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高層大型商業(yè)建筑防火與安全疏散設(shè)計(jì)

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高層大型商業(yè)建筑防火與安全疏散設(shè)計(jì)

摘要:本文首先論述了大型商業(yè)建筑火災(zāi)特點(diǎn),并結(jié)合中海海潤寧豐濱江項(xiàng)目實(shí)例,從防火分區(qū)設(shè)計(jì)、消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面重點(diǎn)對大型商業(yè)建筑防火與安全疏散設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要分析,最后提出了建筑防火設(shè)計(jì)和安全疏散設(shè)計(jì)方法,可供類似工程設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞:商業(yè)建筑;防火設(shè)計(jì);分區(qū);安全疏散

1項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目總用地面積為60716.00m2,總建筑面積為237464.98m2,其中計(jì)容建筑面積126610.64m2,不計(jì)容建筑面積110854.34m2,人防建筑面積17911.00m2。本項(xiàng)目地上共有14幢建筑,其中包含2幢3層多層商業(yè)樓,1幢4層高層商業(yè)樓,4幢22層高層住宅樓,3幢21層高層住宅樓,1幢1層公變配電房,1幢1層專變配電房,2幢門衛(wèi);本項(xiàng)目地下共有1幢建筑,為全埋式地下2層汽車庫和商業(yè)。

2大型商業(yè)建筑的火災(zāi)特點(diǎn)

2.1火煙蔓延迅速,影響范圍大

在大型商業(yè)綜合體中,商家為了更好的展示商品,在自己的門面中多采用立體布局,商品主要擺放和懸掛在墻壁和貨架上,這些服裝、絲綢、塑料和紙制品多為可燃物。這種立體的布局方式造成通風(fēng)性良好,一旦失火,火借風(fēng)勢,燃燒會(huì)愈發(fā)劇烈,火災(zāi)會(huì)蔓延和擴(kuò)展的更快,危險(xiǎn)性非常之高。大型商業(yè)綜合體一般都配備自動(dòng)扶梯,自動(dòng)扶梯采取一通到頂?shù)脑O(shè)計(jì),這些空間是極易發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域,雖然有防火措施,但與其它部位相比,失火概率仍然居高不下,一旦發(fā)生火災(zāi),這里就是火源和有害氣體最佳擴(kuò)散途徑,勢必加速火勢的蔓延。

2.2疏散條件不利,人員疏散困難

大型商業(yè)建筑綜合體在發(fā)生火災(zāi)時(shí),火災(zāi)所產(chǎn)生的煙氣會(huì)迅速蔓延,所影響的范圍也比較大,造成建筑內(nèi)部的能見度比較低,導(dǎo)致人員的疏散路線受阻,加大疏散行動(dòng)的難度。而火災(zāi)燃燒中所產(chǎn)生的煙氣含有很多有毒氣體,這些有毒氣體對人員的生命安全所造成的威脅是非常大的,且在建筑內(nèi)會(huì)不受控制的蔓延,縮短人員在建筑內(nèi)的可用疏散時(shí)間,增強(qiáng)了疏散的難度。同時(shí),大型商業(yè)建筑中的疏散樓梯在首層往往不能直通室外,這種情況的存在就導(dǎo)致商場難以為人員疏散提供安全通道,此時(shí),再加上火災(zāi)發(fā)生時(shí)人們的恐慌、亂跑等現(xiàn)象的存在,都進(jìn)一步的擴(kuò)大著安全疏散行動(dòng)順利開展的難度。

2.3火場條件復(fù)雜,火災(zāi)救援困難

大型商場面積大、樓層多、空間封閉,一旦各種易燃品發(fā)生火災(zāi),火情蔓延的速度是非??斓?,這就增加了滅火的難度。而且大型商業(yè)建筑的消防設(shè)備多為自動(dòng)噴淋系統(tǒng),噴出的水量有限。

3高層住宅及商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)及安全疏散設(shè)計(jì)

3.1防火分區(qū)設(shè)計(jì)

