地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)問題及措施研究

摘要：消防安全疏散是地下建筑施工設(shè)計(jì)的重要組成部分，需要對這方面工作進(jìn)行深入研究。本文將地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)作為研究對象，闡述其難點(diǎn)，分析現(xiàn)存問題，從優(yōu)化平面布局、劃分防火分區(qū)、增設(shè)疏散通道等方面，提出系統(tǒng)性解決現(xiàn)存問題的有效措施，旨在為更多地下建筑施工設(shè)計(jì)單位提供技術(shù)指導(dǎo)，為企業(yè)生產(chǎn)、居民生活提供安全保障。關(guān)鍵詞：地下建筑；消防安全；疏散設(shè)計(jì)引言開發(fā)地下空間資源是城市未來發(fā)展的主要方向，進(jìn)行安全疏散設(shè)計(jì)是地下建筑運(yùn)行的基礎(chǔ)，需要做好地下建筑的安全疏散設(shè)計(jì)工作，推動(dòng)城市健康發(fā)展。本文結(jié)合具體工程案例，從實(shí)踐應(yīng)用角度，多維度分析地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)，確保地下空間資源得到科學(xué)利用。一、地下建筑消防安全疏散難點(diǎn)相比于地上建筑，地下建筑存在以下兩個(gè)消防安全疏散難點(diǎn)。（一）斷電風(fēng)險(xiǎn)如果地下空間發(fā)生火災(zāi)，有較大概率會(huì)發(fā)生斷電現(xiàn)象，導(dǎo)致還沒有撤離的大量人員無法及時(shí)找到疏散道路，容易造成嚴(yán)重的人員安全傷亡事故。在斷電后，電力資源無法供應(yīng)給地下建筑，導(dǎo)致后續(xù)消防救援難度偏大，被困人員獲救概率不高。（二）堆積物品數(shù)量偏多許多地下建筑功能為停車場或超市商場，超市商場性質(zhì)的地下建筑會(huì)存儲(chǔ)大量用于銷售的貨物。這些貨物自身燃點(diǎn)偏低，如果接觸到明火，火勢會(huì)在短時(shí)間內(nèi)快速蔓延，增加消防安全疏散難度。部分貨物在燃燒過程中會(huì)生成大量煙氣，人員正常呼吸受到影響，運(yùn)動(dòng)機(jī)能下降，導(dǎo)致地下建筑人員疏散速度減慢，增加了人員傷亡概率[1]。二、地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)現(xiàn)存問題某商業(yè)住宅綜合體，總建筑面積為80000m2，擁有兩棟28層住宅，地下1層面積為13000m2的大型綜合超市，經(jīng)營生鮮食品、服裝、家電等商品；地下2層為面積16500m2的車庫。地上1層也屬于大型綜合超市的一部分，面積為4900m2。對于該商業(yè)住宅綜合體，地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)方面存在平面布局有待優(yōu)化、防火分區(qū)劃分不合理、疏散通道數(shù)量偏少等問題。（一）平面布局有待優(yōu)化在地下建筑消防安全疏散原設(shè)計(jì)方案中，平面布局存在較多問題，需要對相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行合理優(yōu)化。例如，在消防安全疏散中發(fā)揮重要功能的疏散樓梯，在原設(shè)計(jì)方案中以普通移動(dòng)樓梯代替，不符合地下建筑的消防安全需求。非大型綜合超市工作人員的客戶在進(jìn)入地下建筑后，不能準(zhǔn)確判斷自身所處位置，難以有效確認(rèn)出入口，進(jìn)行消防安全疏散作業(yè)時(shí)，需要更長的時(shí)間判斷方向、分辨位置，給疏散效果造成一定影響。戶外救援無法在短時(shí)間內(nèi)快速抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場，救助沒有成功疏散的人員，需要對原設(shè)計(jì)的消防通道內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。需要注意的是，因?yàn)榈厣?層與地下1層均為大型綜合超市的管理范圍，在原設(shè)計(jì)中僅設(shè)置一個(gè)地下1層出入口，同時(shí)擔(dān)負(fù)出口、入口任務(wù)，人員從地下建筑向戶外疏散的條件被限制，嚴(yán)重影響地下建筑消防安全疏散效果[2]。