超大商业综合体的安全疏散与消防性能评估
——以合肥华润中心38#地块工程项目为例
2015-09-15石坚韧雷雅昕赵秀敏
石坚韧,雷雅昕,赵秀敏
(浙江工商大学城乡规划系,浙江 杭州 310018)
超大商业综合体的安全疏散与消防性能评估
——以合肥华润中心38#地块工程项目为例
石坚韧,雷雅昕,赵秀敏
(浙江工商大学城乡规划系,浙江 杭州 310018)
随着国内经济的发展和城市人口的快速增长,国内已建成或正在设计、施工数量众多的大型商业综合体,这些大型建筑都是具有多种功能的复杂建筑体,在设计过程中,既要兼顾建筑的使用功能,又要体现建筑独特的个性,这对建筑的消防设计提出了新的要求。以合肥华润中心38#地块工程项目为例,在对其消防系统进行分析的基础上,通过对给排水设计即包括消防用水量、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统和暖通消防设计进行实证分析,从实际工程案例入手,解析了商业综合体的消防设计要求和安全疏散理念,并针对商业综合体步行街和疏散楼梯出口分别提出亚安全区设计以及扩大封闭楼梯间的方案,丰富了既有的商业综合体消防设计手法,也为同类商业地产的消防设计提供参考和借鉴。
商业综合体;消防设计;安全疏散;性能评估;亚安全区
商业综合体,即一种复合型业态组合的商业地产项目,是将城市中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通等城市生活空间的若干功能进行组合,并在各部分之间建立一种相互依存、相互促进的互动关系,最终形成一个多功能、高效率的城市综合性建筑群[1]。大型商业综合体不仅建筑体量大,而且使用功能复杂,在整体上包含商业、办公、住宅等多种功能,且在商业部分又同时囊括百货、餐饮、影院等多种细化的功能。由于其建筑体量大、使用功能复杂、人员密度高等多种因素的同时存在,建筑设计必须在保证建筑合理利用率和最大程度合理减少资金投入的同时,确保建筑的消防安全性能。
商业综合体本身的上述特征使其工程在设计过程中存在许多难以解决的问题,如布局的特殊要求导致防火分区面积过大,由建筑体量大、人员密度大导致的疏散宽度不足,大型商业建筑内设超大中庭导致防火分隔难以解决等问题[2]。针对上述问题,设计人员引进了国外流行的消防性能化设计和评估对这些建筑现有的消防设计进行评价以及对其消防设计中的不足进行补充。消防性能化设计是基于火灾学和消防安全工程学产生的,以新型的防火系统设计思路和更加理性的条件为基础,根据火灾发生的动力学机理和控制技术,对火灾危险性进行定量分析,了解火灾发展过程及阶段表现,并采取有效的预防措施及补救措施,从而降低人员伤亡和财产损失[3]。目前在现有国内新建的比较大型的商业建筑群中,大多数均采用此种方法进行消防安全设计和性能评估。
本文以大型商业综合体的消防设计为研究对象,探索大型商业综合体的消防设计理论和技术,明确设计理念,归纳设计标准,并以实际的商业综合体——合肥华润中心38#地块工程项目(以下简称合肥华润中心项目)为案例,对大型商业地产的消防设计进行实证分析,通过具体实例探讨消防设计中需克服的难点与困难,以保证商业建筑的防火安全,为日后的深入研究提供实践参考,也为商业地产开发企业提供可操作性的消防设计思维和方法,更为促进商业地产的进一步可持续发展提供依据。
1 合肥华润中心项目消防设计总述
1.1 项目概况
合肥华润中心38#地块工程项目位于合肥市政务文化新区潜山路西侧,万佛湖路以南,习友路以北,星东路以东,整个工程项目用地范围为规则的矩形布局,南北向用地略有高差,总用地面积约60 419 m2,总建筑面积为554 243.82 m2,其中地上部分为397 063.4 m2、地下部分为157 180.42 m2。该项目总平面图见图1。
整个项目由塔楼和商业裙楼组成,塔楼总共2幢,分别为55层的东塔楼和43层的西塔楼,东、西塔楼最大高度分别达到249.10 m 和179.9 m,其中东塔楼主要为酒店和办公楼,西塔楼则为纯办公塔楼;商业裙楼地上六层(另含两个夹层)、地下三层(另含一个夹层),屋面高度为36.3 m,整个裙楼呈倒放的U型布局,内庭院为室外空间并可通行消防车辆,见图2。
