邵 姝 媛

(合肥市公安消防支隊(duì)，安徽 合肥　230001)

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大型地下商業(yè)建筑消防性能化設(shè)計(jì)研究

邵 姝 媛

(合肥市公安消防支隊(duì)，安徽 合肥230001)

介紹了某大型地下商業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)概況，對(duì)消防性能化設(shè)計(jì)進(jìn)行了評(píng)估，并研究了大型地下商業(yè)建筑消防性能化設(shè)計(jì)調(diào)整方案，以提升消防設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與全面性。

地下商業(yè)建筑，消防設(shè)計(jì)，火災(zāi)，安全性

0　引言

近年來(lái)，我國(guó)在積極進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的過(guò)程中，加大了對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，從而有效緩解了土地資源和人口增長(zhǎng)之間的矛盾，大型地下商業(yè)建筑就是在這種情況下產(chǎn)生并廣泛應(yīng)用的。其在應(yīng)用過(guò)程中，人員相對(duì)密集，同時(shí)擁有相對(duì)復(fù)雜的使用功能，一旦發(fā)生火災(zāi)將造成嚴(yán)重的人身和財(cái)產(chǎn)損失。在這種情況下，積極加強(qiáng)大型地下商業(yè)建筑消防性能化設(shè)計(jì)研究具有重要意義。

1　大型地下商業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)概況

某大型地下商業(yè)建筑具有較強(qiáng)的綜合性功能，能夠?yàn)槭褂谜咛峁┎惋?、娛?lè)、商業(yè)、休閑以及居住等多種服務(wù)。該建筑總建筑面積為3 789 846 m2，地下部分包含3層，其中第1層用于商業(yè)和超市經(jīng)營(yíng)，其余兩層為車(chē)庫(kù)。

然而，在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還存在一定的不足。在該建筑當(dāng)中，地下1層擁有接近40 000 m2的面積和5 m的層高，能夠?yàn)槭褂谜咛峁┝闶?、超市以及貨物?chǔ)存等服務(wù)。由此可見(jiàn)，其應(yīng)用過(guò)程中擁有復(fù)雜的功能以及較大的建筑規(guī)模[1]。然而，其消防設(shè)計(jì)中存在兩個(gè)難題：1)沒(méi)有寬闊的疏散出口。根據(jù)現(xiàn)有相關(guān)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，地下1層最多可以容納23 800人，針對(duì)疏散寬度來(lái)講，應(yīng)以每100人1 m進(jìn)行折算，因此該層應(yīng)擁有238 m的疏散總寬度，而現(xiàn)有疏散寬度明顯不足；2)我國(guó)現(xiàn)有的消防規(guī)范當(dāng)中，并沒(méi)有針對(duì)此類(lèi)建筑地下商業(yè)街的相關(guān)要求，因此該建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏準(zhǔn)確的依據(jù)。

2　消防設(shè)計(jì)性能化評(píng)估

2.1確定安全目標(biāo)

針對(duì)該大型地下商業(yè)建筑來(lái)講，地下1層商業(yè)區(qū)的性能化消防設(shè)計(jì)過(guò)程中，最主要的安全目標(biāo)就是對(duì)人員安全的保障程度，也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人員的全部疏散，同時(shí)能夠?qū)ζ湄?cái)產(chǎn)起到一定保護(hù)作用，降低火災(zāi)造成的損失[2]。在判定地下1層火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員的疏散程度過(guò)程中，需要對(duì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行應(yīng)用，分別為tASET和tRSET。前者指的是可用疏散時(shí)間，即火災(zāi)發(fā)生同危險(xiǎn)狀態(tài)產(chǎn)生之間的時(shí)間；后者指的是必須疏散時(shí)間，即火災(zāi)發(fā)生至建筑內(nèi)全體人員得以有效疏散之間的時(shí)間。當(dāng)前者大于后者時(shí)，則說(shuō)明建筑內(nèi)人員疏散在危險(xiǎn)狀態(tài)來(lái)臨前實(shí)現(xiàn)，反之則說(shuō)明人員在疏散過(guò)程中，面臨著較大的危險(xiǎn)性。

