論地下商場防火劃分區域對人員安全疏散的影響

【摘 要】現階段大型建筑消防設計所面臨的最嚴峻問題在于建筑實際防火分區面積、人員疏散寬度，以及有效疏散距離無法滿足現階段同等建筑面積消防設計規范中的標準參數要求。對于大型建筑特別是地下建筑而言，建筑空間當中人員疏散寬度以及有效疏散距離的變化與建筑實際防火分區面積的大小是息息相關的，與此同時，防火分區面積的大小將直接關系到整個建筑空間當中煙氣控制的效果。本文以地下商場為研究對象，從煙氣發展模擬計算分析以及人群疏散模擬計算分析這兩個方面入手，對地下商場防火劃分區域對人員安全疏散的影響問題做出了深入探究與分析，希望為今后地下商場防火劃分區域實際設計工作的開展提供一定參考與幫助。

【關鍵詞】地下商場；防火劃分區域；疏散；模擬計算

地下綜合性建筑的應用為城市經濟建設發展帶來了新的生機，然而頻頻發生的地下綜合性建筑火災事故更是應當給我們敲響警鐘，地下綜合性建筑消防安全設計及應用的規范已刻不容緩。從防火劃分區域的角度上來說，這一因素作為決定地下建筑中密集人員在火災事故發生的第一時間能夠順利疏散的最根本因素，其性能的優化尤為關鍵。在當前技術條件支持之下，對建筑物火災蔓延程度的分析需要應當通過煙氣蔓延的模擬對火宅事故的最危險時間點予以確定，進而在對人員疏散模擬的計算之下衡量建筑消防的安全程度。相關研究學者明確指出：對于地下建筑防火劃分區域而言，在防火劃分區域面積增大的情況下，人員的有效疏散距離同樣會有所增大，由此導致的需要疏散人員的總量也會有所增加。這也就是說，建筑空間防火劃分區域當中的人員疏散寬度需要以同等比例提升。從這一角度上來說，地下建筑防火劃分區域的優化應當綜合人員疏散加以制定。筆者現以某地下商場建筑實例，通過對煙氣發展及人員疏散的模擬計算，就不同防火劃分區域對人員安全疏散的影響做詳細說明。

一、地下商場基本概況及消防安全優化方案分析

某地下商場位于建筑物負一層層高位置，原用于儲藏性庫房，總建筑面積為3389㎡，凈層高為5.5m。該儲藏性庫房后期改建為商業建筑。整個改造工程竣工后，存在以下兩個方面的消防設計問題：一方面，整個地下商業建筑的防火劃分區域面積超出消防設計規范相關標準，超限部分為1389㎡；另一方面，整個地下商業建筑人員安全疏散距離設計存在超限問題，超限部分為4m。針對該地下商場在消防安全設計方面存在的問題，筆者現提出兩種優化方案：方案一以強化地下商場防火措施為主，整個消防安全優化方案平面示意圖如下圖所示（見圖1）。在該優化方案當中，一方面將該地下商場原有的普通型自動噴水滅火系統噴頭改建為快速響應式噴頭，在響應火災煙氣的第一時間作出自動噴淋反應，另一方面在防火分區Ⅱ以及Ⅶ直通室外聯出口位置增設兩個帶有疏散功能的防火卷簾裝置，強化防火分區V的人員疏散性能。方案二以優化整個地下商場防火劃分區域為主，整個消防安全優化方案平面示意圖如下圖所示（見圖2）。在該優化方案當中，選擇于地下商場中心位置增設一套防火卷簾門裝置，使整個地下商場分為V防火分區以及X防火分區兩個部分。但與之相對應的是以上兩個防火分區僅余一個聯通室外空間的人群疏散通道。

二、煙氣發展模擬計算分析

從煙氣溫度以及煙氣能見度兩個方面對上述兩個方案加以分析比較。首先，從煙氣溫度的發展模擬計算角度來說，方案一維持一個防火劃分區域的方式使得煙氣在發展過程當中的可擴散及填充區域均比較大，這也正是在火災事故發生狀態下，方案一當中煙氣層厚度多保持在3m以上的最直接原因。并且受到防火分區面積較大的因素影響，同火源相隔位置較遠的機械排煙風機無法在第一時間的已啟動，從而對地下建筑當中人員的安全疏散造成極為嚴重的威脅。方案二將整個防火區域劃分為兩個防火區域的方式使得在火災事故發生的情況之下，900s以內3m以下的區域溫度始終維持在60℃以下。特別值得注意的是：在該種方式作用之下，地下建筑頂部煙氣層的溫度較方案一下建筑的頂部煙氣層溫度更高。其次，從煙氣能見度的發展模擬計算角度上來說，方案一與方案二在火災持續900s以內狀態之下僅在地下商場頂棚位置出現能見度低于10m的情況，能見度發展模擬計算結果基本一致。還有一點：在方案一作用之下，地下建筑邊緣位置的煙氣發展呈現出一定的沉降趨勢。

三、人員安全疏散模擬計算分析

假定在火災發生狀態之下整個地下建筑中的人員構成占建筑總面積50％比重，且按照0.85/㎡的密度進行均勻性分布。由此可得知整個地下商業建筑當中需安全疏散總人數為1477人。考慮商業建筑中人流的恒定疏散速率為每1s對應1m，且聯通室外疏散樓梯裝置的疏散速率為每1s對應0.6m。考慮火災事故發生在最嚴重也是最危險的位置──防火分區Ⅶ位置疏散樓梯附近，模擬計算得出方案一與方案二之下地下商業建筑當中待疏散人員通過疏散樓梯所需的時間（見表1與表2）。由圖中所示數據我們不難得知：在方案一作用之下，各個疏散出口人員的安全疏散時間平均，整體用時較短，安全性高；在方案二作用之下，受到聯通室外疏散樓梯及疏散出口大大減少的影響，可運行疏散裝置的運行壓力較大，進而導致各出口疏散時間明顯大于方案一所需時間，安全性較低。

總之，方案一與方案二均有著一定能夠的應用優勢，對于地下商場這類綜合性地下建筑而言，應當依照實際情況，應當綜合方案一與方案二關鍵設計思想，關注建筑空間當中煙氣控制系統以及疏散樓梯的合理設置，最大限度的確保整個地下商場人員的安全性。

參 考 文 獻

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