大型商业综合体防火性能化设计

李海峰

（太原市建筑设计研究院，山西 太原 030002）

1 防火性能化设计概述

所谓性能化防火设计，主要是指一种基于防火安全工程的新型防火设计方法，已在国际上得到推广和应用。性能化设计不是按照固定的模式设计，而是基于消防工程的基本知识和原理，在确定具体的防火目标后，结合建筑工程的实际功能，通过定性、定量的预测和评价，得出最佳的性能化防火设计方案，即使建筑物在发生火灾时，也能够在最短的时间内作出反应，以尽量减少损失和人员伤亡［1］。显然，作为一种新的防火设计理念，相对传统方法具有较大的灵活性、经济性等优点。大型商业综合体一般位于城中心，功能相对集中、客流量大。据统计，大型商业综合体日均客流量可达上万人次，性能化设计应考虑建筑特点。同时，大型商业综合体具有多种功能，内部公共空间紧密相连，形成竖形的通道结构，商场为了追求文化和氛围，设置了许多装饰，其中许多是易燃品。在防火设计中，人员疏散难度大、距离远。因此，加强性能化防火设计，不仅能够有效保障人民生命财产，也是未来建筑发展趋势。

2 大型商业综合体防火设计面临的挑战

2.1 结构复杂，疏散困难

大型商业综合建筑体积大，各功能区划分复杂多变，疏散出口的数量、宽度和距离难以满足现行规范的要求，给设计单位带来较大难度［2］。特别是建设企业要考虑经济利益，尽量使楼梯位置离出入口偏远。在火灾发生时，由于人们行为的惯性，大量的人会涌入逃生空间，如电梯，自动扶梯和中庭。

2.2 结构新颖，耐火等级难以保障

新颖的建筑结构形式往往能达到创作效果，这些结构形式大多是钢材、玻璃或薄膜材料。随着建筑跨度的增大，整个建筑荷载减轻，但钢结构、玻璃和薄膜材料的使用降低了整个建筑的耐火等级。为了保证钢结构本身的艺术效果和自重，往往不会采用自动喷水灭火系统进行防护，使建筑物的防火等级很难提高。

2.3 经济性和安全性难以协调

现行《建筑设计防火规范》没有明确规定什么是合理的安全目标，而是给出了设计的最低标准［3］。例如，《规范》规定每个消防区不得少于两个消防出口。大型商业综合体功能复杂，经常调整经营形式，如果将两个不同的功能区划分为一个消防区，每个功能区都有一个安全出口，虽然整个消防区有两个出口，形式符合规范要求，但由于商场管理的需要，功能区不能相互通行，消防出口位置发生火灾时，功能区人员无法逃出。

3 大型商业综合体发生火灾的原因

3.1 电气设备使用不当

在许多大型商业综合体，室内装修非常豪华，明亮的装饰品，如广告灯、照明灯，加上暖通等耗电量大的电器，使得整个综合体耗电量巨大大，容易造成电器超负荷现象，极易发生电气火灾［4］。在商业综合体火灾中，电线老化、大功率设备超负荷运行和灯具表面温度过高是引起火灾的主要原因。

3.2 违章使用动火

对于许多商业综合体而言，内部店铺通常以租赁的形式招商，转租也很常见。承租、转租涉及重新装修，许多装修单位为了赶时间而偷工减料，一些装修工人操作不规范也容易导致火灾，如室内吸烟现象频现。个别商家过度追求店铺装修艺术效果，使用大量易燃易爆品，也容易发生火灾。

3.3 消防设施不完善

在许多大型商业综合体内部消防设施不完善，无法对及时发现火灾，扑灭效果差。许多店铺商家防火意识差，防火设施上缺乏投资，一旦发生火灾，现有的消防设施往往无法提到作用，从而导致火灾无法得到有效控制，造成火势蔓延。

4 大型商业综合体防火性能化设计要点

4.1 安全疏散分区

大型商业综合体发生火灾发生时，疏散路线基本上和烟雾走向相同，通常是走廊、前厅和楼梯间。为了确保防火安全，需要将疏散路线划分成空间，形成安全疏散区。根据逃生路线，走廊是第一安全区，前厅是第二安全区，楼梯井是安全性最高的安全区［5］。因此，根据既定路线和人们的心理特点，消防设计应尽量选择一条距离最短的疏散路线，并确保每个消防区域都能朝两个方向逃生。

