下沉式商業(yè)建筑特殊消防設(shè)計(jì)評(píng)估探討

摘要：隨著城市建設(shè)規(guī)劃的發(fā)展，造成地上商業(yè)土地資源緊缺，為緩解商業(yè)土地資源的不利形勢(shì)，國(guó)內(nèi)采取將商業(yè)建筑向地下延伸和開(kāi)發(fā)的方式，目前該類建筑的主要類型有下沉式商業(yè)街、下沉式廣場(chǎng)的商業(yè)配套用房、城市地下交通型商業(yè)配套用房。關(guān)鍵詞：下沉式;消防評(píng)估;火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);人員疏散一、概述相比下沉式商業(yè)建筑而言，地下商業(yè)建筑可能更被大眾所熟知，但是與下沉式廣場(chǎng)相連的還是地下商業(yè)配套用房、地下軌道交通服務(wù)設(shè)施及配套用房等，下沉式商業(yè)建筑和地下商業(yè)建筑最大的區(qū)別在于它與自然環(huán)境是相接觸的，可利用自然通風(fēng)和采光，也可以通過(guò)設(shè)置大型坡道加強(qiáng)與地面交通的聯(lián)系，借助有利的空間設(shè)計(jì)發(fā)展不同類型的戶外活動(dòng)，解決了完全地下商業(yè)建筑所面臨的消防難題，同時(shí)也提高了建筑舒適度，增強(qiáng)了建筑的方位感，有利于人員的疏散和引導(dǎo)，降低火災(zāi)危險(xiǎn)性和撲救難度。下沉式商業(yè)的規(guī)劃建設(shè)，加強(qiáng)了對(duì)土地資源的開(kāi)發(fā)利用，但目前國(guó)內(nèi)的規(guī)范并沒(méi)有針對(duì)此類情況進(jìn)行規(guī)定，因此，需要借鑒境外標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條例以及對(duì)已有案例的經(jīng)驗(yàn)借鑒來(lái)輔助完成此類建筑的特殊消防設(shè)計(jì)評(píng)估。二、下沉式商業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)針對(duì)位于成都市某下沉式廣場(chǎng)遇到的消防設(shè)計(jì)難題，整理得出以下結(jié)論：第一，建筑地塊臨近大道180m范圍內(nèi)，地面不得修建任何建筑物;第二，建筑物出地面高度不得超過(guò)1m;第三，地下商業(yè)建筑面積不小于130000m2且不大于162000m2;第四，綠地率不能低于75%。受上述規(guī)劃條件限制，因地下商業(yè)體量較大，按傳統(tǒng)的地下室設(shè)計(jì)出的地下商業(yè)建筑無(wú)法達(dá)到和地上建筑相當(dāng)?shù)淖匀徊晒夂妥匀煌L(fēng)條件，需全部采用機(jī)械排煙措施，火災(zāi)危險(xiǎn)性較大，對(duì)消防救援及人員疏散不利。地下商業(yè)劃分的防火分區(qū)面積較小，每個(gè)防火分區(qū)所擁有的出地面的疏散樓梯的數(shù)量、電梯及管井較多，無(wú)法滿足現(xiàn)有規(guī)劃條件[4]。三、下沉式商業(yè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（一）下沉式商業(yè)建筑火災(zāi)特點(diǎn)下沉式商業(yè)建筑規(guī)模較大、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，此類功能復(fù)雜的大型商業(yè)往往會(huì)吸引大量的消費(fèi)者，從而導(dǎo)致建筑人員密度較大，業(yè)態(tài)分布混雜，火災(zāi)隱患大大增加，根據(jù)造成火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的原因，大致包括以下幾個(gè)方面：1.起火因素較多下沉式商業(yè)規(guī)模較大，建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部功能劃分多而雜，不同的商業(yè)分區(qū)商品種類繁多，局部區(qū)域還附帶有餐飲、紡織品、化妝品以及配電室等，除此之外，室內(nèi)裝修材料一般以塑料、木頭和橡膠制品為主，這些都有一定的安全隱患。2.建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜下沉式商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在滿足商業(yè)建筑需求的同時(shí)，也為了迎合消費(fèi)者其他娛樂(lè)的需求，在空間布局上設(shè)計(jì)了一些其他不同類型的活動(dòng)場(chǎng)所，但這樣的設(shè)計(jì)方案增加了建筑的火災(zāi)荷載，而且火災(zāi)蔓延路徑增多。由于建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和功能的增多，火災(zāi)發(fā)展的不確定性因素會(huì)明顯增多。