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文章编号:2095-4085(2017)01-0039-03
伴随着城市化进程的不断加快,人口增长的速度也越来越快,城市规模逐步扩大,导致城市建筑用地越来越紧张,因此,对地下空间的合理开发和利用,成为缓解城市建筑用地压力的有效方法之一。一方面充分利用地下空间,能够解决城市发展造成的交通和环境问题;另一方面也有利于促进城市建筑业的发展。对于一些大中城市而言,由于市中心区域的建筑用地具备很高的商业价值,地下商业建筑业也在此基础上发展起来。大型地下商业建筑虽然满足了城市发展的需求,但因此而形成的消防问题却危及到社会民众的生命安全。大型地下商业建筑的地下车库消防设计作为其中的重要组成部分,它的消防安全关系着整个地下商业建筑的消防安全,因此,有效解决大型地下商业建筑的地下车库消防设计问题,成为了保障大型地下商业建筑消防安全的重要举措。
1.大型地下商业建筑的特点
通常情况下,用于商业经营的建筑,只要建筑面积超过5000m2,或是总体的建筑面积在15000m2。以上,都可称之为商业建筑。而大型的地下商业建筑指的是在地下进行商业经营活动的建筑物。一般情况下,大型地下商业建筑的规模和人流量都很大,由于是在地下,空气的流通相对比较缓慢,空气质量较差,因此容易引发消防安全问题。为了能够很好的预防大型地下商业建筑消防隐患的出现,在进行消防设计时,还要针对大型地下商业建筑的相应特点,对大型地下商业建筑及其地下车库进行科学的消防设计。
2.大型地下商业建筑地下车库的火灾危害性
由于大型的地下车库排气孔面积较小,散热性能比较低,因而在发生火灾之时,散热较慢,地下车库的内部温度上升速度较快,室内的空气体积增长速度也比较快,从而导致室内压力增大,再加上大型商业建筑的地下车库空间大,上下左右又连接到一起,汽车中的内部装饰又多采用聚氨酯类的合成材料,易于燃烧,一旦发生火灾,火势会迅速蔓延开来,从而造成严重的火灾事故。另外,大型地下商业建筑的地下车库发生火灾时容易出现“轰燃”现象,当火势进一步蔓延时,室内的空气成分也会发生变化,室内温度不断升高,形成更大的室内压力,导致原来的空气流动风向发生变化,并不断增大风力流动的压力,一部分风压到达出口后,会随着洞口的新鲜空气返回室内,朝反方向流动,从而扩大火势,造成更大的火灾危害。
3.大型地下商业建筑地下车库的消防设计难点
3.1地下商业建筑面积大于20000m2的防火分隔
我国对于地下建筑面积超过20000m2的建筑,在消防设计中通常采用防火墙分隔法。两个相邻区域在进行局部连接时,应选择下沉式的广场位置进行防火墙分隔,同时要设计一些避难走廊、防烟通道等。对于建筑面积超过20000m2的地下车库,如何能够有效处理消防设计和地下车库停车效率的问题,以及通往防烟隔离疏散通道的设置,防火隔间的设计等都是大型地下商业建筑地下车库消防防火分隔设计中需要重点考虑的问题。
3.2大型地下商业建筑地下车库的安全出口
大型的地下商业建筑内部功能比较多,内部建筑的设计形式也比较复杂,而其地下车库设计相对来说也较为复杂,容易导致人们在地下停车场出现紧急情况,影响人们寻找安全出口的方向。尤其是一些地下商业广场的地下车库设计通道和出口都是单向的,没有对消费安全出口做出明确的标识。另外一个比较严重的问题是大型地下商业建筑地下车库的安全疏散通道或出口,不够宽敞,会影响车辆的疏散。
3.3大型地下商业建筑的综合性商业服务功能
如今的地下大型商业建筑的发展方向越来越趋向于综合性商业服务的方向,其中不仅有餐饮、美容场所,还有健身活动会所,地下影院及地下停车场等,形成了系统化的地下商业建筑规模,而且这一类型的地下商业建筑还具备综合性商业服务的功能。随着餐饮和健身场所商业服务功能的增加,大型地下商业建筑的地下车库消防设计也要考虑地下车库的停车量和车位占地面积,在设计地下车库的防火分隔墙时,还要考虑综合性的因素,从而设计出科学合理的地下车库防火分隔墙。
4.大型地下商业建筑地下车库的消防设计要求与安全隐患
4.1大型商业建筑的地下车库消防设计要考虑人员疏散问题
大型的商业建筑地下车库在进行消防设计时,应确保每个车库消防分区内不少于两个安全出口。不过,在实际的消防设计中,大多数地下商业建筑的地下车库,会在每个防火区域内保证一个出入口的情况下,使几个消防分区共用一个安全出入口。还有一些大型的地下车库没有单独的人员疏散通道,消防安全出入口依赖于地下商业建筑的疏散楼梯,这在很大程度上增加了地下车库的消防安全隐患。
4.2大型地下车库的消防设计要利用汽车疏散
