試論商場(chǎng)建筑防火設(shè)計(jì)

[關(guān)鍵詞]商場(chǎng)建筑；防火設(shè)計(jì) 

　　引言 

　　商場(chǎng)火災(zāi)在所有火災(zāi)類(lèi)型中，人員傷亡擻量最多，經(jīng)濟(jì)損失較大，群死群傷的惡性事故時(shí)有發(fā)生，不僅影響到人民的正常生活，嚴(yán)重者甚至?xí)�影響到�?jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定。因此，對(duì)商場(chǎng)建筑防火設(shè)計(jì)的研究非常重要。 

　　一、商鋪與室內(nèi)步行街之間的防火分隔設(shè)計(jì) 

　　鋼化玻璃是經(jīng)過(guò)熱處理工藝后的玻璃，其特點(diǎn)是在玻璃表面形成壓應(yīng)力層，機(jī)械強(qiáng)度和耐熱沖擊強(qiáng)度得到提高，并具有特殊的碎片狀態(tài)。作為一種建筑安全玻璃，鋼化玻璃不僅具有很高的力學(xué)強(qiáng)度和耐熱沖擊強(qiáng)度，并且具有良好的視覺(jué)通透性和采光性。同時(shí)，鋼化玻璃的成本較低。因此，隨著大型商業(yè)建筑的興起與發(fā)展，鋼化玻璃被廣泛用做室內(nèi)步行街兩側(cè)商鋪與室內(nèi)步行街之間的隔墻，如圖所示： 

　　商鋪以自動(dòng)噴水系統(tǒng)保護(hù)下的鋼化玻璃隔墻作為其與室內(nèi)步行街之間的防火分隔設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)主要以下要求。 

　　（1）鋼化玻璃的厚度不小于10mm鋼化玻璃窗（門(mén)）框上檐與樓板處采用耐火極限不小于2.00h的不燃材料進(jìn)行封堵，封堵材料在商鋪內(nèi)側(cè)宜與鋼化玻璃平齊以保證在鋼化玻璃表面形成較為均勻完整的水膜。 

　�。�2）可采用窗式噴頭或邊墻型噴頭。噴頭工作壓力不宜小于0.12MPa，噴頭濺水盤(pán)與鋼化玻璃窗（門(mén)）框上檐平齊，并且與鋼化玻璃隔墻的水平距離不大于200mm，噴頭間距不大于2m。持續(xù)噴水時(shí)間不小于鋼化玻璃隔墻設(shè)計(jì)所需耐火時(shí)間。噴頭安裝位置上方需設(shè)吊頂，吊頂與噴頭距離為150-300mm。當(dāng)采用邊墻型噴頭時(shí)，可考慮增大邊墻型噴頭的安裝密度。 

　�。�3）開(kāi)式自動(dòng)噴水系統(tǒng)與閉式自動(dòng)噴水系統(tǒng)均可在火災(zāi)發(fā)生后迅速啟動(dòng)噴水，有效保護(hù)鋼化玻璃隔墻。開(kāi)式自動(dòng)噴水系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)，若干噴頭同時(shí)啟動(dòng)而導(dǎo)致用水量較大，容易造成水漬損失：而閉式自動(dòng)噴水系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)，不需要同時(shí)啟動(dòng)若干個(gè)噴頭，用水量少。因此，宜優(yōu)先選用閉式自動(dòng)噴水系統(tǒng)。 

　�。�4）針對(duì)邊墻型噴頭和窗式噴頭進(jìn)行了冷噴布水試驗(yàn)。結(jié)果表明：當(dāng)邊墻型噴頭和窗式噴頭的間距為2m，距離鋼化玻璃水平距離為200mm時(shí)，在噴頭工作壓力為0.12MPa，濺水盤(pán)與鋼化玻璃窗（門(mén)）框上檐平齊時(shí)，能夠獲得較好的布水效果。其中，邊墻型噴頭在鋼化玻璃上部?jī)蓚?cè)角落處存在較小范圍沒(méi)有被水覆蓋的盲區(qū)：窗式噴頭能夠在鋼化玻璃上形成覆蓋其表面的均勻水膜，布水效果更好。 

　�。�5）根據(jù)冷噴布水試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)了自動(dòng)噴水系統(tǒng)。針對(duì)有無(wú)自動(dòng)噴水系統(tǒng)保護(hù)鋼化玻璃隔墻進(jìn)行了火災(zāi)模擬試驗(yàn)。結(jié)果表明： 

