大型商業(yè)綜合體消防性能化設(shè)計評估案例分析

一、情景描述

某商業(yè)綜合體地上二十六層、地下三層，建設(shè)用地面積8.95×104m2，總建筑面積37.73×104 m2.其中地上建筑面積27.08×104m2、地下建筑面積10.65×104 m2。該建筑地上一至三層設(shè)計為室內(nèi)步行街，通過若干中庭互相連通。步行街建筑面積43411m2，其中首層建筑面積15922 m2，步行街凈寬約1 1～15m。

該建筑地下室主要使用性質(zhì)為汽車庫、機(jī)電設(shè)備用房、物業(yè)服務(wù)用房;首層(圖3—42—1)主要使用性質(zhì)為百貨、主力店、室內(nèi)步行街和臨街商鋪;二、三層主要使用性質(zhì)為室內(nèi)步行街、百貨、電玩、酒樓、歌舞廳;四至六層主要使用性質(zhì)為百貨、酒樓、電影院;七至二十六層主要使用性質(zhì)為五星級酒店。該建筑除室內(nèi)步行街的防火分區(qū)劃分、安全疏散以及部分疏散樓梯間在首層需借助室內(nèi)步行街進(jìn)行疏散等問題以外，其他消防設(shè)計均滿足現(xiàn)行有關(guān)國家工程消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

在消防性能化設(shè)計評估中，通過隔離室內(nèi)步行街中的商業(yè)火災(zāi)荷載，限制室內(nèi)步行街內(nèi)部的火災(zāi)荷載。設(shè)置有效的火災(zāi)探測、自動滅火、防排煙等消防措施，將步行街設(shè)置為‘‘臨時安全區(qū)”，以解決步行街防火分區(qū)面積超大、借用步行街疏散等問題。

二、案例說明

本消防性能化設(shè)計評估案例包含或涉及下列內(nèi)容：

1)“建設(shè)工程消防性能化設(shè)計評估”的含義。

2)性能化設(shè)計評估的適用范圍。

3)從事性能化設(shè)計評估工作的單位和人員應(yīng)具備的條件。

4)建筑物性能化消防設(shè)計的基本程序。

5)火災(zāi)場景的確定。

6)建筑物內(nèi)的初起火災(zāi)增長的確定方法。

7)確定針對性的消防措施。

三、關(guān)鍵知識點

1)“建設(shè)工程消防性能化設(shè)計評估”是指根據(jù)建設(shè)工程使用功能和消防安全要求，運用消防安全工程學(xué)原理，采用先進(jìn)適用的計算分析工具和方法，為建設(shè)工程消防設(shè)計提供設(shè)計參數(shù)、方案，或?qū)ㄔO(shè)工程消防設(shè)計方案進(jìn)行綜合分析評估，完成相關(guān)技術(shù)文件的工作過程。

2)性能化設(shè)計評估的適用范圍。

①可采用性能化設(shè)計評估方法：

a.超出現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的。

b.按照現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火分隔、防煙排煙、安全疏散、建筑構(gòu)件耐火等設(shè)計時，難以滿足工程項目特殊使用功能的。

②不應(yīng)采用性能化設(shè)計評估方法：

a.國家法律法規(guī)和現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中有嚴(yán)禁規(guī)定的。

b.現(xiàn)行國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已有明確規(guī)定，且工程項目無特殊使用功能的。

3)從事性能化設(shè)計評估工作的單位和人員應(yīng)具備的條件。

①具有獨立法人資格，有固定的辦公地點，注冊資金不少于100萬元。

②法定代表人具有大學(xué)本科以上學(xué)歷、高級技術(shù)職稱。

③具有高級技術(shù)職稱的專業(yè)人員不少于8人，其中性能化設(shè)計評估專業(yè)技術(shù)人員不少于4人，建筑防火、消防給水、防煙排煙、消防電氣專業(yè)技術(shù)人員各不少于1人。