大型地下商业建筑的地下车库消防设计一定要考虑汽车的安全疏散问题,对于汽车停放量为150辆的大型地下车库,至少要设计三个汽车疏散出入口。由于汽车疏散出入口不便于进行日常管理,很多大型商场都采取单独的防火区域只设一个疏散出入口的方法,有些防火分区甚至没有设置疏散出入口,这也是导致大型商业建筑地下车库无法进行安全的汽车疏散的原因,从而给大型商业建筑的地下车库带来消防安全隐患。
4.3地下车库喷淋与消火栓管线问题
大型地下商业建筑的地下车库在进行消防设计时,要进行地下消防排水系统的设计(如图1所示)。一般的大型地下车库都使用自动喷水给水系统,以湿式和预作用式的喷淋设计为主,因为考虑到工程造价方面的因素,地下车库多以湿式喷淋系统为主。由于大型商业建筑的地下车库消火栓管线在正常情况下是充水的,冬季到来的时候,需要采取相应的保温措施,以免消火栓管线因温度过低结冰冻裂,从而影响地下车库的正常使用,同时还会因此而造成财产损失。机械化的停车位也在科学技术的发展下发展越来越快。通常情况下,大型商业建筑的地下车库机械式停车位上方需设置喷淋式的消防装置,但因为部分大型地下车库工期的问题,导致一些车位并没有安装喷淋消防装置,或者是喷淋系统的消防装置的安装位置与规范要求不相符,都会影响大型地下商业建筑地下车库的消防安全。
4.4大型地下商业建筑的地下车库消防电气配电系统设计
大型地下商业建筑的地下车库消防系统需进行消防电气配电系统设计,在进行地下车库消防电气配电系统设计时,还要对消防电气设计方面容易发生的问题及错误有充分的认识,在进行消防设计时要严格按照相关的设计规范要求,尤其是对于消防电气设备的设计,要尽可能采用双电源供电的设计,同时双电源不能使用同一个变压器的出线回路,以保证消防电气设备供电的可靠性。消防设备的供电末端在设计的时候,应设置双电源切换箱,箱内要设置四极开关,以便在主电源出现断电的时候,能够切换到备用电源上,同时可以将断电切换的信号反馈到消防控制中心,从而有效提升大型地下商业建筑地下停车场的消防电气配电系统的可靠性能。
4.5大型地下商业建筑的地下车库消防自动设施的养护
大型地下商业建筑的地下车库内需要设置自动报警系统、喷淋系统、通风排烟系统等具有消防功能的自动消防设备,这些消防设备在日常管理中还需要加强保养和维护。但目前我国的大型地下车库物业管理部门对火灾报警系统设备缺乏养护意识,并没有对其进行定期的维修和保养,有些地下车库的卷帘门、排烟和通风机也缺乏管理,导致这些消防设备常年处于断电的状态,成为了一种摆设,而没有真正投入使用。
自动化的消防设备如果没有采取有效的保养和维护,在发生火灾时就无法发挥其实际作用,从而给大型地下商业建筑的地下车库带来消防安全隐患。另外,一些大型的地下商业建筑车库设有水泵房和配电室等设施用房,在发生火灾的情况下,这些设备用房还需要正常工作,然而实际情况是很多大型地下车库消防设备用房的照明设施照明度,还没有达到正常的照明度,而且安全疏散通道狭窄,疏散通道在火灾发生时容易出现阻塞的情况,从而在火灾发生时无法使人们顺利到达这些地方,不能进行安全的人员疏散。
5.大型地下商业建筑地下车库的消防设计
5.1大型地下商业建筑地下车库的消防自动报警系统
在设计消防自动报警系统时,应在消防风机房和电气问安置一些感烟探测器,在停车库和发电机房等地方安置感温探测器,在防火卷帘门处安置感烟感温复合报警装置,在消火栓箱子内设置消火栓安全报警系统,并在地下车库的各个防火区和公共出入口处设置人工的报警按钮和消防电话对讲插孔等,从而保证大型地下商业建筑的地下车库能够建立起完善的内部消防自动报警系统。
5.2大型地下商业建筑地下车库的火灾应急广播系统设计
大型地下商业建筑的地下车库火灾应急广播系统,在火灾发生时主要起到人员疏散的作用。在对此进行设计时,还要在消防控制室内设置相应的火灾应急广播机柜,同时要采用定压式输出模式,按照防火分区进行分路,如果地下车库发生火灾,消防控制室内的工作人员可以在最短时间内通过火灾应急广播系统进行通告,从而为大型地下车库的人员疏散、汽车安全撤离,赢得宝贵的时间。
5.3大型地下商业建筑停车库的消防联动控制系统设计