　�、匍_(kāi)式自動(dòng)噴水系統(tǒng)以及采用邊墻型噴頭和窗式噴頭的閉式自動(dòng)噴水系統(tǒng)均能對(duì)鋼化玻璃隔墻進(jìn)行有效保護(hù)，顯著降低受火鋼化玻璃表面的溫度和溫差，阻止鋼化玻璃發(fā)生破裂。其中，邊墻型噴頭對(duì)于距離較近的火源還具有一定的滅火作用。 

　�、谧詣�(dòng)噴水系統(tǒng)可以有效阻隔熱量向鋼化玻璃背火面的傳播，顯著降低穿過(guò)其背火面的輻射熱流。 

　�、墼诓煌�火災(zāi)環(huán)境下，沒(méi)有自動(dòng)噴水系統(tǒng)保護(hù)時(shí)，8mm厚和10mm厚的鋼化玻璃會(huì)在著火后4min-13min破裂。 

　�、懿煌�厚度的鋼化玻璃其耐火性存在差異。火源條件相同的情況下，8mm厚鋼化玻璃比10mm厚鋼化玻璃的破裂時(shí)間更短。 

　�、莶捎梅阑鹉z條密封的鋼質(zhì)窗（門(mén)）框時(shí)，在火災(zāi)中，其防火膠條會(huì)發(fā)生膨脹、軟化和脫落，窗（門(mén)）框會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重變形和破壞。 

　�、拮詣�(dòng)噴水系統(tǒng)的延遲啟動(dòng)會(huì)造成鋼化玻璃的迅速炸裂。因此，自動(dòng)噴水系統(tǒng)必須在發(fā)生火災(zāi)后及時(shí)啟動(dòng)。 

　　二、室內(nèi)步行街排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 

　　1、人員可用疏散時(shí)間主要影響參數(shù)的確定 

　�。�1）煙氣層高度 

　　火災(zāi)中，煙氣層伴有的一定熱量、膠質(zhì)以及毒性分解物等是影響人員疏散與救援行動(dòng)的主要障礙。疏散過(guò)程中，煙氣層只有保持在人群頭部以上一定高度，使人員在疏散時(shí)不必從煙氣中穿過(guò)或受到熱煙氣流的輻射熱威脅。對(duì)于大空間建筑，煙氣層應(yīng)能在人員疏散過(guò)程中保持在距離地面2m以上的位置。 

　�。�2）煙氣層溫度 

　　人體呼吸過(guò)熱的空氣會(huì)導(dǎo)致熱沖擊和皮膚燒傷。當(dāng)煙氣層下降到臨界高度以下時(shí)，人員在煙氣層溫度小于60℃的環(huán)境中可以堅(jiān)持約30min。 

　�。�3）能見(jiàn)度 

　　能見(jiàn)度是反映疏散人群在火災(zāi)中經(jīng)歷的煙氣濃度的一個(gè)指標(biāo)。在大空間內(nèi)，確定疏散方向，要求能見(jiàn)度更大。 

　　2、室內(nèi)步行街排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注意以下幾點(diǎn)： 

　�。�1）隨著機(jī)械排煙量的增加，煙氣層達(dá)到的最低高度增加，能見(jiàn)度10m以下影響區(qū)域減小。 

　　（2）對(duì)于不同形式的室內(nèi)步行街，雖然室內(nèi)步行街形式對(duì)煙氣蔓延特性有所影響，但對(duì)溫度分布、能見(jiàn)度分布及人員可用疏散時(shí)間的影響不大。 

　�。�3）室內(nèi)步行街的機(jī)械排煙量按室內(nèi)步行街體積的6次/h換氣次數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，在設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景下，可滿(mǎn)足不同平面形式的室內(nèi)步行街的排煙需求。當(dāng)室內(nèi)步行街采用機(jī)械排煙系統(tǒng)時(shí)，建議室內(nèi)步行街內(nèi)的機(jī)械排煙量按不低于室內(nèi)步行街體積的6次小換氣次數(shù)設(shè)計(jì)。 

　　（4）當(dāng)自然排煙口面積為首層室內(nèi)步行街地面面積的5%時(shí)，人員可用疏散時(shí)間相對(duì)較小；當(dāng)自然排煙口面積大于首層室內(nèi)步行街地面面積的10%時(shí)，人員可用疏散時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。 

