁的纸类、衣类等可燃物导致从而扩大成灾;⑦电气设备的电动机或其他电器产品故障引起火灾;③配电箱内的保险丝超负荷过热引燃电线等复合材料引起火灾;④电器短路或者漏电所产生的电弧引燃可燃物造成火灾。
2.1.3 吸烟不慎引起火灾
在地下商业街,人员的流动非常频繁,可燃物也相对较多,吸烟者不可能完全杜绝。一旦有了吸烟者,就产生了流动着的火源。吸烟者在可燃商品布满、顾客拥挤的店铺,边挤边抽烟,稍有不慎,就会引燃可燃的商品造成火灾。更有甚者,吸烟者将未熄灭的烟蒂随处扔在废纸篓或随处乱丢,这样做也极有可能引起火灾。
2.2 地下街火灾的危害性
2.2.1 火灾蔓延发展的危险性
可燃的内装修材料、可燃的商品、纵横交叉的各种管道为火灾的蔓延发展创造了条件。此外,与地下商业街相连的地铁、地下停车库、高层建筑等为火灾燃烧蔓延提供了空气源,这样,与地下商业街相连的地铁、地下停车库和高层建筑的安全也会受到威胁。
2.2.2 燃烧产生烟尘的危害性
通过消防专家多次调查分析发现:足有80%以上的死者是在火灾现场因吸入二氧化硫、一氧化碳等有害烟尘体中毒昏迷,继而失去意识昏倒而窒息至死,而直接被火烧死的死者却仅占火灾死亡总数的20%以下。
2.2.3 人员疏散避难的艰巨性
地下商业街发生火灾时,人员疏散极为困难,特别是燃烧造成的烟气以及火灾发生的停电往往会引起人员恐慌,增加疏散的难度。
2.2.4 消防扑救行动的困难性
地下街发生火灾,浓烟充斥地下空间,热气流不能及时排除,烟浓温高的特殊环境,给只能进行内攻的消防扑救带来极大的困难,且在地下街的火灾,燃烧部位、火源地点也难以及时寻找到,更增加了扑救行动的艰难性。
3、地下商业用房消防设计的排烟问题
3.1 排烟任务的重要性
由上文可知烟尘是建筑火灾中导致人员死亡的元凶,在被火烧死的人数中,多数也是吸入二氧化硫、一氧化碳等有毒气体而晕倒窒息至死。显而易见,当地下商业街发生火灾时,如果能够行而有效地进行火场的排烟,火势蔓延就能被遏制,人员的就能得到很好地疏散,同时烟尘的排出,火场温度的还可以降低,从而有效地减缓了火势的蔓延,更为有利于消防员对地下商业用房内部进行贵重物资的抢救。
3.2 排烟方式的选择
3.2.1 自然排烟方式
自然排烟是利用火灾产生的热流的浮力和外部风力通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式。在地下建筑火灾中,通常是利用开启通向室外的半地式窗户,自然排烟口、排烟管道口、通风口等进行火灾排烟。
3.2.2 独立的机械防排烟方式
独立的机械排烟方式是利用强制动力形成空气对流进行排烟。对于建筑自身固定的排烟设备系统机械的利用是火场排烟的主要方式。排烟风机、防火防烟门、烟垂壁、排烟口、排烟管道、自动控制设备等组成了固定式排烟系统。固定式排烟系统的安装对于地下商业街的消防起到了很大的作用。
3.2.3 人工排烟法
人工排烟,是指消防员利用救援设备对特定区域进行烟尘特殊处理。即消防员利用配置的排烟车、排烟机实行移动式排烟、利用雾状水除尘降温,其产生的负压区能够有效地去烟即“喷雾水排烟法”、用高倍泡沫排烟充灌地下通道,这三种方法是目前最常用的有以下三种方式。因为有因地制宜的优点:能够根据火灾现场的真实状况,结合消防队员的扑救方案采用最快捷、最有用的烟尘控制方法,人工排烟法被广泛采用。
4、地下商业用房消防设计的人员疏散问题
火灾中人员疏散困难性:
(1)由于地下商业街不能进行自然采光,一旦发生火灾后,地下商商业街的正常电源被及时切断,是关乎照明会打开。如果人们想逃生则必须完全依靠事故照明和疏散标志的指示来保证安全疏散,这导致疏散逃生的巨大困难性。
(2)当人员从地下商业街疏散时,他们从楼梯上去而不是从楼梯下去。相对于地面的建筑,人员疏散的速度必然会减慢很多。在疏散过程中,由于烟气向上流动的速度可达3m/s而人上楼梯的速度最快却只能达到0.6m/s,由此可见人员无法摆脱烟尘的影响
(3)地下商业街的格局复杂,地下商场的空间结构和疏散路线并不是每个人都熟悉,这就会导致疏散过程中的人员互相拥挤,疏散速度会大大减慢,与此同时踩踏事件的发生会大大影响逃生的可能性。
(4)高温烟气及烟气中的CO、s0等有毒气体直接威胁人身的安全。人们若吸入有毒气体会立即休克,导致能成功逃生的可能性降低。
5、地下商业用房防火设计的有关对策
5.1 严密防火分区
为最大限度地减少地下街火灾的损失,必须在地下街设置防火分区,限制火灾的规模,这就要求在地下街的设计阶段,就应将地下街分区化,形成严格的防火分区。对于地下街的防火分区,我国目前尚没有专门的地下街设计防火规范,但可参照《地下人防工程设计防火规范》的要求实施防火分区。
5.2 设置消防灭火设施
作为地下商业街.尤其是已形成一定规模的特殊的地下建筑,应设置火灾自动报警系统、室内消火栓系统和自动喷水灭火系统,对这些系统的设计,应考虑保护到地下街的各部位,设计时应按地下街各种用途和功能来设计,防止设计与实际使用不相适应的情况出现。
5.3 设置消防通信设施
商业建筑,尤其是大型商业建筑由于人流量大,又大多处于城市中心地带,一旦发生火灾,就会带来巨大的经济损失和人员伤亡,如何减少损失和人员伤亡呢,加强商业建筑的防火消防设计是解决这个问题的重要途径,因此本文着重对如何作好商业建筑的消防设计工作进行探讨和分析。
1 商业建筑的火灾危险性
1.1 火灾荷载大。商业建筑一个重要特点就是容易造成火灾的可燃品比较多。很多商业建筑下面都有可燃物品库房,物品复杂,在局部装修的时候比较复杂,因此造成商业建筑火灾荷载大。
