大型购物中心防火设计研究.pdf

大型购物中心建筑结构复杂，人流量大，火灾隐患较多，做好防火安全工作十分重要。通过笔者深度参与设计的某已建成大型购物中心项目，探讨该类建筑的防火设计要点，并结合相关规范，分析设计过程中碰到的问题及解决方案。关键词：防火设计要点；消防疏散设计；建筑构造处理中图分类号：X913.4 文献标识码：A 文章编号：2096-1227(2023)07-0073-03近年来，商业模式趋于多元化、规模化、集约化，而大型购物中心（MALL）这类集购物、休闲、娱乐、餐饮等现代化综合功能于一体的业态组合模式，极大地契合了这一趋势，成为很多民众的消费首选。大型购物中心具有新颖复杂的建筑形式，其商业业态会随着消费习惯不断调整，这类人员高度密集型建筑在空间流线处理和消防疏散设计上日趋精细化、复杂化。1 项目概况本项目位于浙江省温岭市中心大道和城西大道路口，地块北侧为二期新建住宅，东侧为城市轨道交通，周边邻近公园、医院、车站等，生活设施齐全，地理位置较为优越。项目单体总建筑面积约 10.8 万 m2，其中地上 4 层为主体商业部分，地下 1 层为局部商业和停车场。项目鸟瞰图见图 1。图1 项目鸟瞰图2 防火设计2.1 建筑类别建筑单体消防高度 23.9 m，为多层民用建筑，地上耐火等级为二级，地下耐火等级为一级。2.2 总平面消防基地内沿建筑设置环形消防车道，建筑西侧利用规划道路作为消防车道，建筑北侧、南侧、东侧利用地块内部道路作为消防车道。消防车道宽 4 m，依据规范车道靠建筑外墙一侧的边缘距离建筑外墙不小于 5 m 且不大于 10 m，车道与建筑之间不设置妨碍消防车操作的树木、架空管线等障碍物。消防车道最小转弯半径为 9 m，坡度不大于 8%，采用沥青透水路面或硬质铺地。2.3 功能分布建筑单体地上部分功能为商业零售、餐饮、电玩、健身及儿童业态等；其中儿童业态布置在 3 层，配有 5 部儿童专用疏散楼梯；影院布置在 3 层、4 层，内设一部独立的疏散楼梯。地下部分东块功能主要为超市及商铺，西块功能为机动车库，并设有生活水泵房、锅炉房、柴油发电机房等辅助用房。依据 GB 500162014（2018 年版）建筑设计防火规范（以下简称建规）8.1.7 条，首层消防控制室疏散门应直通室外，而常规靠外墙布置消控室又会占用宝贵的沿街面，因此本项目将消控室置于外场商铺第二柱跨内，并采用侧墙开门通向室外疏散通道的方式，在满足规范的前提下保留沿街面商业的完整性。负压燃气锅炉房设于地下 1 层靠外墙处，地上对应位置为室外道路、自行车停车场及绿地。依据 GB 500412020锅炉房设计标准，锅炉房采用 200 mm 厚混凝土防爆墙与其他部位分隔，并避开人员密集场所的下一层及贴邻位置。同时锅炉房设有不小于占地面积 10%的泄压面积，采用位于绿地的泄爆口向上泄爆；泄压方向均避开人员聚集的场所、房间和人行通道，且不与这些地方相邻。2.4 防火分区基于建筑形体及划铺面积的限制，本项目防火设计采用防火分区式。要在建筑发生火灾时，延缓火势蔓延，及时疏散人员，合理准确地划分防火分区尤为重要。本项目严格依据建规进行设计，建筑内设火灾自动报7 4今日消防警及自动喷淋灭火系统，防火分区按规范及不同使用要求划分。地上商业防火分区按不大于 5 000 m2划分，其中 3 层、4 层影院按照 JGJ 582008电影院建筑设计规范6.1.2 条，在各层独立划分防火分区。地下车库每个防火分区建筑面积不大于4 000 m2，地下超市及商铺每个防火分区面积不大于 2 000 m2，地下设备用房每个防火分区建筑面积不大于 2 000 m2，当该防火分区不大于 1 000 m2时则至少有一个独立的安全出口，另外借用开向相邻防火分区的甲级防火门作为第二安全出口。中庭作为整个项目的交通枢纽，不仅承载人流交汇集散功能，也是室内空间形象的展示面和创造商业氛围的重要场所。因此如何实现中庭空间的完整性及视觉通透性，也是划分防火分区的重要考量。消防性能化设计可以提升公共空间品质，然而目前的消防性能化设计虽然发展了较长时间却仍欠成熟，很多实际使用功能及措施往往达不到性能化设计要求和预期效果，最终流于形式。而借消防性能化设计的名义，规避模糊规范强条内容更是不可取的。因此本项目仍严格依据现行规范标准进行防火设计。防火分区式相较步行街式，由于中庭开口须用防火卷帘封闭，沿开口边缘会立一圈卷帘柱；加之新的浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南（以下简称浙江技术指南）第41 条禁用了弧形、L 形等异形防火卷帘，因此，如按以往常规设计手法，如树木林立般的卷帘柱将极大地影响中庭的品质感。