大型商業建筑防火設計研究

喬迦偉

（江蘇省消防救援總隊南京市支隊棲霞區大隊，江蘇南京 210008）

0.引言

火災會對人民的生命財產產生重大的威脅，尤其是在社會和經濟快速發展背景下，商業建筑規模不斷擴大，如果商用建筑發生火災，必然會產生較大的社會危害。在商業建筑設計過程中，進行防火設計時，應掌握商用建筑引發火災的因素，在各個環節設置防火設施，或者調整內部結構，實現商用建筑內部防火設計的優化，在發生火災時會將產生的危害降到最低。

1.商用建筑引發火災的因素

1.1 內部存在大量的可燃物

商用建筑內部，會陳列較多的貨物，包括服裝、家用電器以及生活用品等，上述物質具有較強的可燃性，如果在內部出現風險因素引發火災，會在短時間內使火災的范圍不斷擴大，導致火勢加速蔓延[1]。

1.2 內部形式容易引發火災

商業建筑內部為提升可利用的空間，在擺放貨物過程中，會采用立體式的排放方式，充分利用周圍墻體懸掛貨物。采用立體擺放方式會產生，在縱向上會產生較多的通風通道，如果發生火災，通風通道會加速火勢的蔓延，會提升火災撲滅的難度。

1.3 建筑內部人流密集

大型商業建筑，是為人們提供休閑、娛樂以及購物的主要場所，在日常人流量較為平穩，但是在節假日，人流量會不斷增加。為增強購物體驗，商場會采用扶梯的方式，為顧客提供出入服務，但是樓梯卻安排在隱蔽的位置，如果出現火情，人們只能選擇扶梯逃生，但是整個逃生過程所用的時間較長，不利于商業建筑內部的疏散。此外商業建筑中未設置醒目的安全通道標志，在火災的環境中，人們很難找到逃生出口。

2.大型商業建筑防火設計評估

2.1 設定火災場景

2.1.1 火災場景類型

在商業建筑防火設計過程中，采用設置情境的方式，根據火災情境，對建筑內部結構、逃生通道等進行優化。現階段火災場景類型分為3種，一是固定型火災情境；二是擴展型火災情境；三是爆炸型火災情境。上述情境引發的因素不同，結合情境進行具體設計，根據火災發展的趨勢，調整建筑內部形式。

2.1.2 火災產生的影響

由于不同火災情境產生的影響不同，掌握火災情境產生的影響，可以了解真實火災情境產生的破壞。在商業建筑中立體空間較大，火災在建筑內部蔓延期間，如果受到建筑內部設施的阻隔，如防火門等，可以將產生的火災封閉在一定的范圍內，使火災在固定的環境中，可以為破滅火災創造更多的時間。在情境中火災發生過程中，發現建筑的外窗面積以及所在的位置，均會影響火災的大小。與其他建筑相比，如賓館、住宅等，商業建筑在不同的樓層內，由于陳列的商品不同，空間的利用率會產生較大的差異，空間、貨物擺放方式等均會影響火災的發展趨勢。由于商業建筑自身的使用功能，在防火設計中，應考慮內部貨物陳列的方式，調整荷載密度，有助于控制火勢的蔓延。

在建筑內部配置的設備，包括自動噴水設備、通風設備以及排煙設備等，在發生火災時，上述設備會及時啟動運行，在短時間內控制火情的蔓延。由于商業建筑規模較大，大型建筑所處的位置，會受到周圍建筑以及環境的影響，如果發生火情，周圍建筑和自然環境等因素，均會使火情發生變化。如商業建筑與周圍建筑較近，消防車撲火的空間受到限制，并且周圍建筑使自然風量增大，導致火災的撲救的過程難度較大。

2.1.3 商用建筑火災設計優勢

在進行大型商業建筑防火設計過程中，應保證設計體現出科學合理的特點，采用性能化設計方法，在保證商業建筑的經濟性不受影響的同時，還能降低火災發生的概率。性能化防火設計，會體現出以人為本的優勢，在建筑內部會設置合理的防火通道、防火設施等，以便發生火災時，人們借助防火通道快速逃生，防火設施會快速控制火情。進行性能化防火設計期間，應對各個環節的防火內容進行評估，通過評估用于控制防火設施成的投入，并且分析在設計中出現的不合理情況，以便提升防火設計的合理性，在兼具經濟性和防火性的同時，還能滿足商業建筑的經濟活動的需求[2]。

