大型商业建筑防火与安全疏散设计

王洋

摘要：一旦大型商业建筑综合体发生火灾事故，由于内部结构复杂无法及时准确判断起火点，火灾造成的烟气很难快速排出，大大增加了灭火救援的难度。为提升大型商业建筑消防安全性能，对大型商业建筑火灾特点进行论述，分析大型商业建筑防火设计问题，重点就大型商业建筑的防火设计与安全疏散设计策略提出建议，希望可以更好地落实大型商业建筑防火与安全疏散工作。

关键词：商业建筑；防火设计；安全疏散；设计要点

中图分类号：TU998.1      文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2024）02-0112-04

为了有效满足商业运营的需要，商业建筑在进行商业流线以及空间设计过程中趋向于复杂化。通过对当前建成的商业建筑进行调研发现，商业建筑综合体大致有两种形态。第一种形态是为了满足商业运营的目的，增加了餐饮、娱乐休闲等火灾荷载较大的业务形态，这在很大程度上加大了消防安全难度；第二种形态则是为了能够提升商业建筑改造的便利性以及可实施性，商业建筑在进行改造时原有的消防设计已经很难有效满足最新的消防规范要求，这就导致消防安全隐患较多。因此，在进行商业建筑设计阶段就必须要重点考虑防火与安全疏散设计，提升商业建筑安全性。

1 大型商业建筑火灾特点

1.1  疏散和逃生难度大

大型商业建筑业态往往比较复杂，客流量大，在营业时间阶段综合体内部人员密度较高，这些因素都在很大程度上增加了消防工作难度。对于大部分的商业建筑来讲，都有一通到顶的中庭空间以及跨越多个楼层的自动扶梯，这些设备的存在对防火分区、防烟分隔的设计工作造成阻碍，影响了整体防火效果。大型商业建筑中对于消防设置虽然作出了很多的努力，但是相比较其他类型的建筑，火灾风险依然较大。一旦大型商业建筑发生火灾，整栋建筑会迅速被烟雾弥漫，人员疏散以及消防救援工作困难程度大大增加。特别是大型商业建筑内部往往有很多初次到访的流动人员，这些流动人员对于建筑内部的空间以及消防通道不熟悉，火灾发生时无法及时找到逃生路口，给人员生命安全带来了极大的威胁。另外，存在部分大型商业建筑因为楼层数较少没有设置严格的防火分离，一旦发生火灾会导致大量高温烟雾快速蔓延每个空间区域，被困在建筑内部的人员无法快速疏散和逃离[1]。

1.2  电力工程负荷大

大型商业建筑内部形态通常具有多功能、复杂性的特点，由于建筑物内部承载的业务范围比较广，因此建筑物内部电力系统较为庞大，只有这样才能够维持整个商业建筑的长时间运行。大型商业建筑内部电力负荷非常大，电力系统的使用寿命受诸多因素影响，电力线路如果不及时维保一旦出现问题将会非常严重。除此以外，大型商业建筑内部通常涵盖餐饮业态，餐饮明火会导致电气设备发生火灾隐患，如果出现燃气爆炸、电气设备爆炸，那么可能导致整个建筑物发生较大火灾事故，人员伤亡、经济损失不可估量。

1.3  火烟扩散影响范围大

大型商业建筑发生火灾会导致非常严重的人员财产损失。大型商业建筑火灾烟量大且烟气扩散快。建筑内部通风环境以及可燃物的性质会对火灾烟量造成较大影响。大型商业建筑内部通常都会有服饰店，服饰店售卖的针织产品一旦燃烧就会产生很多有害物质，商业建筑内部空气阻塞导致燃烧不充分出现颗粒污染物。商业建筑内部的独立门店在进行装修的过程中，装修选材上通常会选择木质材料或者是化学合成材料，这些材料在燃烧的过程中产生大量有毒浓烟，浓烟使得商场内被困人员难以快速逃出。发生火灾会导致内部温度快速升高，商场内部空气密度和气压也有所提高，这些因素叠加会让产生的烟气由下向上运动。烟气会随着建筑物内部的管道井、楼梯井等扩散，人员受烟气影响疏散逃生速度大大降低。烟气被人体吸收以后，会对人体造成很大危害。当建筑物内部空气中的氧含量较低时，会对人体造成不良影响甚至导致死亡[2]。