2.2tASET的計(jì)算

高度在煙氣層的體現(xiàn)、熱輻射在煙氣和火焰中的體現(xiàn)以及環(huán)境能見(jiàn)度等都是tASET的影響因素，其中在對(duì)tASET進(jìn)行判定的過(guò)程中，一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)就是煙氣層所呈現(xiàn)出來(lái)的高度。首先，當(dāng)層降現(xiàn)象產(chǎn)生于熱煙氣當(dāng)中，直至能夠直接接觸人體時(shí)，將促使直接燒傷現(xiàn)象產(chǎn)生于人體當(dāng)中。在大量的研究背景下，當(dāng)周邊環(huán)境為65 ℃時(shí)，人員可以進(jìn)行短時(shí)間的忍受[3]。這也充分說(shuō)明，當(dāng)人類(lèi)周邊環(huán)境溫度達(dá)到60 ℃時(shí)，就已經(jīng)面臨著燒傷的危險(xiǎn)；其次，通常情況下，當(dāng)人眼特征高度要與煙氣層界面相平時(shí)，說(shuō)明人員所處環(huán)境已經(jīng)面臨危險(xiǎn)狀態(tài)?，F(xiàn)階段，國(guó)際上通常將危險(xiǎn)狀態(tài)設(shè)置為煙氣層高度下降至2.1 m的距離。

針對(duì)該大型地下商業(yè)建筑來(lái)講，地下1層當(dāng)中擁有多個(gè)商業(yè)防火分區(qū)，本文在進(jìn)行性能化消防設(shè)計(jì)研究的過(guò)程中，從中選取以下分區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)分析，這些分區(qū)都具有人員密集的特點(diǎn)，3 MW快速火被設(shè)置成模擬設(shè)計(jì)火災(zāi)，而110 000 m3/h和371 800 m3/h是設(shè)計(jì)圖紙以及設(shè)計(jì)說(shuō)明中排煙系統(tǒng)的排煙量，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)動(dòng)的方式對(duì)排煙系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)，所需時(shí)間為180 s，也就是說(shuō)0.5 dB/m是感煙探測(cè)器的靈敏度，其被安裝于5 m的高度[4]。并且，本文在選取的模擬防火分區(qū)當(dāng)中，并沒(méi)有將倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)納入其中，這是因?yàn)楸M管倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)在使用過(guò)程中，所呈現(xiàn)出來(lái)的火災(zāi)荷載較大，但是人員相對(duì)較少，同時(shí)防火墻被有效應(yīng)用于商業(yè)區(qū)和倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)之間，因此同商業(yè)區(qū)的火災(zāi)相比，發(fā)生于倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)的火災(zāi)對(duì)人員的影響相對(duì)較小，因此本文將商業(yè)區(qū)作為主要的性能化消防設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究區(qū)域。

2.3tRSET的計(jì)算

tRSET指的是在緊急情況發(fā)生的過(guò)程中，全部疏散人員所使用的時(shí)間，人員反應(yīng)時(shí)間、疏散整體時(shí)間以及火災(zāi)探測(cè)時(shí)間是其重要的組成部分。疏散模型模擬和公式估算是人員疏散時(shí)間的兩種重要計(jì)算方法，本文在積極展開(kāi)研究的過(guò)程中，以疏散模型模擬計(jì)算為主(見(jiàn)圖1)。表1為tASET和tRSET的對(duì)比結(jié)果。

圖1　人員疏散模擬

表1　tASET和tRSET對(duì)比　　　s

3　大型地下商業(yè)建筑性能化消防設(shè)計(jì)方案調(diào)整

3.1調(diào)整措施

在tASET和tRSET計(jì)算基礎(chǔ)上，為大型地下商業(yè)建筑性能化消防設(shè)計(jì)方案的調(diào)整提供了可能，為了達(dá)到安全的目的，可以對(duì)以下方法進(jìn)行應(yīng)用：首先，將tRSET減小，這一過(guò)程中，可以對(duì)人員數(shù)量進(jìn)行有效的控制，并促使火災(zāi)報(bào)警速度得以提升，同時(shí)對(duì)疏散條件進(jìn)行有效改善；其次，對(duì)tASET加大,這一過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)火災(zāi)規(guī)模的控制和對(duì)防排煙設(shè)施的優(yōu)化等途徑來(lái)實(shí)施；最后，對(duì)tRSET減小的同時(shí)，增大tASET[5]。

該建筑為地下商業(yè)建筑，在面對(duì)火災(zāi)的過(guò)程中，擁有較差的人員疏散條件，鑒于此，要想提升人員疏散速度，本文在展開(kāi)研究的過(guò)程中，建議采用第三種方法，即對(duì)tRSET減小的同時(shí)，增大tASET，從而有效的提升消防設(shè)計(jì)安全性。在對(duì)tASET進(jìn)行增加的過(guò)程中，可以應(yīng)用的相關(guān)措施包括對(duì)防排煙的優(yōu)化和加強(qiáng)、提升控火速度、加大對(duì)火災(zāi)荷載的控制能力等；在減小tRSET的過(guò)程中，可以應(yīng)用的措施包括提升火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)響應(yīng)速度、促使疏散出口的寬度增加和加強(qiáng)對(duì)人員數(shù)量的控制力度等。