大型的地下商业建筑车库消防联动控制系统不仅有消火栓泵控制、自动喷洒泵控制和排风排烟系统控制,还包括防火卷帘门控制。消火栓泵需要使用高位水箱间稳压管的流量开关,通过自动识别消火栓泵上的压力开关来开启消火栓按钮,从而将报警位置反馈到消防控制室,使消防控制室内的人在第一时间内精准确定火灾发生的位置。自动喷洒泵控制系统,在水流指示器启动后,可以快速向消防控制室传递报警信息,与此同时报警阀在报警声讯系统启动后,能够通过水力电铃启动喷洒泵,进行灭火处理。另外,消防控制室能够利用联动的消防控制台,对喷洒泵进行手动控制,而且喷洒泵的电源启动与关闭,能够直接反映到消防控制系统中,通风排烟系统的控制也是手涌刂疲方便车主为地下车库进行通风换气。在发生火灾之时,消防控制室对通风排烟系统拥有优先使用权,能够保证火灾发生时排烟功能的正常发挥。防火卷帘门能够起到防火分隔的作用,而且位于安全疏散通道的防火卷帘门控制,主要由烟感探测器和烟感、温感复合式探测器两种方式进行控制。
5.4大型地下商业建筑地下停车库的灭火系统设计
大型地下停车库的灭火器设置,应根据中危险级B类火灾在每个配置点设置两具MF/ABC4手提式磷酸铵盐干粉灭火器,灭火级别为55B。电气房间按严重危险级E类,每个配置点设置两具MF/ABC5手提式磷酸铵盐干粉灭火器;其余部分按照中危险级A类火灾在配置点设置两具MF/ABC3磷酸铵盐干粉灭火器,灭火级别为2A。
大型地下停车库变配电间需要设置气溶胶自动灭火装置,单独的气溶胶预制灭火系统装置的保护容积不超过160m2,设置多台装置时,气溶胶预制灭火系统装置间的距离不能超过10m,预制灭火系统设置自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式,设置预制灭火系统防护区,同时设立自动和手动控制的转换装置。当有人进入防护区时,可以将灭火系统转换为手动的开启方式。当人员离开防护区时,灭火系统又可以恢复为自动控制方式。
【关键词】地下商业建筑、下沉广场、消防设计
随着我国城市的迅猛发展,大型建筑特别是大型、特大型商业建筑如雨后春笋般兴建,城市用地因此也日益紧张。在城市规划设计时,一方面向高层空间发展,建起了许多高层或超高层建筑,但似乎仍然不能满足人口增长和城市发展的需要,因此人们开始向地下空间寻求发展,建起更多用途,更大、更深的地下建筑。由于地下建筑完全沉在土里,空间封闭的特点,与地上建筑存在很大差异,所以也较地上建筑更容易形成火灾,且一旦发生火灾将不利于人员的安全疏散和火灾的及时扑救,容易造成重大的人员伤亡和财产损失。特别是地下商业建筑,它比一般地下建筑物流量大、火灾荷载大、着火后烟气大、能见度差,造成的损失也会更大,因此我们在进行地下商业建筑的消防设计时,应该更加仔细和慎重。
我们在地下商业建筑消防疏散设计时,除了布置适当宽度的疏散楼梯外,合理利用下沉广场也是一个很有效的设计方法。下沉广场是一个围合式的开敞公共空间,有利于防火分隔和人员疏散;同时又是一个与室外空气完全相通的区域,因此也有利于火灾后烟气的排散。在此我们摘录一些国家和地方规范中有关下沉广场的条文规定和要求:
1、GB50016-2006《建筑设计防火规范》“下沉广场等室外开敞空间。该室外开敞空间的设置应能防止相邻区域的火灾蔓延和便于安全疏散”;
2、GB50098-2009《人民防空工程设计防火规范》“⑴不同防火分区通向下沉式广场安区出口最近边缘之间的水平距离不应小于13米,广场内疏散区域的净面积不应小于169m2。 ⑵广场应设置不少于一个直通地坪的疏散楼梯,疏散楼梯的总宽度不应小于相邻最大防火分区通向下沉广场计算疏散总宽度。 ⑶第1款最小净面积的范围内不得用于除疏散外的其他用途;其他面积的使用,不得影响人员的疏散。”;
3、沪消〔2006〕439号《上海市公共建筑防火分隔消防设计若干规定(暂行)》“⑴下沉式广场短边不小于13m、面积不小于169m2。 ⑵下沉式广场应设置直通室外地坪的疏散楼梯(包括自动扶梯)。 ⑶地下商店通往下沉式广场的疏散出口应与商店内宽度不小于3m的通道连接。”;
4、江苏省工程建设标准DGJ32/J67-2008《商业建筑设计防火规范》“⑴下沉广场等室外开敞空间的设置应能防止相邻区域的火灾蔓延和便于安全疏散。开向下沉广场的商铺护构件的耐火极限不应低于1.00h;商铺之间应采用耐火极限不低于2.00h的墙体分隔。不应布置任何经营性商业设施和用于人员通行外的其他用途。 ⑵下沉式广场的短边尺寸不应小于13.0m且最小使用面积不应小于180O。 ⑶开向下沉广场的门可计入疏散总宽度,但该宽度不得超过通向下沉式广场各防火分区人数之和所需总疏散宽度的1/2。 ⑷下沉广场应设置不少于一座且宽度不小于2.0m直通地面的室外疏散楼梯,其总宽度不得小于第3款中计入疏散宽度的30%”。
由于地下商业建筑功能业态的复杂性和建筑形态布置的多样性要求,下沉广场往往会设计成圆形、椭圆形、月牙形等不规则形状。但从上述列举出的,无论是国家性的还是地方性的规范中都可以看出,对下沉广场的长宽、面积、位置等消防设计要素都有很明确的要求。这也就是说我们在设计下沉广场时,在发挥创造力和想象力的同时,更要严格遵守相关消防规范要求。