2 大型商业建筑防火设计及管理问题

2.1  防火分隔措施不合理

大型建筑对于内部业态的空间分布以及视野通透性要求较高，在商业建筑体的中庭往往需要选择大量的防火卷帘进行分隔。建筑体内部有部分的防火卷帘用来作为防火墙的替代。商业建筑经过较长时间的运营后，在卷帘下容易堆放一些杂物，卷帘自身联动也会存在一些故障。还有部分商业建筑選择使用大面积的防火玻璃隔离墙来代替防火墙，但是存在防火玻璃固定框架以及安装方式不合规的情况，玻璃防火墙的整体性能并未达到相应的耐火极限标准。除此以外，当建筑物发生火灾时，建筑物内部人员流动复杂，容易导致玻璃发生挤坏，防火分隔的完整性遭到破坏[3]。

2.2  消防安全责任难落实

对于商业建筑来讲，防火设计出现问题的主要原因在于消防安全责任比较难落实。首先，虽然消防监督管理部门建立了完善的制度体系约束建筑物消防安全工作，但是在实际工作开展过程中却很难全面贯彻和落实。其次，一些商业建筑的内部商户思想上不够重视，在装修时电气设施、线路系统等存在隐患没有及时发现。再次，商业建筑的部分区域产权主体明确程度不够，消防安全责任无法全面落实，消防监督管理工作受到了影响和阻碍。最后，大型商业建筑通常会设置自动消防系统，但是操作人员专业素养以及综合能力有待提高，无法全面落实工作细则，这些问题的存在导致消防工作打了折扣。

2.3  消防设计不规范

对于大型商业建筑来讲，商业建筑综合体内部涵盖不同的建筑空间构造，商业建筑内部功能业态以及空间布局设计相对比较繁琐。另外，租赁商业建筑门店的商户会根据自身经营需要，对原始商铺空间开展二次设计、更新改造，其中会存在消防设计改动的情况，如果设计改动不规范则会给整体消防设计带来较大的安全隐患。当前阶段虽然我国针对大中型商业综合体制定了消防设计规范，但是其中还有需要完善的部分，消防设计问题影响综合体防火安全，需要不断改进。

2.4  安全出口设置不合理

对于大型商业建筑来讲，在进行设计建设过程中一般会选择每层之间进行相互连通的建设方式。在设计疏散通道时，将一层的安全出口作为向外疏散的通道，这样导致人员疏散难度大大增加。除此以外，由于大型商业建筑体量大、疏散距离长的特点，从内部很难直接看到对外的出口。在进行安全疏散出口设计时，往往会选择最小安全疏散出口数量、最小安全疏散出口宽度。一旦后续投入使用过程中发生火灾，所有人集中涌向出口就可能有踩踏事件发生。因此，安全出口有限的问题需要充分重视起來，保证安全出口数量足够且位置设计合理[4]。

3 大型商业建筑的防火设计策略

3.1  总图消防设计

大型商业建筑周边交通情况通常比较复杂，发生火灾需要用到的水量也很大。如果在进行防火设计时没有充分考虑这些因素，就会导致消防救援难度增加。总图消防设计是整个防火设计的重中之重，商业建筑场地内的道路宽度、地面的承载力以及净空高度等需要充分满足消防车的通行需要，提升消防救援的便利性。下面就以某商业建筑项目为例，探讨总图消防设计要点[5]。

某商业综合体广场项目设计的建筑面积为48000m3，商场内部有购物、餐饮、酒店、休闲等区域，对于本项目来讲，设计好各个区域之间的防火间距，保证防火间距达到阻挡火势的要求，减少起火范围，保证消防救援活动可以快速开展。根据对项目现场调研，决定沿着综合体项目周围设置消防车道，消防车道出口与项目南侧以及西侧道路相连。开展综合体总图消防设计时，为了保证消防车道可以快速开展救火操作，车道净空高度以及净宽值要保证超过4m，消防车道内部内缘转弯半径不能少于9m，车道的最大坡度控制在5m以内，消防车道紧靠墙面的一侧与相邻的建筑外墙间距控制在5m以上。对于大型商业建筑和消防车道的间隔区域，禁止规划各类障碍物，比如景观构筑物、路障以及架空线缆等。

