浅谈大型商业建筑防火设计

摘 要：探讨大型商业建筑的防火设计方法要点。

关键词：大型商业建筑防火设计

中图分类号： TU2 文献标识码：A

前言

城市大型公共建筑特别是商业建筑，是一个组织精密、结构复杂、形态丰富的建筑综合体，既要达到人流及物流通畅、交通与疏散结合等基本要求,还要满足不同业态的需求。笔者通过结合《建筑设计防火规范》（以下简称建规）、《商店建筑设计规范》和已完成的实际项目，分析该类建筑的规范和方法，从建筑专业角度为该类建筑的消防设计提供一些经验。

项目简介

本工程位于广东省湛江市赤坎区，建设地点为湛江园田路东侧，东紧邻华田路（现状路，20米宽），北至海田东二路（现状路，20米宽），西至园田路（现状路，15米宽），南至海田东二路（现状路，20米宽）。

本项目为粤西地区最大的建材专业市场，现已建成并投入使用。项目用地面积6.53万平方米，总建筑面积12.2万平方米。主体建筑地上4层，地下1层，建筑高度21.25米，属于多层建筑。耐火等级为一级，结构形式为框架结构。负一层地下室主要功能为设备用房，建筑面积为地下584.1平方米，地下室耐火等级为一级。

对防火规范的理解和研究

在进行设计之前应搜集整理相关资料，充分研读防火规范。笔者认为防火规范是为了最大限度挽救受灾人员生命，因此首先应了解人在火灾中的行为，就可以更好地理解防火规范。火灾中人的行为主要体现在以下几个方面：惊慌失措、群聚从众性、寻光性、努力奔向地面、退避、沿墙行走、恐烟性。针对人在火灾中的表现做出对应的措施：

隔离原则：

建筑物发生火灾往往在局部，尽快对发生区域实行隔离，可以最大限度的防止火灾蔓延，规范逃生空间，争取逃生时间。防火分区、防火门、防火墙便是此实施火灾隔离的很好措施。

防火疏散措施的对应原则：

不同的使用功能对应专用的逃生措施，如每个防火分区设置专门的疏散通道、住宅疏散楼梯与商业疏散楼梯分开等。

多方向、多出口、：

消防设施的主要目的保证人员的生命安全。设置不同区域，不同方向的疏散出口，安全通道，可以提延长生存时间，减少逃生距离，快速到达安全区域。

减少烟雾：

《建规》第9章条文解释：烟气是造成建筑物火灾人员的伤亡的主要因素。美国曾对1979~1990年的火灾死亡人数做过比较详细的分类统计，结果显示烟气致死人数约占死亡人数的70%。设置足够的防排烟措施，可以最大限度的减少人员伤亡。

快速扑灭源头火源：

从图2可以看出，在火灾发生初期，火势不大，不够稳定，又中断的可能。及时在初期报警，进行扑灭及报警是防火的重要手段。如设置烟雾报警、自动灭火系统等。

设置足够安全区空间：

前室、疏散通道、疏散楼梯、避难走道、局部的室外空间都可以算是安全区。可以大大减少活在对人员的伤害，延长生存时间。安全区的宽度、面积应满足规范的要求。

规划布局

工程四周均为15~20米以上道路。利用周边的市政道路及主体建筑南边消防车道设置了环形消防车道，建筑物长边沿街道部分(208.2米)长度大于150m，设置了穿过两条穿过建筑物的消防车道：

设置消防通道的目的是为了把室外空间延伸到建筑物内部， 使火灾人员尽快到达安全区域。

根据《建规》5.3.13条，两个疏散门之间最大的距离为100（40*125%*2）米，加上尽端袋行走道疏散距离27.5（22*125%*2），可得出建筑满足规范的情况下，体量最大长度为155米。本项目最大长度208米。因此仅仅采用环形消防车道（建规6.0.1）无法解决疏散问题，特别是首层的疏散距离。为同时兼顾建筑立面效果，在2-H及1-F轴北侧设置两条消防车道作为疏散通道和避难走道（安全区）（参考《建筑设计防火规范》整合修订征求意见稿2.0.20）。

建筑设计

本项目建筑高度为21.25米，适用于《建筑设计防火规范》GB50016-2006。

防火等级：

项目为建材市场，尽管规范没有强制要求，考虑到建材多为易燃烧物件，因此耐火等级设为1级。

避难走道、安全通道：

《建规》2.0.17中指出，本条中所指室内安全区域为符合规范规定的避难层、避难走道等，地下、半地下建筑或地下室、半地下室中用实体防火墙分隔的相邻防火分区可视为安全区域。《建筑设计防火规范》(整合修订征求意见稿)中2.0.20条也有相同的规定。防火措施的本质就是为了延长受灾人员的生存时间，人员逃到安全区域，即大大延长了人员的生存能力和时间。

本项目借鉴了避难走道和安全区的概念，在建筑物南北两侧设置了两条穿过建筑物的消防车道，作为室外空间安全疏散避难通道，建筑物内疏散楼梯通过扩大前室（安全通道）与避难走道或室外空间相连。消防走道两侧均为防火墙及甲级防火门，围护结构也采用实体防火墙。类似的消防设计在很多大型公共建筑物上都有采用，如广州琶洲会展中心、青岛会展中心及很多大型商业体等。此设计理念得到了消防部门的认可。

