商業(yè)建筑安全疏散難點與對策研究

劉琰，李冰 （金陵科技學院，江蘇 南京 211169）

隨著城市化進程的發(fā)展，商業(yè)建筑在城市中的地位越來越高。大型商業(yè)建筑內(nèi)部功能多樣，集商業(yè)、餐飲、文化、娛樂、居住等為一體,具有人流量大、空間開放、交通流線復雜、可燃物較多的特點，一旦發(fā)生火災，若內(nèi)部人員疏散困難,極易發(fā)生重大事故。本文旨在通過分析和總結(jié)提出相應對策，為商業(yè)建筑安全疏散方面的研究提供參考。

1 商業(yè)建筑火災特點

1.1 火災發(fā)展速度快

為了營造良好的購物環(huán)境，現(xiàn)代商業(yè)建筑在設計上多采用開敞的大空間、高聳的中庭（圖1）、大面積的玻璃分隔，這樣的設計雖然美觀卻導致了防火分區(qū)設置困難，一旦發(fā)生火災如果沒有有效的阻隔，火焰蔓延非常迅速。在高溫作用下，熱對流產(chǎn)生的煙氣將以0.5～0.8m/s的速度水平擴散，而煙氣沿樓梯間、中庭、管道井等豎向管井的垂直擴散速度為3～4m/s[1]。由此可見，層數(shù)高、中庭多的商業(yè)建筑火災發(fā)展速度將成倍增長。加之現(xiàn)代商業(yè)建筑中大多安裝通風系統(tǒng)，通風管道截面積較大，如果管道內(nèi)部防火閥損壞，或者風道材料的耐火等級不夠，一旦起火，火焰會從風道卷入，擴散到其他防火分區(qū)，使得過火面積迅速擴大。

圖1 商業(yè)建筑內(nèi)的中庭

1.2 火災危害性大

由于商業(yè)建筑內(nèi)部空間大，業(yè)態(tài)豐富，可燃物種類繁多，燃燒起來火勢猛烈，燃燒時間長，火焰溫度高，對建筑主要結(jié)構(gòu)體系破壞力強。同時，燃燒將產(chǎn)生大量有毒有害的高溫氣體，通過分析各種火災實例可知，火災死亡人員中有80.3%是由于吸入毒性氣體致死的。

1.3 撲救和疏散難度大

現(xiàn)代商業(yè)建筑的層高一般都比較高，由于煙感器的靈敏度對于火災前期的探測存在一定的延誤性，等煙霧達到一定濃度時火災警報器發(fā)出警報，火勢可能已經(jīng)蔓延起來，給撲救帶來了難度。加之商業(yè)建筑內(nèi)部交通流線復雜、建筑外立面開窗較少，對消防人員撲救及內(nèi)部人員疏散都會造成困難。

2 商業(yè)建筑中影響安全疏散難點

2.1 高溫煙氣對安全疏散的影響

火災在建筑中發(fā)展有其獨特性，大致可以分為初期、發(fā)展、猛烈、下降、熄滅五個階段[2]。初期火勢如果在一定時間里沒有得到有效控制，突破了建筑構(gòu)件的耐火極限后，會順著走道、樓梯間、通風管道以及豎井擴散，同時會順著窗口向上層蔓延。火災一旦進入發(fā)展階段，室內(nèi)溫度將急劇升高，氣體對流增強，過火范圍進一步擴大，大量煙氣產(chǎn)生，室內(nèi)空間將被有毒的高溫氣體彌漫。隨著煙霧濃度的增加，人們辨認目標的能力也大大降低，不能及時了解自身所處的位置，不利于安全疏散。

2.2 安全出口和疏散路線對安全疏散的影響

現(xiàn)代商業(yè)建筑單層建筑面積較大、平面復雜，大部分購物人員對商場的平面不熟悉，一旦發(fā)生火災，正常電源被切斷，電梯、扶梯停運，部分防火卷簾放下，原來的空間突然變得陌生，人們一時間很難找到安全出口，會出現(xiàn)思維和行動上的恐慌，導致安全疏散更加困難。