3.2  单体消防设计

大型商业建筑单体消防设计也非常关键，针对单体消防设计重点从以下几个方向入手。首先，需要进行耐火等级要求的确定。在确定耐火等级要求时，重点结合建设规模、使用功能、内部人员分布情况、人流量等因素。消防设计人员需要根据建筑物的重要程度、商业建筑物的可燃物分布数量、火灾大小程度等因素制定救援策略。如果在救援过程中发现商业建筑内部堆放了数量过多的可燃物，可以将建筑物的耐火等级适当提高。其次，进行防火分区的确定。防火分区主要是用来将建筑物的室内空间进行划分，利用具备阻燃以及耐高温能力的构件设施，利用构件设施起到一个阻挡烟气扩散以及减少火势蔓延的效果。防火分区的设立能够为消防人员争取到宝贵的灭火救援时间，让受灾人员能够尽快疏散到安全区域。在进行防火区域划分时，划分依据主要是建筑物的耐火等级、层数、高度，严格遵循相关的规范进行最大允许面积的明确。本案例中的商业综合体广场项目中，AB栋为商业建筑高度在24m以下，建筑层数为5层，建筑物地上等级为二级。根据商业建筑的防火规范要求进行自喷条件设置，设计的每个防火分区面积在5000m2以内。CD栋建筑形式为商业综合体，建筑层数为13层，裙房为5层，建筑形式为商业和办公。CD栋建筑具备自喷条件，因此分区面积控制在3000m2内。最后，对于商业建筑来讲，中庭一般都是建筑物的核心区域，因此中庭空间通常开口较大。较大的中庭会增加火灾发生时的扑救难度，因此设计人员需要充分按照《建筑设计防火规范》中的规定，准确进行防火分区面积值的确定，一般是选择上下层连通面积叠加的计算方法，在商业建筑的中庭空间禁止摆放可燃物及易燃物，在中庭空间设置完善的消防设施提升消防效果，消防设施包括消火栓、烟雾感应器、温度传感器、火情报警按钮等，以此打造出完整的防火分隔，提升防火效果[6]。

对于防火构造设计，主要是选择燃烧惰性高的防火构件，将防火构件融合到防火墙、楼板、梁、柱等部位，提升商业建筑物的耐火性能。为了能够使商业建筑的结构整体防火耐火性持续改善，在选择构件时必须要选择燃烧体材质，具体要根据建筑物的耐火等级以及工程设计来衡量，将火灾的受损程度尽可能控制住，争取到更多的救援时间。

本次探讨的商业广场综合体项目中，CD栋地上耐火等级为一级，建筑物所用到的构件和结构都要满足相应耐火等级。对于相邻的防火分区边界，必须要设置防火墙以及安装甲级防火门。CD栋作为高层建筑，楼梯间的防火门要求为乙级，开向前室区域也要选择乙级防火门，楼梯间要具备一定的防烟功能。防火墙与楼板之间的管道存在间隙，需要使用细石混凝土和岩棉来做好封堵处理。屋面保温材料和外墙的保温材料，选择使用B1级与A级防火材料。CD栋建筑的承重构件、钢结构的屋面表面需要进行防火涂料的涂刷，选择耐火极限超过1.5h的防火涂料；建筑幕墙与楼板部位要选择不燃材料进行封堵，通过设置防火玻璃等防火构造提升防火性能。

3.3  防排烟系统设计

对于大型商业建筑来讲，防排烟系统必不可少，主流的防排烟方式有主动排烟方式和被动排烟方式。第一种主动排烟方式，主要是划分商业建筑区域，根据各自区域特点设立若干个防烟分区，每个分区设置独立的排烟风机。商业建筑的防烟楼梯以及走道上部等位置，通过设置专门排烟口有效应对火灾安全事故。一旦发生火灾安全事故则进行排烟风机的启动，利用排烟风机持续进行排烟操作，与此同时启动室外送风机持续向建筑室内吹入新风，减少烟气对于被困人员的危害。比如大型商业建筑的中庭空间，排烟量的设计标准可以按照6次/h换气标准进行。被动排烟主要是在楼梯间等部位进行外开通风口、排烟道，利用烟气的自身浮力当做驱动力，将有害烟气排出到外部，自然补气口可以将外部空气送入到室内，提高室内空气氧气含量[7]。

3.4  消防电梯设计

在进行安全疏散设计时必须要优化消防电梯的设置。当前很多大型商业建筑包含步行街或者是电玩城，对于人流量非常密集的区域一般会进行无障碍消防电梯的设计，确保建筑底层到顶层直接快速到达。电梯作为重要的电气设备，必须要保证安全稳定运行。电梯运行时间要求控制在1min以内，还要提升消防电梯的电梯门防火性能，减少火灾对电梯正常运行的影响。

3.5  基础灭火设备的设置

无论何种建筑形式，必须要设置最基础的灭火设备，大型商业建筑也不例外，这样可以提升建筑物的火灾应急处理效率。商业建筑内部容易发生火灾的区域要安装火灾探测装置，当有火灾隐患发生时能够及时进行警报，发出警报后区域人员可以快速做出应对并安全撤离。灭火器作为必不可少的设备，要在指定的位置放置并定期进行检查，确保设备可以正常使用。