防火分区：

本项目采用特级防火卷帘及防火墙进行分区。防火分区是隔离火灾发生的重要手段。根据《建规》5.1.7及5.1.12条规定，本项目首层单个防火分区可达10000平方米，有许多人在做设计的时候往往忽略了这一点，而按照5000平方米设置，增加了不必要的建筑造价。首层防火分区面积为6341平方米~9937平方米。二~三层每层设置共设置四个防火分区，防火分区面积为4906~4944平方米。在划分防火分区的时候需要兼顾商铺的使用、疏散距离、疏散方向等。由于防火卷帘需要一定的安装空间及固定装置，因此卷帘位置应该考虑商业效果及装修。

疏散宽度：

首先应该明确疏散人数，而营业厅就像一个容积，容纳着在里面活动的人。因此，营业厅的面积决定着疏散人数。依据《建规》5.3.17.5条的条文说明，“营业厅的建筑面积”包括营业厅内展示货架、柜台、走道等顾客参与购物的场所，以及营业厅内的卫生间、楼梯间、自动扶梯等的建筑面积，对于采用防火分隔措施分隔开且疏散时无需进入营业厅内的仓储、设备房、工具间、办公室等可不计入该建筑面积内。

商场的疏散人数按每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为50%，首、二层疏散人数换算系数为0.85人/ m2 ，三层疏散人数换算系数为0.77人/ m2 ，四层疏散人数换算系数为0.60人/ m2 ，疏散总宽度按其通过人数每100 人不小于：首二层0.65米、三层0.75米、四层1米。本项目单层面积为3万平方米，每层的营业面积也非常可观，达到了2.9万平方米。因此需要较多的疏散宽度。以四层为例，营业面积为29708.8平方米，需要疏散宽度87.24米。解决疏散宽度与商业展示面之间的矛盾是设计中需要重点解决的问题。首先，把安全通道尽量设置在两间商铺之间，保证足够的单间商铺面积。其次, 合并疏散楼梯和疏散通道，尽量集中放置，比如两个、三个甚至4个楼梯集中在一期，避免分散设置影响商业效果，也有利于人员集中疏散。

需要注意的是：设计中常常把疏散门宽度设置小于防火通道的宽度，疏散宽度必须按照门的宽度计算，导致疏散宽度不够，应避免。如果多个疏散通道合并为一个，那么最后一个通道的宽度应等于被合并通道总宽度之和。每个防火分区的疏散宽度应能单独满足本防火分区的疏散要求。

疏散距离：

减少人员逃生距离，是提高生存率的重要手段。根据5.3.13 直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的最大为50米，室内任何一点至最近安全出口的直线距离不大于37.5米。需要说明的是：这与《商店建筑设计规范》中的20m相矛盾。考虑到《建规》较新，应以30米为准，同时也更加有利于建筑设计。

减少距离，意味着减少在火灾中暴露的时间。按照正常人的行走速度为1.4/s,那么普通人走道安全区的最短时间约为37.5/1.4=27秒,在首层，如果疏散到南北两侧的消防通道，再到完全的室外空间（建筑投影线以外）所需时间约为（37.5+68）/1.4=75秒（不含安全通道，疏散楼梯内行走世间）。有研究表明，火灾中最佳逃生时间约为30~1分钟之内，最大为3分钟。考虑到项目设置的南北两侧的疏散通道为半室外空间，并有自动喷淋、防排烟等措施，75秒是可以满足一般正常人员的逃生需求。

但我们也应该注意到，残疾人的疏散时间会较长，如何保证这些特殊人群的安全也是我们要研究的方向。国内国外已经在开展此类研究，这里不再叙述。

墙体材料：

墙体外墙为烧结多孔砖,内部分户墙为加气混凝土砌块，厚度均为200mm,耐火极限达到8小时以上，可满足一级耐火等级的要求。

疏散楼梯：

除了按照规范设置外，需要考虑的一个问题是：采用剪刀梯还是普通楼梯？很多大型商业项目，如某些万达广场设置了剪刀梯作为疏散楼梯。但本项目层高除首层5.5米以外，其它层为4.5米（建设方要求）。设置剪刀梯无法满足梯段及平台高度要求。如果层高足够，仍然建议使用剪刀梯，以保证最大的商业效果。项目疏散楼梯为2~4部集中放置在商业价值较小的商铺内侧，通过不同方向疏散通道与之相连，楼梯全部按照防烟楼梯间设置。另外应设置足够的疏散楼梯至屋面，给予受灾人员一定的安全空间。

建议

通过对湛江海田建材城交易中心的设计，对建筑防火设计做了一些初步的探讨。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，只有个别省市颁布了地方性质的商业建筑设计防火规范，如重庆市的《重庆市大型商业建筑设计防火规范》、江苏省的《江苏省商业建筑设计防火规范》等针对性的规范。其中就针对如建材市场做出了专项消防规定。因此，笔者建议国家在新的消防设计规范中，提出针对性的条文。

参考文献：

《建筑设计防火规范》GB50016-2006

《高层民用建筑设计防火规范》GB5045-95（2005年版）

《建筑设计防火规范》整合修订征求意见稿

《商店建筑设计规范》JGJ48-88

《江苏省商业建筑设计防火规范》

《重庆市大型商业建筑设计防火规范》DGJ32 J 67-2008