3.1.1高層住宅

①住宅地下防火分區(qū):住宅地下一層自行車庫(無電動(dòng)車)均小于1000m2,設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);每個(gè)防火分區(qū)設(shè)有兩個(gè)安全出口,利用直通一層的防煙樓梯間。住宅地上每層為一個(gè)防火分區(qū),每個(gè)防火分區(qū)設(shè)有兩個(gè)安全出口。②安全疏散和安全出口:高層住宅部分為建筑高度大于54m的一類高層住宅建筑,每個(gè)單元設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的防煙樓梯間(剪刀梯),疏散樓梯均通至屋面。高層住宅任一戶門至樓梯間安全出口的距離不超過20m,設(shè)剪刀梯的高層住宅任一戶門至樓梯間安全出口的距離不超過10m;一層及一層以上各層均設(shè)兩個(gè)安全出口。住宅部分疏散樓梯梯段凈寬不小于1.10m,樓梯平臺(tái)凈寬不小于1.20m,踏步寬度不小于0.26m,踏步高度不大于0.175m。高層住宅部分戶門開在合用前室內(nèi),戶門不超過三樘,戶門采用乙級防火門。物業(yè)經(jīng)營用房和物業(yè)管理用房設(shè)在一層,每個(gè)分隔單元的建筑面積均不超過300m2,同時(shí)每個(gè)分隔單元每層建筑面積也不超過200m2,故每個(gè)分隔單元一層設(shè)一個(gè)直通室外的安全出口,一層室內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)至安全出口的疏散距離不超過20m。分隔單元之間互不連通,隔墻為耐火極限不小于2h的防火隔墻。每棟住宅單體南側(cè)(或北側(cè))均設(shè)置消防登高場地,高層住宅高度>50m,登高場地長度要≥20m,寬度≥10m。且單體與消防登高場地相對應(yīng)的范圍內(nèi),應(yīng)設(shè)置直通室外的樓梯或者直通樓梯間的入口.辦公人員密度:根據(jù)《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ67-2006第4.2.3條8款,普通辦公室的疏散人數(shù)按使用面積4m2/人計(jì)算。辦公場所的疏散人數(shù)按建筑面積9.3m2/人計(jì)算。疏散寬度指標(biāo)根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014表5.5.21-1[1],疏散人數(shù)每100人不小于1.00m計(jì)算疏散寬度的要求。由此計(jì)算每個(gè)分隔單元的疏散人數(shù)均小于100人,設(shè)計(jì)疏散門寬度1.50m滿足規(guī)范要求。

3.1.2地下車庫

①汽車疏散出口:住宅地下車庫共設(shè)兩個(gè)汽車疏散出口,d1和f1地塊的二個(gè)坡道均為7m寬的直線型雙車道汽車疏散坡道,一個(gè)汽車坡道位于d1地塊基地南側(cè),另一個(gè)位于f1地塊基地南側(cè)。商業(yè)地下車庫共設(shè)五個(gè)汽車疏散出口,d1地塊29號樓南側(cè)設(shè)一個(gè)8m寬直線型超市貨車雙車道汽車疏散坡道,一個(gè)普通7m寬的直線型雙車道汽車疏散坡道;f1地塊30號樓南側(cè)設(shè)一個(gè)7m寬的直線型雙車道汽車疏散坡道,h1地塊31號樓南側(cè)及東側(cè)各設(shè)一個(gè)7m寬的直線型雙車道汽車疏散坡道。②防火分區(qū)及安全出口:本子項(xiàng)住宅地下車庫共設(shè)十個(gè)防火分區(qū),第一至第五、第九和第十防火分區(qū)為普通汽車庫,每個(gè)防火分區(qū)面積不超過4000m2。第六至第八防火分區(qū)為非機(jī)動(dòng)車庫,其防火分區(qū)面積不超過1000m2。商業(yè)地下車庫共設(shè)五個(gè)防火分區(qū),每個(gè)防火分區(qū)面積不超過4000m2。地下車庫每個(gè)防火分區(qū)設(shè)有不少于2個(gè)人員安全出口,商業(yè)和住宅地下室相連通的地下車庫,人員疏散可借用商業(yè)和住宅部分的疏散樓梯。該疏散樓梯地下一層至一層為防煙樓梯間或封閉樓梯間,地下二層至地下一層為防煙樓梯間,樓梯梯段凈寬不小于1.10m,樓梯平臺(tái)凈寬不小于1.20m;樓梯踏步寬度不小于0.26m,踏步高度不大于0.175m。地下車庫室內(nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的疏散距離不大于60m。

3.1.3多層商業(yè)(地下和地上)

