地下商業建筑防火及防排煙設計初探

陳若曦

【摘要】筆者在文中對地下商業建筑防火及防排煙設計進行了詳細的探討和細致的研究，希望對讀者產生或多或少的借鑒意義和參考價值。

【關鍵詞】地下商業建筑；防排煙系統；設計

1、地下商業建筑的火災煙氣危險性

1.1 空間封閉，著火后火災煙氣產生量大溫度高，疏散困難

根據地下商業建筑幾個字，我們不難發現，其主要強調的就是地下二字，而提及地下，我們就會想到其主要的特點，即封閉性強、不易通風、出口和入口的數量都難以和地上的建筑相提并論，所以一旦地下商業建筑發生火災就會造成很大的困難甚至是難以挽回的損失，火災的發生一方面會制造較多的煙霧，加之通風十分困難，就導致煙霧很難排出建筑物之外，煙霧大量并長期滯留在地下商業建筑之內很容易致使顧客和工作人員化學中毒。此外，煙霧如果在一段時間內不能排出，就會降低建筑物之內的能見度，2米至5米是這種情況下最大的能見度，條件允許的話，1.0～1.2米每秒是地下商業建筑內人們的平均疏散速度，而0.5～1.5米每秒是煙霧的平均流動速度，0.6米每秒是一個正常人最快的上樓速度，對這些數據加以詳細的分析和精確地計算，我們就會發現人們的生命健康以及財產安全直接受到煙氣的威脅，此外，高溫對人們的傷害也是不能夠被忽視的。

1.2 建筑毗連，上下貫通，空間超大

出于加大顧客流量的考慮，商家目前青睞于把為數眾多的地下商城毗連在一起，甚至是地下商城與地上商城相貫通，這樣一來，整個的商城的空間就會增大，空間廣闊了，可以存放的商品就會增加，顧客的選擇也就更多，商城就會獲取更多的經濟效益和社會效益，然而這種做法也存在固有的弊端，即對于上下相通的建筑空間，很容易產生“煙囪效應”，所以一旦發生火災，哪怕是小規模的火災，在“煙囪效應”的作用之下，就會得到大規模的蔓延，不僅地下建筑受到很大的損害，就連地上建筑也會遭受難以估量的損失，如果場面得不到有效的控制，就會造成局面的混亂，死傷現象隨之發生。

1.3 客流物流大，火災荷載密度高

設有地下商場的城市一般具有較大的規模，客流物流量都是極大的，需要明確的是地下商業建筑有兩個主要的用途：第一，也是最主要的用途，即開展商業活動，通過商品交換和貿易活動為商場謀求更多的經濟利益；第二，地下商業建筑還被用作行人的過街通道，地上的人行道交通流量是最大的，發生交通事故的可能性也很大，為了減少交通事故的發生，地下商業建筑擔負起了過街通道的職能，以上兩個主要用途會造成地下商業建筑的人流客流量之大。

2、地下商業建筑一般防火設計要求

2.1 總平面布局和平面布置

依據《人民防空工程設計防火規范》商場的營業廳、醫院的病房、旅館的客房以及會議室、展覽廳、餐廳、旱冰場、體育場、舞廳、電子游藝場等宜設置在地下一層。 消防控制室應設置在地下一層直通地面的安全出入口處，當總建筑面積大于20000平方米時，應采用防火墻進行分隔，且防火墻上不得開設門窗口；

2.2防火防煙分區

2.2.1 每個防火分區的允許最大建筑面積不應大于500平方米，當設有自動滅火系統時，最大允許使用面積可增加一倍。局部設置時，增中的面積可按該局部面積的一倍計算

2.2.2 需設置排煙設施的地下商場，應劃分防煙分區，每個防煙分區的建筑面積不應大于500平方米，防煙分區不得跨越防火分區.