　�。�5）在外界風(fēng)的影響下，煙氣層的穩(wěn)定性受到一定的干擾，煙氣的擴(kuò)散范圍相對(duì)增大。相應(yīng)地，室內(nèi)步行街內(nèi)的能見(jiàn)度受到影響的范圍較無(wú)風(fēng)時(shí)大。同時(shí)，在外界風(fēng)的影響下，相同自然排煙口面積的自然排煙速度較無(wú)風(fēng)時(shí)快，在設(shè)定的火災(zāi)場(chǎng)景下，可以保證人員安全疏散。 　�。�6）當(dāng)室內(nèi)步行街采用自然排煙系統(tǒng)時(shí)，建議其自然排煙口面積按不小于首層室內(nèi)步行街地面面積的10%設(shè)計(jì)。 

　　三、室內(nèi)步行街作為人員疏散安全區(qū)的防火設(shè)計(jì) 

　　大型商業(yè)建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員從室內(nèi)步行街兩側(cè)商鋪或主力店疏散到室內(nèi)步行街，并通過(guò)室內(nèi)步行街到達(dá)室外安全地點(diǎn)。室內(nèi)步行街作為人員疏散的過(guò)渡區(qū)域及疏散通道的附加部分，在人員的安全疏散中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。 

　　1、將火災(zāi)和煙氣控制在起火店鋪內(nèi) 

　�。�1）合理劃分防火分區(qū) 

　　防火分區(qū)是在建筑內(nèi)部采用防火墻、耐火樓板及其它防火分隔設(shè)施分隔而成，能在一定時(shí)間內(nèi)防止火災(zāi)向同一建筑的其余部分蔓延的局部空間。劃分防火分區(qū)能夠有效地阻止火災(zāi)從建筑物的水平及垂直方向蔓延到其它區(qū)域。 

　　大型商業(yè)建筑內(nèi)的主力店具有建筑面積大、人員密集的特點(diǎn)。發(fā)生火災(zāi)后，容易形成火災(zāi)和煙氣的大范圍蔓延而不利于人員的安全疏散。因此，應(yīng)考慮將每個(gè)主力店劃分為一個(gè)防火分區(qū)，并在防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置合理的滅火排煙設(shè)施，以防止火災(zāi)和煙氣蔓延到與之相連的其它區(qū)域。 

　�。�2）合理劃分防火單元 

　　當(dāng)建筑內(nèi)的可燃物集中分布時(shí)，可采用一定耐火性能的實(shí)體墻、樓板等防火分隔物將可燃物集中的區(qū)域與其它區(qū)域分隔。同時(shí)，在可燃物集中的區(qū)域內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的消防設(shè)施，以控制火災(zāi)規(guī)模、避免火災(zāi)煙氣蔓延。 

　　2、防止火災(zāi)從起火商鋪蔓延到室內(nèi)步行街另一側(cè)的商鋪 

　　室內(nèi)步行街兩側(cè)商鋪內(nèi)的火災(zāi)還會(huì)通過(guò)熱輻射引燃室內(nèi)步行街另一側(cè)其對(duì)面的商鋪內(nèi)的可燃物，而向室內(nèi)步行街對(duì)面蔓延。為避免這種情況，應(yīng)使室內(nèi)步行街具有足夠的寬度而形成有效的防火隔離帶。 

　　3、控制火災(zāi)和煙氣在室內(nèi)步行街蔓延 

　�。�1）室內(nèi)步行街內(nèi)有時(shí)難免存在可燃物，應(yīng)盡可能減少室內(nèi)步行街內(nèi)的火災(zāi)荷載。此做法的目的是降低室內(nèi)步行街內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或在其它區(qū)域發(fā)生的火災(zāi)引燃室內(nèi)步行街內(nèi)的可燃物而引發(fā)火災(zāi)的可能性。 

　�。�2）應(yīng)在室內(nèi)步行街內(nèi)采取主動(dòng)滅火措施，控制室內(nèi)步行街內(nèi)的火災(zāi)，防止火災(zāi)在室內(nèi)步行街內(nèi)蔓延。 

　�。�3）應(yīng)在室內(nèi)步行街內(nèi)合理設(shè)置排煙設(shè)施，控制煙氣在其中的蔓延，保證室內(nèi)步行街內(nèi)的煙氣不影響人員通過(guò)室內(nèi)步行街進(jìn)行安全疏散。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]鄭雁秋.商業(yè)步行街防火設(shè)計(jì)的研究[J].建筑學(xué)報(bào).2009，12. 

　　[2]嚴(yán)曉龍，王伶劍.大型商業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐[J].消防科學(xué)與技術(shù).2007，26