大型商业建筑消防设计范文

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中图分类号：TU998.1 文献标识码：A

引言：现代商业建筑具有综合性的特点，未来的发展趋势将是结合各种功能的综合体，集购物、餐饮、休闲等功能于一体，建筑面积越来越大，甚至达到了几十万平方米，但与之相匹配的相关建筑法律法规还不完善，相关体系还不健全，这给大型商业建筑的防火设计带来很大的挑战。

1、大型商业建筑消防设计中的难点

以前的消防设计已经不能适应现代商业建筑的发展，迫切需要与时俱进的消防设计出现。从近年来大型商业建筑消防设计情况来看，在进行消防设计时要进行分隔防火分区、实施人员疏散、灭火救援活动、设置商业空间等问题设计，以下就这些问题进行详细分析：

1.1分隔防火分区问题

从以往的经验来看，大型商业建筑中的水幕水量的供应和排放都是难以解决的工程问题。大面积防火卷帘的使用常出现很多问题，卷帘箱的缝隙、导轨及卷帘下部常常因受热而变形，防火卷帘受火焰作用向受火面凸出，失去阻火隔烟作用。上述问题都对防火卷帘功能的发挥起到了很大的阻碍作用。

1.2实施人员疏散问题

由于大型商业建筑人员密集，一旦发生火灾，人的情绪难以控制，由于受到身体状态等综合因素的影响，疏散问题更加难以控制，这对消防安全的保证造成很大威胁。如果原来通畅的公共走道和开阔的中庭空间被众多的卷帘分隔，也会给人员的疏散造成困难，给人们的心理上带来不安全感。

1.3有效设置商业空间问题

大型商业建筑的商业功能是其主要功能，由于大型商业建筑是一个多功能的综合体，因此，商家的种类也比较多。不同的商家对于商铺的要求也不同，有些艺术性比较强的商品对于空间的要求比较特殊，如果仅仅按照一般的防火要求进行防火设计，则无法保证大型商业商业功能的发挥。一般情况下，人员安全疏散是通过楼梯进行，但是按商业消防疏散宽度的规范要求，消防疏散宽度很大，即疏散楼梯间的宽度也相应很大，这将大大减少商业空间，采购流线组织的流畅性也受到一定的影响。

2、大型商业建筑消防设计要点及对策

2.1总平面布置

大型商业建筑在进行选址和总平面设计时，应符合城市规划要求大型商业建筑沿街道部分的长度大于150m或总长度大于220m时，应设置穿过大型商业建筑的消防车道：当确有困难时，应设置环形消防车道。大型商业建筑与周边建筑之间、建筑内的各幢单体之间应满足规范的防火间距要求。

2.2划分防火分区

划分防火分区是建筑防火设计的重要环节，其面积大小主要是根据建筑性质、类型以及建筑耐火等级、防火分隔构造等，按《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）及《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）的规定执行。防火分区之间应采用防火墙进行分隔。当采用防火墙确有困难时，可采用防火卷帘等防火分隔设施分隔。对于公共空间较大和不规整时，可以在建筑内部划出“亚安全区”，在此区域围围内，通过对内部可燃物进行控制，并与周围邻近区域之间采取严格的防火分隔，控制火灾和烟气侵入区域内。为人员疏散逃生提供暂时的过渡空间并为消防扑救力量侦察并展开火情扑救提供暂时安全的场所。

2.3安全出口与疏散楼梯

每个防火分区安全出口的数量应经计算确定，且不应少于2个；商业营业厅的出入口、安全门净宽度不应小于1.4m；确定楼梯数量和楼梯总宽度是建筑防火设计的关键，也是当前设计中的主要难点。疏散楼梯的合理设置很重要，尽可能利用自然通风采光：确实因疏散距离不够而需在商场中部设置疏散楼梯的，可将楼梯成组布置。梯段宽度不应小于1.4m。充分利用商业建筑层高一般大于5m的特点。室外楼梯因防烟性能好，还不占商场的内部空间。剪刀楼梯，在平面设计中可以利用较为狭窄的空间，可起两个楼梯的作用，予以解决安全疏散总宽度不足的问题。剪刀楼梯要求两梯段之间设置有耐火极限不低于1.00h的不燃烧体墙完全分隔，使两条疏散通道成为各自独立的空间，剪刀楼梯设计应为防烟楼梯间，且分别设置前室。图1为见到楼梯切面图。