商店建筑規(guī)模和耐火等級:29號樓和30號樓地下和地上總建筑面積大于20000m2,屬大型商業(yè),地下耐火等級一級,地上耐火等級為二級。防火分區(qū)及安全出口:多層商業(yè)采用垂直方式劃分防火分區(qū),根據(jù)寧波當(dāng)?shù)叵啦块T要求,商業(yè)中庭須獨(dú)立劃分防火分區(qū),不能含在其他商鋪防火分區(qū)內(nèi),同時(shí)為了營造更好的室內(nèi)空間,經(jīng)當(dāng)?shù)叵啦块T同意,中庭的防火分區(qū)未采用一般的防火卷簾形式,而是采用防火玻璃+水幕的形式,從而可以解決中庭四周設(shè)柱對室內(nèi)空間造成影響的問題。商業(yè)地下一層部分共設(shè)十二個(gè)防火分區(qū),B1-11和B1-16防火分區(qū)為設(shè)備用房,每個(gè)防火分區(qū)面積不超過1000m2;B1-17和B1-18防火分區(qū)為地下一層夾層自行車庫(無電動(dòng)車),防火分區(qū)面積不超過1000m2;其余防火分區(qū)均為商業(yè)及餐飲,防火分區(qū)面積不超過2000m2。每個(gè)防火分區(qū)設(shè)有不少于2個(gè)人員安全出口[1]。該疏散樓梯地下一層至一層為防煙樓梯間,樓梯梯段凈寬不小于1.40m,樓梯平臺(tái)凈寬不小于1.40m;樓梯踏步寬度不小于0.28m,踏步高度不大于0.160m。商業(yè)及餐飲室內(nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線疏散距離不大于37.5m。商業(yè)地上部分與地下連通的中庭,獨(dú)立劃分防火分區(qū),每個(gè)防火分區(qū)面積不超2000m2,非與地下連通的中庭按垂直劃分防火分區(qū),防火分區(qū)面積不超5000m2,每個(gè)防火分區(qū)設(shè)有不少于2個(gè)人員安全出口,滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014規(guī)范的疏散寬度要求[1]。地上部分為封閉樓梯間,一層直接對外的商業(yè)及餐飲室內(nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線疏散距離不大于27.5m,二層及以上商業(yè)及餐飲室內(nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線疏散距離不大于37.5m,行走距離不大于45m。防火分區(qū)內(nèi)設(shè)有甲級防火門的水泵房、消防風(fēng)機(jī)房、廁所、盥洗間、消防水池;防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室及其合用前室、設(shè)置有防火門的封閉樓梯間;敞開連廊、陽臺(tái)等場所不計(jì)入防火分區(qū)面積。地下商業(yè)埋深大于10m,應(yīng)設(shè)消防電梯,消防電梯應(yīng)設(shè)置在不同的防火分區(qū)內(nèi),且每個(gè)防火分區(qū)不應(yīng)少于1臺(tái)。

3.1.4高層商業(yè)(地上和地下)

商店建筑規(guī)模和耐火等級:31號樓地下和地上總建筑面積大于20000m2,屬大型商業(yè),地下耐火等級一級,地上耐火等級為一級。防火分區(qū)及安全出口:高層商業(yè)采用水平方式劃分防火分區(qū),與多層商業(yè)中庭防火分區(qū)劃分要求一致,商業(yè)中庭須獨(dú)立劃分防火分區(qū),不能含在其他商鋪防火分區(qū)內(nèi),中庭的防火分區(qū)采用防火玻璃+水幕的形式劃分防火分區(qū)。商業(yè)地下一層部分共設(shè)十二個(gè)防火分區(qū),B1-1和B1-20防火分區(qū)為設(shè)備用房,每個(gè)防火分區(qū)面積不超過1000m2;B1-19防火分區(qū)為地下一層夾層自行車庫(無電動(dòng)車),防火分區(qū)面積不超過1000m2;B1-6和B1-7防火分區(qū)為地下一層機(jī)動(dòng)車庫,防火分區(qū)面積不超過4000m2;其余防火分區(qū)均為商業(yè)及餐飲,防火分區(qū)面積不超過2000m2。每個(gè)防火分區(qū)設(shè)有不少于2個(gè)人員安全出口。該疏散樓梯地下一層至一層為防煙樓梯間,樓梯梯段凈寬不小于1.40m,樓梯平臺(tái)凈寬不小于1.40m;樓梯踏步寬度不小于0.28m,踏步高度不大于0.160m。商業(yè)及餐飲室內(nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線疏散距離不大于37.5m。商業(yè)地上部分與地下連通的中庭,獨(dú)立劃分防火分區(qū),每個(gè)防火分區(qū)面積不超2000m2,非與地下連通的中庭按垂直劃分防火分區(qū),防火分區(qū)面積不超4000m2;影院防火分區(qū)面積不超3000m2,除影院外其余防火分區(qū)面積不超4000m2,每個(gè)防火分區(qū)設(shè)有不少于2個(gè)人員安全出口,滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014規(guī)范的疏散寬度要求[1]。地上部分為防煙樓梯間,一層直接對外的商業(yè)及餐飲室內(nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線疏散距離不大于25m,二層及以上商業(yè)及餐飲室內(nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線疏散距離不大于37.5m,行走距離不大于45m。影院觀眾廳內(nèi)任一點(diǎn)至房間直通疏散走道的疏散門的直線距離,不大于20×1.25=25m。房間疏散門至最近的安全出口的直線距離,位于兩個(gè)安出口的疏散門不大于40×1.25=50m,位于袋形走道兩側(cè)或盡端的疏散門不大于20×1.25=25m,電影院中一個(gè)廳、室的疏散門不少于2個(gè)。防火分區(qū)內(nèi)設(shè)有甲級防火門的水泵房、消防風(fēng)機(jī)房、廁所、盥洗間、消防水池;防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室及其合用前室、設(shè)置有防火門的封閉樓梯間;敞開連廊、陽臺(tái)等場所不計(jì)入防火分區(qū)面積。地下商業(yè)埋深大于10m,應(yīng)設(shè)消防電梯,消防電梯應(yīng)設(shè)置在不同的防火分區(qū)內(nèi),同一層內(nèi)設(shè)有多個(gè)防火分區(qū),多個(gè)防火分區(qū)可以合用消防電梯,但應(yīng)滿足合用時(shí)該區(qū)域的消防電梯數(shù)量不少于2臺(tái)。建筑沿影院一側(cè)(局部超過24m部分)布置消防登高場地,消防登高場地的長度至少沿建筑的一個(gè)長邊或周邊長度的1/4且不小于一個(gè)長邊長度的底邊連續(xù)布置消防登高場地。場地與消防車道連通,場地靠建筑外墻一側(cè)的邊緣距離建筑外墻不小于5m,且不大于10m,場地的坡度不大于3%。