3.日常管理困難相比地上建筑，下沉式商業(yè)建筑在兼顧商業(yè)用地的同時(shí)，還增加了下沉式廣場(chǎng)以及其他類型的活動(dòng)場(chǎng)所，功能復(fù)雜，人員密度要比地上商業(yè)大，人為起火因素較多，日常管理人員的不專業(yè)、消費(fèi)者自身消防安全意識(shí)差以及一些娛樂(lè)設(shè)施操作不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致較大的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[1-3]。（二）下沉式商業(yè)人員安全疏散評(píng)估分析對(duì)于人員安全疏散的評(píng)估主要考慮疏散寬度、疏散方式、疏散距離和安全區(qū)域的設(shè)定，一般大型商業(yè)建筑面積都是幾萬(wàn)平方米，所以建筑內(nèi)部疏散樓梯和安全出口的設(shè)定比較困難，人員安全疏散面臨的問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面：1.人員疏散距離下沉式商業(yè)規(guī)模較大，平均單層面積都在上萬(wàn)平方米，內(nèi)部空間也大，且功能劃分復(fù)雜，若疏散樓梯和安全出口不能合理布置，商城內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員安全疏散距離不能得到有效保障。2.建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜下沉式商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在滿足商業(yè)需求的同時(shí)，為了迎合消費(fèi)者其他需求，設(shè)計(jì)了一些不同類型的戶外活動(dòng)場(chǎng)所，且空間大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，絕大多數(shù)顧客對(duì)商場(chǎng)內(nèi)部通道不夠熟悉，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員很難有序快速地疏散到安全區(qū)域。3.人員密度較大相比地上建筑，下沉式商業(yè)建筑在兼顧商業(yè)用地的同時(shí)，還增加了下沉式廣場(chǎng)以及其他類型的活動(dòng)場(chǎng)所，人員密度增大，地面存在高度差，如果發(fā)生火災(zāi)很容易造成疏散人員的堵塞。而且下沉式商業(yè)建筑的消防車道與地面存在一定的高度差，還會(huì)使人員安全疏散方式和路徑變得復(fù)雜，相比地上建筑，方位感較差，容易造成較大的消防隱患。4.安全區(qū)域劃定對(duì)于下沉式商業(yè)建筑，消防車道和下沉廣場(chǎng)均可作為安全區(qū)域，所以即使是臨近室外的房間著火，也要保證煙氣能及時(shí)排出，不會(huì)對(duì)下沉式廣場(chǎng)及疏散區(qū)域的人員安全造成影響，但煙氣排到室外后受到環(huán)境風(fēng)的影響會(huì)蔓延開(kāi)來(lái)，所以人員暫時(shí)疏散到安全區(qū)域，經(jīng)短暫停留后應(yīng)盡快疏散至地面層或者生態(tài)公園層，以降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[2]。四、下沉式商業(yè)特殊消防設(shè)計(jì)評(píng)估隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類大型建筑也在不斷的規(guī)劃建設(shè)，由于建筑類型和功能劃分的多樣性，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的因素各不相同，建筑結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，火災(zāi)發(fā)生后可能造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失越是無(wú)法預(yù)估，無(wú)外乎是局部消防設(shè)計(jì)未達(dá)到要求或者是未對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，設(shè)計(jì)方案不保守、消防安全管理體系有較大漏洞、建筑消防設(shè)施維保沒(méi)有定期檢查以及火災(zāi)撲救的自救能力存在缺失。