在与当地消防部门的征询沟通下，本项目采取了扩大中庭开口防火分区面积的方式，将开口一侧长边的卷帘平行偏移至铺位线处，并在每个封闭中庭走廊内设置 2 个安全出口解决疏散。两端及中央的大中庭由于椭圆形开口的特殊性，则将一圈卷帘全部偏移至铺位线，并分散设置 2 4 个安全出口疏散人员。同时本项目限定了中庭仅供人员通行，最远点至安全出口疏散距离不大于 37.5 m，叠加至首层的防火分区面积不大于 5 000 m2。整个中庭优化设计后可减少约 70%的卷帘柱，较为明显地提升了公共空间的视觉观感。各中庭扩大防火分区见图 2。图2 各中庭扩大防火分区2.5 安全疏散2.5.1 总则本项目每个防火分区至少有 2 个独立的安全出口。地上部分被扩大中庭防火卷帘封住前端的商铺，均设后门开向疏散背廊，背廊均连接至少 2 个方向的安全出口，当房间建筑面积超过 120 m2时则设置至少 2 个疏散门；地下每个房间建筑面积超50 m2、机房超 200 m2时设置 2 个疏散门。商业疏散门及疏散楼梯净宽度均不小于 1.4 m。商业营业厅及超市疏散距离不大于 37.5 m（设喷淋），行走距离不大于 45 m；电玩、健身、儿童活动场所疏散距离不大于 31.25 m（设喷淋）。车库疏散距离不大于 60 m，地下设备用房双向疏散距离不大于 50 m（设喷淋），尽端走道不大于27.5 m（设喷淋）。疏散宽度均按照每层每个防火分区核算。商业部分疏散净宽度及所需人员密度按照建规第 5.5.21 条计算，疏散净宽度即建筑地上大于等于 4 层时，每 100 人最小疏散宽度为1.00 m/百人。另依据浙江技术指南第 55 条，未设置固定座位的餐厅，其疏散人数可以按商店营业厅的人员密度计算确定，故本项目餐饮与商业零售在人员密度上未作区分。2.5.2 儿童业态儿童业态分为儿童游乐和儿童培训两部分，依据浙江技术指南第182条，该区域与中庭走廊之间分隔均采用实体墙加防火卷帘的形式，卷帘长度按建规第 6.5.3 条的规定，即防火分隔部位宽度大于 30 m 时，防火卷帘的宽度不大于该部位宽度的1/3，且不大于20 m。同时，该区域依据建规第5.4.4条第5 款设置了 5 部儿童专用疏散楼梯，楼梯的踏步尺寸相应调整为260 mm150 mm。最后，根据浙江技术指南第183条，复验了儿童专用楼梯的疏散宽度不小于该场所设计疏散总宽度的70%1。2.5.3 影院影院采用耐火极限不低于 3 h 的实体防火墙和特级防火卷帘进行防火分隔；影厅（小于 400 m2）疏散依据 浙江技术指南第 61 条分两类情况控制距离：疏散门不能直通疏散楼梯间时，可按照 建规 第 5.5.17 条第 4 款（即 37.5 m+10 m）规定执行；也可按照建规表 5.5.17 直通疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的疏散距离，但厅室内任一点至疏散门的距离应按照第5.5.17条第3款（即22 m+40 m或袋形走道22 m）规定执行。另外依据 建规 第 5.4.7 条，影院设置了一部独立疏散楼梯2。2.5.4 其他考虑后续厨房明火，经与消防征询确认，餐饮铺位均靠外墙或靠外墙背廊设置。电玩与建筑其他部位之间，采用耐火极限不低于 2 h 的防火隔墙和 1 h 的不燃烧性楼板分隔，该场所与建筑内其他部位相通的疏散门均应采用乙级防火门。汽车库的汽车疏散口不少于 2 个，且分开布置于 2 个防火分区；地下商业与汽车库之间连通口采用防火隔间连接。3 建筑构造3.1 疏散楼梯与室外疏散通道基于建筑类别为多层民用建筑，本项目采用封闭楼梯间+剪刀梯。剪刀梯可在同一楼梯间设置 2 部各自独立的楼梯，较普通楼梯间可节约一半的建筑面积，并增加一倍的安全出口宽7 5建筑防火设计度；因此剪刀梯在项目中可以高效地解决垂直疏散需求，在寸土寸金的大型商业建筑中得到了广泛实践。同时，本项目垂直交通标准模块采用双楼梯间组合形式，前后 4 个疏散门，前楼梯间服务中庭走廊，后楼梯间服务疏散背廊。既考虑了人员疏散的便捷可达，又解决了较常规布置楼梯间大面积占用 1 层沿街面的影响。双楼梯间组合布置见图 3。图3 双楼梯间组合布置内侧楼梯间由于无自然通风条件，须设置机械加压送风系统，依据 GB 512512017建筑防烟排烟系统技术标准（以下简称防排烟标准）第 3.3.11 条的新增规定，应在其顶部设置不小于 1 m2的固定窗。而内侧楼梯间由于顶层不靠外墙，因此本项目在该类型楼梯顶部设置了出屋面窗井加以解决。