大型商业综合体防火疏散问题研究.pdf

为了保障大型商业综合体消防安全，提升防火疏散水平，应对大型商业综合体的防火疏散问题进行分析。在介绍大型商业综合体特点与火灾特征的基础上，结合实际案例分析了在防火疏散设计方面面临的问题，提出了一些应对策略，并结合案例项目，着重对防火疏散设计要点进行了归纳，以供参考。关键词：大型商业综合体；防火疏散；问题；设计要点中图分类号：X913.4 文献标识码：A 文章编号：2096-1227(2023)07-0081-03大型商业综合体中一旦发现火灾，及时进行防火疏散非常重要。而顺利完成防火疏散的前提是必须要做好消防分区、消防楼梯、消防通道等合理设计。因此有必要从设计层面出发，加强对大型商业综合体防火疏散问题的分析，积极探索有效的防火疏散设计方法策略，这对提升大型商业综合体防火疏散水平，保障人们的生命财产安全有着非常重要的意义。1 大型商业综合体概述当前，为了满足人们的多样化需求，大量商业建筑拔地而起。这些商业建筑不仅规模较大，功能与形式也比较丰富，显著提升了建筑整体综合经济效益，因此这些商业建筑也被称为商业综合体。在大型商业综合体中，综合了各种商业功能，比如办公、居住、购物、餐饮、休闲娱乐、商务会展等，成为城市鲜明的商业地标，为城市经济发展提供了强有力的支持。相较于常规的城市建筑，大型商业综合体还具有以下几点特征：一是人流密度较大，内部人员复杂，增加了管理难度。二是不同综合体建筑区域综合了不同业态，实际建筑空间利用率高。并且在不同时间段，不同业态活跃度有所差异。三是建筑内部功能的更新增加了火灾安全隐患。为了吸引更多人流，很多大型综合体在功能上不断进行创新，因此，商场内部结构更加复杂，实际防火难度不断增大，这为大型商业综合体防火疏散带来了重大挑战。2 大型商业综合体火灾特点大型商业综合体火灾特点表现为以下几点：一是大量毒害烟气产生，增加人员疏散难度。在大型商业综合体中，各种店铺采用的装饰材料不同，售卖的物品也有所差异，在燃烧时会产生各种有毒有害气体，比如环氧树脂燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳气体，尼龙材料燃烧会产生氨气、乙醛、氰化物气体，这些气体会给人体带来严重影响，甚至会直接导致人昏迷、中毒、窒息等，增加人员疏散难度。从气体流动情况来看，在大型商业综合体内，由于电梯井综合体内部温度较高，空气密度大、气压高，因此内部烟气会迅速沿着电梯井、通风管道向上运动，降低建筑耐火性，增加人员疏散难度。二是燃烧时会产生大量烟气辐射危害。在大型商业综合体内，店铺中存在很多易燃物。一方面，伴随着火灾燃烧，室内温度增加，即使没有明火，也能会导致易燃物爆燃。另一方面，随着烟气热辐射加剧，还会导致室内线路短路，引起严重的爆炸事故，难以保障人员疏散安全。三是人员疏散难度大。在大型商业综合体内人流量大、密度高、人员分布广，这进一步增加了人员疏散难度。大型的人员疏散很容易在人群中滋生恐慌心理，容易引起踩踏事故，增加人员疏散难度。应加强疏散通道设计，增加疏散通道的数量，及时进行人员分流，才能降低踩踏事故发生概率1。3 大型商业综合体防火疏散案例分析3.1 项目概况现有某大型综合体项目，集餐饮、住宿、办公、休闲娱乐于一体，总占地面积 14.32105m2。建筑面积为 51.2105m2。该大型建筑综合体项目分 2 期建成，目前一期建筑已经完成，建筑面积为 17.2105m2。二期建筑面积为 34105m2。在二期东侧区域，商业综合体的建筑面积为 17.8105m2。南侧与西侧则是 2 栋高层办公大楼，层高为 100 m，办公楼配置有裙房，层高为 36.1 m，层数为 6 层，属于商业综合体，集健身、零售、餐饮、培训教育于一体。现对该大型商业综合体防火疏散问题进行研究分析。