4.2 计算疏散人数

在火灾情况下，疏散人员人数的计算是通道宽度和设施设计的前提。根据《商业建筑设计规范》和《建筑防火设计规范》的要求，撤离人数与建筑面积息息相关，撤离人数以面积百分比计算［6］。建议在计算中留出一定的宽度余量，并充分考虑客流满负荷情况。

4.3 设置安全出口

疏散路线是在发生火灾时引导公众到安全地带，而不会导致反向疏散人群。因此，在大型商业综合体设计中疏散路线应辨识度高、距离短， 《建筑设计防火规范》给出了具体的距离要求。疏散楼梯是人们首先想到的逃生出口，其数量应根据商场面积设置，并考虑排烟要求。疏散楼梯应靠近外墙，根据防火规范设计排烟设施，开窗以保持良好的通风，并配备足够的应急照明设备。

4.4 强化防火通道功能

大型商业综合体的平面设计复杂，不同区具有不同的功能，给消防救援工作带来了很大的困难。一旦发生火灾，消防人员第一时间赶到现场是消防工作顺利开展的关键。因此，在建筑设计和规划方面，应合理规划消防车道，充分考虑消防设备进出通道。大型商业综合体的消防通道应与周围环境成环状，宽度应在4米以上，并规划专用应急停车场，避免车辆停放妨碍消防车辆的通行［7］。内部空间较大的商业综合体需要适当加宽商业通道，可以减轻人们心理上的火灾压力，并降低火灾蔓延速度，为人们自救提供良好的条件。《建筑设计防火规范》规定，大型商业建筑的防火隔离距离应大于6m。商业综合体内不同部位应有明显的标识特征，便于人员逃生和进行消防救援工作。

4.5 设计防排烟

大型商业综合体火灾负荷较大，在防排烟设计中应优先考虑自然排烟。自然排烟是根据空气流动的密度差和气流的特性，在外墙上采用高侧窗、天窗、特殊排烟口和竖井等［8］。除了自然排烟外，还要增加机械排烟系统和设备，一般按照防烟区域的设计，将排烟系统设置在天花板上方。机械排烟抽力大，烟气容易聚集在通道处，所以通道不宜设计机械排烟。防烟分区的设置可以确保火灾烟气在一定时间内不会迅速蔓延，给人们逃生的时间。防烟分区可以借助结构梁设计，也可以采用防烟垂直墙体等设计。防烟分区不得穿越楼层，地下室、防烟楼梯专用区应分开设计，隔断的高度应尽可能高。

4.6 设置亚安全区

一般来说，大型商业综合体内的公共区域人流较多，在没有商业活动时，安全系数较高，而且在建筑设计初期，中央区域一般都配备了自动洒水系统，形成亚安全区。因此，可在为公共区域设计多个亚安全区。首先，中庭与通道之间不可放置可燃物料，并应在通道设置防火设施，以防止烟气进入安全区。其次，中庭区域安装自动扫描定位喷水灭火系统，对监控区域内的所有物品进行动态监控，一旦发生火灾，可以及时内作出反应，实现区域控制的作用，为人员提供安全区域。

5 大型商业综合体性能化设计的建议

5.1 严格控制性能化设计评估

性能化设计评价是解决机场航站楼、车站、体育场、会展中心等场所防火设计问题的国际性方法。为了保证大型商业综合体的消防安全，应科学应用性能化设计评价方法。性能化设计方法可用于中庭和室内商业步行街的防火分隔评价。但如果现行国家消防技术标准明确规定的区域，不得采用性能化设计评价方法代替消防设计。当大型商业综合体管理模式和使用功能发生变化时，应重新进行性能化设计评价进行设计。

5.2 合理设计安全目标

性能化设计的安全目标主要是保障人们的生命财产安全和建筑本身的安全。结合大型商业综合体管理水平和必要的防火措施，不应过分依赖管理因素。首先，针对防火分区扩建存在的问题，有必要从确保人员安全疏散、控制火情、防止大面积蔓延等方面进行分析，采取必要的防火措施，对人员安全提高保障，减低财产损失。防火分区不能随意扩大，只能针对特殊结构的防火分区问题适当拓建，可采取“安全岛”、“防火隔离带”等措施。其次，对疏散相关问题的分析，应该从确保人员安全疏散的目标出发，着重分析火灾对人员疏散过程中的影响。根据模型分析大型商业综合体的复杂性、人们行为惯性和心理特征，并考虑相关不确定性的影响。

6 结语

综上所述，大型商业综合体的防火设计是为了保护建筑内人员的生命财产安全。因此，设计人员应重视防火性能化，充分利用现有技术，做好防火保护措施，提高大型商业综合体的安全性。