鹤岗市时代广场工程消防设计难点分析
王新会
(鹤岗市消防支队,黑龙江 鹤岗)
摘要:结合鹤岗市时代广场工程工程消防设计中遇到的难点,提出了商住楼底部商业营业厅在防火分区、安全疏散宽度指标、营业厅面积及面积折算系数取值、疏散楼梯间形式的设计思路。
关键词:商住楼;防火分区;安全疏散宽度指标;疏散楼梯间
1 引言
我国从20世纪80年代开始发展高层商住楼,到21世纪初,高层商住楼得到了大量兴建.以鹤岗市为例,已建成的商住楼达到9幢,在建的达到3幢。此类建筑一旦发生火灾,则存在着火势蔓延快、人员疏散难、扑救难度大的特点,往往会酿成大灾。因此加强商住楼合理设计及消防审核,对于避免群死群伤,减少人员伤亡、财产重大损失起到重要作用。GB 50045—95《高层民用建筑设计防火规范》(2005版)将商住楼定义为:底部商业营业厅与住宅组成的高层建筑。商住楼的形式,一般是下面若干层为商业营业厅,其上面为塔式普通或高级住宅。对于底部商业营业厅的建筑高度小于等于24m的商住楼,其底部商业营业厅的消防设计目前还存在诸多有争议的问题,本文从鹤岗市时代广场工程的建筑防火设计入手,对这一类商住楼的消防设计难点进行探讨。
2 鹤岗市时代广场的工程概况
鹤岗市时代广场工程位于鹤岗市商业区中心地带,属一类高层商住楼。工程总建筑面积为105735.56m2,地下二层,使用功能为人防、设备用房及地下停车库。地上一、二层(局部设有夹层),使用功能为商场,建筑面积为17450.35m2,建筑高度13m。三层及三层以上部分为四栋高层住宅,其中A座为单元式高层住宅,总建筑面积为27113.7m2,建筑高度为100m。B座为通廊式高层住宅,总建筑面积为24465.0m2,建筑高度为90m。C座为单元式高层住宅,总建筑面积为19231.3m2,建筑高度为100m,D座为一层住宅,总建筑面积为949.6m2,建筑高度为16m。该工程地上一、二层商场部分分为三个防火分区:分区面积分别为3869.1m2、2943.7m2和4891.3m2。每个防火分区均设两个防烟楼梯间。在裙房顶部设置屋顶花园,兼作疏散平台,其中A、C座高层单元式住宅每个单元均有一个安全疏散出口直达地面,另一个安全疏散出口先到达疏散安全平台,再通过东侧的楼梯疏散至地面。B座高层通廊式住宅均直达地面,并分别设安全疏散出口,同时在屋顶疏散平台也设有出口。D座住宅为一个单元可直接疏散至裙房屋顶平台。
3 鹤岗市时代广场消防设计的难点
3.1 裙房商业营业厅防火分区面积指标的确定
根据GB 50045—95《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)第5.1.2条规定,高层建筑内的商业营业厅,当设有火灾自动报警和自动灭火系统,且采用不燃烧或难燃烧材料装修时,地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000m2。鹤岗市时代广场工程地上一层、二层商业营业厅由于使用功能的需要,个别防火分区的建筑面积超过4000m2。若单从规范的角度来讲,该设计是不符合规范要求的。若按《高规》第5.1.3条规定要求,当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时,其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应大于2500m2,当设有自动喷水灭火系统时,防火分区允许最大建筑面积可增加1.00倍,即为5000m2,因此若把一层、二层商业营业厅整体都看作是裙房,则符合规范要求。但该工程结构概念上的主体在地上一层、二层投影范围内的部分与裙房之间采用插入式组合,使用功能相同,互通融合。作为商业营业场所,主体一层、二层部分与裙房部分难以使用防火分隔措施进行分隔。因此,对于商住楼商业营业厅部分防火分区面积的划分是按裙房考虑还是按主体考虑是难点之一。
3.2 裙房商业营业厅安全疏散指标的确定
3.2.1 疏散楼梯宽度指标的确定
鹤岗市时代广场工程属一类高层民用建筑,按《高规》第6.1.9和6.1.10条要求,疏散楼梯间及其前室门的净宽应按通过人数每100人不小于1.00m计算。高层商住楼底部商业营业厅其疏散楼梯间疏散宽度的计算正常情况下按照“高规”1m/百人的宽度指标和“建规”规定的商店疏散人数计算,即疏散楼梯宽度=每层营业厅建筑面积×(0.50~0.70)×疏散人数换算系数×百人宽度指标,虽然商住楼底部商业营业厅的情况与多层建筑很相似,但根据“高规”的要求,高层建筑中的商店部分均应执行1m/百人的疏散宽度指标,鹤岗市时代广场工程二层为人员最多的楼层,按规范计算疏散楼梯宽度为(7248.6×0.5×0.85×1.00)/100=30.80m。由此计算的疏散楼梯的建筑面积占营业面积的比例,商家难以接受。大型、特大型商场的情况尤为突出。
3.2.2 每层营业厅建筑面积和面积折算值的确定
