地下建筑消防安全疏散设计问题及措施研究

摘要：消防安全疏散是地下建筑施工设计的重要组成部分，需要对这方面工作进行深入研究。本文将地下建筑消防安全疏散设计作为研究对象，阐述其难点，分析现存问题，从优化平面布局、划分防火分区、增设疏散通道等方面，提出系统性解决现存问题的有效措施，旨在为更多地下建筑施工设计单位提供技术指导，为企业生产、居民生活提供安全保障。关键词：地下建筑；消防安全；疏散设计引言开发地下空间资源是城市未来发展的主要方向，进行安全疏散设计是地下建筑运行的基础，需要做好地下建筑的安全疏散设计工作，推动城市健康发展。本文结合具体工程案例，从实践应用角度，多维度分析地下建筑消防安全疏散设计，确保地下空间资源得到科学利用。一、地下建筑消防安全疏散难点相比于地上建筑，地下建筑存在以下两个消防安全疏散难点。（一）断电风险如果地下空间发生火灾，有较大概率会发生断电现象，导致还没有撤离的大量人员无法及时找到疏散道路，容易造成严重的人员安全伤亡事故。在断电后，电力资源无法供应给地下建筑，导致后续消防救援难度偏大，被困人员获救概率不高。（二）堆积物品数量偏多许多地下建筑功能为停车场或超市商场，超市商场性质的地下建筑会存储大量用于销售的货物。这些货物自身燃点偏低，如果接触到明火，火势会在短时间内快速蔓延，增加消防安全疏散难度。部分货物在燃烧过程中会生成大量烟气，人员正常呼吸受到影响，运动机能下降，导致地下建筑人员疏散速度减慢，增加了人员伤亡概率[1]。二、地下建筑消防安全疏散设计现存问题某商业住宅综合体，总建筑面积为80000m2，拥有两栋28层住宅，地下1层面积为13000m2的大型综合超市，经营生鲜食品、服装、家电等商品；地下2层为面积16500m2的车库。地上1层也属于大型综合超市的一部分，面积为4900m2。对于该商业住宅综合体，地下建筑消防安全疏散設计方面存在平面布局有待优化、防火分区划分不合理、疏散通道数量偏少等问题。（一）平面布局有待优化在地下建筑消防安全疏散原设计方案中，平面布局存在较多问题，需要对相关设计内容进行合理优化。例如，在消防安全疏散中发挥重要功能的疏散楼梯，在原设计方案中以普通移动楼梯代替，不符合地下建筑的消防安全需求。非大型综合超市工作人员的客户在进入地下建筑后，不能准确判断自身所处位置，难以有效确认出入口，进行消防安全疏散作业时，需要更长的时间判断方向、分辨位置，给疏散效果造成一定影响。户外救援无法在短时间内快速抵达火灾现场，救助没有成功疏散的人员，需要对原设计的消防通道内容进行优化。需要注意的是，因为地上1层与地下1层均为大型综合超市的管理范围，在原设计中仅设置一个地下1层出入口，同时担负出口、入口任务，人员从地下建筑向户外疏散的条件被限制，严重影响地下建筑消防安全疏散效果[2]。（二）防火分区划分不合理防火分区划分不合理在一定程度上影响地下建筑的消防安全疏散。虽然防火分区面积符合建设标准，但是数量相对较少，在面对火灾时，不能为滞留人员提供安全保障。本文研究的地下建筑性质为大型综合超市，易燃物品相对较多，拥有较高的防火分区设计标准，需要通过设计合适的分隔设备，阻断火源移动，为人员疏散提供足够时间。在原本设计方案中，将防火卷帘作为分隔设备使用，忽略不同防火分区的位置、区域对于防火的需求。虽然可以为人员争取一定的疏散时间，但是却无法有效阻止火源移动，威胁人员的人身安全，影响防火分区的正常使用功能。（三）疏散通道数量偏少在该商业住宅综合体的大型综合超市设计之初，仅从大型综合超市的运营功能角度设计疏散通道，导致疏散通道数量偏少，不能达到预期的消防安全疏散需求。除此之外，还存在通道间距不合理的问题。借助BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）技术，设计疏散通道的三维立体模型，同时模拟在火灾发生时，停留在大型综合超市内的人员疏散情况。通过模拟结果，可以确认大量的人员无法在安全时间内快速疏散。如果增加人员移动速度，则会在疏散通道发生拥挤情况，在现实中可能发生踩踏安全事件，增加人员伤亡风险。第一，通道间距与宽度设计不合理，在短时间内有序疏散人员难度偏高；第二，通道数量偏少，无论人员在大型综合超市哪个位置，都需要移动到2个安全疏散通道进行撤离。距离近的人员可以在较短时间内离开地下建筑。距离偏远的人员，在实际疏散过程中，需要跨越大量的障碍物与火源，很难达到预期的安全疏散效果。在电力资源中断情况下，地下建筑没有照明条件，在恐慌与火灾的双重影响下，人员可能会发生无秩序移动，增加人员伤亡风险[3]。三、地下建筑消防安全疏散设计问题的解决措施为实现该商业住宅综合体安全使用目标，需要根据地下建筑消防安全疏散设计现存的问题，设计相匹配的解决措施，如图1。通过优化平面布局、划分防火分区、增设疏散通道等方式，优化地下建筑消防安全疏散设计内容，合理规避严重的人员伤亡事故，保障该商业住宅综合体正常运行。（一）优化平面布局在地下建筑消防安全疏散设计中，需要以简洁作为平面布局的优化方向，避免出现数量过多的迂回设计内容，确保地下空间的整体性，保证工作人员与客户可以及时确认方向、疏散通道位置，在最短时间内离开地下建筑。