究竟怎样的下沉广场是既达到设计师所设想的灵活多样的形态,又满足消防疏散的使用面积要求,笔者设计了一个简单的判定方法。我们以江苏省工程建设标准DGJ32/J67-2008《商业建筑设计防火规范》的要求为例,此规范第5.4.6.2条规定“下沉式广场的短边尺寸不应小于13.0m且最小使用面积不应小于180O”。首先,如图1所示,在建筑平面图上绘制一个短边长度13m,面积180O的矩形框A;然后将该矩形框按与所设计的下沉广场平面图相同的比例进行缩放后将其叠放在所设计的(异形)下沉广场平面图上,矩形框A可自由旋转、移位,进行调整。如在平面图中(异形)下沉广场的某一区域内矩形框A能够完全叠放,且矩形柜A不与该下沉广场交叉重叠,即(异形)下沉广场平面存在一个区域可以完全容纳下该矩形框A,如图2所示的OK区域,说明此下沉广场具有一个短边尺寸不小于13.0m,且使用面积不小于180O的区域,则此(异形)下沉广场可以满足消防设计大小要求。反之,无论将矩形框A叠放在平面图中的(异形)下沉广场中的哪个区域,矩形框A始终有一部分在(异形)下沉广场平面外,即下沉广场平面不存在可以完全容纳下该矩形框A的区域,如图3所示,圆圈中矩形柜A的边均与下沉式广场交叉重叠,则此(异形)下沉广场不满足消防设计大小要求。
以下是示意附图和附图说明:
图1:短边长度13m,面积180O的矩形框A。
图2:将图1的矩形框A放入异形下沉式广场平面图内,无重叠部分。
图3:将图1的矩形框A放入异形下沉式广场平面图内,有重叠部分。
由于设计师设计多是在电脑上完成,所以上述操作可以快速得出结果,基本可以保证设计师对下沉广场形态多样化的要求,如需要调整时,也便于设计师快速、方便的修改下沉广场的平面样式。另外,此方法中的矩形框可以根据各国家和地方规范中关于下沉广场边长的尺寸和面积大小而自由调整,做出若干改进和变形,因此简单、易行。另外需要说明的是本方法是建筑方案设计时下沉广场大小是否满足消防设计要求的初步判定方法。至于是否完全满足消防使用要求,最终还需要消防部门的认可。
参考文献:
[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2006
[2]《人民防空工程设计防火规范》GB50098-2009
关键词:大型商业建筑;消防设计;安全疏散
一、现代商业建筑的特点
现代综合性商业建筑已经发展成为集吃、穿、游、购、娱于一体的商业建筑。所以,规模大师现代综合性商业建筑的一个明显特征,现代综合性商业建筑占地面积大,建筑的内部空间大,除此之外还配有较大的停车场。综合性商业建筑的内部是由众多的店铺和商业走廊组成的,是一个商业集合体。综合性商业建筑另一个显著的特征是上面提到的作用和功能齐全,集吃、穿、游、购、娱于一体。这种类型的综合性商业建筑的模式逐渐拓展到我国一些规模较大的超市中,比如万客隆、家乐福、好又多等等,这些规模较大的综合性商业建筑多是以连锁的形式在我国进行推广。
二、现代商业建筑的防火设计的难点
1、现代商业建筑中可燃物品多,火灾载荷大
由于营业区域,特别是大型超市和百货区通常直接放置有大量商品,如服装、家电、家具、建材等,仓储区域与营业区域的边界趋于淡化和混合,加之豪华装修所使用的材料(如实木、泡沫、塑料、布艺等)、各店铺之间的隔断墙和其内部的家私和装饰等多为易燃物品,因此,现代商业建筑中单位面积上可燃物品种类和数量丰富,火灾载荷通常较大。
2、现代商业建筑交通组织复杂
一般来讲,大型综合性购物消费中心建筑体量大,无论在垂直方向还是水平方向上交通组织都很复杂。同时,为了满足不同消费内容的集中,商场内部通常被划分为多个功能区,这使得现代商业建筑内部的交通组织设计难度增大,设计方案容易与现行规范冲突。此外,在以盈利为目的的理念驱使下,一些商场通过减少疏散通道宽度和数量等手段,换取更多可用于租售的店铺面积,从而使现代商业建筑交通组织方式更加复杂。
3、现代商业建筑失火后火势蔓延快,烟气毒性大
中庭空间和共享空间的设计虽然有利于提升顾客的消费体验,但是它与“防烟分隔、防火分区”的布置方式是矛盾的,因此大大增加了消防设计的难度,降低了建筑防火的安全性,商场一旦失火,火势很容易蔓延到整个建筑物内。此外,商场装修所用的建材和所售商品,在失火后,很容易分解形成有毒气体,造成人员伤亡。
三、现代商业建筑的防火设计与安全疏散分析
1、工程概况