3、地下商業建筑的防排煙設計探討

不同于其他的商業建筑 ，地下商業建筑對防排煙的問題要求是更為嚴格的，一方面是為了在最短的時間內把工作人員個商場顧客安全的疏散開來，另一方面是迅速的把火災撲滅，所以，針對地下商業建筑，我們必須給予其防排煙系統更高的重視程度，接下來我對地下商業建筑防排煙系統設計開展細致的研究與說明。

3.1 設計方案選擇

排煙系統的設置可以有商店排煙和走道排煙兩種，方案示意如下圖。

a）商店排煙。 如果排煙發生在起火商店這個場所之內，需要注意的就是把煙氣層高度限制在一定的范圍之內，煙氣的最大高度不能超過門口的擋煙垂壁，最終的目的就是不要讓其進入走道，空氣的清潔性才能得到保證，疏散人員更容易。

b）走道排煙。 限制煙氣層厚度，使人在煙氣層下安全通過。

無論采取哪種排煙方式都可能由于建筑層高太低而不成功。層高過低時，采用商店排煙方案可能導致煙氣溢出，流入走道；而采用走道排煙又可能導致煙氣層界面過低，威脅疏散人群的安全。

3.2設計計算步驟

防排煙系統設計計算的方式方法是不唯一的，可采用的方法有很多，但這為數眾多的計算方法的不同僅僅是體現在表現形式之上，就計算步驟和必須計算的物理量來說，這些不同的方法是統一的。筆者在下面的說明主要參考的是英國常用的一套實驗公式，也涉及美國的部分標準。

3.2.1根據安全要求確定設計空氣層高度

由于煙氣層和空氣層之間還有一個煙氣濃度逐漸減小的過渡區，在歐洲一般認為清潔空氣層高度超過2.5m～3m才安全。按照我國人口身高情況，可使垂簾距地面1.8m，這樣商店內空氣層高度維持在1.85m～1.9m。

3.2.2進入煙氣層的質量流量

實際案例和重要書面資料而言，氣體如果進入煙氣層，那么這些氣體之中的大部分是煙柱上升過程中卷吸的空氣，為什么會產生這樣的現象？火場的規模體積大小和煙氣層的高低是罪魁禍首。

4、機械防煙系統的設置

4.1 機械防煙系統的設置部位

根據《人民防空工程設計防火規范》的規定，應設置機械防煙設施的部位有：

第一，防煙樓梯間及其前室或合用前室；

第二，避難走道的前室。

4.2機械加壓送風防煙及送風量。

4.2.1防煙樓梯間送風余壓值不應小于50Pa，前室或合用前室送風余壓值不應小于25Pa。防煙樓梯間的機械加壓送風量不應小于25000m3/h。當防煙樓梯間與前室或合用前室分別送風時，防煙樓梯間的送風量不應小于16000 m3/h，前室或合用前室的送風量不應小于12000 m3/h。

4.2.2 避難走道的前室送風余壓值應與防煙樓梯間前室的要求相同，機械加壓送風量應按前室入口門窗洞風速不小于1.2m/s計算確定。避難走道的前室送風口應正對前室入口門，且寬度應大于門洞寬度。

4.3 排煙口

排煙口是任何一個防煙分區的必要設施，根據熱脹冷縮的原理，煙氣在受到熱量的影響之下會大幅度膨脹，其主要的運動方向是向上，并且會在頂棚下緊密的附著，繼而會朝著水平的方向進行流動，所以，我們對排煙口的設置位置提出了較為嚴格的要求，即要求其位置處于頂棚或墻面的頂端；但是對于其位置的設定也不是非某一處不可的，因為側墻上部也是較為常用的選擇，但是這個位置的弊端十分的明顯，就是排煙效果不能盡如人意，排煙效果難以和走道上方的排煙口相提并論。

5、總結

通過上面詳細的敘述和探究，我們會發現高度重視地下商業建筑防火安全設計和防排煙設計不僅是相當重要的，而且是極其有必要的，在開展防排煙、防火設計之前，應該仔細的制定幾套設計方案，并全面的考慮到火災發生時候可能出現的各種意外情況，根據這些可能出現的情況合理科學的劃分防火、防煙區、布置好管道，力求做到具體問題具體分析，將危害和損失降到最低。

參考文獻

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