大型購物中心建筑防火設計難點與應對策略

1、劉春利等：大型購物中心建筑防火設計難點與應對策略2011年第3期大型購物中心建筑防火設計難點與應對策略劉春利1，劉文利2（1. 北京市東城第一消防支隊，北京100005；2. 中國建筑科學研究院建筑防火所，北京100013）摘要：大型購物中心項目作為一種新型的建筑類型和經(jīng)營模式在全國各地大量涌現(xiàn)。按照現(xiàn)行的防火設計規(guī)范，此類建筑防火設計存在諸多難題。本文在分析大型購物中心建筑特征、人員特點基礎上，剖析其在建筑防火設計方面存在的主要難點，并從消防安全目標出發(fā)，探討解決問題的途徑和消防策略。關鍵詞：大型購物中心；消防設計；人員荷載；消防策略1建筑特征與人員特點大型購物中心（Shopping Mal

2、l ）是近年在我國大量出現(xiàn)并流行的一種商業(yè)建筑形式。伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展、汽車的普及，人們的生活節(jié)奏在發(fā)生著悄然的變化，人們的購物規(guī)律和周期也隨之發(fā)生著變化。在節(jié)假日，人員乘車購物、休閑，要求購物環(huán)境好，內容多樣化。在適當?shù)囟谓ㄔO大型的綜合購物中心，既保留了傳統(tǒng)商業(yè)街中大型綜合商店與專業(yè)商店相結合的優(yōu)點，又增添了飲食服務、娛樂健身、文化等多方面的設施，形成了商品豐富、服務齊全、環(huán)境優(yōu)美的綜合生活服務中心。（1）大型購物中心建筑具有體量龐大，人員密集，功能多樣（兼有商業(yè)和休閑功能），建筑空間內往往帶有高大、空間互通的室內空間等特征。（2）大型購物中心建筑人員以不特定人員（顧客）為主，并含有部分工

3、作人員。在營業(yè)廳內顧客的數(shù)目是連續(xù)不斷變化的，不像觀眾廳內的觀眾數(shù)那么固定，故一般較難確定。顧客一般不熟悉商場的環(huán)境、安全出口位置，沒有進行過專門的防火培訓，在火災情況下往往做出失去理智的行為。工作人員包括營業(yè)員、保安、管理人員等。這類疏散人員的數(shù)目相對固定且易于掌握。一般地，工作人員熟悉商場的環(huán)境、消防通道、安全出口位置、滅火器與消火栓的位置、滅火器具的使用以及防火卷簾的位置與操作等。這類建筑一旦發(fā)生火災，往往會造成較大的經(jīng)濟損失和社會影響?？茖W合理地進行建筑防火設計，對于及時發(fā)現(xiàn)火災、降低和消除火災的影響，保證人身安全和財產安全及其重要。2主要建筑防火設計難點剖析大型購物中心建筑主要功能為

4、商業(yè)、餐飲和休閑娛樂，多為地上4 5層建筑（地下2 3層居多），其建筑高度多在24m 左右。按現(xiàn)行的防火設計規(guī)范，此類建筑消防設計應遵照GB 500162006建筑設計防火規(guī)范（以下簡稱GB 500162006），或GB 5004595（2005年版）高層民用建筑設計防火規(guī)范（以下簡稱GB 5004595）。而上述規(guī)范對大型購物中心建筑并無專門的條款，在消防設計過程中大型購物中心建筑常遇到的主要難題有以下幾個方面。2. 1防火分區(qū)劃分與防火分隔問題（1）大型商業(yè)建筑往往采用共享中庭結合商業(yè)步行街的設計形式與防火規(guī)范對于防火分區(qū)的要求存在著矛盾。GB 500162006第5. 1. 7條規(guī)定：商

