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谈大型商业综合体防火设计探讨

艾奕康建筑设计（深圳）有限公司广东.深圳518000
摘要：随着大型商业综合体建筑设计水平的提高，由于我国可用于建设的土地资源相对紧张，融合了多种功能类型的商业综合体就成为了人们眼中的宠儿。在当前多项技术优势条件下，商业综合体建筑的防火设计理应得到更为充分的提升，研究其防火设计凸显出重要意义。本文通过对大型购物中心商业综合体的空间进行火灾可能性详细分析之后，采用多种设计手法对防火设计的方法进行了相应的改进，供同行参考。
关键词：大型商业综合体；消防火灾危害；防火疏散；设计要点
引言：
众所周知，商业综合体因为功能复杂，人员密集，消防防火系统是大型综合体建筑的重要组成部分，由于大型商业综合体的结构十分复杂，可燃物多，在其主要的购物区域内更是人头攒动，这就在无形之中增加了火灾发生的可能性，不但会造成严重的经济损失，还会影响社会的安定。如何更好的结合实际，合理有效的解决相关防火设计问题，是设计中的重点，通过对规范的解读及对相似建筑的学习，是做好此工程的必要条件。
1、什么是大型商业综合体
就目前而言，国内外对综合体存在很多种说法，包括城市类型的综合体、建筑类型的综合体以及商业类型的综合体等等。这些概念之间既有区别还存在着联系：具有的共同点是这些综合体都是居住、办公、娱乐等功能集为一体的混合式建筑，并且都是整合了综合体内部的诸多因素之后进行的系统组合，具有相同的价值链条，且群体效应十分明显。具有的不同点指的是城市类型的综合体是将城市交通作为其定位点，在城市功能整体中发挥着区域中心的作用，且其功能全面，规模巨大，往往是作为一个城市中的地标存在着，从而为城市带来可观的经济效益；建筑类型的综合体是将多种类型的功能整合在同一栋建筑里，通过竖向、水平向或多向复合的形式组合而成，且不同功能通常各自拥有独立的出入口、辅助用房及防火分区。
商业类型的综合体是在建筑综合体中分化出来的一种类别，一般情况下是将整个综合体的核心位置作为一个区域以商业作为其核心功能的综合体形式，其他类型的功能围绕这一核心进行建设。居住类型综合体、交通类型综合体、娱乐类型综合体等等都是依照这一设计原则来进行设计的（见图1）。
2、大型商业综合体具有的特征
大型商业综合体一般都是高效、相互依存并具有多种功能的复杂类型的综合体，其大都具备以下几种特征：
第一，高度的可达性：大型商业综合体在一般情况下都是分布在高度发达的中心区域，也是城市中的标志性建筑。
第二，集约性和高度密集性：大型商业综合体中一般都有高层点缀，具有人流密度较大，车流比较密集的特点，通常需要配置大型集散广场及大型的停车场等设施。
第三，整体统一性：在各个建筑空间之间，大都纵横交错，相互之间的联系性较强。能够进行统一管理，其具有的抗风险能力也较强，既能与附近功能相互平衡，又能在内部各个功能间达到平衡。
第四，功能的复合性：由于大型商业综合体间都具有多种类型的建筑功能，还有完善、独立的交通体系，并配备合理的基础设施以及活动运营的体系，因此它是各种类型建筑功能复合的产物。其核心功能是商业购物中心，并以娱乐休闲做以辅助，办公、居住等功能次之。
3、针对大型商业综合体火灾危害的研究
3.1火灾烟气
在发生火灾时对人的最大危害就是烟气。而大型商业综合体的核心区是商业购物中心，其中含有大量易燃物、可燃物，在火灾发生时都会加快火势蔓延，并产生大量浓烟，加剧人员伤亡情况。在烟气中主要包括三个层次的危害，分别是高温灼热、遮蔽视线以及毒气蔓延。
（1）高温灼热。人体对温度表现的十分敏感，在火灾发生的最初阶段，烟气中的温度就可达到300℃左右，接触到这样高温的烟气已经可以对人体造成巨大危害，包括灼伤、昏厥甚至死亡。如果火焰没有得到及时控制，就会发生窗户突然爆裂或是因氧气突然增加造成的烟囱效应，导致燃烧效应加剧，致使烟气温度可以升高至500℃以上。在这样的超高温之下，很容易对建筑物中混凝土和钢结构的钢筋造成很大程度上的损坏，甚至形成垮塌，造成人员伤亡。
（2）遮蔽视线。在火灾发生时，对被困人员进行疏散面临的最大障碍之一就是由于浓烟而造成的对视线遮蔽情况的发生。由于发生火灾时，很多人会产生十分恐慌的心理，加之对周围环境感到陌生，很容易就会因找不到疏散出口而发生迷失现象。同时，由于火灾发生能见度较低，还容易发生踩踏事件，加剧人员伤亡情况。由于能见度较低还会给救援人员的救援工作增加难度，延缓救援的时间。
（3）毒气蔓延。毒气蔓延是对人员造成伤害的最主要因素，大量伤亡人群都是由于吸入火灾时产生的烟气而导致窒息死亡。在发生火灾之后，在建筑物内部会因易燃物在燃烧后产生的各种有毒气体，包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化合物以及氯化物等。在这些气体之中，毒性最大的气体是一氧化碳气体。