图1 剪刀楼梯切面图

2.4疏散宽度和疏散距离

每层疏散走道、安全出口、疏散楼梯以及房间疏散门各自总宽度，应按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第5.3.17条的有关规定经计算确定。商店的疏散人数应按侮层营业厅建筑面积乘以面积折算值和疏散人数换算系数计算。地上商店的面积折算值宜为50-70%，地下商店的面积折算值不应小70%疏散人数的换算系数可按计算确定。疏散距离是保证人员安全到达安全地段的主要途径。相关规范对民用建筑的安全疏散距离有明确规定，对营业厅等大空间的疏散距离，如果是多层建筑，按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)表5.3.13的注1：其室内任何一点至最近安全出口的直线距离不宜大于30m(当建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时，其安全距离为30x125%=37.5m：如果是高层建筑，按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)第6.1.7条规范：其室内任何一点至最近安全出口的直线距离不宜大于30m。人员的安全疏散需要通过增加通道疏散宽度，提高人流通过的股数，缩短疏散时间等指标，以求实现安全疏散。图2为底层疏散通道平面图。

图2底层疏散通道平面图

2.5地下防火隔离区与屋顶避难空问

屋顶避难空间：《商店建筑设计规范》（JGJ48-88）第4.2.4条，对于大型商业建筑做出了相应的指示，在发生火灾时要保证室内人员能够及时到达屋顶避难空间，对疏散楼梯间做出了明确的规定，消防设计人员要严格按照规定设计，减轻火灾事故的发生给人们带来的伤害。

2.6防火救援窗

防火救援窗主要是使工作人员可以通过“非常出入口”进行灭火或救援。即外墙侮层均应设置可供消防救援人员进入的窗口，窗口的净尺寸不得小于0.8mx 1.0m，窗口下沿距室内地面不宜大于1.2m，该窗口间距不应大于20m，窗口的玻璃应易于破碎，并应设置可在室外识别的明显标志。

2.7疏散指示

由于大型商业建筑的人员密集，而且人员素质水平不同，因此，标明疏散指示时要考虑到不同人员的接受程度和辨识能力，尽量使疏散指示简单明了，而且要醒目，保证所有人员都能看懂而且能明显看到。考虑到火灾发生时有浓雾，因此，疏散指示灯需要有特殊材料的使用，确保人员能够在烟雾中正确辨认方向。

3、结束语

设计人员在进行商业建筑的消防设计时需要考虑到大型商业建筑复杂性，需要实地考察后，结合相关大型建筑的使用要求，在遵循国家法律法规的前提下进行消防设计，同时还要保证大型商业建筑的实用性和美观即在进行大型商业建筑设计时，切实地按相关的消防规范进行设计，满足消防规范的要求，为日后避免许多安全的隐患。

参考文献

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近年来，威海作为沿海开放城市，经济和各项社会事业发展迅猛，人民生活水平明显提高，开发兴建了诸多大型商业综合体。这类建筑功能齐全、形式多样，集中了购物、休闲、餐饮、文化、艺术等消费功能，有着规模大型化、功能复杂化、设备现代化、空间共享化、设计创新化的发展趋势。此类建筑人员相对集中、物品种类繁多、可燃物较多、人流组织及集散困难等特点，一旦发生火灾，人员疏散和消防扑救都将面临巨大考验。大型商业建筑设计需解决的设计内容广泛，不仅要解决好众多不同功能的合理使用、人流、物流和车辆的组织、方便残疾人和弱势群体使用、建筑节能等要求，最棘手的就是如何解决疏散宽度、疏散距离的问题，也就是楼梯间数量和布位问题。根据多年的设计经验和大量的施工图纸审查经验，总结出大型商业建筑消防设计过程中容易出现的一些问题，并给出合理的解决方案。