1.2 用火用电用气频繁。商业建筑由于需要长期进行运营,再加上人流量比较多,用火用电地方比较多,因此容易造成燃烧和爆炸,从而增加火灾爆发的危险性。
1.3 人员疏散困难。商业建筑人流量比较大,再加上商业建筑通常面积很大,但是出口很少,再加上由于很多商业建筑设计不合理,很多人没有防火意识,自我疏散能力比较差。从而导致商业建筑人员疏散比较困难。同时很多商业建筑疏散路线不合理和不科学,通常疏散到安全地带的路线比较长,很多商业建筑的通道和疏散距离不能满足防火的规范和标准。同时很多大型商业建筑疏散的路径比较长,疏散通道与楼梯的宽度和距离都达不到一定的标准和要求,从而使疏散的效率和安全性受到很大影响,人员疏散的难度也大大增加。
1.4 难以形成可靠的防火分区。有的单层的商业建筑比较高,一般采用钢梁或网架结构体系,这样的话,防火墙的设置与火帘比较困难,因此防火效果不太好。而很多多层的商业建筑又设有多种中层结构,楼板也有很多开口,形成设置比较好的防火区比较困难。而有的建筑物由于在同一轴线上有连续几十米长乃至百米长的防火帘导致可靠性降低,如果设置气雾式防火卷帘,一旦发生火灾时对帘面的要求就比较高,而这种设置又满足不了这种要求,因此导致可靠性降低,而防火墙的作用也到达减小。有的防火帘在卷轴的上方与上面的结构之间有比较大的间隙,可以让通风管道、排烟管道、给排水管、电缆桥架等各种大小管道穿越,其间隙的封堵处理往往达不到防火卷帘的耐火及挡烟要求,使防火卷帘的防火分隔作用减弱。
1.5 排烟的可靠性低。商业建筑的外枪材料多为实体结构或固定玻璃结构,能向外开启的很少,因此一般达不到消防规定的自然排烟的要求。即使外启窗能打开,但是由于商业建筑外面的很多广告牌和货架布置由于遮挡,从而排烟效果不佳。
2 商业建筑消防安全设计若干问题的分析
2.1 选址的消防安全要求。应该根据城市的地理位置和特点,以及未来的发展规划,来进行商业建筑位置的合理设计和确定。在防火标准上应该充分结合城市的特点和水源的布局来进行。通常来说商业建筑不应布置在火灾危险性为甲、乙类厂(库)房,甲、乙类液体和可燃气体储罐以及可燃材料堆场附近。
2.2 燃油、燃气设备房的设置要求。商业建筑在燃油与燃气设备有一些要求,如果使用天然气应该按照《城镇燃气设计规范》的相关要求进行设置和安装。燃油、燃气的锅炉、热水机组、空调机组,可燃油油浸电力变压器,充有可燃油的高压电容器和多油开关等宜设置在主体建筑外的专用房间内。当上述设备受条件限制必须布置在主体建筑内时,其锅炉的总蒸发量不应超过6.00t/h,且单台锅炉蒸发量不应超过2.00t/h;可燃油油浸电力变压器总容量不应超过1260kVA,单台容量不应超过630kVA,并应符合下列规定:在人流比较集中的上一层或下一层不应设置和安装可燃油变压器,而应该并采用无门窗洞口的耐火极限不低于2h的隔墙和1.5h的楼板与其它部位隔开。如果需要开门,应该设置甲等防火门,而锅炉房、变压器室,应布置在首层或地下一层靠外墙部位,并应设直接对外的安全出口。
外墙开口部位的上方,应设置宽度不小于1m不燃烧体的防火挑檐。应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统。柴油发电机房一般布置在大型商业建筑的首层或地下一层。
2.3 商业建筑地下部分设置条件:商业建筑的地下设计必须坚持以下几个原则来进行,首先一般来说第一营业厅不适合在商业建筑三层或三层以下,因为如果营业厅在三层以下的话,容易导致人流量不好疏散,同时不应不容易燃烧和爆炸的物品存放在楼下,因为这比较容易造成火灾。其次商业建筑应该建立完善的火灾自动报警系统和自动的火灾消防系统。对于商业建筑面积超过20000m2的应通过建立防火墙来进行分离,并且防火墙在设计上不应设立可以进行开关的门窗和洞口。最后商业建筑的防烟以及排烟措施应该符合相关商业建筑消防的特点,应该尽可能的通过在设置在城市主要的疏散通道上。
2.4 消防车道的设置及外部扑救条件的创造。对于高层的商业建筑,相关的消防设计已经都有比较科学和明确的防火规范和要求。对于商业建筑来说,一般当沿街长度超过150m或总长度超过220m时,都应该通过设立消防车道来做到防范于未然。在这方面很多大型的商业建筑基本上在最初的设计上都满足了这一要求,但是对于很多中型乃至小型的商业建筑来说,这个要求好象还没有得到广泛的认同。大多商业建筑在设计过程中,为了不把商业空间分割看来,都没有设置可以经过商业建筑的消防车道,这种设计显然不利于火灾发生时的消防工作的开展。有的商业建筑虽然已经预留出了消防车道的位置,但是却没有得到真正的利用,火灾不是天天发生,因此人们疏于防范的心理,导致消防车道得不到应有的重视和对待。
前言
大型商业建筑指每层建筑面积超过5000m2,总建筑面积超过4万m2,经营品种齐全,功能结构复杂,横向和竖向空间均需要划分防火分区,自动消防设施齐全的高层商业建筑。超大规模商业建筑火灾荷载大,内部结构复杂,一旦发生火灾,容易造成严重后果。如2008年1月2日,乌鲁木齐市德汇国际广场发生特别重大火灾,过火面积6.5万m2,火灾直接损失近2亿元,并造成3名消防官兵和2名群众死亡。近年来,随着我国改革开放持续的进行,越来越多的城市都上马了许多面积大、用途多样、设计豪华、商品种类齐全的大型商业建筑,每天迎接成千上万的人员,为促进我国商品流通起到了巨大的促进作用。在大型商业建筑雨后春笋般出现的同时,因为消防措施没有充分、及时的落到实处造成致商业建筑火灾时有发生。比如河北唐山林西百货大楼、河南郑州天然商场火灾、北京隆福商贸城火灾、辽宁沈阳商业区的火灾等等,都导致了相当严重的后果,部分还导致了的不少人员伤亡。所以,提高大型商业建筑的防火安全水平,加强大型商业建筑的防火意识是特别关键的。
