商业建筑防火设计探究

文/亓智群　山东省泰安市城市建设设计院　山东泰安　271000

商业建筑防火设计探究

文/亓智群山东省泰安市城市建设设计院山东泰安271000

随着商业建筑结构形式的多样化，传统的商业建筑防火设计已不能满足其防火要求。性能化防火设计能满足现代商业建筑的防火要求，性能化的防火设计在我国仍处于起步阶段，本文研究了性能化防火设计的基本要求，为以后的研究奠定了基础。

商业建筑；性能化；防火设计

1、商业建筑防火设计研究的现状

随着建筑结构形式的多样化发展，传统的防火设计越来越不能满足结构形式的脚步。在20世纪80年代，西方国家就传统的防火安全设计体系进行了改革，提出并制定了以性能化为基础的消防安全设计概念，防火安全设计体系的改革突破了传统规范的约束，在防火设计中拥有更大的灵活性，使商业建筑防火设计有更加科学的设计依据。

商业建筑承担了多种功能，我国学者对商业建筑防火设计的研究并不深入，在性能化防火设计中，我国并没有提出系统、完整研究策略。对商业建筑性能化防火设计，我国仍处于起步阶段。

2、商业建筑火灾的危害性研究

分析火灾的危害性是性能化防火设计的基础，建筑物内发生火灾一般会造成建筑物内可燃物的燃烧，燃烧时将产生烟气、热辐射、恐慌和踩踏等事件。商业建筑防火就是以发生的事故为基础进行性能化设计的研究。在火灾的危害中最致命的因素是烟气，烟气对人类的伤害是最大的。火灾中的危害主要包括毒气蔓延、遮蔽视线和高温灼热三方面。

2.1毒气蔓延

火灾中产生的毒气是造成人员伤亡最主要的因素，在发生火灾后建筑物内部一般会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、氯化物等有害气体。当这些气体的浓度在空气中的含量小于0.1%时，人会在8小时后作呕、头痛；浓度达到0.1%～1%时，人会在20～30分钟内死亡；浓度大于1%时，人呼吸几次后将会失去知觉，1～2分钟内死亡。

2.2遮蔽视线

火灾产生的大量浓烟将会在人员疏散时带来视觉的障碍。在商业建筑中，受灾人员对周围的环境不清楚，而且商业建筑结构复杂，受灾人员在能见度低的情况下更容易迷失方向，找不到疏散出口，产生恐慌，造成踩踏事件。同时，烟气的弥漫给消防救灾人员的救援增加难度。

遇到火灾又产生视觉障碍，增加受灾人员的恐慌，在疏散时容易发生踩踏事件，在疏散出入口产生滞留现象。在设计时必须着重考虑这种情况。

2.3高温灼热

火灾初期，烟气的温度能达到300℃左右，这样的高温环境会灼伤受灾被困人员，甚至产生昏厥现象。如果火焰没有得到有效地控制，火灾将进一步扩展，燃烧加剧，烟气的温度将达到1000℃左右，这样的超高温度将造成钢结构或混凝土中的钢筋的损坏，形成结构的垮塌。

在《建筑消防技术与规范》中表明，当热辐射强度达到10KW/m2时，人体的承受时间只有4秒，在这样的极限环境中，受灾人员是不能进行疏散避难，更不能等到消防人员的救援。因此，在商业建筑中，在一定的安全时间内受灾人员能够快速疏散，在设计中，必须有两个以上的疏散门、疏散通道。

3、商业建筑性能化防火设计

3.1性能化防火设计的定义

性能化防火设计是在消防安全工程学方法和原理的基础上，借助计算机数字技术的平台，形成了建筑消防评估方法。性能化防火设计是根据具体建筑进行分析，运用计算机软件建筑建筑物的数字模型，然后根据建筑物的具体情况分析建筑物内可燃物的分布情况，选择计算场景，并确定不同场景下的关键参数，进一步模拟火灾情境下的温度、烟气、一氧化碳、二氧化碳及可视范围等的分布图，数字模拟受灾人员的疏散时间和状况。最后得出量化结论和建筑防火方案的修改意见。

性能化防火设计特别适用于大型、复杂、大空间、大跨度的公共建筑物。通过模拟具体环境下设定的火灾场景，借助计算机软件对其进行数字模拟，对建筑物进行性能化的安全分析，最后得出性能化优化设计方案。保证了设计方案优化的同时，增加了设计的灵活性。

3.2商业建筑性能化防火设计的优点

性能化防火设计与传统的设计方法比较有很多有点，最大的有点就是能够运用计算机软件对建筑物的具体情况进行模拟分析，并结合相应的防火技术满足建筑物的防火要求。

首先，对商业建筑防火设计的战略而言，性能化的防火设计是一种新型的、整体的、全面的消防战略。性能化的消防设计解决了传统单一层面的设计片面性的缺点，把建筑消防设计作为一个整体考虑；满足现代结构复杂的建筑的消防设计的要求，传统的设计策略一般不能满足消防设计的要求。

其次，对商业建筑防火技术而言，性能化消防设计以实现特定消防安全为目标，通过数字分析工具对建筑物进行试验计算，得到最有效的防火途径，发挥设计人员的主观创造性；在进行数字分析时，使用的分析工具种类多，提高了防火设计的精度和广度。

3.3商业建筑性能化防火设计的安全目标

商业建筑性能化防火设计的安全目标主要是分析建筑物内存在的消防漏洞，并提出相应的解决方案，防止建筑物发生火灾时的蔓延和扩散，保证人在安全的时间内从疏散通道内成功疏散，保护人的生命财产安全。其具体的安全目标如下：保证火灾烟气得到有效控制，排除建筑物内大量的热气，减少对建筑物的损害；组织火灾的蔓延和扩大，一面遭受更大的人身财产的损失，设计时设置必要的消防设施（消防门），保护临近建筑物的财产不受火灾的影响；保证建筑物内的人员在安全的条件下、在安全的时间内疏散到安全的区域，使受灾人员的的生命财产安全不受烟气的伤害；设置救援通道，保障消防救灾人员的救援工作顺利展开，为消防救援人员提供安全通道和安全区域。

4、商业建筑性能化防火设计的策略

在商业建筑性能化防火设计的策略中，亚安全区策略是性能化防火设计的核心问题，在性能化防火设计中，结合独立的防火单元和防火隔离带等共同制定商业建筑的防火设计策略。

商业建筑一般空间大，按照防火规范的要求使用防火墙或防火门对空间进行分区，满足防火要求的同时把宽旷的空间分隔成独立的防火单元。火灾发生时，将空间的防火门拉下形成一个个独立的防火单元，有助于隔断火源。

总结：

现代化建筑的结构形式越来越复杂，对建筑防火要求越来越高，在商业建筑设计过程中必须满足防火的规范要求，再对建筑功能进行设计。性能化的防火设计对能有效的满足现代商业建筑的需求，将在未来的研究中逐渐成熟。

［1］胡克旭，高皖扬.商场火灾危害性浅析［J］.四川建筑科学研究，2007（4）：78-80.

［2］姜波，大型商场火灾危害性及灭火对策［J］.科技传播，2011（17）：21

姓名：亓智群（1983.04.22）；性别：男，籍贯：山东省莱芜市，学历：本科，毕业于山东建筑大学；现有职称：中级工程师；研究方向：建筑节能设计。