大型商业建筑集商业、超市、影院、KTV、餐饮、公寓于一体。场地位于坡地,西南高,西北低,高差相差 5.4m。利用高差,地下室设置了超市,并于地块南部做夹层用于停车;在地下室上部,多层商业部分位地块北部,共四层;高层公寓位于地块南部,公寓裙房为两层商业,上部为两栋 28 层单元式公寓楼,公寓北侧道路与多层商业二层直接相通。
2、防火与安全疏散设计方案
设计方案将北侧设计为超市、商业。超市依据规范按地下商业 2000m2,每个分区不少于两个安全出入口,通过多部楼梯向地面疏散;商业共设置主要出入口三个,其中两个临北侧城市道路设置,另一个设于南侧商业二层与公寓楼间疏散道路上,首层直接对外疏散,二层一部分直接向南侧商业二层与公寓楼间疏散道路疏散,其余部分通过楼梯向周边道路疏散。3-4层通过向周边道路疏散。南侧为紧邻建造的公寓,公寓一层商业与购物中心二层在同一标高,公寓裙房通过楼梯向周边道路疏散,公寓在公寓裙房一层分别向东、南、西三个方向疏散。
3、防火分区划分
大型商业中心的消防设计中,防火分区是其防火设计的重要环节,防火分区能够在火灾发生之后,将火灾控制的一定的范围之内,从而防止火灾的蔓延。在设计的过程中,需要根据建设的性质、层数特点以及耐火等级,从而合理的设计防火分区。与其他建筑的防火分区设计进行比较的话商业建筑的防火区域的划分是更加复杂的,这主要就是因为商业建筑自身功能的原因,不同的功能防火分区的面积要求也不一样。商业建筑在进行防火分区的划分的时需要尽可能的保证空间的开阔,并且需要保证各个分区之间需要进行相互的连通,划分出来的小区域也能够自由的进行分隔以及租售。所以说商业建筑在进行防火区域的划分的时候需要考虑更多的因素也就更加的复杂。防火分区的合理划分可以给商家带来更多的可租赁或出售空间。
4、设计要点
4.1 疏散设计
4.1.1根据建筑设计防火规范,商店营业厅内的疏散人数换算系数见表 1
4.1.2根据疏散走道、安全出口、疏散楼梯和房间疏散门每 100人的净宽度,耐火等级为一、二级时:地上一、二层换算系数为0.65;地上三层 0.75;地上四层及四层以上各层 1.00;与地面出入口地面的高差不超过 10m 的地下建筑 0.75;与地面出入口地面的高差超过 10m 的地下建筑 1.00。
4.1.3 商店的疏散人数应按每层营业厅建筑面积乘以面积折算值和疏散人数换算系数计算。地上商店的面积折算值宜为 50~70% ,地下商店的面积折算值不应小于 70% 。考虑到现时商业已不同于以往,店中店形式的商场越来越多,开放式展示日益流行,展示货架所占用的空间及面积也越多,同时商场较以往更讲究购物环境的舒适,商场为营造更好购物环境,用于提高舒适购物体验的空间的面积也加大。故折算面积取上限 50% 。按此计算一层商场疏散宽度为 9970×0.5×0.85×0.65/100=27.6m,一层北侧直接对外疏散门总宽度 21.0m,东侧直接对外疏散门总宽度 11.6m,西侧疏散门直接对外总宽度 8.4m,南侧则通过与二层联通的楼梯向上由二层南侧的门疏散,完全满足疏散要求。依据规范,一、二级耐火等级的建筑物内的营业厅室内任何一点至最近安全出口的直线距离不宜大于 30m,且设置喷水灭火系统时其安全疏散距离可增加 25% ,则商场的疏散距离为 30×1.25=37.5m。只需在商场中部适当位置再设两部楼梯即满足规范要求。在本项目中,充分利用地形高差,多标高设置直接对外疏散口,高效疏散的同时,减少了楼梯数量,为业主创造了更大经济价值。
4.2 防烟与排烟设施设置
结合本工程实际特点,根据规范规定本工程防烟分区未大于500m2,对营业厅部分在每个防火分区内进行了防烟分区划分,设置挡烟垂壁,降有效抑制顶棚射流现象,使烟气比较集中、温度较高,烟层增厚,并形成一定压力差,有利于提高排烟效果。同时对自然部分不利的区域进行机械补风,以便组织气流,使烟气尽快并畅通地被排除。对疏散楼梯则按防烟楼梯间考虑,设置了加压送风系统,保证了疏散楼梯间的正压,有效抑制火灾时烟气蔓延至楼梯间,保证了人员安全。
结束语
综上所述,商业综合体建筑的消防设计的复杂性要求设计本身必须遵循国家的有关方针政策,从全局出发,针对大型商业综合体建筑的火灾特点,结合具体工程、当地的地理环境条件、人文背景、经济技术发展水平和消防施救能力等实际情况进行防火设计。适当利用消防性能化设计,采用先进的防火技术和措施,正确处理好生产与安全的关系、合理协调消防与投入的关系,努力追求和实现大型商业综合体建筑消防安全水平与经济高效的统一。
参考文献
[1]张树平.建筑防火设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.6.