1 合理计算疏散人数

疏散楼梯数量多少主要依据人员数量来确定，正确核算出使用人数是关键。依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006(以下称《建规》)第5.3.17条之规定：商店的疏散人数应按每层营业厅建筑面积乘以面积折算值和换算系数计算。地上商店的面积折算值宜为50%～70%（规模大者取小值），地下商店的面积折算值不应小于70%。疏散人数的换算系数可按表5.3.17-2确定。

有的设计师为了减少楼梯数量或宽度，采用两种错误的设计方法。一是随意选用营业厅折算值下限；二是计算商店营业面积时不计入自动扶梯、楼梯间、营业内的库房及内部人员用卫生间、管理办公等面积，或疏散楼梯无法安排时就在营业厅内再划出大量的无独立疏散渠道的仓储用房。实际上营业厅建筑面积折算系数就是考虑了仓储、附助用房所占比例而确定的，再另行划出就重复折扣了，不能反映营业厅实际使用人数，疏散数量或宽度会远远不足，自然会带来不可估量的逃生隐患。

营业厅建筑面积包括营业厅内展示货架、柜台、走廊等顾客参与购物的场所，以及营业厅内卫生间、楼梯间、自动扶梯等建筑面积。采用防火分隔措施隔开且疏散时无需进入营业厅的仓储、设备间、工具间、办公室等可不计入建筑面积内，详见《建规》第5.3.17.3条之条文解释。

表5.3.17-2 商店营业厅内的疏散人数

换算系数（人/m2）

楼层位置 地下二层 地下一层、地上第一、二层 地上第三层 地上第四层及四层以上各层

换算系数 0.80 0.85 0.77 0.60

2 楼梯布置数量过多严重影响正常商业运营

《建规》第5.3.17条之规定，商店建筑中的疏散走道、疏散楼梯、疏散出口或安全出口的各自总宽度，按下列规定经计算确定：每层疏散楼梯、疏散出口和疏散走道的每100人净宽度不应小于表5.3.17-1的规定；当每层人数不等时，疏散楼梯的总宽度可分层计算，下层楼梯的总宽度应按其上层人数最多一层的人数计算。

表5.3.17-1 疏散楼梯、疏散出口和疏散走道的每100人净宽度(m)

层数 耐火等级

一、二级 三级 四级

地上一、二层 0.65 0.75 1.00

地上三层 0.75 1.00 －

地上四层及四层以上各层 1.00 1.25 －

举例说明：一个平面尺寸为80m*120m（S=9600m2）二级耐火等级的地上四层大型商业建筑，不考虑建筑形体变化、内天井设置的情况下，每层建筑面积相同时地上各层需要的总疏散宽度：B1(2)=9600*0.55*0.85*0.65/100=29.17m；B3=9600*0.55*0.77*0.75/100=30.49m；B4=9600*0.55*0.60*1.00/100=31.68m。

则地上所需楼梯总宽度则需要31.68m。其中B1(2)、B3、B4为一层（二层）、三层、四层计算所需疏散宽度。若每个楼梯间按4.4m开间配置，此时需约16个疏散楼梯。远远超出了商家预期，同时也不利于商业布局和经营。这个问题是目前大型商业建筑消防设计的难点，可以通过巧妙的设计，可以节省一些楼梯间面积，为商家提供更多的营业面积。合理解决方案：一是尽可能利用自然通风、采光，把疏散楼梯设置在外墙处，可以省去前室面积；二是如果不能把疏散楼梯设置在外墙，必须设置在建筑中部位置时，可以成组布置，并供两个防火分区共用；三是适当加大层高至5.1m以上，可以把楼梯设置成4跑，即“套梯”或“剪刀梯”，楼梯数量或宽度立减一半；四是可以设置成2跑剪刀梯节省楼梯间的面积。五是选用合理的柱网（8～9米）、层高5.1～5.4m、现浇砼轻型楼盖（模盒、叠合箱、蜂窝芯等），可带来较好的经济效益和商用价值。当梯井用防火隔墙封堵时即为剪刀梯，通向楼梯间的防火门净距及一层出口净距满足5m时可视为两个安全出口。否则本楼梯应视为一个安全出口、疏散门的净距不受限制。

