地下商業(yè)建筑火災(zāi)排煙隱患

1.1空間封閉，火災(zāi)發(fā)生后火災(zāi)排煙量大溫度高，難以避難

地下商業(yè)建筑出入口少，密閉性高，通風(fēng)條件差，火災(zāi)可燃物產(chǎn)生大量煙霧，從起火部位以較快的速度向四處擴(kuò)散，呈集聚不散的狀態(tài)，距離一般在2~5米之間。正常條件下人的水平疏散速度為1.0~1.2m/s，煙水平流動(dòng)速度為1.0~1.5m/s，人上樓梯速度最快為0.5~1.5m/s，人上樓梯速度最快為0.6m/s，而煙水平流動(dòng)速度為水平速度的3~5倍。煙氣的迅速擴(kuò)散和高溫直接威脅人身安全。

1.2建筑相鄰，上下貫通，空間超大

為了吸引客流的便利商品流通，不僅幾個(gè)地下商業(yè)街相鄰，還與地上商業(yè)建筑相連，形成廣闊的空間現(xiàn)象，發(fā)生火災(zāi)，高溫?zé)煔庠跓焽栊��?yīng)的作用下，迅速擴(kuò)展到多個(gè)地下和地上，嚴(yán)重威脅地上建筑，容易引起群體死傷的惡性結(jié)果。

1.3客流物流大，火災(zāi)負(fù)荷密度高

各城市利用地下商業(yè)建筑兼職人員通過街道和假日購物高峰時(shí)人員密集，人員密度指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范，地下層人員密度指標(biāo)為0.85人/㎡

據(jù)調(diào)查，在哈爾濱市相互連通的幾大貿(mào)易中心，雙休日時(shí)日客流量可達(dá)20~25萬人次。經(jīng)對(duì)總面積為98412㎡的哈爾濱市南崗地下商貿(mào)城人員流動(dòng)量的測(cè)算，在人員流量高峰時(shí)，同一時(shí)間約有4萬余人滯留其中。同時(shí)，地下商場(chǎng)以經(jīng)營服裝、鞋帽、小石頭商品為主，商品大部分為化纖、皮革、橡膠等可燃物、有毒物品、燃燒速度快、煙霧量大、燃燒煙霧溫度高毒性大。

2.地下商業(yè)建筑一般防火設(shè)計(jì)要求

2.1總平面布局和平面布置

依據(jù)《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第3.1.4A地下商店應(yīng)符合下列規(guī)定：

不應(yīng)經(jīng)營和儲(chǔ)存火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲，乙類儲(chǔ)存商品屬性的商品：

營業(yè)廳不宜設(shè)置設(shè)置在地下三層及三層以下：

當(dāng)總建筑面積大于20000㎡時(shí)，應(yīng)采用防火分區(qū)的允許最大建筑面積不應(yīng)大于500㎡，當(dāng)設(shè)有自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí)，允許最大建筑面積可增加一倍。

2.2.2當(dāng)?shù)叵律虡I(yè)建筑內(nèi)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，且建筑內(nèi)部裝修符合GB50222的規(guī)定時(shí)，其營業(yè)廳每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積可增加到2000㎡2.2.3需設(shè)置排煙設(shè)施的地下商場(chǎng)，應(yīng)劃分防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不應(yīng)大于500㎡，防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)。

2.2.4防火防煙分區(qū)應(yīng)根據(jù)火災(zāi)時(shí)限制火災(zāi)氣體擴(kuò)散，有利于防煙排煙，盡量減輕火災(zāi)煙氣危害，為人員安全避難和消防危險(xiǎn)創(chuàng)造有利條件原則，科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、安全、實(shí)用設(shè)計(jì)。防火防煙區(qū)面積大小直接影響防煙、排煙效果，防火防煙區(qū)面積過大不利于防煙排煙，面積過小防煙效果好，不經(jīng)濟(jì)，浪費(fèi)投資，有些地方難以實(shí)施。與規(guī)范規(guī)定的500㎡相比較，實(shí)驗(yàn)中經(jīng)過觀察，分析研究，防火防煙分區(qū)的面積在300㎡~400㎡之間較為適宜，擋煙垂壁的有效垂度以50㎝~80㎝較為適宜，且盡可能更大一些為好。

2.3安全疏散

2.3.1每個(gè)防火分區(qū)的安全出口數(shù)量不應(yīng)小于兩個(gè)，并應(yīng)按不同的方向分散設(shè)置，當(dāng)條件限制需要同一方向設(shè)置時(shí)，兩個(gè)出口之間的距離不應(yīng)小于5M.

