摘要：目前，我国的商业建筑具有复杂的结构、丰富的功能以及多样化的形态等，其不仅要保证人员与物资流通的顺畅，还应该满足相关商业功能的需求。因为建筑规模的增大与性能的复杂化，使得流通的人数较多，且交通路线复杂，中庭结构也不断创新，这使得建筑的消防分隔设计需要面临较大的困难，这已经成为相关课题研究中的难点，也是现实生活中需要解决的重要问题，该问题的解决对于商业建筑安全性能的提高而言具有不可忽视的重要作用，因此，越来越多的科研人员开始投入到相关的课题研究中。
关键词：商业建筑；防火分隔；设计分析
１、工程概况
某地下人防商业建筑，总建筑面积为４２０５２．０９ｍ２位于某市中心城区。战时设７个二等人员掩蔽部，掩蔽人数６６８０人。８个物资库，掩蔽物资５００００ｍ２。工程抗力级别：防核武器为６级，防常规武器为６级。工程防化级别为二等人员掩蔽部：丙级；物资库：丁级（可停放小汽车１００辆）。工程平时功能负一层为商场和过街通道，与国内的其他中等城市一样，拟计划主要经营服装及鞋帽等可燃物品。局部地下二层为停车场、消防水池、设备用房等。
该工程在满足市政规划和周围建筑物安全距离情况下，在设计初期存在较多制约条件，如个别防火分区疏散楼梯宽度不足、位于市政道路十字路口下方的防火防区无法设置疏散楼梯等问题（见图１）。
图1
２、消防安全策略
该地下人防商业建筑的火灾载荷相对较大，再加上消防安全上的不利条件，其火灾危险性相对较高。笔者认为，应从火灾控制、防火分隔、消防系统、人员疏散４个方面进行考虑。该工程所处市的地下人防商业建筑建设属起步阶段，其地下商业街业态配比尚无可靠数据。为该市的第一个地下人防商业建筑，对其消防安全策略进行分析是必要的。
２．１火灾控制
对火灾控制的目的应以预防火灾发生为主，控制内部起火源成为了其火灾预防的主要工作。地下人防商业建筑起火源主要有以下几种：
（１）电气线路布置复杂，漏电、短路、电火花、过负荷、接触电阻过大等情况都有可能成为引发火灾的危险源。
（２）商业业态可能包括餐饮，餐饮采用的电器炊具通常使用功率较大且使用频率高，有引发火灾的风险。
（３）店铺装修，使用电、气焊等工具操作不规范可能引发火灾。
（４）商家使用电器不慎也可能引发火灾。因此，对地下人防商业建筑起火源控制应做到以下几点：（１）电气线路均要求采用低烟无卤阻火／耐火电缆，设置电气火灾监控系统，并避免建筑使用年限增加后由于电气线路老化等原因引起火灾的发生。（２）控制餐饮数量，禁止餐饮使用功率过大的电器和明火。（３）对店铺的装修应统一管理，且要求一律采用Ａ级材料装修。（４）严格用电管理，非营业时间应关闭电源。
２．２防火分隔
由于此地下人防商业建筑位于市中心主要市政道路下方，防火分区串联布置并由通道连通。所以，防火分区间的防火分隔就显得非常重要，应最大程度避免临近的防火分区内发生火灾对相邻防火分区产生影响。要达到这个目的，首先就要求防火分区之间采用有效的防火分隔措施。
笔者认为，防火分隔应参考“建规”进行设计；采用耐火极限不低于１．５０ｈ的楼板，耐火极限不低于３．００ｈ防火墙，人流通道处采用耐火极限不低于３．００ｈ特级防火卷帘；最重要的是保证火灾发生时防火卷帘有效降落。根据人防工程发生火灾的特点，该工程内划分２１个防火分区，各防火分区建筑建筑面积均小于２０００ｍ２，设不少于直通地面的出入口两个。疏散距离均小于３７．５ｍ。防火分区之间设有防火墙和甲级防火卷帘门。采用避难通道、防火隔间、防烟楼梯间的做法将３０２６１．７６ｍ２的商业空间划分为三部分，使得每部分的面积之和均小于２００００ｍ２。按照ＧＢ５００９８－２００９要求，采用不开设门窗洞口的防火墙分隔。当相邻区域确需局部连通时，选择采取下列措施进行防火分隔：
（１）设置避难走道。
（２）设置防火隔间。该防火隔间的墙为实体防火墙，在隔间的相邻区域分别设置火灾时能自行关闭的常开式甲级防火门。
（３）设置防烟楼梯间。该防烟楼梯间及前室的门为火灾时能自行关闭的常开式甲级防火门。