3.2設(shè)計(jì)方案調(diào)整結(jié)果

針對(duì)本大型地下商業(yè)建筑來(lái)講，在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，必須加大消防設(shè)計(jì)力度，確保人員能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)進(jìn)行快速而安全的疏散，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)增加對(duì)建筑使用功能的重視，促使建筑的經(jīng)濟(jì)性以及合理性得到充分的發(fā)揮。在這種情況下，相關(guān)工作人員在對(duì)性能化設(shè)計(jì)進(jìn)行充分應(yīng)用的基礎(chǔ)上，應(yīng)將模擬計(jì)算應(yīng)用于防火分區(qū)當(dāng)中，從而提升消防設(shè)計(jì)方案的全面性和科學(xué)性。

在對(duì)該建筑性能化評(píng)估分析的過(guò)程中，本文總結(jié)了以下建議，希望對(duì)大型地下商業(yè)建筑的消防設(shè)計(jì)提供一定理論基礎(chǔ)：首先，設(shè)計(jì)大型地下商業(yè)建筑的過(guò)程中，國(guó)家相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大研究力度，制定并落實(shí)性能化設(shè)計(jì)和評(píng)估技術(shù)方案，為建筑的構(gòu)建以及消防工作的開(kāi)展提供重要的理論依據(jù)；其次，在進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)意識(shí)到這項(xiàng)工作的復(fù)雜性和系統(tǒng)性，在面對(duì)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題的過(guò)程中，應(yīng)首先對(duì)防火安全目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定，并計(jì)算模擬火災(zāi)場(chǎng)景，再進(jìn)行充分的定量和定性數(shù)據(jù)分析；再次，在對(duì)火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行選取的過(guò)程中，必須對(duì)最不利的場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用，從而提升其安全性；最后，業(yè)主應(yīng)對(duì)性能化設(shè)計(jì)以及評(píng)估等內(nèi)容給予高度的關(guān)注，在積極配合設(shè)計(jì)方案的調(diào)整過(guò)程中，促使安全性在人員以及建筑當(dāng)中得以充分的體現(xiàn)[6]。

4　結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)地下商業(yè)建筑增多，有效實(shí)現(xiàn)了節(jié)約土地資源的目的，但是此類(lèi)建筑應(yīng)用過(guò)程中，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生的能力以及火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員的安全撤離狀況成為人員廣泛關(guān)注的話(huà)題，在這種情況下，積極加強(qiáng)大型地下商業(yè)建筑消防性能化設(shè)計(jì)研究具有重要意義。

[1]孫禮軍,洪衛(wèi),郭奕輝.大型地下空間建筑消防設(shè)計(jì)探討——廣州珠江新城核心區(qū)地下空間建筑消防設(shè)計(jì)[J]. 建筑學(xué)報(bào),2015(3):74-76.

[2]彭東明.大型地下商業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)探討——深圳晶島國(guó)際廣場(chǎng)地下商業(yè)建筑空間及消防設(shè)計(jì)[J].工業(yè)建筑,2014(S1):168-170.

[3]楊焰文,羅鐵斌.大型購(gòu)物中心空間形態(tài)布局的建筑消防設(shè)計(jì)策略分析——以四個(gè)大型綜合商業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)為例[J].南方建筑,2015(3):64-69.

[4]閆潔.某大型商業(yè)綜合體建筑安全疏散性能化消防設(shè)計(jì)探析[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào),2013(6):42-45.

[5]謝元一,張曉明,方正.利用“亞安全區(qū)”解決大型商業(yè)建筑消防設(shè)計(jì)難題的可行性分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2014(3):370-373.

[6]石堅(jiān)韌,雷雅昕,趙秀敏.超大商業(yè)綜合體的安全疏散與消防性能評(píng)估——以合肥華潤(rùn)中心38～#地塊工程項(xiàng)目為例[J].安全與環(huán)境工程,2015(4):142-149.

Research on fire protection intellectualized design of large underground commercial buildings

Shao Shuyuan

(HefeiPublicSecurityFireBrigade,Hefei230001,China)

This paper introduced the general situation of a large underground commercial building fire protection design, assessed the fire protection intellectualized design, and researched the adjust scheme of large underground commercial building fire protection intellectualized, in order to enhance the scientific and comprehensive of fire protection design scheme.

underground commercial building, fire protection design, fire, safety

1009-6825(2016)21-0231-02

2016-05-17

邵姝媛(1984- )，女，工程師

TU998.1

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