2.3.2安全疏散距離應(yīng)滿足房間內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)至該房間門的距離不應(yīng)大于15M，房間門至最近安全出口或防火墻上的防火門最大距離不應(yīng)小于40M，位于袋形走道或終端房間時(shí)應(yīng)為20M.

地下商業(yè)建筑的防煙設(shè)計(jì)

地下商業(yè)建筑的防煙設(shè)計(jì)，特別是對(duì)于地下的建筑的防火系統(tǒng)進(jìn)行排煙，因此對(duì)于地下的建筑的防火系統(tǒng)進(jìn)行排煙系統(tǒng)進(jìn)行了解決。

3.1整體要求

與普通大空間建筑一樣，地下商業(yè)建筑綜合采用防煙垂壁、淋浴、排煙、送風(fēng)等各種方法合理引導(dǎo)煙流。其中送風(fēng)系統(tǒng)主要用于疏散樓梯間和主要疏散通道。煙乞進(jìn)入避難樓梯之間與人流一起上升，不利于避難，因此建議在一樓以上使用正送壓送風(fēng)的封閉樓梯之間，煙垂壁的設(shè)置與排煙系統(tǒng)密切相關(guān)，詳細(xì)介紹防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟。

3.2設(shè)計(jì)方案選擇

排煙系統(tǒng)的設(shè)置可以有商店排煙和走道排煙兩種：

a）商店排煙。在起火商店排煙，限制煙氣層高度，使煙氣不能越過門口的擋煙垂壁而進(jìn)入走道，能保證疏散通道的空氣清潔。

b)通道排煙。限制煙層厚度使人在煙層下安全通過。

無論采用哪種排煙方式，都可能因?yàn)榻ㄖ�層高過低而不成功。樓高過低時(shí)，采用商店排煙方案可能導(dǎo)致排煙溢出，流入通道的通道排煙可能導(dǎo)致排煙層接口過低，威脅避難者的安全。這個(gè)問題有兩種解決方法。一個(gè)是在商店和通道上設(shè)置排煙口，另一種是采用開放式天花板，利用天花板上的空間增加層高，但在設(shè)計(jì)中必須考慮天花板內(nèi)設(shè)備管道的影響，還需要調(diào)整探測(cè)和淋浴系統(tǒng)。通常將探測(cè)器和淋浴頭安裝在天花板下會(huì)延遲這些設(shè)備的啟動(dòng)，延誤控制火勢(shì)的時(shí)機(jī)，防煙垂壁等分隔設(shè)備也會(huì)延續(xù)到天花板內(nèi)，統(tǒng)一上下分區(qū)。

3.3設(shè)計(jì)計(jì)算程序

防排煙系統(tǒng)的計(jì)算有很多方法，表現(xiàn)形式不同，但需要計(jì)算的物理量和計(jì)算程序統(tǒng)一。這里主要以英國常用的實(shí)驗(yàn)公式為例進(jìn)行說明，一部分也參考了美國的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.1確定火災(zāi)發(fā)展過程

確定火災(zāi)的規(guī)模和發(fā)展過程是所有系統(tǒng)參數(shù)的基礎(chǔ)，通常將熱釋放率表現(xiàn)為時(shí)間的平方來說明火災(zāi)的發(fā)展，NFPA92B根據(jù)熱釋放率達(dá)到1000***u/s(105kw)所需的時(shí)間將火災(zāi)發(fā)展過程分為超速、快速、中等和慢速4個(gè)等級(jí)，從點(diǎn)燃到1000***u/s的時(shí)間分別為75S、150S、300S、600S.熱釋放率與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系為

研究表明，淋浴系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)發(fā)展的作用在設(shè)計(jì)上，淋浴啟動(dòng)后，火災(zāi)熱釋放率不再增加，因此可以根據(jù)室內(nèi)物品的燃燒特性選擇火災(zāi)發(fā)展速度，淋浴啟動(dòng)時(shí)達(dá)到的熱釋放率取決于設(shè)計(jì)值:根據(jù)場(chǎng)所的不同，典型的火災(zāi)發(fā)展過程也可以綜合為3m×3m的火災(zāi)場(chǎng)，熱釋放率為5MW(Morgan，1990)美國提供單位面積火災(zāi)發(fā)展過程的密度，百貨商店為44**u/ft2s(約500W/㎡)，住宅為222***u/ft23WAn)目前我國還沒有這種場(chǎng)所典型火災(zāi)發(fā)展過程的公認(rèn)數(shù)據(jù)，為了保險(xiǎn)起見，可以選擇快速火災(zāi)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