一 大型商业建筑的火灾危险性
(1)大型商业建筑占用面积大,而且各个楼层空间相互连通,难以达到防火分隔,在多次事故中,都出现难以防火分隔而导致火情扩散。笔者观察,大型商业建筑的建筑面积通常是很大的,小的有几千平方米,大的可达数万平方米,复式结构的大型商业建筑,通常设置有自动扶梯与电梯,层层连接;部分还设计了中庭与休息间,使大型商业建筑的防火分隔难度大大增加。
(2)可燃物品数量大,往往导致巨额的经济损失。大型商业建筑销售的商品,很大比例是可燃物,有的商品及时不是可燃材料制成的,但它的包装材料、储存箱等通常却是可燃的。另外有的商品,比如香水、摩丝、发胶与各种燃油、食用油、酒精、塑料制品,以及乙炔、黄磷等化学物品,都是容易燃烧爆炸的材料。大型商业建筑里的商品,基本使用简易货架、包装,甚至有的商品像衣物鞋帽、床单窗帘、领带丝袜、皮夹背包等,还悬挂在货架上,尽可能的占用,多种多样。大型商业建筑的这个性质,造成物品非常集中,而且其复杂性又使可燃物的表面积高于别的其他场所,如果失火,容易短时间内扩散。
(3)大型商业建筑的商品流通速度,不仅那些陈列在柜台中、货架中让客人挑选的,而且在各个柜台之外还安排一定面积的储物间,造成了了“有柜有库”,有的还“用店为库”,在通行道上也存放商品的现象。特别是出租给散户的商铺尤其普遍,造成大型商业建筑中对方了大量的物品。网易出现火灾,会导致严重后果。而且,大型商业建筑中的柜台、货架很多也用可燃物制陈,这些柜台、货架即使有分组排列,但相聚通常都比较短,大多都是裂解成行。
(4)大型商业建筑人员聚集、往往导致人员伤亡
大型商业建筑的另一现象是人员数量大,你来我往挨肩接踵,已经是公共场所人群密度最高、流动量最大的地区,在商场营业的时候,如果出现火灾,会直接造成混乱,人员疏散就受到拥堵,就会导致重大的伤亡出现。对那些地下商业建筑来说,情况就更加突出。地下商场来让客人走动的面积通常较地上大型商业建筑要小,在人员数量同样多的前提下,其人员密度远远的高于地面的大型商业建筑;并且地下商业区的经济疏散通道、出口的设置与面积因为有人防工程的原因,又会小于地上的大型商业建筑。地下商业区通常没有自然采光与空气交换条件,如果出现火灾,客人们便会慌作一团,容易拥挤踩踏挤压而造成人员伤亡;加上地下建筑的空间封闭性,造成烟雾毒气聚集在整个商场,会造成人员中毒窒息甚至死亡,并且救援难度非常高,即使地面的大型商业建筑出现火灾,可燃物数量大,空间小,蔓延速度快;人员四处疏散,救援人员需要逆着方向实施救援,无论抢救与撤离人群,还是扑灭火灾都非常有难度的。
(5)电源、热源以及照明器材多,造成火灾的原因多
大型商业建筑中电源、热源以及照明器材的火灾危险性,根据特点与作用有下列方面:
1.安装在空间顶棚、组织、墙壁中的光线、装饰灯具,通常是带状、条形或组合设计的荧光灯,部分电源、热源以及照明器材也有满天星式的大片灯光区。这些物品都是嵌在墙壁中、或者是按装于顶棚上面,数量和种类都比较多,而且荧光灯里的镇流器很容易发热,如果散热不充分,容易燃着旁边的可燃物。
2.设置在商品橱窗与柜台中的照明设备,不仅仅是荧光灯,还存在各类射灯。射灯中那些适用冷光源不存在这些问题,但别的光源的射灯,产生的温度都比较大,都是热源的隐患所在。
3.大型商业建筑中的各类设施,除了许多播放广告的霓虹灯之外,部分还设置了操作活动广告的仪器,他们的变压器电流量较大,存在一定的消防危险性。
4.但逢年过节或大型庆祝活动,大型商业建筑还要在里里外外布置彩灯、焰火甚至香案烛台。
中图分类号:TU972文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)23-0158-02
随着我国经济的迅猛发展,城市商业建筑的地下室的规模越来越大,从最初的几百平方米,发展到现在的几万平方米,甚至十几万平方米;使用用途也越来越广,功能越来越齐全而复杂,如地下商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅、电影院、游艺场、礼堂、舞厅、停车库和仓库等。商业建筑地下室的发展一方面带来了城市的繁荣,另一方面也带来了诸多消防问题。城市商业建筑地下室是人员、物资密集的公众聚集场所,一旦发生火灾极易造成重大的人员伤亡和财产损失。本文主要从城市商业建筑地下室的火灾特点和防火分区划分面积的角度进行防火分区的设计探讨。
一、城市商业建筑地下室火灾的特点
(一)毒气重
由于现在城市商业建筑地下室内装修普遍使用了大量高分子材料的塑料制品,火灾时产生大量有毒气体。同时,由于地下火灾缺氧严重,可燃物不完全燃烧产生大量一氧化碳,增加了烟气的毒性,从而造成有毒气体含量较地上建筑火灾中的烟气含量大,对人员伤害极大。
(二)火场温度高,烟气大,久聚不散
城市商业建筑地下室发生火灾,由于地下室绝大多数无窗,与建筑外部相连的通道少,而且面积小。发生火灾后,在封闭空间内,热烟气排不出去,热量集聚,散热困难,烟气流温度高,造成火势蔓延迅速。
(三) 视觉效果差,疏散困难
城市商业建筑地下室由于难于采用自然采光,火灾时往往断电,地下照明无保障,烟气浓度大,能见度低,内部格局复杂,外部出入口少,导向标识不易发现,再加上火灾时人们在地下的惊恐心理,使逃离火场难度加大,甚至寸步难行,对内部人员的疏散和消防战斗员的灭火救援行动造成困难。
二、城市商业建筑地下室防火分区设计的难点
城市商业建筑地下室如果采用常见的处方式防火分区设计,在实际工作是很难行的通的,经常会遇到如下困难:
(一)防火水幕设置容易造成不合理
设计者试图利用防火水幕来划分防火分区是一个可行的思路,但是不适合用于高度≥8米,宽度≥15米的出入口位置,对于整体的防火分区划分也是不利的。因此,对于城市商业建筑地下室进行防火分区的设计者来说,试图利用防火水幕来解决问题是不恰当的,如此设计必然会造成地下室内消防供水负荷的猛升,这明显是效率低下的设计,也不符合火灾时应积极主动灭火的原则。
(二)防火墙划分防火分区有障碍
城市商业建筑地下室,设计者试图采用防火墙来进行防火分区的划分,必然会阻挡地下空间的视觉效果,对建筑的功能发挥产生不利影响。由地面至地下室顶棚的防火墙是建筑美学上的大忌,在技术层面上同样不值得提倡。
(三)防火卷帘划分防火分区不利因素多
设计者试图利用防火卷帘对城市商业建筑地下室进行防火分区划分,容易造成地下室空间闭塞空气流通不利,疏散路径隔断,一旦发生火灾,必将增加火灾救援的破拆难度和救援进度。同时,大量的防火卷帘悬挂在地下室的顶棚,会使人产生一种压迫感,从建筑实用性和美观性上来说,都是行不通的。
三、现行防火规范相对于城市商业建筑地下室的发展存在局限性
(一)现行的处方式防火分区设计思路,单独设防,缺乏系统的综合考虑
当前,城市日趋拥挤,要求建筑具有全面复杂的功能,而处方式防火设计思路会把城市商业建筑地下室所具备的防火分区、通风防排烟、火灾监控喷淋系统、消防给排水等功能部件割裂设防,而未能将建筑整体的各个防火部分统一规划思考,从而造成了消防设施工作效能的低下和建筑成本的巨大浪费。当城市商业建筑地下室因为经济发展需要,用于作为营业性汽车库、大型地下商场、地下电影院、大型演艺厅、健身房等需要较大面积的公共人员密集场所时,防火规范中有关防火分区面积的相关条款限制了城市商业建筑地下室全项功能的发挥。《高层民用建筑设计防火规范》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》根据消防工作的现实需要,对营业性汽车库、大型地下商场、地下电影院、大型演艺厅、健身房等需要较大面积的场所的防火分区进行有条件的放宽。因此我们可以确认,《建筑设计防火规范》与《高层民用建筑设计防火规范》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中防火分区面积的要求是有出入的,在消防建审验收工作中应给予灵活运用,避免僵化。
(二)防火工作的执法工具《建筑设计防火规范》规定:“地下室防火分区面积不能大于500m2,且要求每个防火分区必须有一直通室外的安全出口”
《建筑设计防火规范》中的条文中,并未对城市商业地下室的防火分区做出适当增设火灾报警监控系统、自动喷淋灭火系统等弱电高端自动消防设施和设备,从而可以适当增大防火分区面积的规定。为此,城市商业建筑地下室的使用功能大受规范的影响。
(三)《建筑设计防火规范》没有对公共人员密集的城市商业建筑地下室,诸如营业性汽车库、大型地下商场、地下电影院、大型演艺厅、健身房等做出明晰的规定
这就造成了在工程建设初期,消防执法部门无法根据国家相关规范对该建筑的地下室提出相应的整改要求。因此,当该类建筑工程投入使用以后,如若试图在消防监督的过程中提出修改要求,整改难度势必增大,标准与规定之间的内在性差异,给建设单位造成了很大的社会成本浪费。
四、进行城市商业建筑地下室防火分区设计的三项建议
Abstract: The large-scale commercial building large-scale, complex functions, personnel intensive, the importance of fire prevention must pay attention. This paper takes a city complex project as an example, introduces some of the problems encountered in building fire system design and solutions in the study, the common method to improve the ability of large commercial building fire prevention.
Key words: large commercial buildings; fire design; indoor fire; fire extinguishing system
中图分类号:[J59]文献标识码:A文章编码:
1. 工程概况
该项目规划用地面积约11×104m2,总建筑面积约 85×104m2,建筑主要功能包括高层住宅、五星级酒店、5A 级写字楼、综合商业(含百货、零售、餐饮、娱乐及22厅电影城等)、地下车库及其余配套附属设施。本文仅对该项目商业建筑的消防水系统设计作探讨,供广大设计人员参考。
2. 室内消火栓的设置
如何合理布置室内消火栓是大型商业建筑的一大难点。这类建筑具有内部使用功能复杂、室内分隔较多、疏散通道及出入口较多等特点,在布置消火栓时如果仍按常规方法肯定会造成消火栓布置不合理的现象,考虑到上述建筑特点,该商业综合体建筑消火栓布置按以下原则设计:
2.1适当缩小消火栓的布置间距,在计算消火栓的保护距离时其水带长度均按0.8 的折减系数考虑。
2.2保证同层每个防火分区都有两支水枪的充实水柱到达任何房间内。
2.3消火栓立管尽量布置在柱边、通道、楼梯口等位置。
3. 中庭大空间场所的灭火系统设置