2.2 實際案例

以某商業建筑防火設計為例，該建筑屬于綜合性商場，具備購物、餐飲以及娛樂等功能。該建筑的建筑面積為13萬m2，建筑總層數為6層，1～4層為商業活動區，5層為餐飲區，6層為娛樂區。每層樓高設定在4.5m～4.8m范圍內。在建筑中使用耐火材料，材料的耐火等級為一級，建筑結構采用框剪結構。在建筑的內部會設置消防控制室，用于掌握建筑中整體的防火工作，并且在各個樓層會，設置自動報警裝置，每個樓層的自動報警裝置，通過消防聯動系統與消防控制室連接，如果發生火情，聯動系統會向通訊系統發出警報，并且會向商場內部發出聲音預警，在發出警報的同時，室內自動滅火裝置啟動，用于控制火災的蔓延。

在該建筑進行防火設計過程中，會分為3個步驟，一是設計內容；二是設計依據；三是設計目標。該建筑功能較多，人流量較大，如果建筑內部出現火災，在排煙過程以及疏散人群過程中無法理想的效果，基于消防安全要求，本次設計目標為在發生火情時，將人員在短時間內轉移至消防通道，然后快速排煙，減少內部煙氣的濃度，防止人們出現窒息的情況。在防火設計過程中，設計依據參照《建筑設計防火規范》和《商業建筑設計單位提供的商場設計圖紙及說明書》，上述依據為設計的標準，并且還應參照建筑內部結構，確定防火設計的依據。在確定防火設計依據后，該設計中會參照國內外商業建筑防火設計，使用計算機建立虛擬模型，在模型中分析防火設計存在的缺陷，參照設計進行詳細的優化，有效提升防火水平。

在防火設計內容中，將內容分為4個部分：第一，設計中會明確引發火災的原因，找出引發火災的危險源，然后解決火災因素設定防火場景，在場景中進行進行火情的模擬，結合模擬情況優化設計內容，減少引發火災的因素；第二，研究火災蔓延過程中產生的煙氣，煙氣與火災會同時出現，煙氣會進入到火災未發生的區域，不僅會干擾逃生路線，還會使人們吸入大量的煙氣，導致人們出現窒息的情況；第三，應在設定的模擬情境中，確定在火災發生時，人們逃離火場所使用的時間；第四，在火災達到危險等級時，整個過程花費的時間，應保證人員已經撤離建筑，并且在撤離中不會產生危險。

在商業建筑中會聚集大量的人員，火災發生過程中，人員快速逃離火場，應成為設計的重點，在設計中規劃逃生路線，讓人員可以快速進入到安全地點，然后等待救援。安全地點在建筑中，一般是由室外、樓梯間以及防煙通道等組成，上述位置設立過程中，設計人員應參照火災達到危險等級的時間，在危險等級時間內，人員可以快速撤離至安全地點，整個撤離過程花費的時間，應小于火災達到危險等級的時間。在人員逃離過程中，應在逃生路線上設置明顯的標志，使人員掌握逃生路線，可以快速進入至安全地點[3]。在性能化防火設計中，會設定火災情境，在情境中模擬火災的發展過程，在發展過程中，計算火災達到危險等級的時間、人員逃生時間，使用FDS場模擬軟件，在設立模擬環境的同時，還能計算上述時間。如計算火災達到危險等級過程中，計算時間的結果為1800s，人員疏散時間，與人員感知時間、人員響應時間以及全員疏散時間等存在關系，分別計算每個環節的時間，將人員疏散時間控制在危險等級時間內，即可提升人員逃生的概率。此外設計中應考慮人員的身體條件、心理素質以及受教育情況，綜合考慮后優化逃生路線。

3.結語

在大型商業建筑防火設計過程中，提升人員的逃生速度，減少人員滯留建筑內的時間，控制火勢的蔓延等，均是防火設計重點考慮的內容，通過優化建筑結構、設立合適的消防通道等，有效滿足建筑的防火需求。