5、業(yè)建筑防火分區(qū)在設有自動噴水滅火系統(tǒng)時，允許最大建筑面積不應大于5000m 2。GB 5004595第5. 1. 2條規(guī)定：高層建筑內的營業(yè)廳，當設有火災自動報警系統(tǒng)和自動噴淋系統(tǒng)，且采用不燃燒或難燃燒材料裝修時，地上部分防火分區(qū)的允許最大建筑面積為4000m 2計算；地下部分的允許最大建筑面積為2000m 2。GB500162006第5. 1. 10條規(guī)定：建筑內設置中庭時，其防火分區(qū)面積應按上下層相連通的面積疊加計算；當超過一個防火分區(qū)最大面積時，要求房間與中庭相通的開口部位設置能自行關閉的甲級防火門窗；與中庭相通的過廳、通道等處應設置甲級防火門或防火卷簾。中庭結合步行街的建筑形式是該類建

6、筑的主要特征之一，其中庭要求開敞明亮，富于變化，且貫穿多層，店鋪與中庭間往往難以設置實體防火墻，而中庭形狀往往不規(guī)則，設置防火卷簾困難，且大量采用防火卷簾，其安全度大大降低（防火卷簾一般要求不應超過其所在分隔墻分隔總長度的30%）。（2）大型商業(yè)建筑的地下一層往往設置超市等商業(yè)狀態(tài)，由于其上部體量大，其地下層建筑總面積往往612011年第3期消防技術與產品信息超過20000m 2，GB 500162006第5. 1. 13條GB 5004595第4. 1. 5B. 4條規(guī)定：當?shù)叵律痰昕偨ㄖ娣e大于20000m 2時，應采用防火墻進行分隔，且防火墻上不得開設門窗洞口。2. 2安全疏散設計問題（

7、1）大型購物中心建筑由于體量大，造成疏散距離難以滿足規(guī)范規(guī)定的要求。GB 500162006第5. 3. 13條規(guī)定樓梯間出口應能直通室外，當層數(shù)不超過4層時，可將直通室外的安全出口設置在距離樓梯間不大于15m 處。GB 500162006第5. 3. 13條、GB 5004595第6. 1. 7條規(guī)定建筑內展覽廳、營業(yè)廳等，其室內任何一點至最近疏散出口的直線距離不宜大于30m 。對于建筑短邊大于70m 的大型購物中心建筑，其首層樓梯間的設置或標準層的疏散距離即難以滿足規(guī)范上述要求。（2）大型購物中心建筑疏散寬度成為該類型建筑消防設計的另一個難點。GB 500162006和GB 5004595

8、均對建筑設計的疏散寬度指標有較為詳細的規(guī)定，但對于人員指標，GB 500162006第5. 3. 17條引入了面積折算值、換算系數(shù)等參數(shù)給出了人數(shù)確定方法，而GB 5004595未給出人數(shù)確定方法。商業(yè)建筑的建筑形式和經(jīng)營方式多樣，包括有不同規(guī)模的購物中心、超市、批發(fā)商業(yè)等，目前仍缺乏相關面積分配的統(tǒng)計資料，而每層營業(yè)廳和為顧客服務用房的面積總數(shù)占該層建筑面積的比例將直接影響人數(shù)計算。商場形式多樣化的發(fā)展和經(jīng)營管理模式的變化，服務用房和庫房在總建筑面積中占的比重差別也在發(fā)生著變化。在現(xiàn)代商場的設計和使用中，使用者都盡力增大營業(yè)廳的比重而達到提高經(jīng)濟效益的目的，附屬用房和倉儲等用房變得越來越小，

9、甚至將附屬用房和倉儲等用房移到了商場外部。大型購物中心建筑，其中庭空間和步行街空間與一般商業(yè)建筑不同，其面積占比較大，而營業(yè)廳面積的確定成為難題。同時較高樓層布置有餐飲場所，而餐飲場所，往往密度比商業(yè)營業(yè)廳內要高。而GB 500162006規(guī)定的疏散人數(shù)換算系數(shù)樓層越高，其值越低。即按照GB 500162006第5. 3. 17條給定的方法，在合理性認定和實際操作性上存在一定難題。2. 3電影院等人員密集場所設置在較高樓層問題大型購物中心的建筑經(jīng)營業(yè)態(tài)要求不僅有商業(yè)、餐飲，往往還設置有電影院、KTV 等人員密集場所等需要。GB 5004595第4. 1. 5條規(guī)定：高層建筑內的觀眾廳、會議廳、