3 楼梯布放不均

有的设计，楼梯配置不均衡，防火分区内楼梯数量过多或过少。合理解决方案：采用总建筑面积计算总的疏散宽度，再按各防火分区进行核算。

4 封闭疏散楼梯在首层不能直接对外

有的设计，封闭楼梯间梯井处做防火隔墙封堵，作为两个安全出口在首次均穿越营业厅再到室外，且疏散距离超过15m。合理解决方案：依据《建规》5.3.13.3条之规定，楼梯间的首层应设置直通室外的安全出口或在首层采用扩大封闭楼梯间。当层数不超过4层时，可将直通室外的安全出口设置在离楼梯间小于15m处。疏散楼梯在首层经过营业厅后通室外的做法对逃生极为不利，当首层发生火灾时人员疏散至本层时浓烟侵犯本区域的可能性极大，易引起中毒、窒息。

5 防火卷帘设置欠合理

防火分区可以用防火墙、复合防火卷帘、防火卷帘加水幕系统保护等方法。大型商业建筑需要较大的共享空间，使用防火墙作为分隔，无法满足使用功能，也影响人员有效疏散。用防火卷帘代替防火墙时，建筑专业往往忽略一个细节，就是设置通体的防火卷帘。无奈之下，设备管线穿越防火卷帘上部，防火封堵设计和结构方案不合理，易产生裂隙，火灾隐患较大。合理解决方案：在不影响使用、疏散的前提下，在摆放货柜处留出一定长度的实体防火墙以备设备管线穿越的防火分区、利于防火封堵。

6 结语

随着商业业态的不断增加，大型商业建筑面积会越来越大，功能会越来越复杂，必将给建筑设计提出更多的挑战。有理由相信，随着设计理念的革新、消防技术的进步、精细化的设计，会使大型商业建筑消防设计日臻完美。提高商业建筑的商业价值及火灾预防能力，保护人民群众生命和国家财产安全是建筑设计的宗旨。

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引言

随着经济的飞速发展，城市化进程的脚步逐渐加快，大型商业综合体的建设成了城市发展的必然。国内大型商业综合体的功能不再局限于商铺，是集购物、餐饮、娱乐、文化、艺术等消费功能于一体，甚至可同时容纳主题娱乐休闲设施和多样化商品步行街等各种商业形态。此类综合体具有面积规模大、人员密集、建筑功能复杂等特点，发生火灾后容易导致蔓延迅速、人员疏散量大、扑救难度及财产损失大等后果，其在防火分区、安全疏散、现代消防设施等方面也都具有不同于一般民用建筑的独特性。

1.大型商业建筑特点

一般来说，用于商业经营活动的任一楼层建筑面积≥5000m2或总建筑面积≥15000m2的商业建筑即可认为是大型商业建筑。大型商业综合体具有空间大，功能复杂，人员众多，可燃物多，火灾荷载密度大，失火后火灾发展迅猛，人员疏散困难，对建筑结构破坏力大，有毒、有害产物多，火灾扑救困难，易形成恶性火灾事故等特点。单层大型商业空间层高较高，屋顶承重结构采用钢梁或钢网架结构体系，设置防火墙或防火卷帘较为困难；多层大型商业综合体设有较多中庭，或楼板设有较多开口，形成可靠的防火分区较为困难；建筑同一轴线上连续设置不规则形状或百米长的防火卷帘。针对以上问题，在设计大型商业建筑时，应立足自防自救、预防为主，采用可靠的消防技术措施。