8 2今日消防3.2 项目防火疏散问题及设计应对在本项目中，为了保障综合体内人员安全，并满足运营方的设计要求，围绕防火疏散问题，经历了多次施工设计，以下是对设计中面临的防火疏散问题的分析：一是在最初设计时，结合 2018 年最新修订的 GB 500162014（2018 年版）建筑设计防火规范（以下简称规范）中 7.1.1 条的规定，当建筑总长度在 220 m 以上或者沿着街道的长度在 150 m 以上时，应设计能够穿过建筑物的消防通道，如果实际条件不允许，应设计环形车道。在上述要求的指导下，初次设计时围绕建筑设计了一圈环形车道，从而满足商业街中部区域防火人员疏散要求。但从实践来看，依然面临以下问题：首先，建筑裙楼总高度为 36.1 m，远远超过了当地发布的消防技术规范难点问题操作技术指南（以下简称指南）规定的步行街地面至建筑顶部下檐净高24 m以内的要求。其次，如果为了满足指南要求，将 6 层裙楼中的 1 4 层设置为商业步行街，那么 5 6 层的防火疏散救援难度将会增加，难以满足实际消费安全需要。最后，规范中第 7.1.2 条明确规定，为便于灭火救援工作开展，建筑进深不宜超过 50 m。但该设计下建筑进深高达 120 m，显然不符合规范要求。针对上述问题，对原设计方案进行了如下改进：在建筑中设置了一条通道，通道净宽为 13 m，横穿整个建筑，成功将裙楼分为2 栋的独立建筑，可以满足中心区域疏散要求。但上述设计改进措施提交后，运营方认为并不妥当。因为设计的通道虽然便于消防车进入，但会严重削弱综合体建筑的空间感，影响商业活动正常开展。因此经过后续进一步沟通，最终决定在设计时取消上述穿越式消防通道设计方式，在建筑中心区域第 1 层设计了 2 层室外敞开空间，整体空间形式呈“凹”形。一方面能够满足防火疏散的要求，另一方面又能够确保综合体保持良好的空间感，便于后续商业活动顺利开展2。二是如何科学合理地界定室外安全区域。一般情况下，安全区域是指建筑平面投影之外的室外空间。但从当前的 规范相关规定来看，三面呈合围之势，且上有屋盖的高大空间区域并不在“安全区域”的范畴。因此上述设计提出的“凹”形空间设计方案在通过外部审核的过程中，再次遭到了消防专家质疑。面对这一质疑，经多方面讨论，最终对设计方案进行了如下调整：首先，针对第一层外墙，选择向东侧推进。针对中间楼梯间，可以采用避难走道的设计形式，使其满足疏散安全区域的要求。其次，针对原本 2 层凹形空间更改为 4 层。最后，在设计中确保第 1 层外侧墙体与地面的交点与 4 层底板梁下交点连接成一条直线，该直线能够与水平线夹角在 40以上。通过这一设计方式，解决了原本防火疏散安全区域设置不符合规范的问题，从而能够更好地满足防火疏散的要求。3.3 基于平面设计的防火疏散要点3.3.1 防火分区划分要点商业运营是大型商业综合体的主要功能，考虑到这一功能特性，在实际划分防火分区时，应提高对商业铺面对公共区域敞开性的关注。规范中针对防火卷帘设置具有明确要求。比如当防火分隔区域位置宽度在 30 m 以上时，要求防火卷帘的宽度范围应在 10 20 m 以内。在设计防火卷帘的长度时，可以结合商铺实际，合理调整防火分区界线，促使商铺分区界面得到充分释放，有效提升商业动线的流畅性。3.3.2 科学计算疏散宽度首先，需要结合实际情况确认疏散人数与疏散宽度。在确定疏散人数时，经常采用百人疏散指标。根据这一指标，可以确认具体的疏散宽度。这一疏散宽度也被称为每百人需要的疏散宽度。也可以结合人均使用建筑面积来确认疏散人数以及相应的疏散宽度。对大型商业综合体而言，本身内部构造较为复杂，功能较为多变。需要结合不同的业态，严格按照国家相关标准以及地方标准做好梳理。比如针对商业零售业态，应按照规范表 5.5.21-2 执行，合理确定百人疏散指标。又如针对餐饮业态，有两种不同的执行标准。一是国家标准规范，要求按照表 5.5.21-2 提出的百人疏散净宽距离进行设计，如果座位固定，也可以按照座位的1.1倍确定百人疏散指标。