大型购物中心建筑防火设计难点与应对策略

1、刘春利等：大型购物中心建筑防火设计难点与应对策略2011年第3期大型购物中心建筑防火设计难点与应对策略刘春利1，刘文利2（1. 北京市东城第一消防支队，北京100005；2. 中国建筑科学研究院建筑防火所，北京100013）摘要：大型购物中心项目作为一种新型的建筑类型和经营模式在全国各地大量涌现。按照现行的防火设计规范，此类建筑防火设计存在诸多难题。本文在分析大型购物中心建筑特征、人员特点基础上，剖析其在建筑防火设计方面存在的主要难点，并从消防安全目标出发，探讨解决问题的途径和消防策略。关键词：大型购物中心；消防设计；人员荷载；消防策略1建筑特征与人员特点大型购物中心（Shopping Mal

2、l ）是近年在我国大量出现并流行的一种商业建筑形式。伴随着经济的快速发展、汽车的普及，人们的生活节奏在发生着悄然的变化，人们的购物规律和周期也随之发生着变化。在节假日，人员乘车购物、休闲，要求购物环境好，内容多样化。在适当地段建设大型的综合购物中心，既保留了传统商业街中大型综合商店与专业商店相结合的优点，又增添了饮食服务、娱乐健身、文化等多方面的设施，形成了商品丰富、服务齐全、环境优美的综合生活服务中心。（1）大型购物中心建筑具有体量庞大，人员密集，功能多样（兼有商业和休闲功能），建筑空间内往往带有高大、空间互通的室内空间等特征。（2）大型购物中心建筑人员以不特定人员（顾客）为主，并含有部分工

3、作人员。在营业厅内顾客的数目是连续不断变化的，不像观众厅内的观众数那么固定，故一般较难确定。顾客一般不熟悉商场的环境、安全出口位置，没有进行过专门的防火培训，在火灾情况下往往做出失去理智的行为。工作人员包括营业员、保安、管理人员等。这类疏散人员的数目相对固定且易于掌握。一般地，工作人员熟悉商场的环境、消防通道、安全出口位置、灭火器与消火栓的位置、灭火器具的使用以及防火卷帘的位置与操作等。这类建筑一旦发生火灾，往往会造成较大的经济损失和社会影响。科学合理地进行建筑防火设计，对于及时发现火灾、降低和消除火灾的影响，保证人身安全和财产安全及其重要。2主要建筑防火设计难点剖析大型购物中心建筑主要功能为

4、商业、餐饮和休闲娱乐，多为地上4 5层建筑（地下2 3层居多），其建筑高度多在24m 左右。按现行的防火设计规范，此类建筑消防设计应遵照GB 500162006建筑设计防火规范（以下简称GB 500162006），或GB 5004595（2005年版）高层民用建筑设计防火规范（以下简称GB 5004595）。而上述规范对大型购物中心建筑并无专门的条款，在消防设计过程中大型购物中心建筑常遇到的主要难题有以下几个方面。2. 1防火分区划分与防火分隔问题（1）大型商业建筑往往采用共享中庭结合商业步行街的设计形式与防火规范对于防火分区的要求存在着矛盾。GB 500162006第5. 1. 7条规定：商

5、业建筑防火分区在设有自动喷水灭火系统时，允许最大建筑面积不应大于5000m 2。GB 5004595第5. 1. 2条规定：高层建筑内的营业厅，当设有火灾自动报警系统和自动喷淋系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000m 2计算；地下部分的允许最大建筑面积为2000m 2。GB500162006第5. 1. 10条规定：建筑内设置中庭时，其防火分区面积应按上下层相连通的面积叠加计算；当超过一个防火分区最大面积时，要求房间与中庭相通的开口部位设置能自行关闭的甲级防火门窗；与中庭相通的过厅、通道等处应设置甲级防火门或防火卷帘。中庭结合步行街的建筑形式是该类建

6、筑的主要特征之一，其中庭要求开敞明亮，富于变化，且贯穿多层，店铺与中庭间往往难以设置实体防火墙，而中庭形状往往不规则，设置防火卷帘困难，且大量采用防火卷帘，其安全度大大降低（防火卷帘一般要求不应超过其所在分隔墙分隔总长度的30%）。（2）大型商业建筑的地下一层往往设置超市等商业状态，由于其上部体量大，其地下层建筑总面积往往612011年第3期消防技术与产品信息超过20000m 2，GB 500162006第5. 1. 13条GB 5004595第4. 1. 5B. 4条规定：当地下商店总建筑面积大于20000m 2时，应采用防火墙进行分隔，且防火墙上不得开设门窗洞口。2. 2安全疏散设计问题（

