書名: 2015消防科技與工程學術會議論文集作者名: 中國消防協會學術工作委員會 中國人民武裝警察部隊學院消防工程系本章字數: 5088字更新時間: 2020-04-29 14:57:11
鶴崗市時代廣場工程消防設計難點分析
王新會
(鶴崗市消防支隊,黑龍江 鶴崗)
摘要:結合鶴崗市時代廣場工程工程消防設計中遇到的難點,提出了商住樓底部商業營業廳在防火分區、安全疏散寬度指標、營業廳面積及面積折算系數取值、疏散樓梯間形式的設計思路。
關鍵詞:商住樓;防火分區;安全疏散寬度指標;疏散樓梯間
1 引言
我國從20世紀80年代開始發展高層商住樓,到21世紀初,高層商住樓得到了大量興建.以鶴崗市為例,已建成的商住樓達到9幢,在建的達到3幢。此類建筑一旦發生火災,則存在著火勢蔓延快、人員疏散難、撲救難度大的特點,往往會釀成大災。因此加強商住樓合理設計及消防審核,對于避免群死群傷,減少人員傷亡、財產重大損失起到重要作用。GB 50045—95《高層民用建筑設計防火規范》(2005版)將商住樓定義為:底部商業營業廳與住宅組成的高層建筑。商住樓的形式,一般是下面若干層為商業營業廳,其上面為塔式普通或高級住宅。對于底部商業營業廳的建筑高度小于等于24m的商住樓,其底部商業營業廳的消防設計目前還存在諸多有爭議的問題,本文從鶴崗市時代廣場工程的建筑防火設計入手,對這一類商住樓的消防設計難點進行探討。
2 鶴崗市時代廣場的工程概況
鶴崗市時代廣場工程位于鶴崗市商業區中心地帶,屬一類高層商住樓。工程總建筑面積為105735.56m2,地下二層,使用功能為人防、設備用房及地下停車庫。地上一、二層(局部設有夾層),使用功能為商場,建筑面積為17450.35m2,建筑高度13m。三層及三層以上部分為四棟高層住宅,其中A座為單元式高層住宅,總建筑面積為27113.7m2,建筑高度為100m。B座為通廊式高層住宅,總建筑面積為24465.0m2,建筑高度為90m。C座為單元式高層住宅,總建筑面積為19231.3m2,建筑高度為100m,D座為一層住宅,總建筑面積為949.6m2,建筑高度為16m。該工程地上一、二層商場部分分為三個防火分區:分區面積分別為3869.1m2、2943.7m2和4891.3m2。每個防火分區均設兩個防煙樓梯間。在裙房頂部設置屋頂花園,兼作疏散平臺,其中A、C座高層單元式住宅每個單元均有一個安全疏散出口直達地面,另一個安全疏散出口先到達疏散安全平臺,再通過東側的樓梯疏散至地面。B座高層通廊式住宅均直達地面,并分別設安全疏散出口,同時在屋頂疏散平臺也設有出口。D座住宅為一個單元可直接疏散至裙房屋頂平臺。
3 鶴崗市時代廣場消防設計的難點
3.1 裙房商業營業廳防火分區面積指標的確定
根據GB 50045—95《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱“高規”)第5.1.2條規定,高層建筑內的商業營業廳,當設有火災自動報警和自動滅火系統,且采用不燃燒或難燃燒材料裝修時,地上部分防火分區的允許最大建筑面積為4000m2。鶴崗市時代廣場工程地上一層、二層商業營業廳由于使用功能的需要,個別防火分區的建筑面積超過4000m2。若單從規范的角度來講,該設計是不符合規范要求的。若按《高規》第5.1.3條規定要求,當高層建筑與其裙房之間設有防火墻等防火分隔設施時,其裙房的防火分區允許最大建筑面積不應大于2500m2,當設有自動噴水滅火系統時,防火分區允許最大建筑面積可增加1.00倍,即為5000m2,因此若把一層、二層商業營業廳整體都看作是裙房,則符合規范要求。但該工程結構概念上的主體在地上一層、二層投影范圍內的部分與裙房之間采用插入式組合,使用功能相同,互通融合。作為商業營業場所,主體一層、二層部分與裙房部分難以使用防火分隔措施進行分隔。因此,對于商住樓商業營業廳部分防火分區面積的劃分是按裙房考慮還是按主體考慮是難點之一。
3.2 裙房商業營業廳安全疏散指標的確定
3.2.1 疏散樓梯寬度指標的確定