3.2消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.2.1住宅區(qū)與商業(yè)區(qū)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

高層住宅、商業(yè)區(qū)、地下車庫設(shè)置,為臨時(shí)高壓系統(tǒng);用水量為20L/s與40L/s,由消火栓泵加壓供給,高層住宅水源為消防水池252m3、商業(yè)區(qū)水源為消防水池856.8m3存儲(chǔ)水;住宅區(qū)室內(nèi)消火栓泵參數(shù)Q=20L/S,H=130m,P=55kW*2臺(tái),1用1備;商業(yè)區(qū)室內(nèi)消火栓泵參數(shù)Q=40L/S,H=80m,P=75kW*2臺(tái),室內(nèi)消火栓系統(tǒng)不分區(qū);消火栓口動(dòng)壓>0.50MPa采用減壓穩(wěn)壓消火栓,-1F~18F設(shè)置減壓穩(wěn)壓消火栓,減壓穩(wěn)壓消火栓后壓力控制在0.35MPa。消火栓箱內(nèi)設(shè)消防報(bào)警按鈕,配口徑為65mm的消火栓,長度為25m的直徑65mm的襯膠水帶一條,噴嘴口直徑覫19mm的消防水槍一只,30m長DN25的襯膠軟管卷盤1支,卷盤嘴口徑6mm。

3.2.2建筑防排煙設(shè)計(jì)

