浅谈大空间建筑防火设计

刘欣

摘 要：随着我国社会经济的不断发展，各种大空间建筑日益增多，如大型商场以及文化、体育、交通建筑等，特别是近年来，城市综合体的出现，更是引人注目。由于大空间建筑高、大、空的特点，与普通建筑的防火要求及设计有很大不同，大空间建筑灭火的困难性也更高，对其安全性有更严格的要求。本文对大空间建筑的特点以及防火设计，重点是防火分区、安全疏散间距等问题进行粗浅的探讨。

关键词：大空间建筑；防火设计；防火分区；安全疏散

由于建筑理念、城市发展和综合功能的需求，在建筑科学技术发展的基础上，大空间建筑如：大型商业建筑、文化体育建筑、交通建筑等普遍出现，且其功能也随之复杂多样化，规模面积更大型化。特别是近年来，城市综合体的需求和发展，更是引人注目，其功能的复合性、高度集约性和人员的密集性等方面，都大大超出一般建筑。当然，城市综合体的大空间部分主要是在地下层和下部各层范围，上部的塔楼等不一定都是大空间建筑。

现阶段对这些大空间建筑的防火设计，除了汽车库有《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）外，尚缺专题的规范。目前实施的《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）（简称《建规》）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）（简称《高规》）主要是在对普通建筑的研究基础上制定的规范，2010年对《建规》和《高规》进行整合修订（简称《整合版》），也没有对高大空间建筑作专题的规定。对一些单体的大空间建筑，如大型体育建筑、特大型商业综合建筑（如商贸物流成）等城市综合体建筑，有关的国家级消防科研机构，如“四川法斯特消防安全性能评估有限公司”（四川消防研究所）进行了大量的研究，针对大空间建筑的不同特点，提出了可行的防火设计措施，是值得我们学习和借鉴的。

1 大空间建筑的特点

（1）大空间建筑的体型和占地面积大。其中：功能单一的建筑，其单层建筑面积往往超过5000m2，而综合功能者，单层建筑常上万平方米左右，甚至达3万m2以上，如贵州“黔西·水西城市广场——阳光城”，一层全为商业，面积达9200m2，二、三、四层，每层均在8000m2以上；贵阳金阳红华现代商贸物流城，一层达3.7万m2，二、三、四层，每层也在3万m2～1.2万m2。外地实例也不少，如成都金牛万达、日照华润中心、江阳万达等，防火单元面积也都在3万m2以上。由于面积大，建筑体量也很大。单一功能的体育建筑，其室内净高也常在10m以上，商业物流建筑，单层层高一般5～6m，但内部也有贯穿1～4层的大空间。

（2）大空间建筑由于规模大，且多为公共建筑，所容纳人数多，单层容纳人数（按《建规》计算）少则数千，多则数万。即使是单一功能的体育馆，容纳观众人数也在3000～数万人，如加拿大温哥华哥伦比亚体育馆，观众人数达60000人，国内的大型体育馆也在1.2万～1.8万人。

（3）由于规模庞大，人员众多，防火分区的设置和安全疏散的难度很大，必须专题研究。

（4）由于多种功能复合，内部设施、物品品种繁多且数量巨大，发生火灾的危险性大。

（5）对于贵州而言，山地坡地建筑多，大空间建筑因地形关系，形成建筑地下层、半地下层、错层设计较多，更造成了防火设计的困难。对此，贵州省制定了《贵州省坡地民用建筑设计防火规范》（DBJ52-062-2013）（简称《坡地建筑防火规》），对一般民用建筑的防火设计做了很多明确、适宜的规定，应遵照执行。在大空间建筑的防火设计时，也应进一步做好处理。