對(duì)于以上消防設(shè)計(jì)存在的消防安全隱患，需對(duì)建筑開(kāi)展消防安全評(píng)估工作，一般建筑的特殊消防設(shè)計(jì)評(píng)估流程大致為：工作組在評(píng)估的前期會(huì)組建一個(gè)消防安全評(píng)估小組，展開(kāi)相關(guān)工作時(shí)，小組成員先要對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的地理位置進(jìn)行考察，同時(shí)對(duì)周圍環(huán)境以及建筑結(jié)構(gòu)和功能有一定的了解，最后再對(duì)評(píng)估項(xiàng)目的消防設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行深度剖解和分析，包括建筑圖、建筑裝飾圖、消防各專業(yè)圖紙。參照現(xiàn)行的消防法律法規(guī)和相應(yīng)的消防技術(shù)條款，逐項(xiàng)檢查項(xiàng)目建筑是否符合相關(guān)條款的要求，對(duì)已有的設(shè)計(jì)方案提出整改措施，然后再通過(guò)火災(zāi)?；姆椒?，運(yùn)用消防工程學(xué)的計(jì)算機(jī)模擬手段，搜集評(píng)估對(duì)象可能存在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)火災(zāi)發(fā)展、人員安全疏散、建筑的結(jié)構(gòu)性能和耐火保護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行定量分析，并按照最不利條件設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，根據(jù)人體耐受極限判據(jù)進(jìn)行火災(zāi)場(chǎng)景模擬，分析煙氣流動(dòng)情況，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，并結(jié)合相似案例展開(kāi)調(diào)研，進(jìn)一步優(yōu)化原有的消防設(shè)計(jì)方案。循環(huán)以上步驟，直至達(dá)到建筑安全目標(biāo)，最后通過(guò)反復(fù)調(diào)整確定的消防安全評(píng)估方案，出具最終的消防設(shè)計(jì)安全評(píng)估報(bào)告，評(píng)估報(bào)告包括以下內(nèi)容：項(xiàng)目概況、消防評(píng)估檢查的依據(jù)、防火設(shè)計(jì)方案、防火設(shè)計(jì)難點(diǎn)、評(píng)估中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、數(shù)值模擬評(píng)估、評(píng)估的結(jié)論、設(shè)計(jì)圖紙、消防設(shè)計(jì)報(bào)告以及數(shù)值模擬分析報(bào)告，在參加完消防安全評(píng)估專家論證會(huì)后，根據(jù)專家意見(jiàn)，修改最終設(shè)計(jì)方案并通過(guò)審查后予以確認(rèn)執(zhí)行。（一）評(píng)估資料的準(zhǔn)備用于消防評(píng)估的設(shè)計(jì)方案，一是要滿足建筑的使用功能、空間條件、主要業(yè)態(tài)分布、建筑環(huán)境和業(yè)主的期望，二是要符合法律法規(guī)的要求，若工程無(wú)法解決的消防問(wèn)題，滿足下列情形之一的項(xiàng)目可采用性能化設(shè)計(jì)評(píng)估的方法：（1）超出現(xiàn)行國(guó)家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍;（2）按照現(xiàn)行國(guó)家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火分隔、防煙排煙、安全疏散、建筑構(gòu)件耐火等設(shè)計(jì)時(shí)，難以滿足項(xiàng)目特殊使用功能的情況。（二）確定安全設(shè)計(jì)目標(biāo)評(píng)估小組在確定項(xiàng)目的消防安全設(shè)計(jì)目標(biāo)時(shí)，首先要明確相關(guān)規(guī)范的相關(guān)要求、建筑投資方對(duì)于建筑的期望和業(yè)主的要求。一般的性能化設(shè)計(jì)要達(dá)成安全總目標(biāo)，包括：（1）保證評(píng)估對(duì)象內(nèi)部人員安全以及消防救援人員的生命安全;（2）在火災(zāi)發(fā)展階段要能夠保證建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的耐火性，能在一段時(shí)間之內(nèi)不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的破壞，或者不造成連續(xù)坍塌的后果;（3）保證評(píng)估對(duì)象內(nèi)部的財(cái)產(chǎn)安全，除起火部位外，盡可能地控制火勢(shì)不發(fā)生蔓延，以免造成起火點(diǎn)周圍其他財(cái)產(chǎn)的損失;（4）火災(zāi)發(fā)生后仍能保證建筑內(nèi)部分系統(tǒng)工作運(yùn)行的連續(xù)性，對(duì)建筑內(nèi)經(jīng)營(yíng)和其他生產(chǎn)活動(dòng)造成的影響降到最小，從而控制火災(zāi)的蔓延，保護(hù)建筑內(nèi)的環(huán)境安全[5]。