3.2热辐射
在火灾中的热辐射主要指的是对人体和建筑物的热辐射，而在可燃物、易燃物较多的商场，热辐射同样会引燃商品。许多材料在受到热辐射之后就会因强烈的辐射作用，即使是在没有接触到明火的情况下，也发生自燃现象，并且在短时间内其温度可以攀升到1000℃左右，这样的高温足以造成建筑物内部结构的严重损害。
另外，在超高温度的辐射之下，人体自然也无法幸免，不仅会对人体造成十分严重的灼伤，并且在这样的高温之下，人体是无法进行紧急避难或逃生的，也无法等到救援人员对其进行救援。
4、针对大型商业综合体防火疏散设计难点的研究
4.1步行街大空间和防火卷帘设计的矛盾
对大型商业综合体来说，在室内设计步行街是常用的设计手法。由于在空间形态上，通常希望步行街的空间形态自由灵活、不受限制，或者宽窄不一、高低错落，同时，为了保证建筑空间的质量品质，有时会在中庭的附近设计不固定式的圆柱，或是将中庭的边缘设计成弧形线等，这些都增加了防火卷帘的设计难度。若是按照设计的规范，在步行街的每个中庭附近都设置防火卷帘作为火灾时楼层隔离的措施，就要根据各不同楼层的进退关系设置大量异形的或超大跨度的防火卷帘，并相应增加卷帘两侧固定卷帘的造型柱数量，不但破坏步行街在整体上的美观效果，而且大大增加建造成本。
与此同时，由于在步行街内通常中庭的数量众多，大小不一，形状各异，故对防火卷帘的需求也就相应增加，这就会使防火卷帘发生故障的几率增加，导致相应的防火隔离的可靠性也会降低。虽然可以通过产品的设计、施工、维护等措施对防火卷帘发生故障的几率进行人为的降低，但是仍然不能完全保障在火灾发生时其不发生故障。
4.2安全疏散宽度不足以及疏散的距离超标的问题
（1）安全疏散宽度。大型商业综合体的设计，基本都会遇到防火疏散宽度不足的相关问题。由于大型商业综合体体量巨大，人员密集，因此消防规范上对消防疏散宽度要求较高，通常在商业综合体设计中都会看到大量宽敞的消防疏散楼梯，甚至让人产生“骨多肉少”的错觉，似乎供消防疏散用的交通面积比真正可用的销售面积还大，极大影响了建筑空间的利用率。虽然单一防火分区可以借用相邻防火分区疏散宽度，但借用宽度有限，且对于综合体而言，总疏散宽度并未减少。
（2）安全疏散距离。在大型商业综合体内，由于常常人流密度较大，具有的安全隐患也很多，所以对安全通道和大空间的疏散距离都做了相应规定。例如在影厅、剧场、展厅以及商场内部要求安全疏散距离是在任一点到最近的疏散通道之间的距离都不能大于30m。由于商场、超市等大空间应尽量减少视线遮挡，将疏散楼梯等辅助功能设置在大空间的边缘，但因为安全疏散距离不大于30m的要求以及商品柜台布置等因素对疏散距离的折减，导致大量疏散楼梯不得不布置在大空间中部，影响使用及美观。
4.3防火墙及防火卷帘影响使用
防火分区间的防火墙及防火卷帘对日常功能的使用有较大影响，尤其是对大型商业综合体的地下商业。规范规定，地下商业营业厅防火分区面积不大于2000m2，而随着社会的进步，地下商业营业厅的面积已经动辄1万m2，甚至2万m2以上。原本单一的功能空间被大面积的防火墙和连通口处的防火卷帘划分成若干个不同的防火分区，且每个防火分区都需要配备足够数量的疏散楼梯及进排风机房，这些都影响了流线的顺畅性和视线的通达性，且增加了管理成本，同时，复杂的防火分区和疏散流线都会加大逃生和营救的难度。
5、大型商业综合体进行防火疏散的策略分析
针对上述难点问题，试提出初步解决方案。
（1）商业步行街如定性为中庭，因中庭连通上下楼层的特性，叠加后的建筑面积不可避免地超越防火分区面积，因此设置大量防火卷帘也似乎成为必然选择。如果将步行街设计成“有顶盖的室外空间”或许可以解决这一问题。这种转换可以通过抬高顶棚设置侧窗排烟、天窗设置联动可开启窗扇等方式大大提高步行街的排烟性能，甚至可以将消防车道引入步行街进一步提高其安全性。
（2）安全疏散宽度不足及疏散距离超标等问题可通过设置“亚安全区”来解决。所谓亚安全区指的是，不能直接对其进行传统防火上的区分，也不能用传统防火规范对其进行要求的相对安全的区域。地上商业可通过提高步行街安全性，使其成为亚安全区。在对大型商业综合体进行防火设计时，要保证亚安全区域和商业区进行有效分离，在最大程度上降低商业区发生火灾时对亚安全区造成的影响。在一般的购物区和亚安全区之间，要采用防火墙、钢化玻璃以及喷淋等有效方式对其进行隔离和保护。地下商业可通过设置避难通道形成亚安全区。
6、结束语
综上所述，大型商业综合体具有巨大的空间，多种类型的功能以及十分复杂的流线，在给我们带来休闲、娱乐、购物、办公等一体化享受的同时，也给消防安全问题带来了巨大挑战和诸多困难。这就要求我们要针对大型商业综合体的具体情况，制定出合理化、个性化的防火疏散计划以及防火安全工作，使得消防安全工作变得不再困难。
参考文献
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