鶴崗市時代廣場工程屬一類高層民用建筑,按《高規》第6.1.9和6.1.10條要求,疏散樓梯間及其前室門的凈寬應按通過人數每100人不小于1.00m計算。高層商住樓底部商業營業廳其疏散樓梯間疏散寬度的計算正常情況下按照“高規”1m/百人的寬度指標和“建規”規定的商店疏散人數計算,即疏散樓梯寬度=每層營業廳建筑面積×(0.50~0.70)×疏散人數換算系數×百人寬度指標,雖然商住樓底部商業營業廳的情況與多層建筑很相似,但根據“高規”的要求,高層建筑中的商店部分均應執行1m/百人的疏散寬度指標,鶴崗市時代廣場工程二層為人員最多的樓層,按規范計算疏散樓梯寬度為(7248.6×0.5×0.85×1.00)/100=30.80m。由此計算的疏散樓梯的建筑面積占營業面積的比例,商家難以接受。大型、特大型商場的情況尤為突出。
3.2.2 每層營業廳建筑面積和面積折算值的確定
GB 50045—95《高層民用建筑設計防火規范》中對設在高層建筑內的商店,其疏散人數如何確定沒有明確的規定。一般先參照《建筑設計防火規范》(以下簡稱《建規》)的相關條文計算商店內的疏散人數,再按《高規》規定的百人寬度指標確定商店的疏散總寬度。《建規》中以每層營業廳建筑面積乘以面積折算值和疏散人數換算系數計算疏散人數,疏散人數換算系數數值在建規中有明確規定,但每層營業廳建筑面積和面積折算值是根據商店內部的功能布置及商店形式的不同,選取不同的數值。鶴崗市時代廣場工程在二層及二層夾層部分的使用功能上設計了大量的丙類倉儲及辦公用房,庫房的設計大部分為前店后庫形式。設計單位認為,因一層商業價值較大,故把一層商業的部分倉儲空間置于二層。且其倉儲空間的數量、面積比例、設置位置是基于業主對當地整個行業詳細調研及建設、銷售和設計單位三方多次溝通交流后確定下來的。整個商場的總倉儲、辦公面積為2725.14m2,占商場總建筑面積20.7%,其比例不超過《商店建筑設計規范》第3.1.2條規定的30%,并且本工程的商業形態有一定的特殊性,商鋪與商鋪及其他部位采用了具有一定耐火極限的實體墻進行分隔,并且該隔墻豎向一直隔斷到頂,形成一個獨立的單元。顧客在商場內購物、交易等活動均在商鋪內完成。本工程設計的丙類倉儲及辦公室等輔助用房均采用具有一定耐火極限的實體墻與其他部位進行防火分隔,且該部分的倉儲及辦公室的疏散門均開設在公共疏散走道,其疏散不需經過商鋪。所以,在計算地上二層疏散寬度時,對地上二層營業廳的建筑面積的取值未包括二層及二層夾層部分設計的丙類倉儲及辦公室等輔助用房的面積。
商店的面積折算值為50%~70%。但在工程實踐中,基本上都是按照50%執行,按70%計算出來的結果基本都不被接受。鶴崗市時代廣場工程底部商業營業廳的經營品種在設計階段無法確定,從消防安全角度講面積折算值應取最大值。但又不符合安全適用,技術先進,經濟合理的方針。
3.2.3 裙房商業營業廳疏散樓梯間形式的確定
按《高規》第6.2.1和6.2.2條要求,一類高層商住樓疏散樓梯間應為防煙樓梯間,裙房的樓梯間可為封閉樓梯間。由于商住樓高層住宅部分均由上下貫穿的核心筒內疏散至地面,高層建筑主體投影范圍內商業營業廳和其余部分的商業營業廳使用功能相同,互通融合,裙房的范圍不好界定,因此對于商住樓底部的商業營業廳建筑高度小于等于24m時,其樓梯間應設計為防煙樓梯間還是封閉樓梯間是設計難點。
4 建筑防火設計的對策
4.1 靈活看待高層主體與裙房的劃分,合理做好高層主體與裙房的防火分隔
《高規》對“裙房”的定義為:與高層建筑相連的建筑高度不超過24的附屬建筑。鶴崗市時代廣場工程三層及三層以上住宅部分的疏散均由上下貫穿的核心筒疏散至地面。一、二層商業營業廳與住宅部分核心筒均以耐火極限大于3h的實體墻完全分隔,且隔墻上未開設任何門、窗或其他洞口。商場部分的樓板均采用耐火極限大于1.5h的現澆板。采取以上措施后可把一層、二層除住宅部分疏散核心筒外,其余部分的商業營業廳均看作裙房,《高規》要求裙房與高層主體形成防火分隔,其本意應該是防止裙房發生火災蔓延到高層主體。因此當商住樓底部商業營業廳與住宅部分核心筒做好防火分隔,且設有自動噴水滅火系統時,其最大防火分區面積可達到5000m2。
4.2 針對不同的商住樓規模,采取相應的消防安全措施,確定消防安全疏散寬度指標
