大型商業(yè)綜合體消防設(shè)計(jì)探討

大型商業(yè)綜合體消防設(shè)計(jì)探討

1地下主4個(gè)地下空間總建筑面積約為1.14.105m，其中地上4層，用于商業(yè)用途，地上部分建筑面積約為5.8.104m。三個(gè)地下層，一個(gè)地下層的總建筑面積為55.55.104平方米。主要用于設(shè)備、車庫(kù)和一些購(gòu)物區(qū)。該工程的建筑高度大部分為23.3m,四層局部超過24m(數(shù)字巨幕電影廳高31.9m,宴會(huì)廳頂高為28.3m),屬一類高層民用建筑,按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50045-95(2005年版)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“高規(guī)”)進(jìn)行防火設(shè)計(jì),其耐火等級(jí)為一級(jí)。2消防安全工程實(shí)例分析近年來,我國(guó)的大型商業(yè)綜合體的設(shè)計(jì)理念不斷推陳出新,其使用功能包括購(gòu)物、休閑娛樂、運(yùn)動(dòng)、影院等,更加便捷實(shí)用。在布局上,室內(nèi)商業(yè)街的引入,在活躍購(gòu)物環(huán)境,滿足人們對(duì)不同風(fēng)格和品牌需求的同時(shí),也給消防安全提出了新的挑戰(zhàn)。該工程商業(yè)綜合體為滿足使用功能的需要,結(jié)合其體量和造型設(shè)計(jì)的獨(dú)特性也設(shè)有電影院及室內(nèi)步行街。步行街由大小不一的中庭、公共走道及其兩側(cè)面積較小的一連串精品店組成?，F(xiàn)有的消防設(shè)計(jì)方案中主要存在防火分區(qū)和電影院設(shè)置不能滿足現(xiàn)行規(guī)范的消防問題,需要運(yùn)用消防安全工程學(xué)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析論證,確證其消防安全功能達(dá)到規(guī)范要求的同等水平。其存在的主要消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)如下。(1)室內(nèi)步行街防火分區(qū)的劃分?！案咭?guī)”第5.1.2條規(guī)定:“高層建筑內(nèi)的商業(yè)營(yíng)業(yè)廳、展覽廳等,當(dāng)設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng),且采用不燃燒或難燃燒材料裝修時(shí),地上部分防火分區(qū)的允許最大建筑面積為4000m2;地下部分防火分區(qū)的允許最大建筑面積為2000m2”。3防消防設(shè)計(jì)方案3.1性能目標(biāo)對(duì)比建筑物的消防安全目標(biāo)可能包括人員生命安全、財(cái)產(chǎn)安全、建筑結(jié)構(gòu)安全、建筑使用或商業(yè)運(yùn)行的連續(xù)性和環(huán)境保護(hù)等。根據(jù)建筑物使用功能和結(jié)構(gòu)形式、建筑高度等,不同建筑的消防安全目標(biāo)可能有所不同,其性能目標(biāo)也有所差異。(1)防火分區(qū)。商業(yè)綜合體防火分區(qū)設(shè)計(jì)目標(biāo)為,確保分區(qū)劃分應(yīng)能有效降低火災(zāi)危害,可將火災(zāi)的財(cái)產(chǎn)損失控制在可接受的范圍之內(nèi);功能目標(biāo)為建筑內(nèi)采取的防火隔斷措施和控制手段,應(yīng)能將建筑火災(zāi)控制在設(shè)定的防火空間內(nèi),而不會(huì)經(jīng)水平方向和豎直方向蔓延至其他區(qū)域。(2)安全疏散。安全疏散設(shè)計(jì)目標(biāo),即商業(yè)綜合體應(yīng)具備足夠的安全疏散設(shè)施;功能目標(biāo)為建筑的安全疏散設(shè)施應(yīng)確保在發(fā)生火災(zāi)時(shí),建筑內(nèi)的人員在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能夠安全疏散至安全地點(diǎn)。3.2觀眾廳公共區(qū)的建筑劃分(1)防火分區(qū)劃分。