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浅谈大型商业建筑的防火性能设计

时间:2022-03-18 08:32:18 浏览次数:

[摘要]现行的建筑设计防火规范存在诸多不合理与不统一之处,禁锢了建筑师的创新思维,不利于新技术、新工艺、新设备、新材料的推广应用,要解决这些问题,应尽快推行建筑防火性能化设计。本文通过一个典型的大型商场在消防设计中遇到的问题来讨论商场的安全疏散设计以及建筑性能化设计的必要性。

[关键词]大型商场 安全疏散 集散区 建筑性能化

一、前言

近年来,随着市场经济的快速发展,各地相继建成了不少大型商业建筑,这些大型商业建筑不仅功能齐全丰富,而且形式多样;有的集购物、休闲、餐饮、文化、艺术等消费功能于一体;有的是经营品种相对单一,但体量较大的专业市场,这些商业建筑的出现极大地发展了传统商业的功能和形式,丰富和满足了人们日常消费与生活的多样化需求。与此同时,这类建筑建筑面积较大,人员密集,建筑分隔和商品布置复杂,装修和商品可燃物多,发生火灾时蔓延迅速,给人员疏散和消防扑救带来很大的困难。因此,此类建筑的安全疏散设计及日常管理十分重要。本文以一个典型的大型商场在消防设计中遇到的问题来讨论商场的安全疏散设计以及建筑性能化设计的必要性。

二、大型商业建筑消防设计中面临的问题

在对商场进行安全疏散设计时,首先要对其进行防火分区的划分,严格按照现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》执行,每个分区的面积应小于或等于4000㎡,每个分区不少于两个安全出口,在首层应有直接对外的出口。然而随着经济的发展,商业建筑的不断扩大,势必每层都将划分多个防火分区。本文所涉及的大型商场总建筑面积就达90000㎡,共六层,每层达15000㎡,每层需划分4个防火分区,如无中庭还比较容易解决人员疏散问题,而本商场还含有中庭,那么中庭部分就必须划分为一个单独的防火分区,其直接对外的安全出口就无法实现。因此,在征求了当地消防部门的意见后,利用耐火极限不低于3h的防火卷帘围出安全通道直通室外,而《高层民用建筑设计防火规范》中又明确规定高层建筑内的营业厅内任何一点至最近的疏散出口的直线距离不宜超过30m,对于此类建筑跨度势必很大,因此无法满足此条规定。

近年来,某些地方出台了一些地方性的法规,规定室内装修设计符合规定时,商场首层的每个防火分区的建筑面积可以达到10000㎡;地上二层及二层以上每个防火分区建筑面积可以达到5000㎡。这样势必可以解决一些大跨度商场的疏散问题,然而这些都是某些地方上采取的措施,而国家并没有此类规范,这样势必给没有此类规范地方的建筑设计带来一定局限性。

1.如何实施人员疏散

商业营业厅内的人流疏散一般情况是从营业厅内的营业区域到次通道,再到主通道到安全出口,在安全出口前容易形成瓶颈,影响快速疏散,为了缓解安全出口前的拥挤现象,应尽量说服业主牺牲一部分营业面积设置集散区,在集散区范围内不得设置任何有碍疏散的设施以利于人员快速安全地疏散。

对于前面所述的设计是否合理,我们认为还应该在当地消防部门的组织下针对此类商场进行建筑防火性的强化设计。根据该类商场的总体建筑特点和人员分布,充分考虑商场内柜架或是商铺式经营对疏通通道影响的不利因素,结合防排烟方案和措施以及火灾模拟研究结果,计算在最不利情况下,各防火分区人员疏散所需要时间和建筑物所能提供的疏散时间以及对应的疏散通道宽度和距离,为人员疏散提供最佳的参考方案。