本项目设计团队秉承绿色生态的原则,结合合肥优秀的自然资源和丰富的人文传统,并结合现代化设计技术,以宽敞的居住环境和舒适的购物、娱乐、办公空间,为市民提供了一个现代化均衡的生活形态。合肥华润中心项目不但结合了“绿色+科技”(Green&Technology)这两种对比的概念,同时在建筑的设计风格、空间和总体规划方面也秉承了这两种理念。
1.2 总平面消防安全设计
合肥华润中心项目在建筑总体平面消防安全设计方面主要做了以下基本设定:
(1) 消防车道:消防车道的设计很重要,要求在没出现火灾场景时不影响商业建筑的商业活动,同时不闲置浪费土地资源使其能够得到充分利用,而在火灾发生时又可以满足消防救火的功能,提供消防车的运行条件,保证火灾发生的第一时间消防措施可以及时跟上,从而减少火灾带来的人身和财产损失[4]。根据建筑使用要求和消防要求,合肥华润中心项目消防安全设计中设置了可供消防车辆通行的环形消防车道,并设置了7块消防登高场地,消防登高面的总长度大于高层建筑周长的四分之一且不小于一个长边的长度,并在此范围内设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口,既能满足人员疏散的需要,又可满足消防车迅速灭火扑救的要求,使消防车能够到达项目的每个部分进行扑救。
(2) 消防电梯:合肥华润中心项目购物中心设3台消防电梯,东塔楼、西塔楼各设有2台消防电梯,消防电梯行驶速度均满足从首层到顶层的运行时间不超过60 s。消防电梯的使用分为两个时间段:一是从火灾发现报警开始到消防人员到达截止;二是从消防人员到达开始一直到人员疏散完毕为止[5]。
(3) 出入口设置:合肥华润中心项目在建筑内庭院及各方向临街面位置、商业综合体及步行街均设置有主要出入口,其中商业步行街首层在内庭院设五处出入口,在潜山路、习友路、万佛湖路以及潜山路与习友路交汇位置各设一处出入口。
2 合肥华润中心项目的给排水设计
2.1 消防用水量
合肥华润中心项目的给排水设计依据《高层民用建筑设计防火规范》[GB 50045—95(2005年版)]、《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》(GB 50067—97)、《自动喷水灭火系统设计规范》[GB 50084—2001(2005年版)],其地下车库为I类车库,写字楼及商业用房为一类建筑。写字楼火灾危险等级为中危险I级,地下车库及商业用房火灾危险等级为中危险Ⅱ级。该工程项目各消防系统用水量设计见表1。
表1 室内消火栓和自动喷水灭火系统一次用水量(消防用水)设计
注:①按火灾中危险Ⅱ级设置,设计喷水强度为15 L/(min·m2)及作用面积为280 m2;②净空超过8 m但不超过12 m部分自动喷淋系统流量按60 L/s设计,其余部分按30 L/s设计;③消防用水按同时开启的灭火系统用水量之和计算,办公楼、商场及酒店合用一个消防水池,消防用水与空调补水共享一个1 818 m3的储水水池,其中储存消防用水1 152 m3(只计算消防水池供水,市政用水假设为无限量供应)及空调用水650 m3。
2.2 室内消火栓系统
高层建筑防火设计系统,不仅包括水灭火,也应考虑用气体灭火作为补充,如消火栓系统、自动喷淋系统、卤代烷灭火系统、二氧化碳灭火系统以及其他特殊灭火系统。目前在高层建筑主要采用消火栓、自动喷淋两大灭火系统[6]。合肥华润中心项目的室内消火栓系统设计如下:
(1) 办公楼、商场及酒店配设室内消火栓系统。办公楼及商场将共享一组消防系统,并合用消防水泵房,而酒店将配设独立的消防管道和消防水泵房。办公楼、商场及酒店将考虑共享一个消防水池,消防用水与空调补水共享一个储水水池,并采取技术安全措施保证消防用水储水量。该消防水池分为两格并互相连通,当需要检修或清洗时,各格水池仍可继续单独使用。
(2) 东塔楼含办公部分(L7~L36层)和酒店部分(B3~L6层和L37~顶层),其中办公部分的室内消火栓系统分为两区,低区L7~L20层由位于B3层的消防水泵供水,中区L21~L36层由位于L21层的消防合用水池及消火栓水泵供水;而酒店部分的消火栓系统同样分为两区,低区B3~L6层由位于B3层的消防水泵供水,高区L37~顶层由位于L37层的消防合用水池及消火栓水泵供水。
