李海峰
(太原市建筑設計研究院,山西 太原 030002)
所謂性能化防火設計,主要是指一種基于防火安全工程的新型防火設計方法,已在國際上得到推廣和應用。性能化設計不是按照固定的模式設計,而是基于消防工程的基本知識和原理,在確定具體的防火目標后,結(jié)合建筑工程的實際功能,通過定性、定量的預測和評價,得出最佳的性能化防火設計方案,即使建筑物在發(fā)生火災時,也能夠在最短的時間內(nèi)作出反應,以盡量減少損失和人員傷亡[1]。顯然,作為一種新的防火設計理念,相對傳統(tǒng)方法具有較大的靈活性、經(jīng)濟性等優(yōu)點。大型商業(yè)綜合體一般位于城中心,功能相對集中、客流量大。據(jù)統(tǒng)計,大型商業(yè)綜合體日均客流量可達上萬人次,性能化設計應考慮建筑特點。同時,大型商業(yè)綜合體具有多種功能,內(nèi)部公共空間緊密相連,形成豎形的通道結(jié)構(gòu),商場為了追求文化和氛圍,設置了許多裝飾,其中許多是易燃品。在防火設計中,人員疏散難度大、距離遠。因此,加強性能化防火設計,不僅能夠有效保障人民生命財產(chǎn),也是未來建筑發(fā)展趨勢。
大型商業(yè)綜合建筑體積大,各功能區(qū)劃分復雜多變,疏散出口的數(shù)量、寬度和距離難以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求,給設計單位帶來較大難度[2]。特別是建設企業(yè)要考慮經(jīng)濟利益,盡量使樓梯位置離出入口偏遠。在火災發(fā)生時,由于人們行為的慣性,大量的人會涌入逃生空間,如電梯,自動扶梯和中庭。
新穎的建筑結(jié)構(gòu)形式往往能達到創(chuàng)作效果,這些結(jié)構(gòu)形式大多是鋼材、玻璃或薄膜材料。隨著建筑跨度的增大,整個建筑荷載減輕,但鋼結(jié)構(gòu)、玻璃和薄膜材料的使用降低了整個建筑的耐火等級。為了保證鋼結(jié)構(gòu)本身的藝術(shù)效果和自重,往往不會采用自動噴水滅火系統(tǒng)進行防護,使建筑物的防火等級很難提高。
現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》沒有明確規(guī)定什么是合理的安全目標,而是給出了設計的最低標準[3]。例如,《規(guī)范》規(guī)定每個消防區(qū)不得少于兩個消防出口。大型商業(yè)綜合體功能復雜,經(jīng)常調(diào)整經(jīng)營形式,如果將兩個不同的功能區(qū)劃分為一個消防區(qū),每個功能區(qū)都有一個安全出口,雖然整個消防區(qū)有兩個出口,形式符合規(guī)范要求,但由于商場管理的需要,功能區(qū)不能相互通行,消防出口位置發(fā)生火災時,功能區(qū)人員無法逃出。
在許多大型商業(yè)綜合體,室內(nèi)裝修非常豪華,明亮的裝飾品,如廣告燈、照明燈,加上暖通等耗電量大的電器,使得整個綜合體耗電量巨大大,容易造成電器超負荷現(xiàn)象,極易發(fā)生電氣火災[4]。在商業(yè)綜合體火災中,電線老化、大功率設備超負荷運行和燈具表面溫度過高是引起火災的主要原因。
對于許多商業(yè)綜合體而言,內(nèi)部店鋪通常以租賃的形式招商,轉(zhuǎn)租也很常見。承租、轉(zhuǎn)租涉及重新裝修,許多裝修單位為了趕時間而偷工減料,一些裝修工人操作不規(guī)范也容易導致火災,如室內(nèi)吸煙現(xiàn)象頻現(xiàn)。個別商家過度追求店鋪裝修藝術(shù)效果,使用大量易燃易爆品,也容易發(fā)生火災。
在許多大型商業(yè)綜合體內(nèi)部消防設施不完善,無法對及時發(fā)現(xiàn)火災,撲滅效果差。許多店鋪商家防火意識差,防火設施上缺乏投資,一旦發(fā)生火災,現(xiàn)有的消防設施往往無法提到作用,從而導致火災無法得到有效控制,造成火勢蔓延。
大型商業(yè)綜合體發(fā)生火災發(fā)生時,疏散路線基本上和煙霧走向相同,通常是走廊、前廳和樓梯間。為了確保防火安全,需要將疏散路線劃分成空間,形成安全疏散區(qū)。根據(jù)逃生路線,走廊是第一安全區(qū),前廳是第二安全區(qū),樓梯井是安全性最高的安全區(qū)[5]。因此,根據(jù)既定路線和人們的心理特點,消防設計應盡量選擇一條距離最短的疏散路線,并確保每個消防區(qū)域都能朝兩個方向逃生。
在火災情況下,疏散人員人數(shù)的計算是通道寬度和設施設計的前提。根據(jù)《商業(yè)建筑設計規(guī)范》和《建筑防火設計規(guī)范》的要求,撤離人數(shù)與建筑面積息息相關,撤離人數(shù)以面積百分比計算[6]。建議在計算中留出一定的寬度余量,并充分考慮客流滿負荷情況。