建議地上一層至地上四層中庭及其回廊作為一個(gè)防火分區(qū)考慮,地上商業(yè)部分(除中庭及其回廊外)按照“高規(guī)”要求的4000m2劃分分區(qū)。在地下商業(yè)與地上步行街相連通中庭及樓扶梯開口處設(shè)置耐火極限不小于3h的C類防火玻璃加特級(jí)防火卷簾將地下區(qū)域與地上步行街在豎向分隔開。因商鋪與步行街公共區(qū)作為不同防火分區(qū),故臨街商鋪與步行街之間應(yīng)采用耐火極限不小于3.00h的防火分隔措施?？紤]到沿街商業(yè)鋪面較長(zhǎng),大跨度使用防火卷簾的可靠性很難得到保證,故建議臨街商鋪與步行街公共區(qū)之間采用耐火極限不小于1.50h的C類防火玻璃加特級(jí)防火卷簾的分隔方式。不同使用功能的商鋪采用耐火極限不低于2.00h的墻體與相鄰商鋪進(jìn)行分隔,且分隔墻體要砌至樓板底面基層。對(duì)于餐飲類商鋪,使用燃?xì)獾让骰鸬膹N房和備餐區(qū)與營(yíng)業(yè)區(qū)之間應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的墻體和乙級(jí)防火門進(jìn)行分隔。(2)疏散設(shè)施。各層步行街公共區(qū)的寬度不應(yīng)小于10m,控制步行街兩側(cè)商鋪進(jìn)深不超過20m,否則商鋪面向步行街公共區(qū)的部位應(yīng)設(shè)置甲級(jí)防火門或商鋪內(nèi)部設(shè)置疏散樓梯間,滿足人員雙向疏散的需求。單個(gè)商鋪建筑面積大于120m2時(shí),應(yīng)至少設(shè)置2個(gè)通向疏散走道的出口,其疏散門宜采用乙級(jí)防火門且2個(gè)出口距離應(yīng)大于5m。如圖1所示首層的兩處旗艦店,每個(gè)店僅設(shè)置了一個(gè)疏散出口。連接步行街公共區(qū)及商鋪的疏散走道寬度應(yīng)與其連接的樓梯間前室門及梯段寬相匹配。商鋪通向走道的門向外開啟時(shí)不得占用疏散走道的寬度,阻礙通道內(nèi)人員的行走?？紤]到相鄰防火分區(qū)著火的可能性較小,建議向相鄰防火分區(qū)增設(shè)甲級(jí)防火門作為人員疏散的輔助安全出口,以保證每個(gè)防火分區(qū)(區(qū)域)的疏散出口寬度和疏散距離滿足規(guī)范要求。輔助疏散出口的設(shè)置應(yīng)待業(yè)態(tài)確定后,布置在人流通道上或人流通道的兩側(cè),且采用火災(zāi)時(shí)能自行關(guān)閉的常開式甲級(jí)防火門,并保證關(guān)閉信號(hào)能反饋到消防控制室。(3)電影院。結(jié)合電影院功能及平面布局的特點(diǎn),為防止火災(zāi)在影廳之間蔓延,每個(gè)觀眾廳應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的實(shí)體墻、甲級(jí)防火門和耐火極限不低于1.50h的樓板與其他部位分隔,劃分為獨(dú)立的防火單元。將每個(gè)觀眾廳劃分為獨(dú)立的防煙分區(qū),并按建筑面積90m3/(m2·h)和換氣次數(shù)不小于13次的最大值確定排煙量;各影廳按排煙量的50%設(shè)計(jì)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。將各影廳內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴頭設(shè)計(jì)為快速響應(yīng)噴頭,并將噴水強(qiáng)度提高至8L/(min·m2)。為提高人員疏散安全度,電影院應(yīng)至少設(shè)置兩部靠外墻布置的防煙樓梯間,且可直通室外地面;另外,影院還應(yīng)設(shè)置2個(gè)疏散出口直接通向上人屋面,便于影院人員通過屋面向附近非影院部分的樓梯疏散至首層室外。每個(gè)觀眾放映廳的疏散出口不應(yīng)少于2個(gè);當(dāng)觀眾廳面積大于400m2時(shí),每個(gè)觀眾廳的疏散出口不應(yīng)少于3個(gè)。影院通向疏散樓梯的走道寬度不應(yīng)小于樓梯寬度,與其他防火分區(qū)通道連通處應(yīng)設(shè)置甲級(jí)防火門,與下部樓層共用的疏散樓梯應(yīng)采用防煙樓梯間。