7、1）大型购物中心建筑由于体量大，造成疏散距离难以满足规范规定的要求。GB 500162006第5. 3. 13条规定楼梯间出口应能直通室外，当层数不超过4层时，可将直通室外的安全出口设置在距离楼梯间不大于15m 处。GB 500162006第5. 3. 13条、GB 5004595第6. 1. 7条规定建筑内展览厅、营业厅等，其室内任何一点至最近疏散出口的直线距离不宜大于30m 。对于建筑短边大于70m 的大型购物中心建筑，其首层楼梯间的设置或标准层的疏散距离即难以满足规范上述要求。（2）大型购物中心建筑疏散宽度成为该类型建筑消防设计的另一个难点。GB 500162006和GB 5004595

8、均对建筑设计的疏散宽度指标有较为详细的规定，但对于人员指标，GB 500162006第5. 3. 17条引入了面积折算值、换算系数等参数给出了人数确定方法，而GB 5004595未给出人数确定方法。商业建筑的建筑形式和经营方式多样，包括有不同规模的购物中心、超市、批发商业等，目前仍缺乏相关面积分配的统计资料，而每层营业厅和为顾客服务用房的面积总数占该层建筑面积的比例将直接影响人数计算。商场形式多样化的发展和经营管理模式的变化，服务用房和库房在总建筑面积中占的比重差别也在发生着变化。在现代商场的设计和使用中，使用者都尽力增大营业厅的比重而达到提高经济效益的目的，附属用房和仓储等用房变得越来越小，

9、甚至将附属用房和仓储等用房移到了商场外部。大型购物中心建筑，其中庭空间和步行街空间与一般商业建筑不同，其面积占比较大，而营业厅面积的确定成为难题。同时较高楼层布置有餐饮场所，而餐饮场所，往往密度比商业营业厅内要高。而GB 500162006规定的疏散人数换算系数楼层越高，其值越低。即按照GB 500162006第5. 3. 17条给定的方法，在合理性认定和实际操作性上存在一定难题。2. 3电影院等人员密集场所设置在较高楼层问题大型购物中心的建筑经营业态要求不仅有商业、餐饮，往往还设置有电影院、KTV 等人员密集场所等需要。GB 5004595第4. 1. 5条规定：高层建筑内的观众厅、会议厅、

10、多功能厅等人员密集场所，应设在首层或二、三层；当必须设在其它楼层时，除本规范另有规定外，尚要求一个厅、室的建筑面积不宜超过400m 2，一个厅、室的安全出口不应少于两个。GB 500162006和GB 5004595均要求歌舞厅、卡拉OK 厅、游艺厅等歌舞娱乐放映场所，设置在首层、二层或三层的靠外墙部位。由于业态布局需要，大型商业的电影院往往布置在建筑顶部区域（较高楼层），其规范适用容易造成混乱（放映厅或观众厅不清晰），且疏散难以完全独立，给设计和消防监督带来困难。3应对策略方案探讨3. 1引入性能化消防设计理念进行建筑防火设计性能化消防设计是借助消防安全工程学的方法和手段，在对具体建筑物的火

11、灾风险、火灾发展状况以及主动和被动防火措施的实际效果进行个案评估的基础上，确定该建筑所需要的消防措施的设计方法。消防安全工程学是将最新的消防技术和火灾科学研究成果应用于实际消防工程设计和安全评估的桥梁。它涉及火灾发展蔓延、烟气流动及控制、火灾探测及扑救、建筑及材料对火反应特性、人员疏散逃生、人员在火灾中的行为等有关的多个学科，包括物理、化学、心理学和社会学等。目前世界许多国家和地区，在进行建筑消防设计，特别是一些复杂和新颖建筑的消防设计时，性能化消防设计方法已被认可并被广泛采用。大型购物中心的消防安全目标主要包括：人员疏散安全目标，防止火灾大面积蔓延、减少财产损失，尽量减少对运营的干扰，保证结

12、构安全等。本着安全适用、技术先进、经济合理的原则，采用以性能化为基础的消防设计理念和方法，对大型购物中心人员的防火分区与分隔、安全疏散、烟气控制、消防设施等内容进行分析确定适当的消防策略。对于国内规范有明确规定的系统及区域，其消防设计应执行国内规范规定。3. 2完善建筑防火设计规范，增加其针对性和可操作性对于大型购物中心中庭及步行街的消防策略，应在调研基础上，从满足消防安全目标出发，制定适用可行的条款，对防火分区与分隔、疏散设计和消防系统设计给出明确规定。作为公共建筑人员不确定性场所的典型，商业购物中心建筑疏散人数计算方法争议比较大，直接影响着疏散宽度指标的确定，影响着人员的疏散安全。应在调研