(3) 西塔楼消火栓系统分为三个区:一区L7~L21层由地下三层消防水泵加压供水;二区L22~L35层由位于B3层的西塔楼消火栓转输泵和位于L22层的消火栓水泵减压后联合供水;三区L36~顶层由位于B3层的西塔楼消火栓转输泵和位于L22层的消火栓水泵联合供水。
(4) 室内消火栓系统的用水量为40 L/s,其栓口的静水压力不大于1 000 kPa,动水压力不大于500 kPa,将采用双出口泵及减压阀将系统分区,以保证消火栓栓口的动水压力及静水压力不大于规范的要求。
2.3 自动喷水灭火系统
合肥华润中心项目的自动喷水灭火系统设计如下:
(1) 依据相关规范,本建筑各层除建筑面积小于5 m2的卫生间以及不宜用水灭火的机电房外,均设置自动喷水湿式灭火系统。其中,地下车库、商业综合体按火灾中危险Ⅱ级设置,设计喷水强度为8 L/(min·m2),作用面积为160 m2;写字楼按火灾中危险I级设置,设计喷水强度为6 L/(min·m2),作用面积为160 m2。
(2) 东塔楼办公楼自动喷水灭火系统分区:低区L7~L20层由位于B3层的喷淋水泵供水,中区L21~L36层由位于L21层的喷淋水泵供水;酒店部分的自动喷水灭火系统分区:低区B3~L6层由位于B3层的喷淋水泵供水,高区L37~顶层由位于L37层的喷淋水泵供水。西塔楼喷淋系统分为三个区:一区L7~L21层由地下三层喷淋水泵加压供水;二区L22~L33层由位于B3层的西塔楼喷淋转输泵和位于L22层的喷淋水泵减压后联合供水;三区L36~顶层由位于B3层的西塔楼喷淋转输泵和位于L22层的喷淋水泵联合供水。
(3) 喷水系统控制:自动喷水湿式灭火系统由闭式喷头、管道、湿式报警阀组、水流指示器、末端试水装置和供水设施组成。自动喷水泵由报警阀压力开关自动启动,消防控制中心集中控制。当火灾时喷头喷水,该区水流指示器动作,向火灾控制中心发出信号;同时湿式报警阀动作,在水力压差作用下,打开系统的报警阀敲响水力警铃,压力开关动作,向火灾报警控制器报警,消防联动控制器自动启动喷水泵向系统供水。
(4) 喷头选用:自动喷水系统应采用SFR15型快速反应玻璃球喷头,商业用房采用吊顶型喷头,地下车库采用直立型洒水喷头,喷头动作温度为68℃,餐饮厨房喷头动作温度为93℃。
(5) 喷头布置:喷头按照间距不大于3.6 m、不小于2.4 m布置,且喷头与墙之间距离不大于 1.7 m,喷头距灯和风口距离不小于0.4 m。当通风管道宽度大于1.2 m时,其下方增设下垂型喷头;净空高度大于800 mm的闷顶(其内有可燃物时)设直立型喷头。
(6) 在每个楼层防火分区的自动喷洒配水干管上均设置信号阀和水流指示器,在管网末端设系统检验装置。信号阀应安装在水流指示器前的管道上,与水流指示器之间的距离不应小于300 mm。在立管顶端设自动排气阀。系统动压控制在0.4 MPa以下,压力过高时,在水流指示器处应设减压孔板。
2.4 暖通消防设计
合肥华润中心项目的暖通消防设计如下:
(1) 办公楼、商业及酒店所有疏散楼梯间、消防电梯前室、合用前室以及避难区域分别设置各自独立的机械加压送风系统。消防电梯前室和合用前室每层设常闭电磁式多叶送风口,风口与加压风机进行联锁,火灾发生时,打开着火层及上、下相邻层的送风口,同时启动加压风机加压送风;防烟楼梯间隔层设自垂式百叶送风口。
(2) 酒店各功能区的内走廊及电梯大堂由于不具备自然排烟的条件,将提供机械排烟系统;办公楼区域可利用可开启的外窗进行自然排烟,内走道由于不具备自然排烟的条件,将提供机械排烟系统。
(3) 地下车库设置机械排烟及机械补风(或自然补风)系统,其排烟系统与通风系统共享(平时作机械通风系统,火灾时兼作排烟系统)。
(4) 酒店裙楼部分按防火分区的划分设置排烟系统。
(5) 商场裙楼部分按规范及消防性能设计要求设置排烟系统,地下室除排烟系统外,也设补风系统。
(6) 穿越机房的送回风干管上、垂直风管与每层所接出的水平风管上、穿过防火分区和重要房间的送回风管上、穿越沉降缝或变形缝处两侧均设防火阀,排烟风机前的吸风总管上设常开的280℃关闭的排烟阀,280℃熔断关闭,同时输出电信号连锁关闭相应的排烟风机。