双楼梯间落位在首层时，内侧楼梯间只能侧向对外开门，因此首层楼梯间左右两侧均需空出一部分灰空间作为室外疏散通道；利用通道延伸室内一部分至中庭，可同时补充解决首层的人员疏散。首层室外疏散通道虽然最外开口处开敞，实则为难以界定的有顶灰空间，因此在征询消防部门确认后，本项目根据消防意见，参考建规第 6.4.14 条，对室外疏散通道补充强化了一些防火措施：如通道两侧墙为耐火极限不低于 3 h 的不燃烧体隔墙，顶板为耐火极限不低于 1.5 h 的不燃烧体；满足通道内任一点至最外开口的步行距离不超过 60 m；开向通道的门全部采用乙级防火门等。室外疏散通道能较为高效集中地解决首层疏散，但由于人员疏散主要依赖该通道，且通道宽度又须叠加通往该通道所需疏散宽度的总和，因此首层外立面的开口不仅数量多，开口宽度也较大，对立面设计带来一定困扰。在项目组权衡了利弊后，一致认为设通道的益处高于立面，最终本项目还是采用了室外疏散通道设计。首层室外疏散通道见图 4。图4 首层室外疏散通道3.2 消防救援窗与机械排烟系统固定窗本项目深化设计时，恰逢2017年新版 防排烟标准 实施不久；依据新规第 4.1.4 条，地上建筑设置机械排烟系统时，应按要求在外墙和屋顶设置固定窗；如何在不影响外立面效果的前提下上实现固定窗新规，自然成了本项目防火设计中的另一个重点。依据防排烟标准第 4.4.15 条第 2 款，单个固定面积不小于 1 m2，间距不宜大于 20 m，其下沿距室内地面高度不宜小于层高的 1/2。而“供消防救援人员进入的窗口面积不计入固定窗面积，但可组合布置”的条文规定则为本项目外立面固定窗的设置明确了方向。结合建规第 7.2.5 条关于消防救援窗净面积及间距近乎相同的描述，本项目外立面大规模采用了上下扇组合固定窗，其中下扇为消防救援窗，窗下沿距离室内地面 0.8 m，上扇为机械排烟系统固定窗3。同时，本项目为了不破坏外立面的完整性，在一些表皮为金属板或石材幕墙的非采光面设置组合窗时也做了特别的处理。首先，内部砌体墙上的窗洞需与外部非透明幕墙板尺寸及分缝位置对位，其次对应的外部非透明幕墙板与消防救援窗一样，居中设置明显的红色反光材质标识，并在该扇幕墙板安装可外开启的活页装置；砌体墙和幕墙之间设置连通道，通道四周设防火分隔墙，耐火时间不小于 3 h，通道尺寸不小于窗洞大小；消防救援窗土建洞口与幕墙之间的空腔部位设置可供消防人员踩踏的蹬踏面，便于消防救援。4 结语大型购物中心的发展不仅丰富了商业模式的多样性，也创建了和谐宜人的购物环境，而好的防火设计是该类场所的安全保障。如何从现行的规范标准中探索出既能满足使用功能和大众审美又能符合防火安全要求的设计是每个业者值得思考的问题。参考文献：1GB 500162014（2018年版）建筑设计防火规范S.2GB 512512017 建筑防烟排烟系统技术标准S.3浙消2020166号 浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南Z.Research on fire protection design of a large shopping mallsLv Yifeng（CCCC Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co.,Ltd.,Shanghai 200120）Abstract:The building structure of large shopping malls is complex,the flow of people is large,and there are many fire hazards.It is very important to do a good job in fire safety.Through a completed large shopping mall project that the author deeply participated in the design,the paper discusses the key points of fire protection design of such buildings,and analyzes the problems and solutions encountered in the design process in combination with relevant specifications.Key words:fire protection design point;fire evacuation design;building structure treatment