3.3.2根據(jù)安全要求確定設(shè)計(jì)空氣層高度

煙氣層與空氣之間有煙氣濃度逐漸減小的過渡區(qū)，歐洲認(rèn)為清潔空氣層高度超過2.5m~3m是安全的。根據(jù)我國人口的身高情況，垂簾可以離地面1.8m，店內(nèi)空氣層的高度可以維持在1.85m~1.9m，我國地下商業(yè)街的高度均為3m左右，通道排列維持2.5m的空氣層的高度顯然是不現(xiàn)實(shí)的，最好采用高店排煙方案，使煙進(jìn)入通道

3.3進(jìn)入煙層的質(zhì)量流量

研究證明，進(jìn)入煙層的氣體大部分是煙柱上升過程中吸入的空氣，其主要影響因素是火場(chǎng)規(guī)模和煙層高度。

4.機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)置

4.1機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)置部位

根據(jù)《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，設(shè)置機(jī)械防煙設(shè)施的部位為

第一。防煙樓梯間及其前室或合用前室

第二。避難通道的前室。

4.2機(jī)械加壓送風(fēng)防煙及送風(fēng)量。

4.2.1防煙樓梯間送風(fēng)余壓值不應(yīng)小于50Pa，前室或合用前室送風(fēng)余壓值不應(yīng)小于25Pa.防煙樓梯間的機(jī)械加壓送風(fēng)量不應(yīng)小于25000m3/h.當(dāng)防煙樓梯間與前室或合用前室分別送風(fēng)時(shí)，防煙樓梯間的送風(fēng)量不應(yīng)小于16000m3/h，前室或合用前室的送風(fēng)量不應(yīng)小于12000m3/h.（注：樓梯間及其前室或合用前室的門按1.5m×2.1m計(jì)算，當(dāng)采用其他尺寸的門時(shí)，送風(fēng)量應(yīng)根據(jù)門的面積按比例修正）。

4.2.2疏散通道前室送風(fēng)馀壓值應(yīng)與防煙樓梯間前室要求相同，機(jī)械加壓送風(fēng)量應(yīng)根據(jù)前室入口門窗孔的風(fēng)速在1.2m/S以上計(jì)算確定。避難通道的前室送風(fēng)口應(yīng)對(duì)前室入口門，寬度應(yīng)大于門洞寬度。

4.2.3機(jī)械加壓鼓風(fēng)機(jī)采用普通離心式、軸流式或斜流式鼓風(fēng)機(jī)，機(jī)械加壓鼓風(fēng)系統(tǒng)的鼓風(fēng)口的風(fēng)速不得超過7m/s鼓風(fēng)口和排煙口的。

5.地下商業(yè)建筑防排煙設(shè)施的選擇

建筑物中的排煙系統(tǒng)往往擔(dān)負(fù)一個(gè)或一個(gè)心上防煙分區(qū)的排煙任務(wù)，一個(gè)防煙分區(qū)中，可同時(shí)安裝多個(gè)排煙口，但發(fā)生火災(zāi)總是從一個(gè)區(qū)域的一個(gè)局部開始，溫度高的火災(zāi)煙氣也總是在著火部位的附近進(jìn)入排煙系統(tǒng)。

5.1排煙口

每個(gè)防煙分區(qū)必須設(shè)置排煙口，煙氣由于受熱膨脹，向上運(yùn)動(dòng)并貼附于頂棚下，再向水平方向流動(dòng)，因此要求排煙口應(yīng)設(shè)置在頂棚或墻面的上部；設(shè)置在側(cè)墻上部也可以，但排煙效果不是很好，與設(shè)置在走道上方相比略差。防火分區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)據(jù)排煙口的距離不應(yīng)大于30m；單獨(dú)設(shè)置的排煙口，平時(shí)應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，可采用手動(dòng)或自動(dòng)開啟方式。

5.2排煙風(fēng)扇

排煙風(fēng)扇采用記心風(fēng)扇，煙氣溫度達(dá)到280℃時(shí)可連續(xù)工作30min，排煙風(fēng)扇應(yīng)與排煙口設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置，該聯(lián)動(dòng)裝置與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也應(yīng)聯(lián)動(dòng)，風(fēng)扇入口設(shè)有煙氣溫度超過280℃時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉的防火閥

6總結(jié)

綜上所述，地下商業(yè)建筑防火安全設(shè)計(jì)中最重要的防排煙設(shè)計(jì)問題，在地下商業(yè)建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先要考慮的是系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定和火災(zāi)發(fā)展過程的確定，這些問題直接影響防火、防煙等重要問題

。