疏散路線是在發(fā)生火災時引導公眾到安全地帶,而不會導致反向疏散人群。因此,在大型商業(yè)綜合體設計中疏散路線應辨識度高、距離短, 《建筑設計防火規(guī)范》給出了具體的距離要求。疏散樓梯是人們首先想到的逃生出口,其數(shù)量應根據(jù)商場面積設置,并考慮排煙要求。疏散樓梯應靠近外墻,根據(jù)防火規(guī)范設計排煙設施,開窗以保持良好的通風,并配備足夠的應急照明設備。
大型商業(yè)綜合體的平面設計復雜,不同區(qū)具有不同的功能,給消防救援工作帶來了很大的困難。一旦發(fā)生火災,消防人員第一時間趕到現(xiàn)場是消防工作順利開展的關鍵。因此,在建筑設計和規(guī)劃方面,應合理規(guī)劃消防車道,充分考慮消防設備進出通道。大型商業(yè)綜合體的消防通道應與周圍環(huán)境成環(huán)狀,寬度應在4米以上,并規(guī)劃專用應急停車場,避免車輛停放妨礙消防車輛的通行[7]。內(nèi)部空間較大的商業(yè)綜合體需要適當加寬商業(yè)通道,可以減輕人們心理上的火災壓力,并降低火災蔓延速度,為人們自救提供良好的條件?!督ㄖO計防火規(guī)范》規(guī)定,大型商業(yè)建筑的防火隔離距離應大于6m。商業(yè)綜合體內(nèi)不同部位應有明顯的標識特征,便于人員逃生和進行消防救援工作。
大型商業(yè)綜合體火災負荷較大,在防排煙設計中應優(yōu)先考慮自然排煙。自然排煙是根據(jù)空氣流動的密度差和氣流的特性,在外墻上采用高側(cè)窗、天窗、特殊排煙口和豎井等[8]。除了自然排煙外,還要增加機械排煙系統(tǒng)和設備,一般按照防煙區(qū)域的設計,將排煙系統(tǒng)設置在天花板上方。機械排煙抽力大,煙氣容易聚集在通道處,所以通道不宜設計機械排煙。防煙分區(qū)的設置可以確?;馂臒煔庠谝欢〞r間內(nèi)不會迅速蔓延,給人們逃生的時間。防煙分區(qū)可以借助結(jié)構(gòu)梁設計,也可以采用防煙垂直墻體等設計。防煙分區(qū)不得穿越樓層,地下室、防煙樓梯專用區(qū)應分開設計,隔斷的高度應盡可能高。
一般來說,大型商業(yè)綜合體內(nèi)的公共區(qū)域人流較多,在沒有商業(yè)活動時,安全系數(shù)較高,而且在建筑設計初期,中央?yún)^(qū)域一般都配備了自動灑水系統(tǒng),形成亞安全區(qū)。因此,可在為公共區(qū)域設計多個亞安全區(qū)。首先,中庭與通道之間不可放置可燃物料,并應在通道設置防火設施,以防止煙氣進入安全區(qū)。其次,中庭區(qū)域安裝自動掃描定位噴水滅火系統(tǒng),對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的所有物品進行動態(tài)監(jiān)控,一旦發(fā)生火災,可以及時內(nèi)作出反應,實現(xiàn)區(qū)域控制的作用,為人員提供安全區(qū)域。
性能化設計評價是解決機場航站樓、車站、體育場、會展中心等場所防火設計問題的國際性方法。為了保證大型商業(yè)綜合體的消防安全,應科學應用性能化設計評價方法。性能化設計方法可用于中庭和室內(nèi)商業(yè)步行街的防火分隔評價。但如果現(xiàn)行國家消防技術(shù)標準明確規(guī)定的區(qū)域,不得采用性能化設計評價方法代替消防設計。當大型商業(yè)綜合體管理模式和使用功能發(fā)生變化時,應重新進行性能化設計評價進行設計。
性能化設計的安全目標主要是保障人們的生命財產(chǎn)安全和建筑本身的安全。結(jié)合大型商業(yè)綜合體管理水平和必要的防火措施,不應過分依賴管理因素。首先,針對防火分區(qū)擴建存在的問題,有必要從確保人員安全疏散、控制火情、防止大面積蔓延等方面進行分析,采取必要的防火措施,對人員安全提高保障,減低財產(chǎn)損失。防火分區(qū)不能隨意擴大,只能針對特殊結(jié)構(gòu)的防火分區(qū)問題適當拓建,可采取“安全島”、“防火隔離帶”等措施。其次,對疏散相關問題的分析,應該從確保人員安全疏散的目標出發(fā),著重分析火災對人員疏散過程中的影響。根據(jù)模型分析大型商業(yè)綜合體的復雜性、人們行為慣性和心理特征,并考慮相關不確定性的影響。
綜上所述,大型商業(yè)綜合體的防火設計是為了保護建筑內(nèi)人員的生命財產(chǎn)安全。因此,設計人員應重視防火性能化,充分利用現(xiàn)有技術(shù),做好防火保護措施,提高大型商業(yè)綜合體的安全性。