本项目有一条贯穿商业部分的大中庭(见图1),中庭的体积大、净空高,而且中庭贯穿1层~4层,如按照国内的现行防火设计规范进行设计,大中庭的防火分区划分与分隔、部分疏散楼梯的设置将难以实现。为满足商业建筑功能分区及竖向空间美观的效果,通过性能化消防设计分析,将中庭设为人员疏散的 “临时准安全区”,所以本中庭的灭火系统如何设计成为关键问题。通过性能化消防设计分析,并结合已有的工程案例,中庭灭火系统设置如下:
3.1 中庭回廊采用自动喷水灭火系统进行保护。
3.2 中庭与商业店铺之间采用钢化玻璃加WS 型窗玻璃喷头保护进行防火分隔。
3.3 其余部位采用防火卷帘分隔。
图 1 阴影部分为中庭
3.4中庭与商业店铺之间采用钢化玻璃加WS 型窗玻璃喷头保护进行防火分隔, 主要依据为美国NFPA101A,参见表1。
NFPA101A 8.6.7除第12章至第42章明文禁止的以意外,以下列情况允许设置中庭:
用耐火至少1h的防火隔断将中庭和邻近区间分开,且走廊墙壁上的开口做了防火保护,下列情况除外:
a. 自动洒水碰头沿玻璃幕墙和不可开启的窗户两侧分散布置,间距不大于1.83m;
b. 自动洒水喷头与玻璃墙的距离不超过0.305m,当喷头启动时能打湿玻璃的整个表面;
c. 玻璃应是钢化玻璃,嵌丝玻璃或迭层玻璃,并以填充系统定位,使喷头开启前,框架系统即使变形,也不会打碎(加负荷于)玻璃;
d. 靠中庭一面无走廊和其他楼层区域时,则靠中庭一侧不需要布置喷头。
表 1 防火分隔方式的规范应用
表 2 防火分隔方式特点比较
图 2多块玻璃用竖框连接
图 3 多块玻璃对接用硅密剂连接
4. 防火卷帘系统设置
现在市场上防火卷帘种类繁多,产品质量良莠不齐,根据 GB 50016-2006 《建筑设计防火规范》 第 7.5.3 条和 GB50045-95 《高层民用建筑设计防火规范》(2005 年版)第5.4.4 条,用于防火分隔的防火卷帘有两种:一种是以背火面温升为判定条件;一种是以背火面辐射热为判定条件。当采用以背火面辐射热为判定条件的防火卷帘时,卷帘两侧应设自动喷水系统保护,喷水时间不应小于 3.0h,这样一来就增加了一套独立的自动喷水灭火系统,相应的增加了消防泵的数量与消防水池的容积。本项目经过技术经济比较后,采用了以背火面温升为判定条件的防火卷帘。
5. 结 语
随着社会经济的发展,人们生活水平日益提高,全国各地陆续兴建了许多大型商业建筑。新建的商业建筑正朝着大型化、中庭化、空调化、多功能化发展,集娱乐、观赏、金融、饮食居住于一体。大型商业建筑功能的复合化、规模的大型化、人员的密集化给我们消防工作带来了新的课题。所以设计师在做大型商业综合体建筑设计时应特别注重防火灭火的设计。
【参考文献】
中图分类号:TU2 文献标识码:A
大型商业建筑是城市建设的重要组成部分之一,也是一个开放公共、充满多样性的城市要素,担负着疏导城市交通、提升城市形象的重要任务。随着大型商业建筑在竣工后的使用过程中消防、实用功能等问题的发生,设计师意识到在对大型商业建筑进行设计的过程中对建筑使用功能进行全面考虑和优化的重要性。现将大型商业建筑设计要点概括为功能风格设计、空间设计以及消防设计三大方面,进行阐述。
一.大型商业建筑的功能和风格设计
由于大型商业建筑包含了办公、公寓、酒店、购物、娱乐、会所等多种功能,建筑面积大,使用人口较多,加上不同地域的商业建筑地区气候和文化需求不同,且商业空间不仅要在满足现阶段商业功能,同时还要适应未来商业变化的需求,因此大型商业建筑的设计难度及复杂程度都较大。在当前城市和商业都快速发展的今天,大型商业建筑的设计必须要精确定位建筑在城市中的整体业态功能,并使建筑内部业态之间、与外部社区以及与环境间呈现出和谐、共生和互补的状态,通过对建筑内部与外部流线的整合,体现建筑物鲜明的风格,力求在满足顾客多样需求的同时,做到功能化、人性化以及个性化的设计。成为具有特点的城市地标性建筑。
近年来,随着淘宝、团购等各大购物网站的普及,人们对现实中的购物场所要求越来越高,不仅对购物场所有一定的要求,同时开始注重餐饮、娱乐等附加功能,强调购物过程中的体验性与归属感。因此大型商业建筑一定要注重这方面,进行投稿设计巧思以达到吸引人流,促进消费的目的。现以归属感的实现为例,人们对建筑物的观感取决于建筑物的外观与进入后的第一感觉,这就要求建筑师,在设计的时候要尽量创造出优雅、自然、沉静的公共空间,满足现代都市人群对自然的渴望,使其在其中缓解工作和生活上的压力。
二.大型商业建筑空间设计
城市化进程在不断地加快,对大型商业建筑要求也越来越高。因此在设计的过程中要结合人们消费需求及消费水平来完成。大型商业建筑属于开放空间,为人们提供了更加便利的条件,也使得大型商业建筑内部空间设计更加复杂化,与此同时,人们对城市开放空间的物质、文化、精神的需求也延续到大型商业建筑空间设计,对大型商业建筑的空间设计提出了更高的要求。要求大型商业建筑不仅要对其使用功能进行考虑,还要注重对空间内采光、照明、气氛等因素的考虑。为了体现“以人为本”经营理念,现代空间概念重视顾客流动空间与商家营业空间的融合与渗透。通常情况下,消费者要求大型商业建筑的公共空间要具有开放性、私密性、舒适性以及娱乐性。所以,大型商业建筑设计不仅 在公共空间有不同层次性以达到购物环境丰富、活跃、流动性强的特点,还要满足顾客的交流心理。建筑空间环境的舒适度能够对消费的产生带来一定的影响。为此,可通过提高商业空间的舒适度来提高消费者停留时间和消费次数,从而大致提高人流量和销售量的目的。