２．３消防系统
在有以上火灾控制和防火分隔措施的基础上，需对安全通道的消防系统设计进行要求。
（１）要求设置采用快速响应喷头的自动喷水灭火系统，两侧按每隔３０ｍ设置室内消火栓及消防软管卷盘。
（２）机械防烟的排烟量考虑一定安全系数，结合“建规”，建议不小于６００００ｍ３／ｈ，竖向排风、排烟井开口下部，应高于室外地面２．２ｍ以上，并符合现行相关规范的规定。
（３）设置照度不低于５ｌｘ的应急照明系统和智能疏散系统及火灾报警信息显示系统。
（４）在６６２０ｋＶＡ用电容量不变的情况下，将变压器由８台改为６台，缩小变电房占地面积，各级配电设备应设ＳＰＤ防雷浪涌保护器。
２．４人员疏散
笔者认为该建筑人员疏散应参照“建规”进行设计。其疏散宽度需应１００％满足规范要求，疏散距离不能超过３０（１＋２５％）ｍ。当个别防火分区疏散宽度无法满足规范要求时，允许向相邻防火分区借用，但建筑整体疏散宽度必须１００％满足规范要求。具体策略为：
（１）该项目商场为商铺式布局，但其疏散主通道净宽均大于６ｍ，满足规范要求。
（２）每个防火分区至少有两个直通室外的安全出口，另设与相邻防火分区的连通口，设置甲级防火门或特级防火卷帘分隔。
（３）各防火分区室内最远点距疏散楼梯出口或相邻防火分区防火墙上防火门最大疏散距离小于３７．５ｍ。
（４）整个商场的总疏散宽度通过计算均满足每１００人不小于０．７５ｍ的规范要求。储藏等商业配套机房由于不经过营业厅疏散，未计入商业营业厅面积。
３、烟气模拟计算
３．１火灾场景的设置
笔者针对提出的消防安全策略，设定火灾场景进行烟流量化模拟分析，在模拟的初始时刻，地下人防商业建筑的环境温度为２４℃，压力为１．０１３×１０５Ｐａ，采用机械排烟。模拟中，对于早期火灾发展采用消防安全工程学中常用的ｔ２火灾，火源热释放速率以快速火方式增长，火灾增长系数均设定为０．０４７ｋＷ／ｓ２。在排烟有效且喷淋有效、排烟有效但喷淋失效、排烟有效且喷淋有效的３个火灾场景中，在火源热释放速率增长分别达到了给出的设计火灾规模３．０、９．３、３．０ＭＷ以后，各场景火灾一直保持稳定的燃烧。考虑火灾后期的衰减过程，模拟时长为１２００ｓ。
３．２模拟结果分析
运用ＦＤＳ软件对商场火灾场景Ａ（排烟喷淋均有效）、场景Ｂ（排烟有效，喷淋失效）、场景Ｃ（排烟失效，喷淋有效）进行动态模拟，得到各火灾场景的模拟结束时刻（１２００ｓ）的安全余量如下：
（１）达到人体耐受极限判据为上层烟气温度达到１８０℃的时间、下层烟气温度达到６０℃的时间、距离地面上方２．０ｍ处的ＣＯ体积分数达到５×１０－４的时间在３个火灾场景中均＞１２００ｓ。
（２）达到人体耐受极限判据为距离地面上方２．０ｍ处的ＣＯ２体积分数达到１％的时间在火灾场景Ａ、Ｃ中均＞１２００ｓ，但在火灾场景Ｂ中为１１００ｓ。
（３）达到人体耐受极限判据为距离地面上方２．０ｍ处能见度下降到１０ｍ的时间、火灾发展到致使环境条件达到人体耐受极限的时间在火灾场景Ａ、Ｂ、Ｃ中均分别为８９１、５９４、６８９ｓ。
4、结语
综上所述，目前我国商业建筑的防火分隔设计还存在众多急需解决的问题，社会各界对于该方面的问题已经开始给予越来越多的关注与重视，大量的科研人员也开始投入到相关的课题研究中，对该项目消防系统的整体性能表现进行有效地分析，便于实现项目消防设计所要求的安全目标，从而灵活实现多消防安全的设计。
参考文献：
[1]常辉.大型连廊式商业综合体建筑防火分隔优化设计探讨[J].装饰专修天地，2016，（12）.
[2]陈浦.商业建筑综合体建筑消防设计分析[J].建筑工程技术与设计，2016，（16）.
论文作者:张群
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/10
标签：火灾论文; 建筑论文; 商业论文; 分区论文; 人防论文; 场景论文; 火源论文; 《防护工程》2018年第36期论文;