2.如何有效设置商业空间

商业运营时,不同业态的商家要求不同规模的营业面积和交易展示界面,往往与防火规范规定的水平分区面积不相符。如果按防火规范的要求分隔大空间商场,往往影响商业业态的布局,制约商业的运作。在安全出口宽度计算时,按照现行规范计算的结果通常高于建设和设计单位的心理承受能力和经验值,为了满足计算结果需要,各单位对《商店建筑设计规范》的营业厅面积算法的理解不同,常采取扣除自动扶梯等辅助建筑面积和选用营业厅比例下限等做法。另外,传统的人员安全疏散模式都是通过疏散楼梯这一垂直疏散方式进行的,按“建规”计算得出的商业建筑疏散总宽度对于大型商业建筑而言是一个庞大的数字,满足规范即意味着空间中密布楼梯间,将大大减少商业空间,采购流线也无法组织流畅。

三、建筑防火性能设计的创新构想

建筑防火性能设计是一种新型的防火系统设计思路,是建立在更加理性条件上的一种新的设计方法。它不是根据确定的、一成不变的模式进行设计,而是运用消防安全工程学的原理和方法,首先制定整个防火系统应该达到的性能目标,并针对各类建筑物的实际状态,应用所有可能的方法对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量地预测与评估,以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。性能设计是一个非常复杂的体系,它的实现需要各种社会环境和技术条件的支撑。一个成功的性能化设计不仅可以更符合建筑物本身的要求,而且在同样符合安全的要求下,可以为业主节省不必要的消防设备费用,同时是消除一些火灾隐患的一种行之有效的方法。

1.性能化设计的发展历程

建筑防火性能化设计是建筑设计方法发展的必然趋势。以火灾性能为基础的性能化设计方法已成为世界各国建筑界与消防界的共识,目前,已有不少国家实行了防火性能化设计规范。如澳大利亚于1996年颁布了性能化建筑防火设计规范《Building Code of Australia》(BCA-96),该规范于1997年7月1日起在该国各洲推行。美国于2001年发布了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。目前,英国、法国、日本、加拿大、新西兰、瑞典、荷兰、西班牙、国际标准组织(ISO)、国际建筑研究与文献研究委员会(CIB)等多个国家和国际组织采用了性能化规范或性能化设计方法。我国也于1996年开始了相关研究,但发展较慢,目前已远远落后于部分发达国家了。

2.合理制定有效的性能化设计方案

(1)明确防火安全目标。防火安全目标是安全系统最终应达到的总体效果,安全目标中还包括两个较为具体的项目“性能目标和性能标准”。性能目标是消防系统必须满足的建筑物在防火、灭火等方面的具体要求。性能标准更加量化,它是指单个消防设备或整个系统的有关技术指标,性能标准所提供的临界值可以在设计方案中作为计算数据使用。

(2)建筑物内部的可燃物、人员等的具体特征,并确定设计指标。

(3)建立火灾场景模型。该过程涉及到防火设计中一些十分关键的问题,如点火源性状、起火点位置、可燃物种类、火灾荷载、建筑布局等,该过程同时应该给出火灾试验及计算过程需要的技术条件。

(4)选择分析计算方法。

(5)制定设计方案并进行评估。

(6)对设计方案进行审核,并最终确定设计方案。

四、结论

我国目前已具备深人开展使用区域模拟计算方法进行设计计算的研究基础,但只有建立一个行之有效的评估体系才能保证性能设计的安全性,并给人们一个比较完整的系统安全概念,因此这也是一项非常重要的基础性工作。本文中我们所构想的建筑防火性能设计方案是我们在建筑设计实践中所进行的一个有益尝试,今后我们还有许多实践性的工作要做。同时我们相信有一个好的开端,打实基础,就一定会开创出“建筑防火性能设计”的全新时代。

参考文献

[1]胡隆华.澳大利亚性能化防火规范的结构特点浅析及启发[J].消防科学与技术,2002(5).

[2]刘增青.试论发展建筑防火性能化设计和需要注意的几个相关问题[A].首届亚太消防论坛论文集[C].北京:中国公共安全出版社,2002.

[3]霍然,袁宏永.性能化建筑防火分析与设计[M].合肥:安徽科学技术出版社,2005.

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