4計(jì)算模擬分析4.1火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)該商業(yè)綜合體的業(yè)態(tài)和商業(yè)形式較為多樣,兼有購(gòu)物、娛樂和餐飲功能,其中購(gòu)物場(chǎng)所包括精品商業(yè)街、主力店賣場(chǎng)及地下超市等多種形式;休閑娛樂場(chǎng)所包括影城、餐廳和大玩家等。這些不同的業(yè)態(tài)有不同的經(jīng)營(yíng)特點(diǎn),甚至營(yíng)業(yè)的時(shí)間段也有不同,內(nèi)部可燃物分布情況、裝修特點(diǎn)及火災(zāi)荷載也有很大區(qū)別。(1)火源位置A?；鹪次挥谑讓尤鐖D2所示中庭下,為中庭內(nèi)臨時(shí)布置裝飾物,高級(jí)沙發(fā)座椅等臨時(shí)火災(zāi)荷載發(fā)生火災(zāi),主要考慮火災(zāi)對(duì)人員疏散的影響及中庭煙控措施的有效性。(2)火源位置B?；鹪次挥诙友亟值赇亙?nèi),為商鋪內(nèi)的銷售商品發(fā)生火災(zāi),主要考慮室內(nèi)步行街沿街商鋪著火對(duì)中庭的影響及中庭煙控措施的有效性。(3)火源位置C?；鹪次挥谌龑拥难亟植惋嫷陜?nèi),為餐飲座椅發(fā)生火災(zāi),主要考慮室內(nèi)步行街沿街商鋪著火對(duì)中庭的影響及中庭煙控措施的有效性。(4)火源位置D?；鹪次挥谒膶尤鐖D3所示位置的沿街中餐廳內(nèi),為餐飲座椅發(fā)生火災(zāi),主要考慮室內(nèi)步行街沿街商鋪著火對(duì)中庭的影響及中庭煙控措施的有效性。(5)火源位置E?；鹪次挥谒膶?#數(shù)字巨幕廳,如圖3所示。該放映廳建筑面積較大,為幕布、地毯或座椅發(fā)生火災(zāi),主要考慮火災(zāi)對(duì)人員疏散的影響及該放映廳排煙措施的有效性。(6)火源位置F?；馂?zāi)位于首層如圖2所示位置的沿街店鋪內(nèi),為商鋪內(nèi)的銷售商品發(fā)生火災(zāi),主要考慮室內(nèi)步行街沿街商鋪著火,商鋪與步行街的分隔措施失效,火災(zāi)自由發(fā)展至消防隊(duì)員到達(dá)并進(jìn)行撲救情況下對(duì)中庭的影響及中庭煙控措施的有效性。4.2觀眾席座椅火災(zāi)相對(duì)而言,中庭休息大堂、環(huán)廊步行街休息區(qū)等公共區(qū)的設(shè)施較多,其內(nèi)部的主要可燃物為高級(jí)沙發(fā)、家具、茶幾及座椅等,其堆放形式也較為集中,呈連續(xù)性分布,火災(zāi)危險(xiǎn)性較大。在節(jié)假日和商品展示活動(dòng)的時(shí)候,中庭可能臨時(shí)布置裝飾物、小型展臺(tái)等,其火災(zāi)按t2快速火考慮,其火災(zāi)增長(zhǎng)系數(shù)α取0.04689kW/s2。在自動(dòng)噴水系統(tǒng)失效時(shí),火災(zāi)達(dá)到最大熱釋放速率4.0MW。新建大型商場(chǎng)內(nèi)的電影院一般裝修條件較好,內(nèi)部設(shè)地毯、軟椅、空調(diào),為顧客提供舒適的觀影環(huán)境。通常其內(nèi)部分為觀眾區(qū)及舞臺(tái)區(qū),觀眾區(qū)的主要火災(zāi)荷載集中在觀眾座椅,從有關(guān)座椅火災(zāi)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,觀眾席座椅發(fā)生火災(zāi)時(shí)火災(zāi)增長(zhǎng)速率多在中速和快速之間?？紤]到消防隊(duì)員在接警后5min到達(dá)火場(chǎng),并在火災(zāi)發(fā)生后10min開展有效的滅火戰(zhàn)斗并控制火勢(shì)的發(fā)展,因此,在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)失效時(shí),假定在此種情況下影廳的火災(zāi)最大熱釋放速率為8.8MW。