2.3 心理因素和人員密度大對安全疏散的影響

商業(yè)建筑中人流量大、人員集中。一旦發(fā)生火災，燃燒會產(chǎn)生高溫、有毒氣體以及刺耳的警報聲，會對人員的感官產(chǎn)生刺激，導致人們產(chǎn)生不同的心理反應，比如恐懼、驚慌、沖動和僥幸心理以及孤獨和從眾心理[3]。由于羊群效應，人們會同時擠向幾個甚至一個疏散通道，出現(xiàn)踩踏、堆疊等危險情況，極易造成群死群傷事件。

3 商業(yè)建筑安全疏散設計對策

3.1 根據(jù)人的行為心理特征設置疏散路徑和疏散出口

當建筑物發(fā)生火災時人員的疏散路線基本上也是煙氣擴散的路線，這是人員安全疏散困難的主要原因。《建筑設計防火規(guī)范》中規(guī)定，營業(yè)廳內(nèi)任何一點至最近的疏散出口的直線距離不宜超過30m[4]。但有的商業(yè)建筑在裝修時為了追求最大利益化的營業(yè)空間，往往會加長顧客的行進流線，顧客在柜臺間穿行，疏散指示系統(tǒng)無法實現(xiàn)指向清晰。研究證實，人在火災時會產(chǎn)生非常復雜的并不斷變化的行為，受到情緒、安全意識、文化程度、個人能力的支配及影響[5]。這個時候，明晰的疏散方向和便捷的疏散路徑才能減少火災帶來的傷害。因此，在建筑設計時應嚴格遵循設計規(guī)范規(guī)定的疏散長度，在有條件的情況下進行性能化設計，縮短疏散路線。在布置疏散出口時，充分考慮人的行為心理特征，讓人們便捷地了解到疏散路線，在發(fā)生火災時不會因路線的陌生加深恐懼心理，影響疏散安全。

3.2 合理完善預警和疏散系統(tǒng)

3.2.1 提高火災預警系統(tǒng)效率

根據(jù)消防統(tǒng)計，火情被發(fā)現(xiàn)的越早，就能為人員疏散贏得更多的時間，火災產(chǎn)生的傷亡就越輕。為了縮短探測器對火災的響應時間，可在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，提高火災探測器的靈敏度，可安裝極早期火災探測器、空氣采樣火災探測器等高敏探測設備。這些探測器可在煙氣產(chǎn)生之初就發(fā)現(xiàn)火災的存在，讓火災被消滅在萌芽狀態(tài)。大型商場可采用具有多種探測器復合判斷功能的火災自動報警系統(tǒng)，如在空間較大的場所里同時設置多種探測器，只要其中幾只探測器探測的火災參數(shù)同時發(fā)生變化，雖然火災參數(shù)還沒達到單只探測器報警的程度，但由于多只探測器都已有反應，則可認為發(fā)生了火災[6]。報警系統(tǒng)及時發(fā)出警報提示人工排查或智能定點監(jiān)測，可有效的抑制火災的發(fā)生與蔓延。

3.2.2 設置聽覺指示系統(tǒng)

應急照明和應急疏散指示作為視覺應急疏散系統(tǒng)，是現(xiàn)階段發(fā)生火災時人員疏散的主要依靠。但在真實的火災中，80%會產(chǎn)生大量的煙霧，當室內(nèi)裝飾材料過多時，92%會產(chǎn)生較濃的黑煙，煙霧對視覺的遮擋率從50%～100%都有可能，加上受災人員在心理上的恐懼感和盲目性，使得依賴于視覺的應急疏散系統(tǒng)不能完全保證人員的疏散安全。從人的心理行為角度出發(fā)，此時如果設置事故廣播系統(tǒng)及時提醒受災人員發(fā)生火災的重點部位和引導疏散，為受災人員心理帶來安撫，更加有利于快速疏散。因此在消防控制室內(nèi)設置一套事故廣播系統(tǒng)對組織安全疏散指揮消防滅火可以起到很重要的作用。

3.3 增強防火構(gòu)造設計

3.3.1 合理設置防火卷簾

目前防火卷簾是建筑中使用最多的隱蔽式防火分隔，但存在著可靠性低、防煙效果差等問題（圖2）。因此設計中既要合理地規(guī)劃防火卷簾的位置又要避免工程中大面積使用防火卷簾。