以上安全設(shè)計(jì)目標(biāo)中，內(nèi)部人員和救援人員的生命安全是必須要滿足的，所以我們的消防設(shè)計(jì)方案必須是在保證人員安全的前提下進(jìn)行其他的修改和完善，所以在進(jìn)行性能化消防設(shè)計(jì)評(píng)估時(shí)，我們采用的是性能化人員疏散評(píng)估方法，以保證建筑內(nèi)人員能夠安全疏散完畢為目標(biāo)，來(lái)進(jìn)行定量的安全數(shù)值模擬評(píng)估[5]。（三）數(shù)值模擬判定標(biāo)準(zhǔn)在保證建筑總的安全目標(biāo)后，還需要分別確定建筑的功能目標(biāo)、建筑性能目標(biāo)和性能判定標(biāo)準(zhǔn)。為保證建筑起火后內(nèi)部人員能夠安全疏散，就需要保證除起火房間外，其他區(qū)域不受火災(zāi)的危害，這樣起火房間外人員將不受毒性氣體和熱輻射的侵害，不同類型建筑其性能判定標(biāo)準(zhǔn)基本相同，一般以地面上方2m的水平位置溫度保持在60℃以下，能見(jiàn)度維持在10m以上，以建筑內(nèi)CO濃度不超過(guò)500ppm定為人員安全疏散的性能判定標(biāo)準(zhǔn)。最后則是通過(guò)以上安全評(píng)估的設(shè)計(jì)方案和數(shù)值模擬結(jié)果提出消防安全對(duì)策措施，通過(guò)綜合考慮特殊消防設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬結(jié)果得出評(píng)估結(jié)論[5]。五、結(jié)論第一，在建筑性能化評(píng)估工作中，我們首先應(yīng)該從整體把握建筑的安全目標(biāo)，然后找出需要做特殊消防論證的區(qū)域，通過(guò)建筑自身的結(jié)構(gòu)和功能、境外規(guī)范的相關(guān)規(guī)定以及借助與評(píng)估對(duì)象相類似案例作出對(duì)應(yīng)區(qū)域的特殊消防設(shè)計(jì)，然后對(duì)有特殊消防設(shè)計(jì)的區(qū)域進(jìn)行數(shù)值模擬評(píng)估，并查閱相關(guān)資料確定該區(qū)域數(shù)值評(píng)估參數(shù)的取值，合理設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，通過(guò)分析模擬結(jié)果來(lái)判定設(shè)計(jì)方案的可行性。數(shù)值模擬過(guò)程也是一個(gè)不斷修訂、不斷完善設(shè)計(jì)方案的過(guò)程，數(shù)值模擬主要是針對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行原方案的模擬，再通過(guò)原模擬提出修改意見(jiàn)，反復(fù)修訂，直到達(dá)到人員能夠安全疏散的標(biāo)準(zhǔn)，確定最終方案，通過(guò)模擬結(jié)果對(duì)比，下沉式商業(yè)相對(duì)完全地下建筑來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)方案以及消防安全問(wèn)題上有所緩解，最后再通過(guò)專家的評(píng)審意見(jiàn)作出相應(yīng)的整改和修訂。第二，下沉式商業(yè)與外界環(huán)境是相連的，消防車道與地面之間存在高差，通過(guò)模擬結(jié)果分析，火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員疏散至安全區(qū)域后，還需進(jìn)一步向上疏散至地面層或者生態(tài)公園層，為保障各建筑之間互不影響其結(jié)構(gòu)和使用功能，在地上商業(yè)建筑的相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，建議適當(dāng)增寬各建筑之間的安全距離，使得人員能夠疏散至安全區(qū)以及在車道等待救援時(shí)，保障消防車在車道上的通行能力，同時(shí)為人員在車道上等待向上疏散時(shí)的短暫停留提供相對(duì)較長(zhǎng)的安全時(shí)間，保障下沉地面上人員能夠向上安全疏散至地面層。第三，通過(guò)比較下沉式和地下商業(yè)的模擬結(jié)果，下沉式商業(yè)的防火設(shè)計(jì)在很大程度上能保證人員的安全疏散以及阻止火災(zāi)蔓延，由于與外界環(huán)境相通的緣故，煙氣能及時(shí)排至見(jiàn)天區(qū)域，并為消防救援提供有利的環(huán)境。但在評(píng)估過(guò)程中仍要針對(duì)此類特殊建筑的