而地方标准 指南则规定，根据就餐面积每人 1.3 m2确定百人疏散指标。其中餐厅面积按照商业营业厅标准进行计算。在实际执行时，应按照地方标准进行执行，合理确定百人疏散指标3。其次，做好专用疏散楼梯的设计。在实际进行设计的过程中，针对一些特殊区域，必须设置专门的疏散楼梯。尤其是在大型消防综合体之中，存在很多这种特殊区域。比较常见的有电影院区域。该区域不仅需要设计独立的防火墙，直接与其他区域防火分隔开。还需要设计一部专用防火疏散楼梯，满足观影人员疏散需求。在疏散楼梯设计时，要求楼梯的净宽在 1.4 m以上，且能够直通建筑 1 层安全区域。如果电影院占地面积比较大，在 400 m2以上，还应再额外设计 1 部专用的疏散楼梯，该楼梯的作用是指导人们前往通往第 1 层安全区域的楼梯。上述 2 部楼梯属于专用楼梯，禁止为他所用。又如在健身区域的泳池也属于特殊区域。根据规范第 5.4.4 要求，该区域要设置专门的疏散楼梯，且禁止与其他业态区域楼梯混用。在这一过程中，针对专用楼梯的设计还应考虑到一些特殊人群要求。比如在本项目中的培训教育业态区域，培训群体包括一些儿童特殊群体，那么在疏散楼梯设计方面，一般应严格按照GB 503522019民用建筑设计统一标准要求，按照小学楼梯踏步最小高度与宽度完成疏散楼梯的设计。但从现实情况来看，儿童培训教育中心中的儿童通常由家长负责看护陪同，因此当出现消防安全事故后，这些儿童主要由家长协助疏散逃生。因此该区域的疏散楼梯设计最终采用了商场疏散楼梯的标准。最后，在设计时还应关注疏散的距离。科学合理地确定疏散距离，对后续防火分区边界确定有着重要的影响。在不同地方，实际执行标准也有一定的差异。在本项目中，不同液体的疏散距离，实际执行标准也各不相同。甚至一些个别业态，同时满足 2 套执行标准要求。因此如何选择执行标准，合理确定疏散距离非常重要。例如针对商业零售业态，疏散距离确定应执行规范第 5.5.17-4 条，营业大厅至疏散大门的距离应在 30 m 以内，疏散门距离安全出口位置不得超过 10 m。又如8 3建筑防火设计针对电影院，如果面积在 400 m2以内，国家标准规范与地方标准指南均适用，要求营业大厅与疏散门的直线距离不超过 20 m，要求大厅与走道的疏散距离不超过 50 m。如果面积在 400 m2以上，应执行地方标准指南，要求营业大厅与疏散门的直线距离不超过 15 m，要求大厅与走道的疏散距离不超过 20 m。在实际设计的过程中，还应注意直线距离与步行距离之间的差异。一般情况下，前者是指从大厅一直疏散至安全区域的直线距离，中间不存在建筑构件的隔挡，比如挡墙、挡柱等。后者是指在步行的过程中，不存在物品格挡，比如展柜、座位等，因此必须要保证整个行进路线的流畅性。3.3.3 疏散楼梯具体的设计要点首先，在防火分区边界位置处一般会存在疏散楼梯。针对上述二者共同问题，在设计时应提高关注。在规范中，要求疏散楼梯不能与相邻防火楼梯共用。但地方标准指南认为，现实中不存在 2 个分区同时发生重大火灾的可能性，因此针对 2 个防火分区边界处的疏散楼梯，可以共用。同时针对该防火分区的楼梯间面积，不计入任何 1 个防火分区，因此可以满足 2 个防火分区的楼梯疏散要求，且二者可以根据防火疏散楼梯设计疏散宽度。比如位于 2 个防火分区之间的疏散楼梯宽度为 3 m，那么 2 个防火分区的疏散宽度也可以都设计为 3 m。采用上述设计方式，更符合大型商业综合体防火疏散实际情况，实现空间的充分利用，体现防火疏散设计的人性化特征，提高防火疏散设计的经济合理性4。其次，针对剪刀楼梯设计时应注意，虽然合作类型的楼梯非常适合大型商业综合体防火疏散，但也应明确其设计约束条件，才能发挥出其更大的作用价值。比如剪刀楼梯的两段楼梯疏散宽度可以相互叠加，计入疏散宽度，但只能作为 1 个安全出口，又如剪刀楼梯的疏散宽度应在该防火分区疏散宽度的50%以内。最后，还应关注防烟楼梯间设计。