(7) 设有气体灭火系统区域的排风口和进风口处均设电磁式防烟防火阀,当机房进行气体灭火时,排风口、进风口均应自动关闭,保证灭火气体充满整个房间。除地下车库排烟风口以外的所有排烟口均由烟(温)感器控制或手动控制,并与排烟风机及加压风机进行联锁。所有通风、排烟管道及设备均采用不燃材料制作,管道井在每层楼板处用相当于楼板耐火极限的非燃烧体作防火分隔,所有穿越房间隔墙和管道井的孔洞,其缝隙均采用不燃材料填充密实。
(8) 火灾时所有与消防无关的通风、空调机全部停机,所有防排烟风机的运行状态应在消防控制室集中控制并有灯光显示。
3 消防设计难点和解决方案
现代各类超大型城市商业综合体、购物中心的裙房规模一般可达10万m2以上,主要业态和使用功能包括大型百货、超级市场、休闲娱乐、餐饮、影城、停车场等,并经常配置5万m2以上、高度在150 m以上的写字楼和酒店等塔楼,因此无论是在建筑结构设计还是功能划分上都有着不同的特殊要求。正是由于综合体的建筑体量大、使用功能复杂,因此在消防设计中必然存在着与现行规范相冲突且难以解决的问题[7]。作为功能复杂、体量超大的商业综合体——合肥华润中心项目,尽管在工程项目的消防设计过程中,业主及设计方从安全角度出发,不断调整设计方案并尽量使建筑消防设计满足国家规范要求,但仍有部分消防设计无法严格按照我国现行防火规范执行。为了保证火灾发生等危急状态下建筑内人员的生命安全,设计人员需要针对建筑中仍存在的消防安全问题进行性能化分析和评估,并通过设计亚安全区的解决方案,以保证整个建筑消防安全水平。该项目消防设计过程中主要的难点问题包括商业步行街的消防设计、疏散楼梯出口布置、防火分区设计等。
3.1 商业步行街的消防设计
3.1.1 设计难点
合肥华润中心项目是一个综合性、大体量的复杂商业建筑,其中建筑内商业步行街贯通地下一层至地上六层,商业步行街内设置了多个圆形、椭圆形及异形中庭,地下一层至地上六层商业步行街两侧分布若干主力店、次主力店及小型商铺(见图3)。按照防火规范要求,应在中庭边缘设置防火卷帘分隔建筑上下楼层,各层商业部分应划分防火分区,进而组织人员疏散设计和其他各方面的消防设计。
由于本工程商业形态设计为SHOPPING MALL形式,这种业态的商业本身就具有建筑面积大、进驻行业及店铺多、购物环境要求高三大特点,所以在消防设计中也有一定的复杂性和独特性:商业步行街内中庭较多,且多为圆形、椭圆或异形,加之工程首层以上各楼层步行街区域楼板均为悬挑形式,中庭周边无任何立柱,造成设置防火卷帘较为困难,而若在中庭周边为设置防火卷帘增设固定立柱,则会严重破坏商业步行街的商业形态。因此,本项目防火分区设计中将防火卷帘设置于商业区域和步行街之间,商业区域独立划分防火分区,地下一层至地上六层商业步行街整体作为一个防火分区,但这种设计方案导致商业步行街所在防火分区总建筑面积达到29 249.22 m2。
虽然合肥华润中心项目的商业步行街消防设计满足规范中面积超过一个防火分区面积时在防火分隔、灭火系统及报警系统的设计要求,但鉴于商业步行街使用功能较一般中庭人员数量更多、分区面积也大大超过规范要求,所以设计人员必须结合商业步行街本身特点制定一套有针对性的、更加有效的性能化消防设计方案,以确保建筑内人员在火灾时的安全。商业综合体防火分区的设计目标是确保分区划分应能有效降低火灾危害,并将火灾的财产损失控制在可接受的范围之内;功能目标是建筑内采取的防火隔断措施和控制手段,应能将建筑火灾控制在设定的防火空间内,而不会经水平方向和竖直方向蔓延至其他区域[8]。
3.1.2 性能化解决方案:亚安全区的设计
针对商业步行街实际使用过程中仅作为人员通行区的单一功能及本身即为大空间的特点,设计人员拟把步行街设计为亚安全区,以降低防火分区面积超标带来的火灾隐患。亚安全区的设计形式是近年在大型商业建筑中采用较多的一种商业布局及人流组织形式,国内现已有较多采用亚安全区这种性能化消防设计方式的超大型商业工程,并且在实际使用过程中起到了良好的交通组织和人员疏导作用。在实际工程设计中,大型商业综合体建筑亚安全区的应用不但能顺利解决建筑中存在的人员疏散安全、防火防烟分隔等问题,同时也能兼顾大型商业建筑通透、舒适的设计要求。具体做法是在室内提供一个相对安全的区域,当火灾发生时,各类逃生人员可在该区域内滞留一段时间,等待救援,或依次有序逃生,保证疏散过程中人员的安全。下面就合肥华润中心项目亚安全区设计要求进行说明。
