近年来,随着市场经济的快速发展,各地相继建成了一些大型仓储式超市,与一般商场相比,仓储式超市多为单层或二层,具有封闭式、面积大、体量大、店库合一的特点,由于超市内人员高度密集、货物集中,一旦发生火灾事故,燃烧速度快,火灾温度高,容易形成立体燃烧,且人员疏散困难,会造成严重的财产损失和人员伤亡。因此,该类建筑的安全疏散设计与管理十分重要。本文以一个典型的大型仓储式超市消防设计中所遇到的问题,具体讨论超市的安全疏散设计以及建筑防火性能化设计的必要性。
1超市类建筑疏散设计中存在的问题在进行安全疏散设计时,首先应考虑安全疏散时间。影响疏散时间的因素主要有超市内人员的密集程度、商品的种类、疏散通道的条件、火灾发生时烟气的浓度及毒性等。一般地说,人员密度越大,则疏散越慢,且越困难。仓储式超市经营品种达数万种,有大量可燃物存在,一旦发生火灾,会产生大量高温烟气,对人员疏散会造成很大影响。通常,仓储式超市均为敞开式经营,分设进口和出口,顾客从进口进入后,统一到出口处交款,为了经营便利,出口处设置10 ̄30个收款台,采用封闭式管理,并且往往只开这2个宽度较大的出口,而将超市的其他安全门外加装防盗门,并在经营期间关闭。这样的布置,使得超市的有效安全疏散宽度大大减小,人为的造成安全出口数量严重不足。因此,对此类建筑应严格控制疏散指标,参照有关国家消防技术规范,其允许疏散时间可定为5min。
本文所涉及的超市为一综合建筑,建筑面积15×10 4 m 2左右,其中一、二、三层为超市,每层面积1.1×10 4 m 2。由于现行的各种防火规范中都没有针对大型仓储式超市的要求,因此在进行超市安全疏散设计时,主要的依据是《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)(下称《建规》)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)(下称《高规》)以及《商店建筑设计规范》(JGJ48-88)(下称《商规》)等。
其中《商规》中规定商店营业厅的每一个防火分区安全出口数量不应少于2个,营业厅内任何一点至*近安全出口直线距离不宜超过20m。而《建规》中规定任何一点至*近的安全出口的直线距离不宜小于30m。
根据现行《建规》《高规》及《商规》的规定,商业建筑中营业厅的疏散通道(如门、楼梯、走道,下同)宽度的计算,首先根据《商规》第4.2.5条中的换算系数来确定疏散人数,再根据《建规》第5.3.17条或《高规》第6.1.9条中的疏散宽度百人指标计算疏散总宽度。计算公式为B=S×a×b/100(1)式中:B为商场营业厅的疏散总宽度,m;S为商场营业厅折算后的面积,m 2,根据现行《建规》地上商店面积折算值宜为50% ̄70%,地下商店的面积折算值不应小于70%。
a为换算系数,根据《建规》第5.3.17-5及《商规》第4.2.5条规定,**、二层为0.85,第三层为0.77,第四层及以上各层为0.6。b为疏散宽度百人指标。当商业建筑为多层建筑时,根据《建规》第5.
3.17-5条之规定:耐火等级为一、二级时,一、二层为0.65m/百人,三层为0.75m/百人,四层以上为1.00m/百人;当商业建筑为高层建筑时,只要采取有效的防火分隔,其疏散也可按照《建规》第5.3.17条进行计算。
由式(1)可见,疏散人数换算系数决定着疏散通道总的宽度和数量。
然而,仓储式超市除了具有《建规》中所指的商店的一般特点外还有它的特殊性,仓储式超市是开架售货,购物者可自选商品,商场内的货架尺度增大,所占用的空间及面积增加。购物者推车购物,客人所需交通面积增大。所以,仓储式超市仍按《建规》规定的换算系数计算疏散宽度,即按一、二层0.65m/百人计算,疏散总宽度过大,楼梯数量过多,楼梯间占用面积过大,占营业面积的10%以上,经济性差,商家难以接受,给设计人员带来困扰。
由于《高规》制订时间较早,已远远不能适应近年来商店类建筑快速发展的需要。对于仓储式超市,其建筑形式、经营模式与传统意义上的商店有很大的区别,不能简单地套用《商规》,因此在征求了当地消防部门意见后,按照《建规》的要求进行此类超市的安全疏散设计。
2性能化设计可为人员疏散方案提供参考依据上述设计是否合理,笔者认为还应该在当地消防部门的组织下针对此类超市进行建筑防火性能化设计。根据该超市的总体建筑特点和人员分布,充分考虑超市内货架对疏散通道影响的不利因素,结合防排烟方案和措施以及火灾模拟研究结果,计算在*不利情况下,各防火分区人员疏散所需要时间和建筑物所能提供的疏散时间以及对应的疏散通道宽度和距离,为*佳人员疏散方案提供参考依据。
建筑防火性能化设计是通过对随机建筑的综合防火性能评定,设计出特定的符合该建筑的防火安全系统模式,以实现当发生火灾时,保证该建筑物内的人员生命安全和有效控制财产损失的总目标。建筑防火性能化设计方法是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法,它运用消防安全工程学的原理和方法,根据建筑物的结构、用途、内部装修、火灾荷载等的具体情况,由设计者根据建筑物的各个不同的空间条件、功能条件及其他相关条件,自由选择为达到消防安全目的而采取的各种防火措施,并将其有机地组织起来,构成该建筑物的总体防火安全设计方案,然后对建筑火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估,从而得出*优化的防火设计方案,为建筑物提供*合理的防火保护。
进行防火性能化设计首先要建立超市火灾场景模型,必须对超市的防火性能进行评估,评估的主要内容包括:①防止起火;②火焰/热分析(建筑物通过主动和被动保护措施限制火灾在其空间和隔件中);③烟/气分析(建筑物维持选定空间可生存条件规定时间的能力);④结构框架分析(结构框架针对未受限制火灾避免不可接受的变形或倒塌);⑤人员流动分析(人员在建筑物内流动或到达安全地点所需时间)。而这些评估的准确性依赖于火灾场景模型的科学性与相关参数的精确程度,只有建立了科学、精确的火灾场景模型,才能保证建筑防火性能设计的客观、科学,才能脱离人为主观因素的影响。
3性能化设计的必要性推行建筑防火性能化设计能够适应社会发展的需要。随着我国社会主义市场经济的快速发展,建筑业也得到了空前的发展,超高层建筑、大型商场、地下建筑、大型娱乐游乐场所等大量涌现,火灾形势越来越严峻,但现行消防技术规范不能涵盖上述所有建筑,推行建筑防火性能化设计可以使建筑师摆脱规范条条框框的禁锢,更能充分施展设计才能,大胆进行创新,设计出更有人情味、更富理性的优秀建筑艺术作品。
4结束语建筑防火性能化设计是建筑设计方法发展的必然趋势。以火灾性能为基础的性能化设计方法已成为世界各国建筑界与消防界的共识,目前,已有不少国家实施了防火性能化设计规范。如澳大利亚于1996年颁布了性能化建筑防火设计规范《BuildingCodeofAustralia》(BCA-96),该规范于1997年7月1日起在该国各洲推行。美国于2001年发布了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。目前,英国、法国、日本、加拿大、新西兰、瑞典、荷兰、西班牙、国际标准组织(ISO)、国际建筑研究与文献研究委员会(CIB)等多个国家和国际组织采用了性能化规范或性能化设计方法。我国也于1996年开始了相关研究,但发展较慢,因此需要我们不断地总结和探索。