现就大型商业建筑空间设计的重要类型进行归类说明:(1)聚合性空间。聚合性空间是以一个空间为主导,其它空间在其周围聚集、向其靠拢。主导空间在形式上应当突出,如中庭空间、中央大厅等。(2)线性组合空间。线性组合空间主要采用一条路径将各个空间组合在一起。路径通常是直线式、曲线式或者拆线式的,当然也可以是明显的街道式。通过直线、曲线或拆线对空间内的各区域进行组合贯通。这种组合适用于空间小的结构,能有效利用空间。(3)辐射性空间。辐射性空间以大型建筑中心为圆心,向四周辐射展开,这种辐射性空间不受建筑形式的影响,辐射路线可长可短,有效节约了人们在建筑内步行的距离;形成以某一区域为中心的、可根据需求进行具体划分的空间。(4)环绕性空间。环线性空间通常是指大型商业建筑的路径在空间外形成一个环形路,商业空间沿此环形路布置,也可设计同时多个环形路,这样就是多环形商业路线,能有效利用空间。(5)并列性空间。并列性空间是指将空间并行排列,组合成的一种建筑风格,没有明显的主次区别,将各空间均匀分布在建筑中,形成很多独立的小空间。
三.大型商业建筑消防设计
大型商业建筑与普通商业建筑的差别较大,是一个组织精密、结构复杂、形态丰富的建筑综合体。具有体量较大;大面积外墙悬挂广告牌,导致窗口无法正常开启;功能复杂;可燃物多;场所营业时间滞留人员多;人员疏散困难、扑救难度大等特点。加上大型商业建筑周边与商品密集形成的超常规的火灾荷载,设备用电频繁等各种因素,使大型商业建筑的防火设计变得非常棘手。如何保障大型商业建筑设计的安全性能,是当前亟待解决的现实问题。
在大型商业建筑消防性能设计中主要的是明确防火安全性能与性能标准。首先要确定设计目标;设计初期要根据建筑防火等相关规范,并根据火灾的性质对消防设施进行设计,较为复杂的设计更可以采用软件进行实况模拟测试。对设计方案的可行性进行分析评估和审核,最终确定最佳设计方案。针对商业火灾荷载大蔓延快的特点,安装自动喷水灭火系统,划分防火分区,采用封闭楼梯间或防烟楼梯间,阻隔火灾的发展。疏散楼梯是发生火灾时进行人员疏散的重要通道,必须确保其安全可可靠。疏散楼梯的数量要根据建筑物实际需要的疏散宽度进行设置,宽度由建筑物的用途确定,间距由疏散距离确定。对于地下商业建筑,在设置一定数量的直通地面楼梯外,另外建议在地下室四周设置安全避难走道或开敞式地下广场作为亚安全区域,这样能够大大降低每个防火分区疏散楼梯的数量,在保证人员疏散安全的同时,有效减少了地下或地面一层的楼梯数量,增加了有效建筑面积。
四.结语
大型商业建筑集办公、公寓、酒店、购物、娱乐、会所等多种功能为一体,为人们的生活提供了便利。因此,我们在大型商业建筑设计过程中要充分考虑其功能,在建筑使用过程中要重视消防设施的设计,保证消费人员安全。这就需要我们不断地探讨和完善大型商业建筑设计中的难点,以提高其使用功能和安全性。设计出实用、安全、舒适、具有特色的大型商业建筑。
随着大型商业建筑在竣工后的使用过程中消防、实用功能等问题的发生,设计师意识到在对大型商业建筑进行设计的过程中对建筑使用功能进行全面考虑和优化的重要性。现将大型商业建筑设计要点概括为功能风格设计、空间设计以及消防设计三大方面,进行阐述。
一、大型商业建筑的功能和风格设计
由于大型商业建筑包含了办公、公寓、酒店、购物、娱乐、会所等多种功能,建筑面积大,使用人口较多,加上不同地域的商业建筑地区气候和文化需求不同,且商业空间不仅要在满足现阶段商业功能,同时还要适应未来商业变化的需求,因此大型商业建筑的设计难度及复杂程度都较大。在当前城市和商业都快速发展的今天,大型商业建筑的设计必须要精确定位建筑在城市中的整体业态功能,并使建筑内部业态之间、与外部社区以及与环境间呈现出和谐、共生和互补的状态,通过对建筑内部与外部流线的整合,体现建筑物鲜明的风格,力求在满足顾客多样需求的同时,做到功能化、人性化以及个性化的设计。成为具有特点的城市地标性建筑。
近年来,随着淘宝、团购等各大购物网站的普及,人们对现实中的购物场所要求越来越高,不仅对购物场所有一定的要求,同时开始注重餐饮、娱乐等附加功能,强调购物过程中的体验性与归属感。因此大型商业建筑一定要注重这方面,进行投入设计巧思以达到吸引人流,促进消费的目的。现以归属感的实现为例,人们对建筑物的观感取决于建筑物的外观与进入后的第一感觉,这就要求建筑师,在设计的时候要尽量创造出优雅、自然、沉静的公共空间,满足现代都市人群对自然的渴望,使其在其中缓解工作和生活上的压力。
二、大型商业建筑空间设计
城市化进程在不断地加快,对大型商业建筑要求也越来越高。因此在设计的过程中要结合人们消费需求及消费水平来完成。大型商业建筑属于开放空间,为人们提供了更加便利的条件,也使得大型商业建筑内部空间设计更加复杂化,与此同时,人们对城市开放空间的物质、文化、精神的需求也延续到大型商业建筑空间设计,对大型商业建筑的空间设计提出了更高的要求。要求大型商业建筑不仅要对其使用功能进行考虑,还要注重对空间内采光、照明、气氛等因素的考虑。为了体现“以人为本”经营理念,现代空间概念重视顾客流动空间与商家营业空间的融合与渗透。通常情况下,消费者要求大型商业建筑的公共空间要具有开放性、私密性、舒适性以及娱乐性。所以,大型商业建筑设计不仅 在公共空间有不同层次性以达到购物环境丰富、活跃、流动性强的特点,还要满足顾客的交流心理。建筑空间环境的舒适度能够对消费的产生带来一定的影响。为此,可通过提高商业空间的舒适度来提高消费者停留时间和消费次数,从而大致提高人流量和销售量的目的。