(1) 亚安全区与商业区域之间的防火分隔
亚安全区,即在建筑内划定特定的区域,通过强化区域内的安全措施,提高这一特定区域的安全度,将建筑内的人员疏散到达“亚安全区”,即可视为相对安全,再通过“亚安全区”的疏散设施疏散到室外安全地点[9]。要形成亚安全区,主要是使用有效的防火分隔措施把步行街与商业区域分隔。现行国家规范中,防火分区之间推荐使用的防火分隔方式主要有防火墙和防火卷帘两种。在合肥华润中心项目中,由于商业步行街两侧均为面向步行街设置的商铺、主力店、次主力店等商业形式,所以无法全部采用防火墙进行隔断,而现有设计方案中,主要采用防火卷帘分隔步行街及两侧商业区。
防火卷帘是一种适用于建筑物较大洞口处的防火、隔热设施。防火卷帘帘面通过传动装置和控制系统实现卷帘的升降,起到防火、隔火作用。防火卷帘门是现代高层建筑中不可缺少的防火设施,在现有的《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》[GB 50045—95(2005年版)]中,均允许采用防火卷帘作为防火分隔物,同时两规范对建筑中使用防火卷帘作防火分隔时其自身特性进行了规定:如防火卷帘采用背火面温升作为耐火极限判定条件时,要求其耐火极限不低于3.0 h;否则卷帘两侧应设置喷水保护装置,延续时间不低于3.0 h。通常在满足规范要求的情况下,防火卷帘可以作为一种有效的防火分隔方式。
但由于本工程步行街与商业区域的连接界面较长,所以防火卷帘的使用量也相应较大;同时从防火卷帘的控制方式看,其启动程序较为复杂且本身属于机械式设备,存在一定发生机械故障的可能性。因此,为保证防火卷帘在火灾时能有效动作,并发挥防火分隔作用,设计者对本项目防火卷帘的设计、使用和维护提出以下要求:①建筑中要求采用合格的防火卷帘产品,所采用的防火卷帘应提供合格的检测报告给辖区的消防管理部门备案;②装修时必须待卷帘门安装好后才可安装吊顶,吊顶边缘与帘板之间距离不应小于30 mm;③日常巡查中应着重对卷帘下方进行检查,要求卷帘正下方不得堆放任何物品;④应专门针对防火卷帘系统制定维护管理条例和维护检查表,建议每季度进行一次手动及联动降落功能检查,观察卷帘是否能有效降落以及完全降落后卷帘下沿是否能和地面严密闭合;⑤各樘防火卷帘半年必须保养一次,保养内容为消除积尘、涂刷油漆、对传动部分的链轮及滚子链等加润滑油;⑥维护检查表均需详细做好记录,并存档备查。
(2) 亚安全区消防系统设计
合肥华润中心项目的亚安全区消防系统设计整体说明如下:①虽然本项目消防设计中采用严格的防火分隔把亚安全区与商业区域分隔,最大限度地保证商业区域火灾不影响到亚安全区,但由于亚安全区与商业区域之间采用防火卷帘隔断,卷帘降落需要一定时间,在卷帘降落过程中或卷帘未能正常降落的不利情况下,商业区域内火灾烟气可能会影响到亚安全区,所以在亚安全区仍需要设置机械排烟系统;②结合本工程多个楼层亚安全区均为环形的设计形态,建议亚安全区排烟系统在水平方向应分段设置,以有效提高排烟效率和控制烟气蔓延范围;③鉴于本项目中庭由地下一层贯通至六层,高度较大,为提高机械排烟系统排烟效率,建议亚安全区在纵向上设置多级排烟系统,即亚安全区临近商业区域内商铺自有排烟系统为第一级排烟系统,亚安全区中庭顶部排烟系统为第二级排烟系统(见图4),若商业步行街局部区域与中庭顶部排烟口距离超过30 m,则在对应中庭回廊位置增加机械排烟系统,从而形成三级排烟系统,同样可达到控制烟气蔓延范围和提高排烟效率的目的;④为降低意外情况下亚安全区周边商业区火灾对亚安全区的影响,要求亚安全区两侧小商铺(即使面积小于100 m2的商铺)也应设置机械排烟系统;⑤亚安全区内仍需按照规范设置自动喷水灭火系统,中庭回廊区域建议采用喷头动作温度为68℃、平均响应时间系数(RTI)≤50(m·s)0.5的自动喷水灭火系统,中庭区域建议采用大空间智能型灭火系统;⑥亚安全区内其他如火灾报警、应急广播、消防切非等系统应按现行规范执行。
3.2 疏散楼梯出口布置
3.2.1 设计难点