第一，根据地下建筑防火条例，设计相应的疏散楼梯。疏散楼梯与防火出口是保障地下建筑防火安全的基础构筑物。设计单位在优化平面布局时，可以根据《消防法》相关规定，在合适位置设计疏散楼梯，禁止大型综合超市在后续经营中，占用、阻塞疏散楼梯。设计单位需要考虑通路系统设计的合理性，尽可能将商铺设计在通路两侧，适当设计用于分散人流的疏散通道。同时，在路口位置设计功能节点，创造相应的集散空间，引导客人快速找到防火出口。在设计大型综合超市的主要过道时，可以通过装饰装修，引导客人辨别方向，降低地下建筑消防安全疏散难度。第二，保证平面布局与周边环境拥有良好协调性。设计单位需要做好大型综合超市商铺、疏散楼梯、防火出口等位置设计，确认通风口与排气口的位置和在不同位置火灾的蔓延距离，在合适位置设计消防通道，布设相应的绿植，减缓火灾移动速度。设计单位还需要确认商业住宅综合体周边区域，为大型综合超市提供足够面积的出入口预留区域，采取出入口分离设计，降低单个出入口的安全疏散压力，以便开展更便捷的火灾救援工作[4]。考虑到大型综合超市面积相对较大，在平面布局优化方面，还需要设置消防出入口，提高工作人员与客户的安全疏散速度。（二）划分防火分区在地下建筑防火分区设计规范中，需要安装用于前期火灾防控的自动灭火系统，并安装配套的自动报警系统，可以根据浓烟、火光等指标变化进行报警。在防火分区装饰装修时，也需要使用具有难燃或不燃性质的装饰装修材料。在本商业住宅综合体的地下建筑中，最大防火分区面積不得超过2000m2。即便是设置自动灭火系统+自动报警系统的组合系统，也不能提高最大防火分区的面积。可以根据自动灭火系统+自动报警系统的功能覆盖范围，划分地下一层的防火分区。以最大防火分区2000m2的设计指标，划分5个防火分区。地下一层的大型综合超市拥有用于存储各类货物的仓储空间，会存储较多闪点≥60℃的液体与可燃固体，可以将本商业住宅综合体地下建筑的仓储空间火灾危险性划分为丙二类，需要在仓储空间内设置3个防火分区，每个防火分区面积保持在500m2-600m2之间。对于大型综合超市的机械设备用房，设置500m2的防火分区。对于地上1层，其拥有完整的自动灭火系统+自动报警系统，可以作为单独的防火分区使用，但是根据自动扶梯的连接位置，设置用于阻挡火灾的防火卷帘[5]。在设计防火分区时，可以发现大型综合超市自身需要足够的空间资源，向众多客户提供商业服务，这和防火分区的防火分隔功能存在一定的设计矛盾。设计单位对该问题进行综合后，决定在防火墙+防火卷帘基础上，增加分隔水幕，更新防火分区的分隔设施。同时，分隔设施安装位置需要结合购物货架，保障空间资源的有效利用。如果选择防火卷帘作为防火分区的主要分隔设施，在防火分隔区域宽度≤30m时，需要以10m作为防火卷帘最大宽度设计标准；在防火分隔区域宽度＞30m时，需要根据1/3的防火分隔区域宽度设计防火卷帘宽度，最大宽度不得超过20m[6]。如果邻近的防火分区具有疏散宽度共享的情况，需要选择防火门作为防火分区的分隔设施，防火门的开启方向要以疏散宽度共享方向为标准。（三）增设疏散通道在增设安全疏散通道时，需要细化通道间距、通道数量、通道宽度、逃生路线等内容。第一，通道间距。设计单位需要根据地下建筑可能存在的可燃物大小、数量等，确认通道间距数据。在本文参考的商业住宅综合体地下建筑中，可以将原本的竖直入口调整为横直入口，让工作人员、客户穿过阶梯进入作为安全疏散平台的广场，再以横向方式进入地下1层与地下2层。相比于以往设计模式中的竖向疏散通道，横向疏散通道可以快速疏散人群，在短时间内快速离开地下建筑。在设计安全疏散通道时，需要根据商业住宅综合体地下建筑的入口，设置足够大小的安全疏散平台，避免出现人群疏散阻塞情况。第二，通道数量。根据本商业住宅综合体地下建筑设计标准，需要以2个安全疏散通道作为最低数量标准。如果安全疏散通道与防火分区邻近，可以考虑将防火分区的防火门进行功能延伸，将防火门转化为安全出口，增加地下建筑安全疏散效果。如果是拥有地下3层结构的地下建筑，还需要额外增设防烟楼梯间，避免烟气进入安全疏散通道，影响人员正常疏散。对于出口、入口等人流量较大的位置，需要优先设计安全疏散通道。第三，通道宽度。对于安全疏散通道的宽度，需要根据商业住宅综合体地下建筑允许的最大密度条件与消防分区设计标准综合考虑，从源头规避人群疏散踩踏情况。例如，地下建筑室内地面和户外地面之间存在小于10m的高度差，要同时容纳100人进行安全疏散为标准，设置0.75m的安全疏散通道宽度。如果需要同时容纳超过100人进行安全疏散，需要将安全疏散通道宽度提升至1m，同时增加台阶宽度，避免出现踩踏安全事故[7]。设计单位可以根据商业住宅综合体地下建筑各个楼层的功能空间面积、客户数量，确认各个楼层最大安全疏散人数标准，对安全疏散通道宽度、台阶宽度做精准调整。第四，逃生路线。在本商业住宅综合体地下建筑中，所有灯光均由电力系统统一供应，没有严格划分日常照明与应急照明的系统功能