2.城市大型商业综合体的防火及防烟分区设计

2.1防火分区的分隔：城市大型商业建筑防火分区主要包括：水平防火分区和垂直防火分区。水平防火分区，一般以防火墙和防火卷帘，如湛江市民大商务大厦，各层在水平方向上分隔为若干防火区域，由于现代商业中庭要求视觉上尽量通透，因此不利于使用传统的防火墙分隔。现在常用的分隔方法为防火卷帘，具有方便快捷的优点，但其也有自己的缺陷，发明新的防火卷帘材料迫在眉睫。有专家提出了平移式天窗的分隔方式，使大型商业建筑的“分隔内庭”在火灾状态下可完全打开，解决了火灾通过“分隔内庭”和连廊向水平和垂直方向的蔓延问题， 支持了水平疏散的人员安全疏散形式的合理性，大型商业综合体的消防设计难题得到了有效解决，该方法成功应用于中国义乌国际商贸城三期工程中的设计。垂直防火分区，应对上、下楼层以耐火的楼板及窗间墙进行防火分隔， 还应着重考虑玻璃幕墙和商场共享中厅引起火势竖向扩散问题。

垂直防火分区，应对上、下楼层以耐火的楼板及窗间墙进行防火分隔， 还应着重考虑玻璃幕墙和商场共享中厅引起火势竖向扩散问题。玻璃幕墙但其在防火方面均不耐火，250℃左右即会炸裂而引起火势蔓延。同时，垂直的幕墙与水平楼板之间往往存在缝隙，在火势初期浓烟通过缝隙向上层扩散。为使幕墙具有更强的生命力要在整个建筑内设置自动喷水灭火系统，闭式喷头以控制初起的火势。同时在室内靠幕墙的上方装设侧喷的开式喷头，当有火情时，闭式喷头与开式喷头亦联动向幕墙喷水而加以保护。在幕墙内设置实体裙墙，并在幕墙与楼板之间填塞耐火密封材料，以延缓烟气及火焰的蔓延。共享中厅在商场中广为采用。从控制防火分区角度而言，中厅四周应采取防火门或防火卷帘，并加自动喷水设备，同时还应在玻璃天窗顶部设排烟天窗，使热烟能顺畅排出。总之，防火分区是阻止商场火势迅速蔓延的有效手段，防火分区应结合面积限制，按功能划分及空间组合等因素来综合考虑。

2.2防排烟系统设计：大型商业建筑的空间高、热量散失快， 温升慢， 不会产生轰燃和堆物连续以热辐射为主要形式的燃烧。火灾中的主要危害是烟气的扩散和蔓延， 必须加强对烟气的有效控制和处理， 保持相应的防烟分区，加大建筑物上部烟气的排放能力。防烟分区宜结合防火分区设置， 由于烟气是在遇到顶棚后才沿水平方向扩散， 因而利用在顶棚下设50cm以上的防烟垂壁构成防烟分区，以此有效阻止烟气的扩散， 为人员的疏散和灭火创造条件。但商场内过多的防烟垂壁势必影响商场的空间完整，所以应结合商场空间的划分及顶棚高差来处理，使商场空间显得自然、流畅，同时亦可采用格棚式吊顶，使烟气上升至吊顶上层，利用结构构件自然进行防烟分区。

3.性能化防火设计在大型商场综合体中的运用

3.1性能化设计的概念及优势

性能化设计是以安全目标为设计目标，基于综合安全性能分析和评估的工程方法[4]。建筑消防性能设计是一种新型的消防系统设计思路，是建立在更加理性条件上的一种新的设计方法。根据建筑物的结构、用途和内部可燃物质等方面的具体情况，设计者根据建筑物的各个不同空间条件、功能条件及其相关条件，自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施，并将其有机地组合起来，构成该建筑物的总体消防安全设计方向，继之用已开发的工程学办法，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得到最优化的防火设计方案。