根据规范要求,高层建筑中疏散楼梯在首层均应设置直通室外的出口,而在本工程中,商业裙楼上方设计两座塔楼,塔楼疏散楼梯位于核心筒部分,当塔楼疏散楼梯延伸至首层后,疏散楼梯出口位于塔楼首层大堂内(见图5),疏散人员需穿行大堂后才能疏散至室外,不满足规范中对疏散楼梯出口设置的要求。最近几年我国的特大火灾中,有将近2/3 的案例是由于疏散通道、安全出口被封堵或封闭,才导致大量的人员伤亡[10]。因此,大型商场疏散楼梯的设计尤其需要有科学合理的疏散楼梯宽度和足够的出口布置。
3.2.2 性能化解决方案:扩大封闭楼梯间
由于塔楼疏散楼梯设计的特殊性,新建塔楼中绝大多数均无法在首层直通室外,因此现行的国家规范,特别是《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中,考虑到上面所述的特殊楼梯在首层出口确实无法直通室外的情况,对疏散楼梯某些设计进行了有条件的放宽。如《建筑设计防火规范》在第5.3.13条第3款中规定楼梯间的首层应设置直通室外的安全出口或在首层采用扩大封闭楼梯间,当层数不超过4层时,可将直通室外的安全出口设置在离楼梯间小于等于15.0 m处;《高层民用建筑设计防火规范》也在第6.2.2.3条中规定楼梯间的首层紧接主要出口时,可将走道和门厅等包括在楼梯间内,形成扩大的封闭楼梯间,但应采用乙级防火门等防火措施与其他走道和房间隔开;同时《建筑设计防火规范》在第7.4.3条第6款中也说明楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间前室内,形成扩大的防烟前室,采用乙级防火门等措施与其他走道和房间隔开。
上面提到的几条既是国家规范考虑到建筑设计中的实际情况对某些疏散楼梯间首层出口设置条件的放宽,同时也给建筑设计中出口无法直通室外的疏散楼梯间提供了解决方式:即在首层可以采用形成扩大封闭楼梯间、扩大防烟前室或在楼梯出口15 m范围内设置安全出口的方式解决楼梯无直通室外出口的问题。根据《建筑设计防火规范》条文解释,所谓的扩大封闭楼梯间,即是将楼梯间的封闭范围扩大,见图6。
本项目中办公塔楼疏散楼梯所连通的大堂基本无火灾荷载,同时使用功能单一,存在按照规范设置“扩大封闭楼梯间”的条件。为了保障火灾等紧急情况下人群能迅速地撤离,建筑出口性能化设计是十分必要的[11],因此要求本项目塔楼疏散楼梯出口位置连接的大堂参照扩大封闭楼梯间的方式进行设计,但设计中需保证以下几个方面条件:①对大堂装修材料进行控制,降低大堂本身火灾风险,给由楼梯进入大堂的疏散人员提供安全的疏散环境;②塔楼大堂必须采用防火墙与裙房大商业部分分隔,且不允许在防火墙上设置供人员通行的门洞;③塔楼大堂内应设置自动喷水灭火系统、火灾报警系统及机械排烟系统等消防保障系统;④大堂内设计的咖啡休息区、小商品售卖等功能区必须采用有效防火措施(如防火墙、防火玻璃、防火卷帘等)与大堂通行区分隔(见图7),面向大堂通行区的开口位置设置甲级防火门,且这类区域人员疏散出口必须直接通往室外,不允许经过大堂疏散。
4 结 语
城市商业综合体是民用建筑中较为复杂的群体聚落建筑,综合体中各功能区的结构与业态各不相同,但同时又存在着较强的相互关联,具有一定程度上的相互联系。由于众多人群的活动使得其内部动线十分复杂,因此从使用上、消防安全上要求它们具有较高的协调性,这对于建筑平面布局、竖向交通、机电系统以及消防系统的设计要求极高[12]。据我国住房和城乡建设部统计,2000年到2010年间建筑火灾造成的直接损失高于358亿人民币,近几年又有多次重大火灾事故发生[13],因而采取建筑防火措施是刻不容缓的。重视商业综合体的消防设计,是促进商业地产进一步发展和推动城市化进程的重要内容,设计人员一方面需要正视大型商业综合体的特殊性,确保工程效益最大化,另一方面要结合相关规划政策规定,在消防设计过程中明确消防设计要求,用先进的评估手段进行消防性能评估,用实证的科学精神进行场景模拟,并在实际操作过程中克服主要问题。如合肥华润中心38#地块工程项目消防设计过程中,为了满足安全疏散的消防需要,有针对性地解决了商业步行街的防火分区和疏散等问题。大型商业综合体是近年来我国大中城市新兴的商业地产,它标志着城市的经济水平和发展趋势,在消防设计过程中,唯有进行科学实证的规划设计,才能保证人员的生命安全和社会资源最大化的实现。