4 大型商業建筑的安全疏散设计策略

4.1  确定疏散宽度

对于大型商业建筑来讲，安全疏散的重要基础就是确定好疏散宽度。商业建筑内部布局通常具有各自的风格，每个功能分区要求的疏散宽度标准存在差异。因此，在进行疏散宽度确定时必须要严格按照建筑施工现场实际情况来进行，建筑设计规范同样需要考虑在内。对于疏散人数的取值，公式为各个楼层的建筑面积与人员密度相乘，同时还需要将建筑层数与耐火等级各项因素考虑进去。疏散宽度值的确定，根据每100人的最小疏散净宽方法进行确定。

大型商业建筑涵盖了餐饮、娱乐、购物、酒店等多元化布局，不同的功能疏散宽度取值各不相同，因此需要结合各个区域实际情况，制定合理的数算宽度数值，对于人员密度小的建筑区域可以按照常规情况下的30%商业规定值来进行计算，避免对商业面积造成浪费，减少疏散楼梯数量过多的情况。

建设完成的商业建筑如果疏散宽度有不足的问题，无法再进行改造。面对这种情况，为了保证人员可以得到及时疏散需要额外加装上防火门。为了保证防火门起到很好的效果，尽量加装甲级防火门同时还需要确保防火分区与临近分区之间的疏散净宽度，严格遵守施工设计组织规范进行疏散宽度数值的确定，保证符合后续使用需要。

4.2  确定安全出口数量和疏散距离

为了保证大型商业建筑的安全疏散效果，现行的规范要求每个防火分区的安全出口数量2个及以上。电梯作为垂直交通工具在设置时要求安全出口与室外直接相通。在进行楼梯间的设计时，尽可能将其靠近外墙，楼梯间禁止摆放障碍物，减少因为障碍物导致的疏散时间增加。作为人员流动密集的商业建筑，需要在内部设置封闭的楼梯间并直接通向室外，楼梯间的净宽度需要保持在1.4m及以上。

直通走道疏散门跟相邻安全出口两者之间的距离需要结合实际情况进行制定。在《建筑设计防火规范》中提出了具体的标准要求，要严格依照规范进行。如果商业建筑中的餐厅等功能区域内具备自喷条件，可以设置37.55m以下的安全距离；区域内不具备自喷条件的，安全距离控制在30m以内；如果疏散门没有直接通向室外，则需要设置内疏散走道，距离为10m。

4.3  设置易辨识的疏散指示系统

大型商业建筑发生火灾时由于现场环境比较复杂，增加了人员疏散的困难程度，受灾人员面对火灾时会产生较大的恐慌情绪。常规的应急照明系统通常是以单体形式存在，发生火灾时能够提供的疏散效果不够理想，不能起到很好的疏散逃生效果。为了提高疏散指示系统的作用，设计人员要选择醒目程度更高、辨识度更佳的疏散指示标识，通过搭建智能疏散系统保证商业建筑内部发生火灾时疏散更有效。本次设计的智能疏散系统，重点包括主机、路由器、疏散指示灯几个部分。设计的系统和建筑智能控制系统两者一直保持着关联的状态，各个防火分区的疏散指示灯具接收到的指令都是由疏散指示系统主机所下达。疏散指示灯具启动以后，流光灯按照特定的方向进行流动，在疏散口处进行语音播报循环提升，帮助被困人员及时找到出口。与此同时，智能控制系统可以及时分析现场火情，通过动态监测自动调整安全逃生疏散路线，保证建筑内被困人员可以快速获取正确疏散线路，及时逃出保证自身生命财产安全。

参考文献

[1]伍丹婷.大型商业建筑防火与安全疏散设计分析[J].房地产世界，2021（14）：46-48+67.

[2]王钊.商业建筑防火及安全疏散设计的方法[J].消防界（电子版），2021，7（4）：71-72.

[3]李娜.商业建筑防火及安全疏散设计探讨[J].建材与装饰，2019（32）：97-98.

[4]冯浩昆.大型商业建筑防火与安全疏散设计的分析[J].住宅与房地产，2018（12）：61.

[5]邹岩.对大型商业建筑防火与安全疏散设计的分析[J].山西建筑，2018，44（10）：13-14.

[6]王超.大型商业综合体建筑防火安全疏散设计初探[J].消防界（电子版），2017（8）：82-83.

[7]苗楠.大型商业建筑防火与安全疏散设计的研究[J].消防界（电子版），2017（6）：65.