摘要：基于我国现代城市的发展，建成或是在建大量的大型商业建筑，其功能复杂、造型独特，相应的也对防火设计提出了更高的要求。本文首先分析了大型商业建筑火灾危险性，其后提出大型商业建筑应采用防火性能化设计方法，具体论述了其设计步骤与要点，最后围绕某商业综合体展开具体分析，以期与同行交流。
关键词：火灾;商业建筑;防火设计;性能化设计
大型商业建筑已经成为现代城市必不可少的配置，其往往体量巨大、结构复杂、人员密集、可燃物多，存在较大的火灾危险性，加强防火设计十分关键。基于大型商业建筑自身特点，性能化防火设计方法被提出，其通过对火灾危险性的定性、定量分析，合理制定相应的设计方案，可有效提高防火设计灵活性、可靠性，切实保证建筑物的运营安全。
一、大型商业建筑火灾危险性
随着我国社会经济的发展、城市化进程的加快，大量的大型商业建筑涌现出来，其不再是单纯的提供购物平台，而是逐渐朝着多功能化、综合性的方向发展，成为居民重要的休闲娱乐场所。
这些大型商业建筑在正常经营时集中了大量人群、具有较大的火灾荷载、并且所处地段往往位于城市商业中心等繁华区域，一旦发生火灾时，将引起大量人员伤亡、财产损失，社会影响恶劣，如：“3.28”长春天元商厦火灾事故、“1.17”武汉市汉正街侨康综合商场火灾事故、“6.30” 天津蓟县县城莱德商厦火灾事故均出现了人员伤亡，十分令人痛惜。
二、 大型商业建筑的防火性能化设计方法分析
（一）防火性能化设计原理
根据上述分析可知，现代城市大型商业建筑与传统商业建筑相比，在体型大小、空间高度、使用功能、装修标准等方面都朝着大型化、现代化、非标准化的方向发展，不可能为了满足防火规范而忽视客观需求。随着消防工程技术和计算机技术的迅速发展，一种更加科学、更加经济、更加合理、更有利于发挥设计者的创造性的性能化防火设计方法应运而生，这也是本文主要的研究对象。
（二）防火性能化设计要点
1、设计步骤
大型商业建筑的防火性能化设计步骤如下图1所示。
2、设计要点
定性分析：
通过定性分析，制定大型商业建筑整体防火策略：（1）根据建筑实际特点，对防火设计安全目标、水平进行定性分析;（2）根据设计图纸，分析不同场所、业态火灾危险性，为性能化设计奠定基础;（3）根据建筑结构特点、使用功能，划定防火、防烟分区;（4）合理选择灭火系统;（5）合理确定疏散路径、出口;（6）合理选择探测报警系统、人员疏散指示系统，保证疏散效率。
定量分析：
通过定量分析，验证防火设计效果：（1）定量分析人员生命安全判定标准，如：烟气能见度、毒性等等;（2）遵循“可信最不利”原则设计火灾场景;（3）通过火灾模拟软件预测火灾规模、烟气流动与蔓延情况，验证烟气控制系统的合理性与可提供的安全疏散时间等;（4）对目标建筑内人员组成、外部环境等进行分析，确定火灾报警时间;建立疏散模型，确定安全疏散时间，以此判断现有防火设计是否合理;（5）若现有防火设计不满足定量判定标准，需要重新制定防火方案，再次进行定量验证，直至验证通过。
三、实例探析
（一）工程概况
本文仅以某商业综合体为例，对大型商业建筑的防火设计展开实证分析。此建筑物属于多功能休闲娱乐场所，现以裙楼商场为研究对象，其包括地上4层（层高4.5m）、地下2层（地下6m），商场建筑面积共计7.4万m2，每层划分4个防火分区，商场内店铺种类众多、分布不均，防火设计难度大、要求高。本文以最不利部位——一层防火分区1（简称1区）展开分析，此防火分区面积3900m2。
（二）建筑防火设计难点
本项目防火设计难点在于安全疏散方面，如：1区设计疏散宽度15m，但根据规范计算要求其宽度超过16.58m，对此为保证建筑防火安全，决定采取以下防火设计方案，并开展性能化防火设计分析评估：（1）裙房商业部分、塔楼办公部分别采用耐火极限≥2h不燃烧体楼板与耐火极限≥2h、高度≥2h不燃烧体裙墙分隔;（2）建筑立面消防扑救面，要求长度超过周边长度1/3，方便火灾扑救;（3）严选建筑装修材料，顶棚、墙面选择A 级不燃材料，其他部位材料至少为B1级;（4）安全出口前端设25m2以上的人员疏散集散区;（5）建筑内部设自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统、机械排烟系统，防烟楼梯、前室设机械正压送风系统;（6）建筑内部电气线路选择矿物绝缘电缆;（7）疏散集散区、防烟楼梯、前室、安全疏散通道、封闭防火隔离区、主通道地面照度≥10.0lx，商業营业厅通道≥5.0lx，应急照明时间≥90min。
（三）建筑性能化防火设计
1、性能评估
本文围绕1区展开分析，设商场温度20℃，压力为1个大气压，不考虑风速，所有商店门均处于打开状态，假设火灾发生且自动报警后，防火卷帘放下、各层电梯停止工作，1区共计设防烟分区、排烟口各11个、疏散出口共计7个。
2、火源设计
根据火灾荷载实测情况可知，一楼火灾荷载、人流量最大，发生火灾的危险性也是最大的，结合起火可能性分析确定两个起火点，即：1、2号店铺。
3、火灾场景设计
1区共计11个防烟分区，设置2个火灾场景：
（1）1号店铺（5×5m）：设有喷淋系统，排烟口10、11开启，火源热释放速率1.05MW、火源设计热释放率5MW;（2）2 号店铺（11×3m）：设有喷淋系统，排烟口3、4开启，火源热释放速率1.49MW、火源设计热释放率5MW。
（四）火灾评估分析
1、烟气运动分析
本商场采用PyroSim构建商场火灾模型、FDS模拟商场火灾蔓延情况。根据模拟计算得到，火灾场景1、2各测点温度达60℃的时间超过1100s，能见度达到10m的最快时间分别为768s、726s，由此得可用安全疏散时间ASET为768s、726s。
2、人员疏散分析
本商场采用智能感烟探测器，据计算分析火灾场景1、2起火报警时间为40.6s、 34.2s，同时考虑商业建筑人员多、环境嘈杂，人员响应时间取值60s，使用Pathfinder计算人员疏散运动时间，可得1区人员疏散时间共计601s，火灾场景1、2必需疏散时间RSET为 701.6s、695.2s。
3、结果分析
对比ASET、RSET可得火灾场景1、2均是安全的，在商场消防设施正常工作的情况下，一层安全疏散出口设为 15m可确保人员安全疏散。
四、 结语：
综上所述，基于现代大型商业建筑功能多样、型式复杂的特点，性能化防火设计方法得到了越加广泛的应用。在实践中，应明确性能化防火设计范围、目标，做好相关不利火灾场景模拟与分析，明确所需排烟措施、排烟量、人员安全疏散时间等，由此提出可靠建议，切实保障相关人员的生命安全。
参考文献：
[1]李英辉，张倩，李永刚.某大型商业建筑火灾危险性评估[J].中国安全生产科学技术，2009，5（2）：117-120.
作者简介：刘志勇，1974年，男，湖南长沙，工程师，本科，研究方向：建筑专业审图。