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Empirical Analysis of Safe Evacuation and Performance-based Evaluation in Super Commercial Complexes— A Case Study on the 38#Plot Project in China Resources Center in Hefei City
SHI Jianren,LEI Yaxin,ZHAO Xiumin
(DepartmentofUrbanPlanning,ZhejiangGongshangUniversity,Hangzhou310018,China)
With the rapid growth of the domestic economy and the urban population,there appear a lot of large commercial complexes completed or under construction.These large complexes are buildings with a variety of functions. It is necessary to take into account both the function and the unique characteristics of the buildings,which puts forward new demands on the fire protection design of buildings.This paper takes 38# plot project in China resources center in Hefei City as an example and analyzes the fire control system,and empirically analyzes the drainage design,including fire water,fire hydrant system,automatic sprinkler system,and fire protection design for heating and ventilation.And then the paper proposes semi-safety zone design for the pedestrian street and the expansion scheme of enclosed stairway for the escape stair exit. This research enriches the fire protection design techniques of the existing commercial complexes and also provides some reference for the fire protection design of similar commercial real estates.
commercial complex;fire protection design;safe evacuation;performance evaluation;semi-safety zone
1671-1556(2015)04-0142-08
2014-11-13
2015-06-10
国家自然科学基金项目(51408545);浙江省自然科学基金项目(LQ12E08010);浙江工商大学高等教育研究课题(XGY14046)
石坚韧(1976—),男,博士后,副教授,主要从事建筑设计方面的研究。E-mail:jrshi2002@163.com
X928.7;TU998.1
A
10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.2015.04.025