在实际设计时，应重点关注固定窗设计内容，才能提升整体设计质量。在 GB 512512017建筑防烟排烟系统技术标准中，针对一些配置了机械加压送风装置的防烟楼梯间，要求在楼梯间的顶部区域设计 1个可破拆的固定窗，窗面积应在 1 m2以上。通过这种窗口设计可以进一步提升排烟的效率。为了满足这一设计要求，需要将该防烟楼梯间设计在靠外墙或者靠屋面的区域位置。但结合本项目实际情况来看，很难实现上述要求。因为本项目的商业综合体建设规模非常大，结构较为复杂，且第 1 层商业街需要直接对外经营，因此为满足经营需要，楼梯很难直接靠近外墙。如果选择将楼梯靠近屋面，将会造成严重的设计浪费。为解决这一问题，本次设计采用了 2 种构造形式。一是在建筑中配置天井，具体规格为 1 m1 m。该天井可以直通屋面，然后将其作为开启的外窗。二是选择设计排热通道，要求通道直接与室外连通，作为烟气排出出口。正常情况下，排热通道需要通过土建施工来完成，如果条件不允许，也可以采用风管排热通道替代。在本综合体项目中，共有 6 层建筑。其中通过 6 层的建筑的楼梯采用了上述第 1 种天井设计构造。通往中间层的楼梯采用了风管排热通道设计方式5。4 结语总而言之，大型商业综合体防火疏散设计是一项专业系统复杂的工作，在这一过程中，需要对大型商业综合体有深入了解，还应认识到大型商业综合体的火灾表现特征，对防火疏散将会带来哪些影响，并结合实际案例项目，加强对防火疏散问题的分析，提出一些有效的设计应对策略方法，提升商业综合体消防疏散设计质量水平，保证商业综合体消防安全。参考文献：1李冬.商业综合体“亚安全区”消防安全问题分析与疏散对策J.消防界(电子版),2022,8(20):139-141.2董宁宁.大型商业综合体防火及安全疏散策略研究J.今日消防,2022,7(6):73-75.3吴镭.大型商业综合体建筑火灾风险分析及优化设计J.中国人民警察大学学报,2022,38(6):60-63+73.4尹灵,李兵,陈牧野.商业综合体消防设计难点研究以“国惠中心项目”为例J.城市建筑,2022,19(10):156-158+171.5解倩.商业综合体建筑消防工作策略研究以天津市为例J.今日消防,2022,7(5):8-11.Study on fire evacuation of large commercial complexesLi Zheng（Beichen District Fire and Rescue Brigade of Tianjin,Tianjin 300400）Abstract:In order to ensure the fire safety of large commercial complexes and improve the level of fire evacuation,the fire evacuation problem of large commercial complexes should be analyzed.On the basis of introducing the characteristics and fire characteristics of large commercial complexes,com-bined with actual cases,the problems faced in fire evacuation design are an-alyzed,and some countermeasures are proposed.Combined with case proj-ects,the main points of fire evacuation design are summarized for reference.Key words:large commercial complex;fire evacuation;problem;design point