与传统“处方式”设计方法相比，性能化消防设计方法具有以下优点：性能化设计能更大限度地发挥设计者的创造性，如高大净空自动喷水灭火系统、防火玻璃喷水冷却系统、大空间智能型主动喷水灭火系统；设计方案更加合理，能有效地保证建筑设计达到预期的防火安全目标；可以做到成本效益最佳；有利于新技术，新材料，新产品开发、研制、推广和应用；更易于满足有特殊要求的工程设计，更利于各项防火技术的优化和发挥；有助于建筑物有关的各方参与其中，如业主、设计方、监督审查者、管理者、使用者、保险公司等；有利于设计规范和标准的国际化；同时，这种设计方法能够大大促进建筑消防设计的科学性和合理性。由于性能化消防设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑消防的一种新理念，并将发展成为建筑消防技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用[5]。

3.2合理制定有效的性能化设计方案

性能化设计是一个非常复杂的体系，它的实现需要各种社会环境和技术条件的支撑。一个成功的性能化设计不仅可以更符合建筑物本身的要求，而且可以在符合安全的要求下为业主节省不必要的消防设备费用，同时也是消除一些火灾隐患的一种行之有效的方法。性能化消防设计首先要制定整个消防系统应该达到的性能目标，并针对各类建筑物的实际状态，应用所有可能的方法对建筑的消防危险和将导致的后果进行定性、定量地预测与评估，以期得到最佳的消防设计方案。

4.结语

大型商业综合体的功能一般都较为复杂，因为其自身包括了现代都市生活的各种设施，常常又被称为“微型城市”。对于经济高速发展、城市化进程不断加快的中国，城市综合体建筑将越来越多。设计优良及安全的城市综合体对于调整城市空间结构、减少交通负荷、提高工作效率、改善工作生活环境，都具有积极作用。大型商业综合体的防火设计，必须遵循“预防为主、防消结合”的消防工作方针，结合实际， 融合规范要求，采用性能化消防安全设计的新思维， 针对大型商业综合体各种业态发展和商场发生火灾的特点，设计合理，措施得当，立足自防自救，在设计中做到安全适用、技术先进、经济合理。

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随着我国社会经济建设步伐的加快，城市建筑行业得到充足的发展，传统商业建筑在功能及形式上都发生了较大的变化，一些集购物、餐饮、娱乐、文化和休闲于一体的大型商业综合体建筑物数量日益增加，在城市化进程的发展中逐渐成为主流的消费场所，同时，社会各界对于大型建筑的消防安全性能也提出了更高的要求。由于大型综合体建筑具有人员密集、构造复杂，建设规模大和功能繁多等特点，在发生火灾后火势容易蔓延，若建筑消防防火设计不合理，不仅会影响到大型建筑消防系统安全性能的有效发挥，而且也会导致人员的伤亡和财产的损失。因此，如何提高综合体建筑物消防防火设计水平就成为了建筑设计人员亟待解决的难题。本文通过探讨大型商业综合体建筑物的消防设计工作，提出切实有效的设计方案，希望对完善建筑内部消防防火系统有所帮助。

1 工程概况

某大型商业综合体建筑，地下2层地上32层，是集商业、办公、酒店、公寓、住宅为一体的综合体项目。工程分B、C两个地块，其中B地块为办公、商业和住宅；C地块为酒店和公寓。

2 防火设计难点

根据现行国家标准GB 50045-952005年版《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称“高规”），该工程属于一类高层建筑，耐火等级为一级。

鉴于该工程B地块商业部分使用功能的需要及其造型设计的独特性，在现有的消防设计方案中主要存在一些现行规范未予明确规定或不能完全按照规范规定进行设计的问题，需要运用性能化设计方法进行分析论证，确保其消防安全设计达到规范要求的同等水平。其主要存在的消防设计难点如下：

（1）室内步行街未在中庭周围采用防火卷帘或防火墙进行防火分隔，故各层与中庭相连通的区域实际为一个防火分区，其建筑面积叠加后大于“高规”第5.1.2条的规定。

（2）步行街中庭两侧和各主力店单体建筑内部分疏散楼梯在首层的出口设在步行街内，人员需通过步行街公共区域到达室外，其最长疏散距离达62m，导致人员疏散距离超过规范规定的30m，不满足“高规”第6.1.7条的规定；另外，部分主力店所在防火分区的疏散宽度不满足“高规”第6.1.9条及第6.1.10条的规定。