10、多功能廳等人員密集場所，應設在首層或二、三層；當必須設在其它樓層時，除本規(guī)范另有規(guī)定外，尚要求一個廳、室的建筑面積不宜超過400m 2，一個廳、室的安全出口不應少于兩個。GB 500162006和GB 5004595均要求歌舞廳、卡拉OK 廳、游藝廳等歌舞娛樂放映場所，設置在首層、二層或三層的靠外墻部位。由于業(yè)態(tài)布局需要，大型商業(yè)的電影院往往布置在建筑頂部區(qū)域（較高樓層），其規(guī)范適用容易造成混亂（放映廳或觀眾廳不清晰），且疏散難以完全獨立，給設計和消防監(jiān)督帶來困難。3應對策略方案探討3. 1引入性能化消防設計理念進行建筑防火設計性能化消防設計是借助消防安全工程學的方法和手段，在對具體建筑物的火

11、災風險、火災發(fā)展狀況以及主動和被動防火措施的實際效果進行個案評估的基礎上，確定該建筑所需要的消防措施的設計方法。消防安全工程學是將最新的消防技術和火災科學研究成果應用于實際消防工程設計和安全評估的橋梁。它涉及火災發(fā)展蔓延、煙氣流動及控制、火災探測及撲救、建筑及材料對火反應特性、人員疏散逃生、人員在火災中的行為等有關的多個學科，包括物理、化學、心理學和社會學等。目前世界許多國家和地區(qū)，在進行建筑消防設計，特別是一些復雜和新穎建筑的消防設計時，性能化消防設計方法已被認可并被廣泛采用。大型購物中心的消防安全目標主要包括：人員疏散安全目標，防止火災大面積蔓延、減少財產損失，盡量減少對運營的干擾，保證結

12、構安全等。本著安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理的原則，采用以性能化為基礎的消防設計理念和方法，對大型購物中心人員的防火分區(qū)與分隔、安全疏散、煙氣控制、消防設施等內容進行分析確定適當?shù)南啦呗?。對于國內?guī)范有明確規(guī)定的系統(tǒng)及區(qū)域，其消防設計應執(zhí)行國內規(guī)范規(guī)定。3. 2完善建筑防火設計規(guī)范，增加其針對性和可操作性對于大型購物中心中庭及步行街的消防策略，應在調研基礎上，從滿足消防安全目標出發(fā)，制定適用可行的條款，對防火分區(qū)與分隔、疏散設計和消防系統(tǒng)設計給出明確規(guī)定。作為公共建筑人員不確定性場所的典型，商業(yè)購物中心建筑疏散人數(shù)計算方法爭議比較大，直接影響著疏散寬度指標的確定，影響著人員的疏散安全。應在調研

13、的基礎上，根據(jù)商業(yè)建筑的建筑形式和經(jīng)營方式，火災特點及人員構成情況，針對不同類型場所合理規(guī)定疏散人數(shù)指標。（1）對于商業(yè)百貨、精品店區(qū)，按現(xiàn)行處理方法，71劉春利等：大型購物中心建筑防火設計難點與應對策略2011年第3期有“面積折算值”、“換算系數(shù)”、“營業(yè)廳和為顧客服務用房的面積”等相關指標，但這些指標存在著實際操作時容易導致概念混淆的問題。建議按國際通行做法，采用營業(yè)區(qū)總建筑面積（含區(qū)域內所有設施區(qū)域所占的面積）乘以商業(yè)綜合人員密度指標進行確定。（2）對于餐飲區(qū)，在設計時難以將營運時的座位數(shù)確定下來，建議采用營業(yè)區(qū)總建筑面積（含區(qū)域內所有設施區(qū)域所占的面積）乘以餐飲區(qū)綜合人員密度指標進行確