13、的基础上，根据商业建筑的建筑形式和经营方式，火灾特点及人员构成情况，针对不同类型场所合理规定疏散人数指标。（1）对于商业百货、精品店区，按现行处理方法，71刘春利等：大型购物中心建筑防火设计难点与应对策略2011年第3期有“面积折算值”、“换算系数”、“营业厅和为顾客服务用房的面积”等相关指标，但这些指标存在着实际操作时容易导致概念混淆的问题。建议按国际通行做法，采用营业区总建筑面积（含区域内所有设施区域所占的面积）乘以商业综合人员密度指标进行确定。（2）对于餐饮区，在设计时难以将营运时的座位数确定下来，建议采用营业区总建筑面积（含区域内所有设施区域所占的面积）乘以餐饮区综合人员密度指标进行确

14、定。（3）对于中庭及公共走廊区域，现行规范中未对此作出明确规定，中庭及公共走廊作为大型商业建筑的重要组成部分，在大型商业建筑中占据较大的比重，这些区域的人员荷载不容忽视。建议采用其建筑面积乘以其人员密度指标进行确定。（4）对于电影厅等具有固定座位的场所，疏散人员荷载建议以固定座位数为基数，并应考虑一定比例的工作人员。电影厅以外的休息厅可考虑一定的候场人员。3. 3大型购物中心的消防设计探讨（1）基于中庭、步行街及其周围区域的建筑特征和使用功能特点，采用“防火舱”结合“准安全区”策略，合理处理中庭与店铺之间的防火分隔。对于中庭周边空间设置的精品店及餐厅等场所，可采用“防火舱”的处理方式，将火灾烟

15、气控制在较小范围。即采用耐火极限不小于1. 0h 的防火分隔构件（包括实体防火隔墙、带喷水保护的防火玻璃构件及钢化玻璃加窗式喷头保护构件等）和1. 0h 的不燃烧体屋顶，同时其内部还应设置火灾自动报警、自动喷水灭火系统及机械排烟系统，并适当控制其面积。将中庭和步行街作为“准安全区”，限制火灾荷载并控制内装修为不燃装修，以确保该区域火灾时作为相对的安全区域，以解决疏散距离过大或首层疏散楼梯不能直接对外的问题。为保证中庭和步行街作为准安全区，还应合理确定其排烟方式、自动报警及灭火系统。（2）基于大型购物中心的建筑特征、商业布局和人员特点，建议不同区域的疏散指标如表1。表1大型商业建筑主要功能区域人

16、员密度指标或其他计算参数建议表建筑空间功能空间用途疏散人员荷载计算参数计算面积/m2A 密度/（人·m 2）B 人数/人商业百货、精品店区衣物，寝具，家电，厨房设备，生活用品，食品，书籍，宝石，贵金属，超市等营业厅建筑面积高档场所0. 3 0. 35中低档场所0. 35 0. 5商业餐饮区餐厅，咖啡厅，洒吧等营业厅建筑面积0. 7 1. 0座位数 1. 05厨房建筑面积0. 1中庭及公共走廊人员流动及休息等建筑面积0. 25其他空间停车场建筑面积0. 05停车台数 （1. 5 2. 0）录像厅、电影放映厅等建筑面积1. 0 1. 5座位数 （1. 05 1. 1）游艺厅、网吧等建筑面

17、积0. 5棋类室建筑面积0. 7座位数 （1. 05 1. 1）溜冰场建筑面积0. 3办公室建筑面积0. 125（3）对于电影院等人员密集场所设置在顶层问题，一方面应严格控制每个厅室的建筑面积，并采用防火单元的处理方式，将其与周围空间进行严格的防火分隔，其内设置自动报警、自动灭火和机械排烟系统，使人员得以及时疏散，并控制火灾烟气不向外部蔓延扩大。另一方面应合理疏散设计，建议每个防火分区至少设置一部独立的、直通室外安全区域的疏散楼梯，保证人员疏散过程的安全。4结束语大型购物中心建筑已成为现代城市生活的不可或缺的组成部分。投入设计力量有针对性地开展基础研究，尽快完善相关防火设计规范，并通过基于安全目标的性能化消防设计方法，科学合理的进行建筑防火设计，对于及时发现火灾、降低和消除火灾的影响，保证人身和财产安全及其重要。参考文献：1GB 5004595（2005年版），高层民用建筑设计防火规范S . 2GB