关键词:大型商业建筑;结构设计;空间设计;对策
中图分类号:TU2文献标识码: A
引言
大型商业建筑集办公、公寓、酒店、购物、娱乐、会所等多种功能为一体,为人们的生活提供了便利。因此,我们在大型商业建筑设计过程中要充分考虑其功能,在建筑使用过程中要重视消防设施的设计,保证消费人员安全。这就需要我们不断地探讨和完善大型商业建筑设计中的难点,以提高其使用功能和安全性。设计出实用、安全、舒适、具有特色的大型商业建筑。
一、大型商业建筑特点
一般来看,凡是用来经营商业活动的任何一个楼层的建筑面积只要大于等于五千平方米或者总建筑的面积大于等于一万五千平方米的商用建筑都可以称之为大型的商业建筑。大型的商业建筑根据不同的经营模式,可以分为商铺式与柜架式两种经营方式。按照不同的经营商品又可以分成两类:一类是百货、服装、日用品、家具、木制建材及粮油食品的可燃易燃类;另外一种是陶瓷、石质建材、钢材、水果、蔬菜等不可燃的商品类。
大型的商业建筑物具备规模大、人员流动量多、商品布置复杂、可燃物多、火灾发生蔓延速度快及人员疏散、扑救较困难的特点。针对这些特点,设计大型的商业建筑物时,应当建立在自防与自救的基础上,必须要采用可靠安全的防火措施。
二、大型商业建筑设计要点
1.大型商业建筑对公共空间的需求
根据现代社会消费的需求,大型商业建筑要满足购物、餐饮、娱乐、休憩等多种功能,在大型商业建筑的设计过程中要将多种功能进行合理配置,以满足不同人群的需求,将大型商业建筑的功能发挥到最大。同时根据商场的地理位置、针对人群、经营规模和档次对公共空间进行配置优化,充分发挥其在商业中心内部的作用,扩大商业营业销售区域,为商家提高经济效益奠定基础。一般情况下消费者对大型商业建筑的公共空间共同的要求,开放性和私密性;舒适性;休息娱乐性。因此,在大型商业建筑设计中既要满足公共空间不同层次上的开放能够使购物环境层次丰富、流动性强、活跃生动,满足顾客渴望交流的心理。还需要在空间的处理上,利用地面高差的变化、材质和照明等变化手段在大空间内界定出二次空间,产生一定的私密空间。建筑空间环境的舒适度,在心里程度上会对消费产生一定的影响。提高商业空间环境的舒适度,能够提高消费者前来购物的次数和增长在此停留的时间,达到聚集人气与提高销售量的目的。
2.大型商业建筑空间设计
城市化进程在不断地加快,对大型商业建筑要求也越来越高。因此在设计的过程中要结合人们消费需求及消费水平来完成。大型商业建筑属于开放空间,为人们提供了更加便利的条件,也使得大型商业建筑内部空间设计更加复杂化,与此同时,人们对城市开放空间的物质、文化、精神的需求也延续到大型商业建筑空间设计,对大型商业建筑的空间设计提出了更高的要求。要求大型商业建筑不仅要对其使用功能进行考虑,还要注重对空间内采光、照明、气氛等因素的考虑。为了体现“以人为本”经营理念,现代空间概念重视顾客流动空间与商家营业空间的融合与渗透。通常情况下,消费者要求大型商业建筑的公共空间要具有开放性、私密性、舒适性以及娱乐性。所以,大型商业建筑设计不仅在公共空间有不同层次性以达到购物环境丰富、活跃、流动性强的特点,还要满足顾客的交流心理。建筑空间环境的舒适度能够对消费的产生带来一定的影响。为此,可通过提高商业空间的舒适度来提高消费者停留时间和消费次数,从而大致提高人流量和销售量的目的。
3.商业建筑的结构设计
商业建筑结构设计决定着工程的成败与否,建筑物结构是建筑物安全的可靠保证,不同种类的建筑因其自身使用功能的不同,具有不同的结构特点。不合理的结构设计可能会影响到建筑的安全性,因此,在重视使用功能与外部设计的同时,更要强调安全第一,这关系着顾客,工作人员以及财产安全。大空间的使用要求使其具有柱间距大、层高比较高的特点,所以针对不同的设计结构,应该使用不同的承重结构,比如框架结构,网架结构、等。楼面使用荷载较大,根据超市的工艺布置,不同区域使用荷载有不同取值。多种钢筋混凝土框架结构形式适合平面布置灵活的地方;大跨度结构适合批发零售市场;网架结构形式,轻型钢架结构形式适用于大型综合性的休息、购物、娱乐于一体的大型百货商店。不同建筑还具有不同的综合性特点,使用功能的复杂性使得水、电、暖通等各专业需交叉设计、密切配合。
4.大型商业建筑消防设计
大型商业建筑与普通商业建筑的差别较大,是一个组织精密、结构复杂、形态丰富的建筑综合体。具有体量较大;大面积外墙悬挂广告牌,导致窗口无法正常开启;功能复杂;可燃物多;场所营业时间滞留人员多;人员疏散困难、扑救难度大等特点。加上大型商业建筑周边与商品密集形成的超常规的火灾荷载,设备用电频繁等各种因素,使大型商业建筑的防火设计变得非常棘手。如何保障大型商业建筑设计的安全性能,是当前亟待解决的现实问题。
在大型商业建筑消防性能设计中主要的是明确防火安全性能与性能标准。首先要确定设计目标;设计初期要根据建筑防火等相关规范,并根据火灾的性质对消防设施进行设计,较为复杂的设计更可以采用软件进行实况模拟测试。对设计方案的可行性进行分析评估和审核,最终确定最佳设计方案。针对商业火灾荷载大蔓延快的特点,安装自动喷水灭火系统,划分防火分区,采用封闭楼梯间或防烟楼梯间,阻隔火灾的发展。疏散楼梯是发生火灾时进行人员疏散的重要通道,必须确保其安全可可靠。疏散楼梯的数量要根据建筑物实际需要的疏散宽度进行设置,宽度由建筑物的用途确定,间距由疏散距离确定。对于地下商业建筑,在设置一定数量的直通地面楼梯外,另外建议在地下室四周设置安全避难走道或开敞式地下广场作为亚安全区域,这样能够大大降低每个防火分区疏散楼梯的数量,在保证人员疏散安全的同时,有效减少了地下或地面一层的楼梯数量,增加了有效建筑面积。
结束语
大型商业建筑是城市建设的重要组成部分之一,也是一个开放公共、充满多样性的城市要素,担负着疏导城市交通、提升城市形象的重要任务。要求大型商业建筑必须改变单一的商业化建筑形式,向多功能、多元化商业建筑综合体发展。
参考文献
[1]陈海涛,仇九子,杨鹏,等.一种高层建筑楼、电梯疏散模型的模拟研究[J].中国安全生产科学技术,2012年.