现就大型商业建筑空间设计的重要类型进行归类说明:(1)聚合性空间。聚合性空间是以一个空间为主导,其它空间在其周围聚集、向其靠拢。主导空间在形式上应当突出,如中庭空间、中央大厅等。(2)线性组合空间。线性组合空间主要采用一条路径将各个空间组合在一起。路径通常是直线式、曲线式或者折线式的,当然也可以是明显的街道式。通过直线、曲线或折线对空间内的各区域进行组合贯通。这种组合适用于空间小的结构,能有效利用空间。(3)辐射性空间。辐射性空间以大型建筑中心为圆心,向四周辐射展开,这种辐射性空间不受建筑形式的影响,辐射路线可长可短,有效节约了人们在建筑内步行的距离;形成以某一区域为中心的、可根据需求进行具体划分的空间。(4)环绕性空间。环线性空间通常是指大型商业建筑的路径在空间外形成一个环形路,商业空间沿此环形路布置,也可设计同时多个环形路,这样就是多环形商业路线,能有效利用空间。(5)并列性空间。并列性空间是指将空间并行排列,组合成的一种建筑风格,没有明显的主次区别,将各空间均匀分布在建筑中,形成很多独立的小空间。
三、大型商业建筑消防设计
大型商业建筑与普通商业建筑的差别较大,是一个组织精密、结构复杂、形态丰富的建筑综合体。具有大面积外墙悬挂广告牌,导致窗口无法正常开启、功能复杂、可燃物多、场所营业时间滞留人员多、人员疏散困难、扑救难度大等特点。加上大型商业建筑周边与商品密集形成的超常规的火灾荷载,设备用电频繁等各种因素,使大型商业建筑的防火设计变得非常棘手。如何保障大型商业建筑设计的安全性能,是当前亟待解决的现实问题。
在大型商业建筑消防性能设计中主要的是明确防火安全性能与性能标准。首先要确定设计目标;设计初期要根据建筑防火等相关规范,并根据火灾的性质对消防设施进行设计,较为复杂的设计更可以采用软件进行实况模拟测试。对设计方案的可行性进行分析评估和审核,最终确定最佳设计方案。针对商业火灾荷载大蔓延快的特点,安装自动喷水灭火系统,划分防火分区,采用封闭楼梯间或防烟楼梯间,阻隔火灾的发展。疏散楼梯是发生火灾时进行人员疏散的重要通道,必须确保其安全可可靠。疏散楼梯的数量要根据建筑物实际需要的疏散宽度进行设置,宽度由建筑物的用途确定,间距由疏散距离确定。对于地下商业建筑,在设置一定数量的直通地面楼梯外,另外建议在地下室四周设置安全避难走道或开敞式地下广场作为亚安全区域,这样能够大大降低每个防火分区疏散楼梯的数量,在保证人员疏散安全的同时,有效减少了地下或地面一层的楼梯数量,增加了有效建筑面积。
四、商业业态分类及层间业态分布原则
从建筑设计角度可以商业业态分为如下几个形式,超市、主力店、餐饮娱乐、品牌主营店及电影院形式等等。
超市区域通常不做吊顶,因而对应的自动喷淋头的形式及排烟口、烟感布置的原则均与有吊顶的区域布置不同,其楼面荷载较大,根据不同的品牌超市特点,对结构设计也要有对应的要求,超市作为目的性消费商业,能形成有效的人流,因此可以布置在相对较偏僻的区域或地下一层,并设置相对较长的人流必经路线,这样可以在人流必经路线两侧设置各类小型店铺;主力店通常会有一些特殊的要求,设计前应加强与主力店承租人的沟通,只有充分了解承租人的意图,才能做好此项设计;餐饮娱乐区域应重点考虑一下上下水电的预留,隔油池的设置及是否引入煤气的问题,若不引入煤气,则应考虑加大用电负荷;品牌主营店中店需要考虑的是是否采用分户计量及统一收银的问题,家电销售区应重点考虑一下用电负荷的因素,电影院在建成初期一般不为盈利目的,而是作为聚集商业人气的重要手段,待整体商业成熟后可反过来促使电影院盈利;
层间业态分布的原则是应考虑如何把客流吸引到顶层及地下室底层的问题,因超市及餐饮娱乐及电影院往往能够比较容易聚集人气,而把他们布置在顶层或底层。而主力店则起到带活整体项目的作用,通常会布置在项目的一端。至于其他形式的业态则只需考虑好相关专业的专项设计即可。
结语
大型商业建筑集办公、公寓、酒店、购物、娱乐、会所等多种功能为一体,为人们的生活提供了便利。因此,我们在大型商业建筑设计过程中要充分考虑其功能,在建筑使用过程中要重视消防设施的设计,保证消费人员安全。这就需要我们不断地探讨和完善大型商业建筑设计中的难点,以提高其使用功能和安全性。设计出实用、安全、舒适、具有特色的大型商业建筑。
中图分类号:TS958文献标识码: A
引言
地下商业建筑具有人员流动性强、空间密闭、火灾荷载大的特点,并且一旦发生火灾,存在能见度低、烟气大、人群疏散困难和难以及时熄灭的问题,对财产和人身安全存在着威胁。因此,针对地下商业建筑防火方面的设计进行探讨,具有紧迫性和严峻性,对某广场的综合交通枢纽的消防设计进行研究,来对这些相关问题进行探讨。
一、地下商业建筑防火与排烟的研究现状
随着城市化进程的快速推进,地下商业建筑得到了极大发展,而地下商业建筑火灾危险因素也随之增加。国内外建筑领域学者深入研究了地下商业建筑的各类相关火灾特性,并探讨了其防范策略。Chung K.C基于数学模型分析地下商业建筑,并评估其防烟系统的应用与可靠性。公安部四川消防研究所陈涛等人在研究地下商业建筑防火设计时计算其中空气幕流量,并针对地下商业建筑防火、防排烟设计中空气幕技术的实践应用予以阐述,进一步研究了火灾事故的流场特性,介绍了设计空气幕时所应用的计算方法。
二、消大型地下商业建筑消防设计的主要难点
(一)、地下商业建筑面积超过20000m2的防火分隔
《建规》第5.1.13条规定:地下商店总建筑面积大于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,应选择采取下沉式广场等室外开敞空间、防火隔间、避难走道、防烟楼梯间等措施进行分隔。设计中遇到的主要问题有:总建筑面积大于20000m2是否为单纯的营业厅建筑面积;如何处理好商业效果和消防设计的矛盾;下沉式广场的形式及面积该如何确定。
(二)、地下商业建筑的商业效果与防火设计的矛盾