①商業(yè)部分。無自然排煙條件樓梯間、前室或合用前室分別設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。長度大于20m的內(nèi)走道設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng),中庭周圍的回廊設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng),與中庭之間用擋煙垂壁隔開單獨(dú)設(shè)置防煙分區(qū),走道或回廊的排煙量按60m3/m2*h計(jì)算,且不小于13000m3/h。地下室內(nèi)走道長度大于20m時(shí),設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng),補(bǔ)風(fēng)采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng),補(bǔ)風(fēng)量不小于排煙量的50%。面積大于50m2的內(nèi)區(qū)商鋪、面積大于100m2有外窗的商鋪設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。商鋪的空間凈高小于6m,排煙量按60m3/m2•h計(jì)算,并不小于15000m3/h,系統(tǒng)排煙量按同一防火分區(qū)中任意兩個(gè)相鄰防煙分區(qū)的排煙量之和的最大值計(jì)算,且排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量不應(yīng)小于該系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量的1.2倍。每個(gè)防煙分區(qū)面積小于500m2。風(fēng)機(jī)置于屋頂機(jī)房內(nèi)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)手動(dòng)或電動(dòng)開啟著火區(qū)之排煙口(閥),啟動(dòng)排煙系統(tǒng)進(jìn)行排煙。建筑面積大于500m2的房間設(shè)置補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),靠外墻有外窗的房間自然補(bǔ)風(fēng),內(nèi)區(qū)封閉房間設(shè)機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。電影院的各影廳和籃球場設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械排煙系統(tǒng),其空間凈高均大于6m,各影廳和籃球場設(shè)機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),補(bǔ)風(fēng)風(fēng)量按不小于排煙量的50%計(jì)算,單獨(dú)設(shè)補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)。設(shè)備置于屋頂機(jī)房內(nèi)。商業(yè)部分非頂層區(qū)域(中庭除外)每層靠外墻設(shè)置排煙固定窗,單個(gè)固定窗的面積不應(yīng)小于1m2,且間距不宜大于20m,其下沿距室內(nèi)地面的高度不宜小于層高的1/2。供消防救援人員進(jìn)入的窗口面積不計(jì)入固定窗面積,但可組合布置。頂層區(qū)域的固定窗設(shè)置原則與其他層一致,但總面積不應(yīng)小于樓地面面積的2%,中庭區(qū)域的固定窗總面積不應(yīng)低于中庭樓地面面積的5%。②住宅部分。地上面積超過100m2的房間采用自然排煙方式,房間內(nèi)設(shè)有可開啟外窗且面積不小于房間面積2%,房間內(nèi)任一點(diǎn)至排煙窗的距離不超過30m。高層住宅地下非機(jī)動(dòng)車庫設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng),排風(fēng)量按照60m3/(h•m2)換氣次數(shù)計(jì)算。補(bǔ)風(fēng)利用自行車坡道進(jìn)行自然補(bǔ)風(fēng)。地下儲(chǔ)藏室設(shè)置自然排煙,當(dāng)不滿足開窗自然排煙條件時(shí)這機(jī)械排煙系統(tǒng)。地下長度大于20m的走道設(shè)置機(jī)械排煙。地下汽車庫設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)。排煙量按照6次/h換氣次數(shù)。有直通室外的汽車庫出入口的防火分區(qū),利用汽車庫出入口自然補(bǔ)風(fēng)(汽車坡道無防火卷簾)。無汽車庫出入口之防火分區(qū)設(shè)機(jī)械補(bǔ)風(fēng),補(bǔ)風(fēng)量不小于排風(fēng)量的50%。

3.3安全疏散設(shè)計(jì)

3.3.1商業(yè)疏散寬度與距離

由于大型購物中心面寬較大、進(jìn)深較長,導(dǎo)致了疏散距離會(huì)過長。大空間公建內(nèi)部疏散距離需要滿足室內(nèi)任一點(diǎn)到最近疏散門或安全出口的直線距離不應(yīng)大于30m,且行走距離不應(yīng)大于45m,當(dāng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí),其直線距離可增加25%,行走距離不應(yīng)增加[5]。當(dāng)該疏散門不能直通室外地面或疏散樓梯間時(shí),應(yīng)采用長度不大于10m的疏散走道通至最近的安全出口,其他直通疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的最大距離:當(dāng)房間位于兩個(gè)安全出口之間的疏散門為40m,當(dāng)房間位于袋形走道兩側(cè)或盡端的疏散門,則為20m,若場所設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí),則安全疏散距離可增加25%。商業(yè)建筑內(nèi)的安全出口全部直通室外有困難的防火分區(qū),可利用通向相鄰防火分區(qū)的甲級防火門作為安全出口,但該防火分區(qū)通向相鄰防火分區(qū)的疏散凈寬度不應(yīng)大于規(guī)定計(jì)算所需疏散總凈寬的30%,建筑各層直通室外的安全出口總凈寬不應(yīng)小于規(guī)定計(jì)算所需疏散總凈寬。

3.3.2消防電梯

高層商業(yè)地上及地下設(shè)置消防電梯,且在同一層內(nèi)設(shè)有多個(gè)防火分區(qū),根據(jù)《浙江省消防技術(shù)規(guī)范難點(diǎn)問題操作技術(shù)指南》第94條表述:多個(gè)防火分區(qū)可以合用消防電梯,但應(yīng)滿足合用時(shí)該區(qū)域的消防電梯數(shù)量不少于2臺(tái)。高層住宅每個(gè)單元設(shè)一臺(tái)消防電梯,其行駛速度從首層到頂層的運(yùn)行時(shí)間不超過60秒,消防電梯每層停站,地下一層及地下夾層均停站。消防電梯前室與防煙樓梯間合用時(shí),其合用前室面積不小于6m2。

4結(jié)語

防火分區(qū)的設(shè)置是當(dāng)前建筑防火措施的重點(diǎn),防火分區(qū)的劃分和設(shè)計(jì)起著關(guān)健的作用。然而,由于現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的不一致,設(shè)計(jì)者對防火分區(qū)的設(shè)置不重視,仍然存在巨大的隱患,需要在實(shí)際工作中予以重視。

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作者:蔣濤 單位:上海原構(gòu)設(shè)計(jì)咨詢有限公司