④專業(yè)技術(shù)人員具有大學(xué)本科及以上學(xué)歷，且從事本專業(yè)工作經(jīng)歷不少于5年。

⑤專業(yè)技術(shù)人員不同被兩家及以上從事性能化設(shè)計評估的單位聘用。

⑥具有滿足性能化設(shè)計評估需要的計算軟件及計算設(shè)備。

⑦不從事影響性能化設(shè)計評估工作公正性的業(yè)務(wù)。

4)建筑物性能化消防設(shè)計的基本程序。

①確定建筑物的使用功能和用途、建筑設(shè)計的適用標(biāo)準(zhǔn)。

②確定需要采用性能化設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計的問題。

③確定建筑物的消防安全總體目標(biāo)。

④進(jìn)行性能化消防試設(shè)計和評估驗證。

⑤修改、完善設(shè)計并進(jìn)一步評估驗證，確定是否滿足所確定的消防安全目標(biāo)。

⑥編制設(shè)計說明與分析報告，提交審查與批準(zhǔn)。

5)火災(zāi)場景的確定?；馂?zāi)場景的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)考慮如下內(nèi)容：

①火災(zāi)場景應(yīng)根據(jù)最不利的原則確定，選擇火災(zāi)風(fēng)險較大的火災(zāi)場景作為設(shè)定火災(zāi)場景。例如火災(zāi)發(fā)生在疏散出口附近并令該疏散出口不可利用、自動滅火系統(tǒng)或排煙系統(tǒng)由于某種原因而失效等?；馂?zāi)風(fēng)險較大的火災(zāi)場景一般為最有可能發(fā)生，但火災(zāi)危害不一定最大的火災(zāi)場景;或者火災(zāi)危害大，但發(fā)生的可能性較小的火災(zāi)場景。

②火災(zāi)場景必須能描述火災(zāi)引燃、增長和受控火災(zāi)的特征以及煙氣和火勢蔓延的可能途徑、設(shè)置在建筑室內(nèi)外的所有滅火設(shè)施的作用、每一個火災(zāi)場景的可能后果。

③在設(shè)計火災(zāi)場景時，應(yīng)確定設(shè)定火源在建筑物內(nèi)的位置及起火房間的空間幾何特征，例如火源是在房間中央、墻邊、墻角還是門邊等以及空間高度、開間面積和幾何形狀等。

④疏散場景的選擇應(yīng)考慮建筑的功能及其內(nèi)部的設(shè)備情況、人員類型等因素，反映可能的火災(zāi)場景和影響人員疏散過程的人員條件及環(huán)境條件。

⑤確定可能火災(zāi)場景可采用下述方法：故障類型和影響分析、故障分析、如果一怎么辦分析、相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)、工程核查表、危害指數(shù)、危害和操作性研究、初步危害分析、故障樹分析、事件樹分析、原因后果分析和可靠性分析等。

6)建筑物內(nèi)的初起火災(zāi)增長的確定方法。對于建筑物內(nèi)的初起火災(zāi)增長，可根據(jù)建筑物內(nèi)的空間特征和可燃物特性采用下述方法之一確定：

①試驗火災(zāi)模型。

②t2火災(zāi)模型。

③MRFC火災(zāi)模型。

④按疊加原理確定火災(zāi)增長的模型。

在有條件時應(yīng)盡量采用試驗?zāi)Ｐ?，但由于目前很多試驗?shù)據(jù)是在大空間條件下大型錐形量熱計的試驗結(jié)果，并沒有考慮維護(hù)結(jié)構(gòu)對試驗結(jié)果的影響，因此在應(yīng)用中應(yīng)注意試驗邊界條件、通風(fēng)條件與應(yīng)用條件的差異。

上述幾種方法中，t2火災(zāi)模型是性能化設(shè)計評估中最常采用的描述火災(zāi)增長的方法。t2火災(zāi)模型描述火災(zāi)過程中火源熱釋放速率隨時問的變化過程。當(dāng)不考慮火災(zāi)的初期點燃過程時，可表示為

根據(jù)火災(zāi)發(fā)展系數(shù)α，火災(zāi)發(fā)展階段可分為極快、快速、中速和慢速四種?；鹧嫠铰铀俣葏?shù)值見表3—42.1。

7)確定針對性的消防措施。餐飲、商店等商業(yè)設(shè)施通過有頂棚的步行街連接，且步行街兩側(cè)的建筑利用步行街進(jìn)行安全疏散。消防性能化設(shè)計評估針對室內(nèi)步行街采取以下相應(yīng)消防措施：