（二）防火分區(qū)劃分不合理防火分區(qū)劃分不合理在一定程度上影響地下建筑的消防安全疏散。雖然防火分區(qū)面積符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，但是數(shù)量相對較少，在面對火災(zāi)時(shí)，不能為滯留人員提供安全保障。本文研究的地下建筑性質(zhì)為大型綜合超市，易燃物品相對較多，擁有較高的防火分區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需要通過設(shè)計(jì)合適的分隔設(shè)備，阻斷火源移動(dòng)，為人員疏散提供足夠時(shí)間。在原本設(shè)計(jì)方案中，將防火卷簾作為分隔設(shè)備使用，忽略不同防火分區(qū)的位置、區(qū)域?qū)τ诜阑鸬男枨?。雖然可以為人員爭取一定的疏散時(shí)間，但是卻無法有效阻止火源移動(dòng)，威脅人員的人身安全，影響防火分區(qū)的正常使用功能。（三）疏散通道數(shù)量偏少在該商業(yè)住宅綜合體的大型綜合超市設(shè)計(jì)之初，僅從大型綜合超市的運(yùn)營功能角度設(shè)計(jì)疏散通道，導(dǎo)致疏散通道數(shù)量偏少，不能達(dá)到預(yù)期的消防安全疏散需求。除此之外，還存在通道間距不合理的問題。借助BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）技術(shù)，設(shè)計(jì)疏散通道的三維立體模型，同時(shí)模擬在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，停留在大型綜合超市內(nèi)的人員疏散情況。通過模擬結(jié)果，可以確認(rèn)大量的人員無法在安全時(shí)間內(nèi)快速疏散。如果增加人員移動(dòng)速度，則會(huì)在疏散通道發(fā)生擁擠情況，在現(xiàn)實(shí)中可能發(fā)生踩踏安全事件，增加人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。第一，通道間距與寬度設(shè)計(jì)不合理，在短時(shí)間內(nèi)有序疏散人員難度偏高；第二，通道數(shù)量偏少，無論人員在大型綜合超市哪個(gè)位置，都需要移動(dòng)到2個(gè)安全疏散通道進(jìn)行撤離。距離近的人員可以在較短時(shí)間內(nèi)離開地下建筑。距離偏遠(yuǎn)的人員，在實(shí)際疏散過程中，需要跨越大量的障礙物與火源，很難達(dá)到預(yù)期的安全疏散效果。在電力資源中斷情況下，地下建筑沒有照明條件，在恐慌與火災(zāi)的雙重影響下，人員可能會(huì)發(fā)生無秩序移動(dòng)，增加人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)[3]。三、地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)問題的解決措施為實(shí)現(xiàn)該商業(yè)住宅綜合體安全使用目標(biāo)，需要根據(jù)地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)現(xiàn)存的問題，設(shè)計(jì)相匹配的解決措施，如圖1。通過優(yōu)化平面布局、劃分防火分區(qū)、增設(shè)疏散通道等方式，優(yōu)化地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)內(nèi)容，合理規(guī)避嚴(yán)重的人員傷亡事故，保障該商業(yè)住宅綜合體正常運(yùn)行。（一）優(yōu)化平面布局在地下建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)中，需要以簡潔作為平面布局的優(yōu)化方向，避免出現(xiàn)數(shù)量過多的迂回設(shè)計(jì)內(nèi)容，確保地下空間的整體性，保證工作人員與客戶可以及時(shí)確認(rèn)方向、疏散通道位置，在最短時(shí)間內(nèi)離開地下建筑。第一，根據(jù)地下建筑防火條例，設(shè)計(jì)相應(yīng)的疏散樓梯。