[2]翁斌,岳合生.高层建筑火灾情况下利用电梯疏散的可行性研究[J].武警学院学报,2012年.
关键词:商业建筑,方案设计,消防疏散
中图分类号: TU3文献标识码:A
1、大型商业建筑的特性
大型商业建筑是城市开放空间的一个极其重要的组成部分,与居住建筑相对稳定而单一的诉求相比,商业建筑更需要建筑师的智慧。一个优秀的商业建筑不仅是设计创新的体验,更是价值实现的过程。
设计中的区别是基于商业建筑的自身特点:首先是其功能性,商业建筑是为商业服务,任何商业都是以商业赢利为目的的。商业建筑的空间营造亦应该为商业的这个目的服务,应该与商业的定位和商业的策划相适应。商业建筑设计其实就是在商业营建过程中为甲方做一套动态的经营体系( 企业的一套经营盈利模式) ,是一个过程,图纸是结论。
其次是综合性,现在商业建筑的发展趋势是向综合性发展,现在的商业建筑大多以商业综合体或城市综合体的形式出现。综合体内的各种功能体相互依托,相互支撑。由于前两个特点就形成第三个特点,人员密集性,大型商业建筑,特别是商业综合体,功能多样,交通路线错综复杂。一旦发生火灾,后果不堪设想。安全疏散设计就成了商业建筑中的重要问题。
鉴于以上的特点,商业建筑在设计中应对其进行必要的人流和使用分析,从而设计出最适合的建筑。在建筑设计中体现“以人为本”,从使用者的角度出发,保证使用者的生命安全和使用方便舒适。因此,消防疏散和商业空间的营造是商业建筑设计最重要的两个方面。
2、消防疏散问题
2.1 存在的消防疏散问题
消防疏散问题,是某项目特别是商业部分工程进度停滞的主要原因。某工程的商业部分在方案设计阶段,甲方要求按着消防性能化设计的方法进行设计,未按现行的消防规范要求设置防火措施,未按规范要求设置相应的疏散宽度。后来,因为甲方的更换,和一些不可抗拒的原因,消防部门未能同意按着消防性能化设计的方法进行设计,从而导致在项目消防报批过程中遇到了麻烦,消防审批未能通过。具体问题如下:
1) 依据《建筑设计防火规范》第5.1.13条,地下商店总建筑面积超过20000m2 时,应采用不开设门窗洞口的防火墙分隔。如需要局部连通时,应采取规范要求的措施进行防火分隔。东直门交通枢纽工程地下一层商业面积3.5万m2,在方案设计阶段,未按规范要求设置防火措施。
2) 商业的疏散宽度。依据《建筑设计防火规范》第5.3.17条,商业疏散人数= 商业营业面积×面积(折减)系数×疏散人数换算系数,再依据《高层民用建筑设计防火规范》中规定按每百人1m计算疏散宽度。
按此原则计算,原设计中疏散宽度严重不足,其中地下商业南区现有宽度26.2 m,缺少76.6m; 地下商业北区现有宽度29.5m,缺少50.5m; 地上商业南区现有宽度7.5 m,缺少21.6m; 地上商业北区现有宽度29.5m,缺少38.6m。
3) 疏散楼梯在首层的位置距离室外安全出口或安全区域太远。
2.2 解决消防问题的措施
消防问题的解决困难较大,经与甲方以及消防部门的多轮沟通后,采取以下措施解决以上消防疏散问题:
1) 在南北商业区之间采用在平面内以不开设门窗洞口的防火墙和一个下沉式室外庭院分隔。下沉式庭院设在北区范围内,避开首层的公交站场,在已完成的主体结构上,拆除楼板,并加设了8部室外楼梯,增加了疏散宽度58.8 m。使下沉式室外庭院与南北向的商业主街联系; 在垂直方向通过下沉式室外庭院的8部室外楼梯将地上地下商业贯穿,同时使地上、地下、南区、北区成为一个立体的、多功能、大规模、室内和室外交融的商业空间。
2) 依据规范计算商业的疏散人数,地下商业疏散人数= 商业营业面积×0.7(面积(折减) 系数)×0.85(疏散人数换算系数) ,地上商业疏散人数= 商业营业面积×0.5( 面积(折减)系数)×0.85(疏散人数换算系数) (三层按0.77,四层以上0.6) 。再按每百人1 m 计算疏散宽度。
在南区地下商业加设9 部防烟楼梯间,在北区地下商业加设8 部防烟剪刀楼梯间和1 部防烟楼梯间。其中下沉庭院为南、北区地下分别提供43.6m和15m的疏散宽度。南区地上商业在朝向屋顶花园平台立面加设楼梯,疏散至花园平台。
3) 北区商业的占地面积较大,约133m×158 m,部分楼梯在首层距安全出口距离30 m ~ 40m,鉴于现状,消防部门建议将前室扩大,使前室门口距安全出口距离30m 内。