（6）由于以上因素，对大空间建筑的防排烟设计、自动灭火和自动报警等设计均应有更高的要求，并且应有一些新设计的构思。

2 大空间建筑消防设计的主要问题和难点

（1）任何建筑，其防火分区都应按《建规》、《高规》执行，在《整合版》中，推出设置在一、二级耐火等级建筑中的营业厅、展览厅等，当该建筑为单层或仅放在多层建筑的首层，并设有火灾自动报警系统以及自动灭火系统，且采用不然或难燃材料装修时，其防火分区的允许建筑面积可适当扩大，但不应大于10000m2。设置在高层建筑或与高层建筑未设置防火墙等防火分隔设施的裙房内的展览厅、营业厅等（同上，设双自动系统和装修材料要求），其地上部分的防火分区面积不应大于4000m2，地下部分的防火分区面积不应大于2000m2。在贵州《坡地建筑防火规》中，也做出了吊层建筑内设置双自动系统、机械排烟、不然或难燃材料装修的营业厅、展览厅的防火分区建筑面积的规定，“当一个防火分区临空长度超过该防火分区一个长边或周长的1/4时，每个防火分区最大允许建筑面积不应大于4000m2；不满足以上条件时，每个防火分区最大允许建筑面积不应大于2000m2。

（2）防火分区严格按功能要求分设，如车库须与其它部分隔开；托幼、医疗等功能区也应与其它部分隔开并单设出入口。厨房等有关加工场所，应设乙级防火门与其它部分隔开，并应有通风排烟设计。

（3）对地下层的防火分区，更应按规范做合理的布置，图1为某建筑地下一层的示意图。

（4）防火分区的分隔措施，主要是防火墙、防火隔离带，以及其它辅助设施，但要注意，当在防火墙上因建筑功能要求需设通道和门时须采用甲级防火门、特级防火卷帘、水幕等，其中，不能用防火卷簾代替防火墙，按《整合版》规定，除中庭外，当防火分隔的宽度不大于30m时，防火卷帘宽度不应大于10m；当防火分隔的宽度大于30m时，防火卷帘宽度不应大于该防火分隔的部位宽度的1/3，且地下建筑不应大于20m。

3 安全疏散

（1）由于综合体单层面积很大，即使做了合理的防火分区，但也会出现以下问题：

①在首层部分商业防火分区无直接对外疏散出口；（此处“首层”，含坡地建筑的不同层次室外平台地面出入处）

②部分疏散楼梯不能直通室外；

（2）对此，《整合版》推出了“避难走道”的概念，即“走道两侧采用实体防火墙分隔，并设有防排烟设计等，用于人员安全通行的走道”。防火分区直通室外的安全出口、防火分区直通的疏散楼梯间或防火分区直通避难走道的安全出口，均属于有效地安全出口。

（3）《整合版》对避难走道的设置作出了相应的规定：

①避难走道两侧的墙体应为实体防火墙；

②避难走道直通地面的出口不应少于两个，并应设置在不同方向。当避难走道仅与一个防火分区相通时，走道直通地面的出口可设置一个，但该防火分区至少应有一个直通室外的安全出口；

③避难走道的内部装修应全部采用燃烧等级为A级的装修材料；

④防火分区至避难走道入口处应设置防烟前室，前室的使用面积不应小于6m2，开向前室的门应采用甲级防火门；

⑤避难走道应设置消火栓、消防应急照明、应急广播和消防专用电话；

此外，參照《车库规》、《人防规》等有关要求，建议避难走道的净宽不应小于设计容纳人数最多的一个防火分区通向避难走道个安全出口最小净宽之和；防火分区通避难走道的门至避难走道连通地面的出口间的距离不宜超过60m。走道内除可设少量不、难燃材料休息座椅外，不得堆放其他物品，且座椅的设置不得影响安全通行。

图2、图3为两个平面示意图。

（4）部分楼梯不能直通室外的问题。

①有的建筑按照坡地建筑设计要求，部分楼梯不能在首层室外者，可上到上部楼层直通室外，一般建筑当只在坡顶层设置直通室外的安全出口时，下段建筑的高度不应超过10m。对商业营业厅、展览厅等的疏散楼梯向上疏散不应超过两层能直通室外地面，而歌舞娱乐放映场所等向上疏散不能超过一层且高度不能超过10m。