疏散樓梯與防火出口是保障地下建筑防火安全的基礎(chǔ)構(gòu)筑物。設(shè)計(jì)單位在優(yōu)化平面布局時(shí)，可以根據(jù)《消防法》相關(guān)規(guī)定，在合適位置設(shè)計(jì)疏散樓梯，禁止大型綜合超市在后續(xù)經(jīng)營中，占用、阻塞疏散樓梯。設(shè)計(jì)單位需要考慮通路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，盡可能將商鋪設(shè)計(jì)在通路兩側(cè)，適當(dāng)設(shè)計(jì)用于分散人流的疏散通道。同時(shí)，在路口位置設(shè)計(jì)功能節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)造相應(yīng)的集散空間，引導(dǎo)客人快速找到防火出口。在設(shè)計(jì)大型綜合超市的主要過道時(shí)，可以通過裝飾裝修，引導(dǎo)客人辨別方向，降低地下建筑消防安全疏散難度。第二，保證平面布局與周邊環(huán)境擁有良好協(xié)調(diào)性。設(shè)計(jì)單位需要做好大型綜合超市商鋪、疏散樓梯、防火出口等位置設(shè)計(jì)，確認(rèn)通風(fēng)口與排氣口的位置和在不同位置火災(zāi)的蔓延距離，在合適位置設(shè)計(jì)消防通道，布設(shè)相應(yīng)的綠植，減緩火災(zāi)移動(dòng)速度。設(shè)計(jì)單位還需要確認(rèn)商業(yè)住宅綜合體周邊區(qū)域，為大型綜合超市提供足夠面積的出入口預(yù)留區(qū)域，采取出入口分離設(shè)計(jì)，降低單個(gè)出入口的安全疏散壓力，以便開展更便捷的火災(zāi)救援工作[4]。考慮到大型綜合超市面積相對較大，在平面布局優(yōu)化方面，還需要設(shè)置消防出入口，提高工作人員與客戶的安全疏散速度。（二）劃分防火分區(qū)在地下建筑防火分區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范中，需要安裝用于前期火災(zāi)防控的自動(dòng)滅火系統(tǒng)，并安裝配套的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，可以根據(jù)濃煙、火光等指標(biāo)變化進(jìn)行報(bào)警。在防火分區(qū)裝飾裝修時(shí)，也需要使用具有難燃或不燃性質(zhì)的裝飾裝修材料。在本商業(yè)住宅綜合體的地下建筑中，最大防火分區(qū)面積不得超過2000m2。即便是設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)+自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組合系統(tǒng)，也不能提高最大防火分區(qū)的面積。可以根據(jù)自動(dòng)滅火系統(tǒng)+自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的功能覆蓋范圍，劃分地下一層的防火分區(qū)。以最大防火分區(qū)2000m2的設(shè)計(jì)指標(biāo)，劃分5個(gè)防火分區(qū)。地下一層的大型綜合超市擁有用于存儲(chǔ)各類貨物的倉儲(chǔ)空間，會(huì)存儲(chǔ)較多閃點(diǎn)≥60℃的液體與可燃固體，可以將本商業(yè)住宅綜合體地下建筑的倉儲(chǔ)空間火災(zāi)危險(xiǎn)性劃分為丙二類，需要在倉儲(chǔ)空間內(nèi)設(shè)置3個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)面積保持在500m2-600m2之間。對于大型綜合超市的機(jī)械設(shè)備用房，設(shè)置500m2的防火分區(qū)。對于地上1層，其擁有完整的自動(dòng)滅火系統(tǒng)+自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，可以作為單獨(dú)的防火分區(qū)使用，但是根據(jù)自動(dòng)扶梯的連接位置，設(shè)置用于阻擋火災(zāi)的防火卷簾[5]。