地下商业建筑设计时,建设单位注重的是商业使用效果,如何处理好商业与防火安全之间的矛盾问题,应值得注意。设计中常遇到的问题有下沉式广场中防火隔间的面积、形式以及位置的确定问题;疏散楼梯的设置问题;风雨棚在下沉广场中的安放;防火隔间中的正压送风系统如何设置的问题。
(三)、地下商业建筑安全出口
大型地下商业建筑内部功能较多,格局较为复杂,使用者在紧急疏散时经常找不到方向。特别是某些地下商城设计的通道和出口为单向或尽端型,对商场内的顾客没有明确的导向性。
(四)、地下商业建筑的疏散通道设计
娱乐和购物人员在格局较为复杂的地下商业建筑中会出现迷路情况。当地下商城呈环形结构时,这种方向性模糊感会更加严重。当地下商业建筑的出入口位于地面建筑的内部时,疏散楼梯间在首层设置直通室外出口的问题该如何解决。
三、地下商业建筑消防设计的研究
(一)、安全出口的布置与直通室外的重要性
安全出口是由地下进入地面的必经之路。安全出口在疏散导向、可识别性、通达性等方面都起着无可替代的作用。火灾发生时,人们容易产生紧张、急躁的情绪,因而在寻找逃生路线时喜欢“走原路”,当面对一个封闭的面或尽端道路时,常常会惊慌,容易造成危险。因此地下商业建筑的安全出口应结合人流经常使用的路线布置,并具有可识别性,在人流密集的位置多设置几个安全出口,且设置环形通道,形成多向的通达性,确保在紧急情况时能安全疏散。尽可能采用独立的安全出口,当楼梯位于建筑内部时,疏散楼梯间在首层应直通室外,确有困难时,可通过短距离的门厅,并采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙使之与其余部位完全隔开。
(二)、防火间距设计
合理确定商业建筑与周边建筑之间、建筑内的各幢单体之间防火间距极其重要。其不仅关系到建筑自身的消防安全,还与周边建筑群的公共消防安全紧密联系在一起。《建筑设计防火规范》中对各类建筑之间的防火间距有明确的要求。在设计草图阶段就应严格遵循该规范控制建筑之间距离,避免后期不必要的麻烦。
(三)、消防车道设计
作为发生火灾后消防部门进行灭火救援的重要通道,消防车道的设计直接关乎扑救效率。因此消防车道的设计在草图阶段也不能马虎。按规范要求,消防车道净宽和净高均不应小于4m,当商业建筑临街长度超出150m或总长度超出220m时,应设置穿过建筑的消防车道或环形消防车道以满足扑救需要。消防车道与建筑物之间不应有妨碍消防车作业的障碍物。消防车道路面、扑救作业场地及其下面的管道、暗沟应能承受大型消防车的压力。按照商业建筑的不同需要有针对性地设计消防车道,为后期火灾的高效扑救打下良好基础。
(四)、商业开发区域和地铁站厅应以通道形式相连
地铁站厅(站台)层与商业开发区域之间的防火分隔措施。商业开发区域者一般会有以下观点:1)任何商铺到最近疏散门的直线距离要小于15m,且疏散门至少要有2个,当停留人数不超过15人时,建筑面积不大于50m2,必须设置至少1个疏散门。2)安全出口到商铺疏散门的距离、商铺在地下步行街中的最大允许面积、最小净宽度都要符合表1的规定。当净宽度小于6m时,任何流动或固定的商业经营活动都不允许在过街通道发生。
表1过街通道的商铺的最大允许面积、最小净宽度、商铺疏散门至安全出口的最大距离
3)商铺之间砌至楼板底部的不燃烧体隔墙的耐火极限不低于2.00h。小商铺砌至楼板底的隔断与过街通道之间的耐火极限不低于1.00h。4)要以国家标准GB50222-2001建筑内部装修设计防火规范为基准,对地下商业步行街内部装修设计进行监督,确保过街通道全部采用燃烧性能为A级的装修材料。5)要设置长度、宽度均不应小于3m的集散区,使之位于地下商业步行街安全出口前面。6)歌舞娱乐游艺放映场所和明火的餐饮不得进入地下商铺。
(五)、下沉式广场的应用
下沉式广场是一个围合式的开敞公共空间,有利于防火分隔和人员疏散。笔者认为:下沉广场其实也是一种所谓的开敞式防火隔离区,其防火设计主要应把握以下几点:a.下沉广场有必要规定短边尺寸,但是一些如圆形、椭圆形等不规则形的下沉广场往往很难把握其短边尺寸。这种情况下,可将圆直径、椭圆或不规则平面的短轴等作为短边。b.下沉广场只能用于人员疏散,不应布置任何可燃物质。c.下沉式空间内应设不少于一座可直通地面的室外疏散楼梯,其疏散楼梯总宽度不应小于最大防火分区通向下沉式空间防火门的总宽度。
(六)、防排烟设计
商业建筑较一般建筑而言,由于其空间面积和高度较大导致烟气在上升过程热量散失更快,更容易发生沉降。造成烟气的大面积扩散,造成人员疏散与施救的极大不便。设计时应依照规范要求在防火带的垂直上部设置挡烟垂壁等设施,条件允许情况下在顶棚设置机械排烟,便可大幅降低烟气沉降速度与浓度。
(七)、消防设施设计
为便于火灾发生时紧急疏散,应在卖场、疏散通道、安全出口及楼梯间内加强诱导疏散设计,即设置应急照明灯和疏散指示标志。对于地下商业建筑的主要疏散路线,除传统挂墙式疏散指示标志外,还应设置自发光地标疏散指示标志。依照规范要求选择正确的防火门,可保持建筑防火分隔完整性,又可为人员疏散提供有效保障。尽可能设计自动报警系统与自动灭火系统。两个系统同时运作可大大延缓火灾的蔓延,为人员安全撤离提供宝贵时间。
结束语
总而言之,地下商业空间的开发与利用已经逐渐成为城市建设发展的新趋势。随着其建设规模日益扩大,地下商业不再仅限于商业购物等单一功能,而是逐步发展成为功能多元化的现代商业综合体的一部分。但与此同时,也给消防设计带来了极大的挑战。因此,与时俱进的消防设计理念,行之有效的防火措施及安全疏散设计,是地下商业建筑消防安全的有效保障。