（3）商业步行街中庭五层高度为29.1m，体积约为131154m3，顶部设一曲面顶棚，整体上相当于一个五层室内受限空间，按“高规”第8.4.2条要求，其排烟量不应小于524616m3/h，所以，需确定其合理的排烟量。

（4）电影放映厅设在四层，最大的6号和11号放映厅面积均超过400m2，不满足“高规”第4.1.5条规定。

（5）建筑两个长边分别为305m和320m，建筑周长约为878m，未设置穿过建筑的消防车道，不满足“高规”第4.3.1条的规定。

3 防火设计方案

针对使用功能需要，结合该建筑的空间特点，对其防火设计提出方案，以确保其消防安全功能可达到规范要求的同等水平。

3.1 步行街两侧店铺形成“防火单元”

若干个同侧相连的店铺与其他店铺之间用防火墙分隔开，店铺内部设置火灾报警、自动喷水灭火和机械排烟系统，形成相互独立的“防火单元”，可将火灾尽量限制在店铺内，使火灾造成的影响局部化，可起到与防火分区一样的限制火灾蔓延的效果。防火单元内的消防措施如下：

（1）店铺之间隔墙的耐火极限不应低于1.5h，同侧的店铺与公共走道和中庭之间采用受喷淋保护防火玻璃进行分隔；同侧精品店铺总面积若超过500m2，应采用防火墙、甲级防火门进行分隔。

（2）精品店铺内部应设置感烟探测报警系统、自动喷水灭火系统以及机械排烟系统，其自动喷水灭火系统宜采用扩大覆盖面积喷头。

防火单元的分隔形式仅适用于步行街两侧面积较小的精品店区域。对于面积较大的主力店内部应按规范的要求划分防火分区，且防火分区之间应尽量采用防火墙进行分隔，不应大范围长距离使用防火卷帘，要控制其连续长度不超过总长度的1/3，且不应大于20m；并要求主力店之间的隔墙应有至少2h的耐火极限，主力店和步行街之间应采用防火墙、防火卷帘或甲级防火门分隔开，以避免火灾在步行街和主力店之间发生蔓延。

3.2 带中庭的步行街公共区域作为“亚安全区”

将带中庭的步行街公共区域定义为界于店铺功能域和室外之间的“亚安全区”，从疏散策略上，允许首层以上的人员经过，再通过疏散楼梯向下疏散；部分在商业广场中部，较难设通往室外直通出口的疏散楼梯，也可经过首层的公共区域疏散到室外。公共区域内将不再划分防火分区。“亚安全区”内的消防措施如下：

（1）中庭和公共走道区域不放置任何固定可燃物。

（2）公共区域两侧的精品店铺应采用“防火单元”的方式进行保护，各主力店开向公共区域的开口处，应采用甲级防火门或复合防火卷帘分隔，以避免店铺发生火灾时火焰和烟气进入中庭。

（3）为防止移动可燃物发生火灾，建议在中庭区域设置大空间自动扫描定位喷水灭火系统。

（4）“亚安全区”内任意点到最近安全出口距离不大于60m。

（5）中庭设置机械排烟系统，防止店铺内排烟系统失效的情况下烟气进入中庭并威胁人员生命安全。

3.3 开向安全走道的出口作为“辅助安全出口”

地下一层至地上四层各层均设置了供人员疏散的安全走道，该通道直接与防烟楼梯间或室外出口相连，人员可利用该通道疏散到室内外安全区域，各主力店开向该通道的出口可作为辅助安全出口，但应满足以下要求：