14、定。（3）對于中庭及公共走廊區(qū)域，現(xiàn)行規(guī)范中未對此作出明確規(guī)定，中庭及公共走廊作為大型商業(yè)建筑的重要組成部分，在大型商業(yè)建筑中占據(jù)較大的比重，這些區(qū)域的人員荷載不容忽視。建議采用其建筑面積乘以其人員密度指標進行確定。（4）對于電影廳等具有固定座位的場所，疏散人員荷載建議以固定座位數(shù)為基數(shù)，并應考慮一定比例的工作人員。電影廳以外的休息廳可考慮一定的候場人員。3. 3大型購物中心的消防設計探討（1）基于中庭、步行街及其周圍區(qū)域的建筑特征和使用功能特點，采用“防火艙”結合“準安全區(qū)”策略，合理處理中庭與店鋪之間的防火分隔。對于中庭周邊空間設置的精品店及餐廳等場所，可采用“防火艙”的處理方式，將火災煙

15、氣控制在較小范圍。即采用耐火極限不小于1. 0h 的防火分隔構件（包括實體防火隔墻、帶噴水保護的防火玻璃構件及鋼化玻璃加窗式噴頭保護構件等）和1. 0h 的不燃燒體屋頂，同時其內部還應設置火災自動報警、自動噴水滅火系統(tǒng)及機械排煙系統(tǒng)，并適當控制其面積。將中庭和步行街作為“準安全區(qū)”，限制火災荷載并控制內裝修為不燃裝修，以確保該區(qū)域火災時作為相對的安全區(qū)域，以解決疏散距離過大或首層疏散樓梯不能直接對外的問題。為保證中庭和步行街作為準安全區(qū)，還應合理確定其排煙方式、自動報警及滅火系統(tǒng)。（2）基于大型購物中心的建筑特征、商業(yè)布局和人員特點，建議不同區(qū)域的疏散指標如表1。表1大型商業(yè)建筑主要功能區(qū)域人

16、員密度指標或其他計算參數(shù)建議表建筑空間功能空間用途疏散人員荷載計算參數(shù)計算面積/m2A 密度/（人·m 2）B 人數(shù)/人商業(yè)百貨、精品店區(qū)衣物，寢具，家電，廚房設備，生活用品，食品，書籍，寶石，貴金屬，超市等營業(yè)廳建筑面積高檔場所0. 3 0. 35中低檔場所0. 35 0. 5商業(yè)餐飲區(qū)餐廳，咖啡廳，灑吧等營業(yè)廳建筑面積0. 7 1. 0座位數(shù) 1. 05廚房建筑面積0. 1中庭及公共走廊人員流動及休息等建筑面積0. 25其他空間停車場建筑面積0. 05停車臺數(shù) （1. 5 2. 0）錄像廳、電影放映廳等建筑面積1. 0 1. 5座位數(shù) （1. 05 1. 1）游藝廳、網(wǎng)吧等建筑面

17、積0. 5棋類室建筑面積0. 7座位數(shù) （1. 05 1. 1）溜冰場建筑面積0. 3辦公室建筑面積0. 125（3）對于電影院等人員密集場所設置在頂層問題，一方面應嚴格控制每個廳室的建筑面積，并采用防火單元的處理方式，將其與周圍空間進行嚴格的防火分隔，其內設置自動報警、自動滅火和機械排煙系統(tǒng)，使人員得以及時疏散，并控制火災煙氣不向外部蔓延擴大。另一方面應合理疏散設計，建議每個防火分區(qū)至少設置一部獨立的、直通室外安全區(qū)域的疏散樓梯，保證人員疏散過程的安全。4結束語大型購物中心建筑已成為現(xiàn)代城市生活的不可或缺的組成部分。投入設計力量有針對性地開展基礎研究，盡快完善相關防火設計規(guī)范，并通過基于安全目標的性能化消防設計方法，科學合理的進行建筑防火設計，對于及時發(fā)現(xiàn)火災、降低和消除火災的影響，保證人身和財產安全及其重要。參考文獻：1GB 5004595（2005年版），高層民用建筑設計防火規(guī)范S . 2GB