中庭在大型地下商业建筑防火分隔中的运用探究

常 国 琦

(运城市消防救援支队，山西 运城 044000)

大型商业建筑普遍规模与占地面积较大，处于人流量集中的区域，这为其防火分隔设计提出了严格要求，特别是地下中庭设计表现的更为明显。大型建筑物中庭设计普遍有着较大差异，其关系着对内部空间的连接，通过提供一定休闲场所，满足人们购物、娱乐以及办公等需求[1]。在中庭防火分隔设计过程中，需要设计人员充分考虑实际情况，从大型商业建筑物具体要求出发，保证防火分隔设计的有效性。

1 某大型地下商用建筑及防火分隔概括分析

某大型地下商用建筑位于城市繁华地带，处于地下层，占地面积高达32 000 m2。在该商用建筑设计过程中，设置有呈圆形形状的中庭，并连接着地下1层与建筑物屋顶。中庭半径参数为23 m，如图1所示为建筑图。

该地下商用建筑主要选择商业步行街布置模式，分析其疏散方式、途径等可知，中庭回趟为地下商用建筑密集人员的主体式疏散路线。从这点来说，在中庭设计中要让疏散通道更加畅通，这样不用采取分隔设计方式。商业步行街设计需要遵循连续性理念，为了有效隔断所有功能性分区，一般不考虑设置防火墙，从而无法发挥出下沉式广场等室外性开放式空间设计的作用。

2 防火分隔方案分析

该大型地下商用建筑设置有大中庭装置，并呈圆形形状，因为中庭周围设计了与地下室外部连接的下沉式空间，且所有紧急疏散设备安装完成，如可拆卸式楼梯等，对此在防火分隔设计过程中，需要将中庭装置防火分隔的作用充分发挥出来。因为虚拟性分界线为中庭装置，这样能够顺利划分32 000 m2的地下商用建筑，两个部分面积都在20 000 m2以下，这样消防设计才能够达到规定要求[2]。

需要引起关注的是，通过运用该分隔模式，不能将固定可燃物等放在中庭位置，通过安装排烟设施与自动灭火喷淋系统。在建筑分隔方面，应设计防护卷帘门与防火墙。对于该项目实际情况，应在各店铺前安装防火卷帘，设计出包含中庭区域小于200 m2的空间为出入口，用于疏散人。值得注意的是，防火卷帘必须采用缓降卷帘。另外，应在疏散出口处设计一个借用出口向相邻火分区疏散的出口，疏散宽度符合规定。

此外，因为中庭装置连接了地下1层与建筑物顶部位置，所以需要将至少两组机械化排烟系统安装在建筑物顶部，保证其运行的独立性。这样在出现火灾事故以后，为地下商业建筑顺利实现排烟创造了有利条件，在将自动消防水炮布置在中庭装置内时，设计中需要关注以下要点：在中庭内只要出现火灾事故，自动消防水炮便会迅速反应，准确灭火，为地下商业建筑内人员、财产等安全提供了可靠保障。

3 防火分隔方案安全性分析

3.1 火灾场景设计

火灾场景设计作为关键环节，主要分析其中可燃物分布、荷载等现状，这样才能快速、准确找出存在的危险源。这样我们将全面了解火灾场景各方面信息，清楚火灾热释放速率的变化情况。在大型地下建筑中可燃物较多，包括各类商品与货物等，此时需要设置为快速火，确保中庭不能有可燃物。要严格做好日常管理工作，尤其是在节假日要格外引起注意，这是因为中庭在特殊日子会有大量的装饰，通过快速火的设置，中庭中部是主要的货源。要结合《民用建筑防排烟技术规程》分析火灾规模，保证其科学性与合理性。针对设置有喷淋系统的中庭，一般将数据设置为3 MW，如果未设置喷淋系统，则设置成4 MW。因为地下商业建筑存在一定的安全隐患，在实际设计中主要考虑2倍安全系数，如表1所示为设计后的火灾场景，相关火源如图2所示。

表1 火灾场景统计表

3.2 火灾蔓延可能性分析

现实生活中，火灾蔓延情况十分复杂，主要分为飞火、热对流和热辐射等类型[3]。在室内火灾方面，通常不容易形成飞火；热对流对相邻可燃物的火灾蔓延影响较热辐射小，一般次要考虑。

据统计得知，在火灾场景中辐射热通量不超过10 kW/m2，即小于临界辐射热通量，避免了火灾从中庭向其他侧蔓延，且通过设置防火墙、防火卷帘等达到分隔的目的，并设置自动消防水炮系统。考虑到以上情况，需要将大中庭消费措施做到位，能够缓解整个区域火灾蔓延的趋势。

3.3 火灾烟气运动与火蔓延模拟分析

分析以上火灾场景，针对其中最不利的火灾场景A与场景B，选择美国NIST开发的FDS 5软件，让火灾场景下火蔓延的状况进行模拟(见图3)[4]。构造建筑计算模型，圆形中庭及周围商铺则是重点起火地方，对于这些区域，机械排烟没有发挥任何功效。

结合实际火灾场景与参数设置，选择FDS 5软件模拟建筑中火灾烟气蔓延情况[5]。据统计得知，其中场景A热辐射通量值为0.44 kW/m2；场景B热辐射通量值为0.42 kW/m2，最不利火灾场景热辐射通量在临界热辐射通量以下，同时3 h内热辐射将不再继续提升，某个区域出现火灾后，避免了向其他区域进行蔓延，为人员的安全、及时扩散创造了有利条件，这样中庭在防火分隔上能够满足设计的要求。

4 结语

对大型商业建筑中庭设计来说，需要注重融入某些自然因素，这样能够帮助人们改善生活的质量，促使中庭美观度实现提升。但是，随着经济社会的发展，地下商场防火形式十分严峻，设计人员应巧妙地利用中庭位置，对地下建筑进行积极有效的防火，避免造成严重的经济损失。另外，在社会经济发展过程中，各种现代科技逐步发挥着更重要的作用，设计人员要加强学习，提升本领，才能保障中庭设计更加科学与合理。