②特大型综合体建筑且只有首层处可直通室外，由于其面积十分庞大，处于平面中部的楼梯不能直通室外，如金阳红花现代商贸城总层数为4层，总计容建筑面积94186m2，首层建筑面积达37221m2，小商铺612个，商铺区为7个防火分区，另有“商业走道”面积14865m2，除四周沿室外道路的商店及楼梯可直通室外道路，其中部22部楼梯均不能直通室外，只能通内部的“商业走道”。对此，四川法斯特消防安全性能评估有限公司在评估时将其“商业走道”定为“亚安全区”，即“疏散过渡区”。

“疏散过渡区”的概念是指在建筑内部划出一定的空间区域范围（一般具有较高的高度和较大的空间体量，对烟气的积蓄能力较强），在此区域范围内，通过对内部可燃物进行控制，并与周围邻近区域进行严格的防火分隔控制，严格控制火灾和烟气侵入疏散过渡区域内，为人员疏散逃生提供暂时的过渡区域，并为消防人员展开侦查火情及救援提供暂时的安全场所。

疏散过渡区的设置，以图4为例：

图中，疏散过渡区包括了一层商业走道部分，空间由中间的大中庭进行连通，共同构成疏散过渡去的空间范围，此空间具有较高的高度和较大的空间体积，对烟气的蓄积能力较强。

疏散过渡区本身的安全必须得到保证，由于疏散过渡区两旁均为小商铺，须开门经营，不能用防火墙隔断，故应对这些小商铺进行单独的处理。每个小商铺面积控制在300mm2以内，形成一个独立的防火单元，防火单元之间的隔墙耐火极限不应小于1.5h，防火单元与非步行街商业部分用耐火极限不小于3h的防火墙进行防火分隔。所有防火单元开向疏散过渡区的门不用普通防火门或防火卷帘门，而应采用国外成熟做法并已在香港特区和国内（如北京、天津、乌鲁木齐、成都、无锡、襄樊）其他地方通用的做法：“钢化玻璃+窗型喷淋”进行分隔，这里对玻璃的厚度不得小于12mm，其耐火极限不小于3h，并能保证火灾时喷头能形成均匀水膜覆盖被保护的玻璃，以防止玻璃由于温度原因破裂从而造成火灾蔓延。每个防火单元内设置机械排烟系统，防止火灾时烟气流入疏散过渡区。小商铺应设置快速响应喷淋灭火系统。疏散过渡区与其他防火分区内用耐火极限不小于3h的防火墙分隔，区内不得布置任何可燃物，不得摆摊设点，不得防止阻碍人员安全疏散的物品；可放置少量的石材、金属等不燃材料的休息座椅，但不得影响人员疏散，其室内的装修材料和室内装饰物均应采用不燃材料。布置在疏散过渡区内的电气线路均要求使用低烟无卤绝缘电缆并进行漏电保护，避免使用年限增加后由于电线老化而引发火灾；疏散过渡区走道部分应设置快速响应喷淋灭火系统，中庭设置智能灭火系统。

（5）对人员的疏散要求，如疏散时间、疏散宽度，应按有关规范进行核算，本文不再叙述。

（6）对有关水、电、送排风等，也应严格按照有关规范从严控制。

4 结束语

如今，大空间建筑一直在处在迅速的发展过程中，而其消防设计的问题及重要性也日益突出。大空间建筑消防设计也是一项综合性的系统工程，在加强对消防应用技术和高新技术的开发利用的同时，还要不断完善消防法规和设计规范，这样才能更好地解决消防设计的问题，保障大空间建筑的消防安全，维护人民的生命财产安全。

参考文献

[1]《建筑设计防火规范》整合修订版.

[2]《贵州省坡地民用建筑设计防火规范》DBJ52-062-2013.

[3]《金阳红华现代商贸物流城消防安全性能评估报告》.

[4]四川法斯特消防安全性能有限公司，2013.10.

[5]《遵义唯一国际消防安全性能评估报告》同上，2013.9.