在設(shè)計(jì)防火分區(qū)時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)大型綜合超市自身需要足夠的空間資源，向眾多客戶提供商業(yè)服務(wù)，這和防火分區(qū)的防火分隔功能存在一定的設(shè)計(jì)矛盾。設(shè)計(jì)單位對該問題進(jìn)行綜合后，決定在防火墻+防火卷簾基礎(chǔ)上，增加分隔水幕，更新防火分區(qū)的分隔設(shè)施。同時(shí)，分隔設(shè)施安裝位置需要結(jié)合購物貨架，保障空間資源的有效利用。如果選擇防火卷簾作為防火分區(qū)的主要分隔設(shè)施，在防火分隔區(qū)域?qū)挾取?0m時(shí)，需要以10m作為防火卷簾最大寬度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；在防火分隔區(qū)域?qū)挾龋?0m時(shí)，需要根據(jù)1/3的防火分隔區(qū)域?qū)挾仍O(shè)計(jì)防火卷簾寬度，最大寬度不得超過20m[6]。如果鄰近的防火分區(qū)具有疏散寬度共享的情況，需要選擇防火門作為防火分區(qū)的分隔設(shè)施，防火門的開啟方向要以疏散寬度共享方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。（三）增設(shè)疏散通道在增設(shè)安全疏散通道時(shí)，需要細(xì)化通道間距、通道數(shù)量、通道寬度、逃生路線等內(nèi)容。第一，通道間距。設(shè)計(jì)單位需要根據(jù)地下建筑可能存在的可燃物大小、數(shù)量等，確認(rèn)通道間距數(shù)據(jù)。在本文參考的商業(yè)住宅綜合體地下建筑中，可以將原本的豎直入口調(diào)整為橫直入口，讓工作人員、客戶穿過階梯進(jìn)入作為安全疏散平臺(tái)的廣場，再以橫向方式進(jìn)入地下1層與地下2層。相比于以往設(shè)計(jì)模式中的豎向疏散通道，橫向疏散通道可以快速疏散人群，在短時(shí)間內(nèi)快速離開地下建筑。在設(shè)計(jì)安全疏散通道時(shí)，需要根據(jù)商業(yè)住宅綜合體地下建筑的入口，設(shè)置足夠大小的安全疏散平臺(tái)，避免出現(xiàn)人群疏散阻塞情況。第二，通道數(shù)量。根據(jù)本商業(yè)住宅綜合體地下建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需要以2個(gè)安全疏散通道作為最低數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)。如果安全疏散通道與防火分區(qū)鄰近，可以考慮將防火分區(qū)的防火門進(jìn)行功能延伸，將防火門轉(zhuǎn)化為安全出口，增加地下建筑安全疏散效果。如果是擁有地下3層結(jié)構(gòu)的地下建筑，還需要額外增設(shè)防煙樓梯間，避免煙氣進(jìn)入安全疏散通道，影響人員正常疏散。對于出口、入口等人流量較大的位置，需要優(yōu)先設(shè)計(jì)安全疏散通道。第三，通道寬度。對于安全疏散通道的寬度，需要根據(jù)商業(yè)住宅綜合體地下建筑允許的最大密度條件與消防分區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮，從源頭規(guī)避人群疏散踩踏情況。例如，地下建筑室內(nèi)地面和戶外地面之間存在小于10m的高度差，要同時(shí)容納100人進(jìn)行安全疏散為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置0.75m的安全疏散通道寬度。如果需要同時(shí)容納超過100人進(jìn)行安全疏散，需要將安全疏散通道寬度提升至1m，同時(shí)增加臺(tái)階寬度，避免出現(xiàn)踩踏安全事故[7]。設(shè)計(jì)單位可以根據(jù)商業(yè)住宅綜合體地下建筑各個(gè)樓層的功能空間面積、客戶數(shù)量，確認(rèn)各個(gè)樓層最大安全疏散人數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對安全疏散通道寬度、臺(tái)階寬度做精準(zhǔn)調(diào)整。第四，逃生路線。在本商業(yè)住宅綜合體地下建筑中，所有燈光均由電力系統(tǒng)統(tǒng)一供應(yīng)，沒有嚴(yán)格劃分日常照明與應(yīng)急照明的系統(tǒng)功能