3、商业空间的营造
商业建筑方案设计之初,应该仔细考虑商业业态介入后的使用方便,运用以往商业建筑的工程实践中总结的经验,为商业空间的营造创造便利条件。
某项目商业部分在工程实施过程中经历了甲方商业业态策划设计、商业招租阶段的可行性判断以及商业招租后对设计引起改变的修改等阶段。在与甲方及商业策划部门callion商业顾问公司的沟通中,更加印证了上述观点。在商业空间的营造创造方面应注意的设计要点如下。
3.1 合理的商业空间租售率
商业空间的空间租售( 使用) 率即实际租售面积所占商业总面积的比例,是商业策划阶段衡量商业经济收益的一项重要指标。空间租售率低于50%,是开发商不能接受的极限。在本项目中,商业策划部门一度将空间租售率设计成48%,使开发商高度紧张,后来改变了一部分空间的使用性质后才使空间租售率达到51%。在提高商业租售率的过程,参与设计的各方都很痛苦。现在总结,设计中若想提高商业空间租售率,应将主要的商业空间尽量做大,使空间方整,避免琐碎,将交通部分和辅助用房部分整合,使主要的商业空间连成一个较大的连续空间。
某项目地下商业原方案为大空间的商业形式。经与甲方多轮沟通后,地下商业南区确定了一主一辅双通道的商业形式,因此造成了部分空调机房位于主通道旁,与甲方以及设备专业沟通后,将这些空调机房全部移走,使得商业主通道两侧的主要空间利用更充分。地下商业北区的空间受条件限制,空间较为琐碎,除去交通空间和辅助空间,剩余的空间较难利用,与南区地下商业形成了鲜明的对比。南区地下很容易就达到了租售率53%,而北区一开始的租售率是48%,经过努力后才达到了51%。
3.2 商业的业态对商业空间有较大的影响
如商业部分和餐饮部分,两者对消防和辅助用房的要求有很大的区别。餐饮部分厨房如果放在地下,则须考虑排烟和泄爆。某项目地下商业南区,在商业顾问介入后,餐饮面积比方案阶段有所增大,导致餐饮部分的通风机房面积增加,在通风井面积无法增加的前提条件下,反过来限制了餐饮部分的面积。又因为南区地下无法设置泄爆窗井,限制了南区不能设置燃气餐饮厨房。北区地下商业只能部分设置泄爆窗井,北区虽然可以设置燃气餐饮厨房,但是因为泄爆窗井却限制了厨房的面积。
3. 3 商业氛围的营造
通过与商业策划部门及甲方沟通,以及相关项目的设计经验,对于一个商业主要空间氛围营造的重要手段为中庭结合自动扶梯,通过中庭这样一个上下贯穿的空间,达到解决人流上下交通,汇聚人气,营造商业气氛的目的。某南北区的中庭设计和自动扶梯的形式在结合商业修改设计过程中,是甲方比较关心,改动比较多的,南北区都涉及了结构拆改,商业中庭的方案改动了很多轮。所以在方案设计阶段,中庭和自动扶梯对于商业空间来说必不可少,而且在设计中应该着重考虑,在人流组织、空间形态、氛围营造、视觉设计等方面重点研究。
3.4 商业空间与汽车停车库的连接
停车库对于商业空间必不可少,对于商业汇聚人气有不可低估的作用,而且应该联系紧密,有便利的交通设施,且应使交通设施的服务半径均匀合理。
某项目地下车库与商业空间有3组电梯直达,但相对集中,对于如此大面积的商业来说,显得略少。甲方商业顾问和交通顾问多次提出加设电梯连接地下车库与商业,因现状的原因,能够加设电梯的部位非常有限,实施的难度非常大。后来经过多次协商后,寻找到的位置也不是很理想,还花了很大的经济代价。
结语:
反思整个设计过程,从方案设计、方案深化、初步设计、施工图设计,再到施工配合修改,虽然说市场的变化是建筑师无法预料的,但也有相当一部分修改,如果在方案设计阶段仔细分析,应用我们的设计经验采取合理的设计手法,是可以避免的。特别是涉及消防的问题,在方案设计阶段,应该严格遵守规范,这样既可以避免设计走弯路,又避免反复修改,给甲方造成不好的印象。消防的问题,在方案阶段考虑,会有很好的解决方法: 如地下商业
的疏散,通过下沉庭院,商业部门介入后带来的修改,虽然每个项目都不尽相同,但在方案阶段,我们通过设计经验有些修改也可以避免。设计要不断的总结经验,从以前的工程实践中总结设计经验,这样我们会设计出更好的设计作品。
参考文献:
[1] 国际建筑设计机构: 四大路径引领商业建筑创新[N]. 北京青年报,2010-03-05.