《高規》中對于商住樓,在分類、安全疏散方面的規定和要求不十分詳盡,使建筑設計人員、審查人員、消防監督人員及業主之間出現分歧、爭議。關于商住樓底部商業營業廳的安全疏散寬度指標的確定,應根據商業營業廳的層數、建筑高度的不同,區別對待。若商住樓底部的商業營業廳層數較多,建筑高度超過24m,則應把此建筑看作由商業和住宅組成的綜合樓,其商業營業廳的安全疏散寬度指標理所應當地按《高規》的要求設計。若商住樓底部的商業營業廳層數較少,建筑高度不超過24m,在具體操作中,如果完全套用《高規》的規定和要求,的確存在標準過高,投資不夠經濟等問題。筆者認為:在保證商住樓中住宅樓層的疏散樓梯獨立設置,與商業部分做好防火分隔的前提下,可對商住樓的商業部分按《建規》中對多層公共建筑安全疏散指標進行安全疏散設計,同時商業區屋面的作用非常重要,應提高其防火要求,采用耐火極限不低于3.00h的不燃燒體樓板與住宅樓層分隔開,使住宅與商業之間的窗檻墻高度不小于6m或在適當位置設置防火挑檐,要求屋頂平臺能容納足夠的住宅單元內的所有人員,設置應急照明、疏散指示等措施,確保人員安全疏散,并且有足夠的疏散能力使在此處緩沖地帶的人員盡快安全轉移到室外安全區域。鶴崗市時代廣場工程針對以上問題,采取了以下措施:一是高層主體住宅疏散核心筒在一層、二層部分采用防火墻與其他部分完全分隔開,互不相通,形成獨立的疏散系統;二是該工程一層、二層商業營業廳部分高度限制其不超過24m;三是提高裙房部分建筑構件的耐火極限,使其完全達到高層主體部分耐火極限的要求。采取以上措施后,該工程一層、二層部分的疏散與單獨建造的建筑高度不超過24m的,兩層商場的疏散其實質是一樣的,且從實際角度將,其措施是可行的。因此,筆者認為,對于底部商業營業廳建筑高度小于等于24m的商住樓,只要采取了必要的安全措施,其安全疏散寬度指標按“建規”要求設計是可行的。
4.3 每層營業廳建筑面積應按照《建筑工程建筑面積計算規范》(GB/T 50353—2005)計算確定的實際建筑面積
《建規》計算中采用“面積折算值”修正,已經折算了樓梯、貨梯、自動扶梯、辦公、衛生間、設備間、管井等輔助用房占營業廳建筑面積的比例。營業廳的建筑面積在《建規》條文說明中解釋為:“營業廳的建筑面積包括營業廳內展示貨架、柜臺、走道等顧客參與購物的場所,以及營業廳內的衛生間、樓梯間、自動扶梯等的建筑面積。對于采用防火分隔措施分隔且疏散時無需進入營業廳內的倉儲、設備房、工具間、辦公室等可不計入該建筑面積內”。除了采取防火分隔措施隔開且疏散時無需進入營業廳內的上述輔助用房,其他區域都應計算在每層營業廳建筑面積內。因此對于一些未采取防火分隔設施,沒有單獨疏散出口的倉儲、辦公等輔助用房的面積應計算在每層營業廳建筑面積之內。不能為了減少疏散樓梯寬度,在每層營業廳建筑面積上做文章,而隨意增加并無實際用處的庫房、辦公等。
根據商業建筑規模,《建規》給出地上商店面積折算值宜為50%~70%,地下商店的面積折算值不應小于70%。規范制定的本意是應根據商店形式的不同,選取不同的數值。商店建筑內經營的商品類別差異較大,且不同地區或同一地區的不同地段,地上與地下商店,商業建筑規模的大小等在實際使用過程中的輔助用房面積所占比例亦不相同、人流和人員密度相差較大,因此,執行過程中應根據商業建筑規模不同、商業建筑業態的不同及工程所處位置的情況作充分綜合分析,選取合理的數值進行設計。
4.4 因地制宜、科學合理,正確選擇疏散樓梯間形式
應根據建筑的不同類別或不同高度,正確選擇不同的疏散樓梯間形式。對于底部商業部分建筑高度超過24m的商住樓,其疏散樓梯間按《高規》要求應為防煙樓梯間。對于底部商業部分建筑高度不超過24m的商住樓,若商住樓高層住宅部分均由上下貫穿的核心筒疏散至地面,且與底部商業部分完全防火分隔,則可把商住樓底部商業部分整體看作裙房。因此筆者認為,僅供不超過24m的建筑空間內獨立使用的樓梯間,因垂直疏散距離較短,可以采用封閉樓梯間;但若封閉樓梯間無可開啟外窗,不能做到自然排煙和通風,則應按防煙樓梯間設計。
5 結論
商住樓是由公共建筑和住宅兩部分構成的特殊類型的建筑,僅在《高規》中有定義,且其在分類、安全疏散方面的規定和要求不十分詳盡,對于底部商業部分建筑高度不超過24m的商住樓,如果完全套用《高規》規定和要求,的確存在標準過高,投資不夠經濟等問題。若商住樓高層住宅部分均由上下貫穿的核心筒內疏散至地面,且與商業部分做好完全防火分隔,則可把商業部分整體看作裙房,其裙房的防火分區面積、百人疏散寬度指標按《建規》的相關規定執行與實際情況更貼近。裙房的樓梯間可設計為封閉樓梯間。
參考文獻
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