论地下商场防火划分区域对人员安全疏散的影响

【摘 要】现阶段大型建筑消防设计所面临的最严峻问题在于建筑实际防火分区面积、人员疏散宽度，以及有效疏散距离无法满足现阶段同等建筑面积消防设计规范中的标准参数要求。对于大型建筑特别是地下建筑而言，建筑空间当中人员疏散宽度以及有效疏散距离的变化与建筑实际防火分区面积的大小是息息相关的，与此同时，防火分区面积的大小将直接关系到整个建筑空间当中烟气控制的效果。本文以地下商场为研究对象，从烟气发展模拟计算分析以及人群疏散模拟计算分析这两个方面入手，对地下商场防火划分区域对人员安全疏散的影响问题做出了深入探究与分析，希望为今后地下商场防火划分区域实际设计工作的开展提供一定参考与帮助。

【关键词】地下商场；防火划分区域；疏散；模拟计算

地下综合性建筑的应用为城市经济建设发展带来了新的生机，然而频频发生的地下综合性建筑火灾事故更是应当给我们敲响警钟，地下综合性建筑消防安全设计及应用的规范已刻不容缓。从防火划分区域的角度上来说，这一因素作为决定地下建筑中密集人员在火灾事故发生的第一时间能够顺利疏散的最根本因素，其性能的优化尤为关键。在当前技术条件支持之下，对建筑物火灾蔓延程度的分析需要应当通过烟气蔓延的模拟对火宅事故的最危险时间点予以确定，进而在对人员疏散模拟的计算之下衡量建筑消防的安全程度。相关研究学者明确指出：对于地下建筑防火划分区域而言，在防火划分区域面积增大的情况下，人员的有效疏散距离同样会有所增大，由此导致的需要疏散人员的总量也会有所增加。这也就是说，建筑空间防火划分区域当中的人员疏散宽度需要以同等比例提升。从这一角度上来说，地下建筑防火划分区域的优化应当综合人员疏散加以制定。笔者现以某地下商场建筑实例，通过对烟气发展及人员疏散的模拟计算，就不同防火划分区域对人员安全疏散的影响做详细说明。

一、地下商场基本概况及消防安全优化方案分析

某地下商场位于建筑物负一层层高位置，原用于储藏性库房，总建筑面积为3389㎡，净层高为5.5m。该储藏性库房后期改建为商业建筑。整个改造工程竣工后，存在以下两个方面的消防设计问题：一方面，整个地下商业建筑的防火划分区域面积超出消防设计规范相关标准，超限部分为1389㎡；另一方面，整个地下商业建筑人员安全疏散距离设计存在超限问题，超限部分为4m。针对该地下商场在消防安全设计方面存在的问题，笔者现提出两种优化方案：方案一以强化地下商场防火措施为主，整个消防安全优化方案平面示意图如下图所示（见图1）。在该优化方案当中，一方面将该地下商场原有的普通型自动喷水灭火系统喷头改建为快速响应式喷头，在响应火灾烟气的第一时间作出自动喷淋反应，另一方面在防火分区Ⅱ以及Ⅶ直通室外联出口位置增设两个带有疏散功能的防火卷帘装置，强化防火分区V的人员疏散性能。方案二以优化整个地下商场防火划分区域为主，整个消防安全优化方案平面示意图如下图所示（见图2）。在该优化方案当中，选择于地下商场中心位置增设一套防火卷帘门装置，使整个地下商场分为V防火分区以及X防火分区两个部分。但与之相对应的是以上两个防火分区仅余一个联通室外空间的人群疏散通道。

二、烟气发展模拟计算分析

从烟气温度以及烟气能见度两个方面对上述两个方案加以分析比较。首先，从烟气温度的发展模拟计算角度来说，方案一维持一个防火划分区域的方式使得烟气在发展过程当中的可扩散及填充区域均比较大，这也正是在火灾事故发生状态下，方案一当中烟气层厚度多保持在3m以上的最直接原因。并且受到防火分区面积较大的因素影响，同火源相隔位置较远的机械排烟风机无法在第一时间的已启动，从而对地下建筑当中人员的安全疏散造成极为严重的威胁。方案二将整个防火区域划分为两个防火区域的方式使得在火灾事故发生的情况之下，900s以内3m以下的区域温度始终维持在60℃以下。特别值得注意的是：在该种方式作用之下，地下建筑顶部烟气层的温度较方案一下建筑的顶部烟气层温度更高。其次，从烟气能见度的发展模拟计算角度上来说，方案一与方案二在火灾持续900s以内状态之下仅在地下商场顶棚位置出现能见度低于10m的情况，能见度发展模拟计算结果基本一致。还有一点：在方案一作用之下，地下建筑边缘位置的烟气发展呈现出一定的沉降趋势。

三、人员安全疏散模拟计算分析

假定在火灾发生状态之下整个地下建筑中的人员构成占建筑总面积50％比重，且按照0.85/㎡的密度进行均匀性分布。由此可得知整个地下商业建筑当中需安全疏散总人数为1477人。考虑商业建筑中人流的恒定疏散速率为每1s对应1m，且联通室外疏散楼梯装置的疏散速率为每1s对应0.6m。考虑火灾事故发生在最严重也是最危险的位置──防火分区Ⅶ位置疏散楼梯附近，模拟计算得出方案一与方案二之下地下商业建筑当中待疏散人员通过疏散楼梯所需的时间（见表1与表2）。由图中所示数据我们不难得知：在方案一作用之下，各个疏散出口人员的安全疏散时间平均，整体用时较短，安全性高；在方案二作用之下，受到联通室外疏散楼梯及疏散出口大大减少的影响，可运行疏散装置的运行压力较大，进而导致各出口疏散时间明显大于方案一所需时间，安全性较低。

总之，方案一与方案二均有着一定能够的应用优势，对于地下商场这类综合性地下建筑而言，应当依照实际情况，应当综合方案一与方案二关键设计思想，关注建筑空间当中烟气控制系统以及疏散楼梯的合理设置，最大限度的确保整个地下商场人员的安全性。

参 考 文 献

[1]梅秀娟，张泽江．商业区与轻轨站厅开口处防火分隔失效时人员安全疏散评估[J]．中国安全科学学报．2008，18（12）：29-33

[2]亓延军，陈兵，石龙等．基于性能化设计的某大型游乐场人员疏散研究[J]．中国安全生产科学技术．2010，6（1）：83～86

[3]庄巨勇．基于性能化防火设计的建筑火灾中人员疏散的探讨． [J]．中小企业管理与科技．2009（34）：306