5安全疏散時(shí)間及條件根據(jù)煙氣流動(dòng)分析中庭內(nèi)街區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),在自動(dòng)滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)有效的情況下,火災(zāi)對(duì)于步行街的影響較小,各層極限值來臨時(shí)間較長(zhǎng),當(dāng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)其中之一失效時(shí),火災(zāi)對(duì)于三層和四層的人員疏散會(huì)造成不利影響,但對(duì)于一層和二層的人員疏散影響較小。二層、三層商鋪和餐飲店內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),在自動(dòng)滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)有效的情況下,火災(zāi)對(duì)于步行街的影響較小,各層極限值來臨時(shí)間較長(zhǎng),當(dāng)機(jī)械排煙系統(tǒng)失效時(shí),火災(zāi)對(duì)于四層的人員疏散會(huì)造成影響,但對(duì)于其余各層的人員疏散影響較小。四層中餐廳內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),在自動(dòng)滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)有效的情況下,火災(zāi)對(duì)中餐廳內(nèi)的人員疏散影響較小;當(dāng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)之一失效時(shí),會(huì)影響人員疏散。四層1#數(shù)字巨幕廳內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),在自動(dòng)滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)有效的情況下,人員可用安全疏散時(shí)間最長(zhǎng),約380s;當(dāng)其中一個(gè)系統(tǒng)失效時(shí),人員可用安全疏散時(shí)間降低約30~60s,但無論自動(dòng)滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)是否有效,對(duì)于走道的影響較小,不會(huì)影響其他影廳內(nèi)的人員疏散。綜上所述,該商業(yè)綜合體在采取相應(yīng)消防設(shè)計(jì)調(diào)整方案的條件下,其消防設(shè)計(jì)方案可行,能達(dá)到性能化設(shè)計(jì)提出的保證人員生命安全和限制火災(zāi)大規(guī)模蔓延的設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí),每日應(yīng)巡視各部位的防火門啟閉是否完好,檢查閉門器是否完好。對(duì)于常閉防火門,應(yīng)有“防火門應(yīng)保持常閉”的標(biāo)志,且保持常閉。每日巡視疏散通道及室內(nèi)外步行街,及時(shí)清除通道上存放的各類物品,保持疏散通道暢通及其寬度符合要求。定期巡視各層設(shè)置的疏散指示標(biāo)志是否完好,標(biāo)示是否正確、清晰。對(duì)于自帶電源的應(yīng)急照明燈具,應(yīng)定期檢查其電源狀態(tài)及電量是否滿足設(shè)計(jì)持續(xù)時(shí)間的要求。該工程的室內(nèi)步行街由若干個(gè)大小不一的小中庭組成,步行街一層至四層之間通過樓板分隔,樓板的不同部位有開口,形成了若干個(gè)建筑面積不同、貫穿4層的中庭。另外,還有一處中庭將地下三層、地下二層的部分區(qū)域與上述貫穿地上4層的空間相連通,該空間作為一個(gè)防火分區(qū),建筑面積約14000m2。如果按照現(xiàn)行的國(guó)家相關(guān)防火規(guī)范,需要用防火卷簾將各層的開口與回廊進(jìn)行分隔,但此種作法無疑會(huì)破壞建筑設(shè)計(jì)的效果。由于中庭的面積較大,形狀不規(guī)則,防火卷簾的使用逐漸暴露出其可靠性較低的問題。結(jié)合本項(xiàng)目商業(yè)廣場(chǎng)的建筑特點(diǎn),如果中庭四周全面采用防火卷簾進(jìn)行防火分隔,則需要采用大量大跨度的防火卷簾,消防安全水平難以保證,且不能滿足商業(yè)建筑的使