①步行街兩側(cè)建筑的耐火等級不應(yīng)低于二級。

②步行街兩側(cè)建筑相對面的距離不應(yīng)小于相應(yīng)的防火間距要求且不應(yīng)小于9m，長度不宜大于300m。

③相鄰商鋪之間應(yīng)設(shè)置耐火極限不低于2.00h的防火隔墻，每間商鋪的建筑面積不宜大于300m2。

④面向步行街一側(cè)宜采用耐火極限不低于1.00h的實體墻;當(dāng)采用其他分隔設(shè)施時，商鋪之間隔墻兩側(cè)的開口或非實體墻之間應(yīng)設(shè)置寬度不小于1m、耐火極限不低于1.00h的實體墻。門、窗應(yīng)采用乙級防火門、窗或可采用耐火極限不低于1.00h的C類防火玻璃門、窗。

當(dāng)步行街為多層結(jié)構(gòu)時，每層面向步行街一側(cè)應(yīng)設(shè)置防止火災(zāi)豎向蔓延的措施。當(dāng)設(shè)置回廊或挑檐時，其出挑寬度不應(yīng)小于1.50m。各層樓面在步行街部位的開口面積不應(yīng)小于步行街地面面積的37%，且開口宜均勻布置。

⑤步行街的頂棚應(yīng)采用不燃燒或難燃材料，承重結(jié)構(gòu)的耐火極限不應(yīng)低于0.50h。步行街內(nèi)不應(yīng)布置可燃物。

⑥疏散樓梯應(yīng)靠外墻設(shè)置并直通室外，確有困難時，在首層可直接通至步行街;商鋪的疏散門可直接通至步行街。步行街內(nèi)任一點到達(dá)最近室外安全地點的步行距離不應(yīng)大于60m。

⑦步行街頂棚下檐距地面的高度不應(yīng)小于6m。頂棚應(yīng)設(shè)置自然排煙設(shè)施，且自然排煙口的有效面積不應(yīng)小于其地面面積的25%。

⑧步行街內(nèi)沿兩側(cè)的商鋪外每隔50m應(yīng)設(shè)置DN65的消火栓，并應(yīng)配備消防軟管卷盤。步行街兩側(cè)的商鋪內(nèi)應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，每層回廊應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng);步行街宜設(shè)置自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)。

⑨步行街內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志和消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)。

四、注意事項

近年來，我國的大型商場設(shè)計理念已從傳統(tǒng)單一的百貨商店轉(zhuǎn)向綜合性的商業(yè)中心。這些現(xiàn)代化的商業(yè)中心往往集購物、休閑娛樂、運動、餐飲于一體。在商業(yè)布局上也有多種的形式，既有滿足人們對不同風(fēng)格和品牌需求的精品商業(yè)街的形式，又有適應(yīng)家電、百貨、超市業(yè)態(tài)的面積較大的主力店。

不同的業(yè)態(tài)和商業(yè)功能布局的可燃物和火災(zāi)荷載的分布特點、火災(zāi)和煙氣蔓延特點、人流特點也不同。如本建筑內(nèi)的步行街，由大小不一的中庭、公共走道及其兩側(cè)面積較小的一連串精品店組成，其中寬敞的中庭和走道組成的公共區(qū)域占據(jù)了步行街的較大一部分面積，這部分公共區(qū)域主要是火災(zāi)荷載密度較低的人流通行空間。

由于這樣的建筑和商業(yè)布局特點，如按現(xiàn)行消防規(guī)范要求數(shù)千平方米劃分為一個防火分區(qū)，在連通各層的中庭開口處設(shè)防火卷簾，這在商業(yè)街中實施有很大困難，會造成人流通行空間隔斷和使用大量大面積、大跨度的防火卷簾，增加消防設(shè)施本身的不可靠性。因此，需要運用消防性能化評估的方法對其新的設(shè)計理念的合理性進(jìn)行論證和調(diào)整。如將中庭兩側(cè)的商鋪設(shè)置為獨立的防火單元，在此基礎(chǔ)上將室內(nèi)步行街設(shè)置為臨時安全區(qū)，并從防火分隔、防煙排煙、人員疏散、自動滅火系統(tǒng)等方面提出了消防設(shè)計方案，并利用消防安全工程分析方法，分析消防設(shè)計方案是否能滿足防止火災(zāi)大規(guī)模蔓延和人員安全疏散的需要。

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