（1）通向安全走道的门向外开启时不得占用安全走道的宽度，不得阻碍通道内人员的行走。

（2）安全走道不得放置物品阻碍通道，且走道最窄处的宽度不应小于2m。

（3）通向安全走道的各防火分区人数不等时，安全走道的净宽不应小于设计容纳人数最多的一个防火分区通向安全走道各安全出口最小净宽之和。

（4）各主力店开向此通道设置辅助安全出口时，不能通过增加单个出口宽度来达到增加疏散宽度的目的，单个出口有效疏散宽度最大不超过避难走道的净宽度。

（5）安全走道内的防火分隔应使用防火门，不能使用卷帘，且内部应进行正压送风以防止主力店内烟气入侵。

4 排烟系统和排烟量

在火灾发展过程中，只要排烟量等于产烟量，烟气层界面就会保持在一个相对稳定的高度，不会继续下降。只有烟气层保持在一定高度以上，才能给人员安全疏散提供一个良好的环境。假定排烟量等于体积产烟量，在一定的建筑空间和火灾规模条件下，产烟量将主要取决于羽流的质量流量。羽流的质量流量由可燃物的质量损失速率、燃烧所需的空气量及上升过程中卷吸的空气量三部分组成，在一定高度上羽流的质量流量主要取决于羽流对周围空气的卷吸能力。该工程步行街中庭高度达30m，火源位于此中庭部位，属于轴对称烟羽流，其产烟量最大，计算得到的排烟量更为保守。

质量产烟量的计算公式如式（1）所示。

式中：M为质量产烟量，kg/s； 为火源对流热释放速率， =0.7 ，kW； 为火源热释放速率，取自动灭火系统有效时的火灾最大热释放速率2200kW；z为烟气层的高度，取保证最上层人员安全的烟气层高度17.4m；经计算为98.6kg/s。

烟气层的平均温度计算公式如式（2）所示。

式中：Tm为烟气层的平均温度，K； 为火源热释放速率，取2200kW；M为质量产烟量，kg/s；Cp为空气比热容，取1.02kJ/（kg·K）；T0为环境空气温度，取293K；经计算为314.9K。

体积产烟量的计算公式如式（3）所示。

式中：V为体积产烟量，m3/s；M为质量产烟量，kg/s；Tm为烟气层的平均温度，K；ρ0为环境空气密度，取1.2kg/m3；T0为环境空气温度，取293K；经计算为88.3m3/s。

汇总以上计算结果，可得步行街中庭所需的机械排烟量如表1所示。

考虑到步行街建筑面积较大，对其进行烟气控制分区划分，当烟气蔓延到某控制分区时，该分区的机械排烟系统开启。将其划分为4个烟气控制分区，每个防烟分区排烟量为表2所示排烟量的1/2，即44.2m3/s。当两个防烟分区的机械排烟系统开启时，排烟量即等于产烟量，而4个防烟分区的机械排烟系统同时开启时，排烟量则为产烟量的两倍，既经济又保证了安全。

5 烟气流动

采用火灾动力学模拟软件FDS，通过对设定的29个火灾场景下建筑内火灾烟气流动状况模拟分析，在自动喷水灭火系统和排烟系统有效启动的情况下，当步行街中庭或两侧精品店以及6号电影放映厅内发生火灾时，人员的可用疏散时间均大于1200s；当主力店卖场和餐饮店发生火灾时，人员的可用疏散时间不低于7.5min。现有的烟气控制方案能够有效地排出烟气并控制烟气蔓延，为火灾初期的人员安全疏散赢得较多时间。

6 人员疏散

采用人员疏散模拟软件Pathfinder对建筑内的人员疏散进行了模拟分析，各个疏散场景下人员必需疏散时间最大达到13.6min。因此，当步行街中庭或两侧精品店、主力店卖场、餐饮店以及6号电影放映厅内发生火灾时，在自动灭火系统和排烟系统有效的情况下，人员均可安全疏散。

7 结束语

综上所述，大型商业综合体建筑的消防防火设计应遵循“预防为主、防消结合”的消防原则，结合大型建筑物的整体特点，制定出合理的、科学的和经济的消防设计方案，以保证建筑消防系统综合性能的发挥。本工程制定的防火设计方案经多方面验证后，满足人员的安全疏散要求，达到了规范原则要求的同等水平，为广大群众营造了一个更好的安全购物空间。