圖2 商業(yè)建筑內(nèi)的防火卷簾

在現(xiàn)代商業(yè)設計中商業(yè)策略與業(yè)態(tài)已經(jīng)成為重要指導原則，業(yè)主為了追求商業(yè)效益，在空間上要求“高、大、透”，給防火帶來了困難。在設計中可通過空間合理的劃分，將防火分隔進行隱蔽設計，利用透明化防火分隔措施，既滿足業(yè)主要求，又可以保證人員安全疏散。例如，可采用鋼化玻璃+水幕，優(yōu)點在于符合商鋪外立面的視覺要求，適應建筑內(nèi)不規(guī)則形狀店鋪設置；作為固定隔斷穩(wěn)定性更高，不易出現(xiàn)如防火卷簾下由于堆放物體導致無法下降這類非系統(tǒng)問題帶來的故障。

3.3.2 加強防火封堵設置

在設計中一類綜合性商業(yè)高層建筑須滿足一級耐火能力，二類綜合商業(yè)高層建筑及建筑裙房須滿足二級耐火能力。與此同時，綜合性商業(yè)建筑高層地下室必須具備一級耐火等級[7]。要滿足這樣嚴格的耐火等級要求，必須加強建筑防火構(gòu)造設計，其中防火封堵是防止火災蔓延到起火源相鄰區(qū)域的重要措施之一。防火封堵可以封堵建筑內(nèi)各種貫穿物，如電纜井、風管、豎井等穿過墻（倉）壁、樓（甲）板時形成的各種開口，以免火勢通過這些開口及縫隙蔓延[8]。因此，做好各方位的防火封堵不僅給人員的疏散爭取了時間，還為消防隊員的滅火和救援活動提供了有利條件。

3.3.3 減少煙氣對安全疏散的影響

火災產(chǎn)生的煙氣不僅會對人員生理上造成極大的傷害，而且也會對人員心理造成恐懼感。為了提高建筑安全疏散能力，必須緊緊抓住“防、排”兩種手段。在工程實踐中，需根據(jù)實際條件的不同，選擇不同的防排煙模式，提高運行性能。首先，從優(yōu)化防煙系統(tǒng)設計入手，有效地控制煙氣擴散。在設計中不僅要按規(guī)范設置防排煙措施，還要根據(jù)建筑特性進行性能化設計，避免人員密集區(qū)和重要疏散通道里有煙氣滲透。其次，合理設計排煙系統(tǒng)，優(yōu)先考慮自然排煙，細化排煙窗的位置，發(fā)生火災時確保氣流很順暢地將煙氣帶出建筑內(nèi)部，同時需避免其在迎風狀態(tài)下造成煙氣回流。在設計中可加入感應式排煙窗，提高排煙通風的實效性。對于地下室、無窗的大空間等空氣流通條件較差、相對密閉的部分，可適當增加機械式防排煙模式，提升防排煙整體效能。最后，要科學劃分防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)的面積一般不超過500㎡，而且防煙分區(qū)不應跨防火分區(qū)。對于一些重要的、大型綜合性商業(yè)建筑，為保證建筑物內(nèi)的所有人員在發(fā)生火災時能安全疏散，需要設置專門的避難間。

4 結(jié)語

文章結(jié)合大量調(diào)研和分析，總結(jié)了導致綜合性商業(yè)建筑疏散難度大的幾種因素。結(jié)合實際，融合設計規(guī)范要求，從人的行為心理特征、預警和疏散系統(tǒng)、防火構(gòu)造設計這三方面提出了提高安全疏散效率的方法與對策。

如今，大型商業(yè)建筑豐富了人們的日常生活，建筑體量越來越大，業(yè)態(tài)越來越豐富，但存在的消防危險因素也越來越多。根據(jù)商業(yè)建筑火災的特點，在設計上結(jié)合心理學充分考慮人的行為特性，優(yōu)化最合理的疏散路線，采用先進的消防設備才是今后提高商業(yè)建筑安全疏散能力的重要途徑。