GB 50045—95《高层民用建筑设计防火规范》中对设在高层建筑内的商店,其疏散人数如何确定没有明确的规定。一般先参照《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)的相关条文计算商店内的疏散人数,再按《高规》规定的百人宽度指标确定商店的疏散总宽度。《建规》中以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疏散人数,疏散人数换算系数数值在建规中有明确规定,但每层营业厅建筑面积和面积折算值是根据商店内部的功能布置及商店形式的不同,选取不同的数值。鹤岗市时代广场工程在二层及二层夹层部分的使用功能上设计了大量的丙类仓储及办公用房,库房的设计大部分为前店后库形式。设计单位认为,因一层商业价值较大,故把一层商业的部分仓储空间置于二层。且其仓储空间的数量、面积比例、设置位置是基于业主对当地整个行业详细调研及建设、销售和设计单位三方多次沟通交流后确定下来的。整个商场的总仓储、办公面积为2725.14m2,占商场总建筑面积20.7%,其比例不超过《商店建筑设计规范》第3.1.2条规定的30%,并且本工程的商业形态有一定的特殊性,商铺与商铺及其他部位采用了具有一定耐火极限的实体墙进行分隔,并且该隔墙竖向一直隔断到顶,形成一个独立的单元。顾客在商场内购物、交易等活动均在商铺内完成。本工程设计的丙类仓储及办公室等辅助用房均采用具有一定耐火极限的实体墙与其他部位进行防火分隔,且该部分的仓储及办公室的疏散门均开设在公共疏散走道,其疏散不需经过商铺。所以,在计算地上二层疏散宽度时,对地上二层营业厅的建筑面积的取值未包括二层及二层夹层部分设计的丙类仓储及办公室等辅助用房的面积。
商店的面积折算值为50%~70%。但在工程实践中,基本上都是按照50%执行,按70%计算出来的结果基本都不被接受。鹤岗市时代广场工程底部商业营业厅的经营品种在设计阶段无法确定,从消防安全角度讲面积折算值应取最大值。但又不符合安全适用,技术先进,经济合理的方针。
3.2.3 裙房商业营业厅疏散楼梯间形式的确定
按《高规》第6.2.1和6.2.2条要求,一类高层商住楼疏散楼梯间应为防烟楼梯间,裙房的楼梯间可为封闭楼梯间。由于商住楼高层住宅部分均由上下贯穿的核心筒内疏散至地面,高层建筑主体投影范围内商业营业厅和其余部分的商业营业厅使用功能相同,互通融合,裙房的范围不好界定,因此对于商住楼底部的商业营业厅建筑高度小于等于24m时,其楼梯间应设计为防烟楼梯间还是封闭楼梯间是设计难点。
4 建筑防火设计的对策
4.1 灵活看待高层主体与裙房的划分,合理做好高层主体与裙房的防火分隔
《高规》对“裙房”的定义为:与高层建筑相连的建筑高度不超过24的附属建筑。鹤岗市时代广场工程三层及三层以上住宅部分的疏散均由上下贯穿的核心筒疏散至地面。一、二层商业营业厅与住宅部分核心筒均以耐火极限大于3h的实体墙完全分隔,且隔墙上未开设任何门、窗或其他洞口。商场部分的楼板均采用耐火极限大于1.5h的现浇板。采取以上措施后可把一层、二层除住宅部分疏散核心筒外,其余部分的商业营业厅均看作裙房,《高规》要求裙房与高层主体形成防火分隔,其本意应该是防止裙房发生火灾蔓延到高层主体。因此当商住楼底部商业营业厅与住宅部分核心筒做好防火分隔,且设有自动喷水灭火系统时,其最大防火分区面积可达到5000m2。
4.2 针对不同的商住楼规模,采取相应的消防安全措施,确定消防安全疏散宽度指标
《高规》中对于商住楼,在分类、安全疏散方面的规定和要求不十分详尽,使建筑设计人员、审查人员、消防监督人员及业主之间出现分歧、争议。关于商住楼底部商业营业厅的安全疏散宽度指标的确定,应根据商业营业厅的层数、建筑高度的不同,区别对待。若商住楼底部的商业营业厅层数较多,建筑高度超过24m,则应把此建筑看作由商业和住宅组成的综合楼,其商业营业厅的安全疏散宽度指标理所应当地按《高规》的要求设计。若商住楼底部的商业营业厅层数较少,建筑高度不超过24m,在具体操作中,如果完全套用《高规》的规定和要求,的确存在标准过高,投资不够经济等问题。笔者认为:在保证商住楼中住宅楼层的疏散楼梯独立设置,与商业部分做好防火分隔的前提下,可对商住楼的商业部分按《建规》中对多层公共建筑安全疏散指标进行安全疏散设计,同时商业区屋面的作用非常重要,应提高其防火要求,采用耐火极限不低于3.00h的不燃烧体楼板与住宅楼层分隔开,使住宅与商业之间的窗槛墙高度不小于6m或在适当位置设置防火挑檐,要求屋顶平台能容纳足够的住宅单元内的所有人员,设置应急照明、疏散指示等措施,确保人员安全疏散,并且有足够的疏散能力使在此处缓冲地带的人员尽快安全转移到室外安全区域。鹤岗市时代广场工程针对以上问题,采取了以下措施:一是高层主体住宅疏散核心筒在一层、二层部分采用防火墙与其他部分完全分隔开,互不相通,形成独立的疏散系统;二是该工程一层、二层商业营业厅部分高度限制其不超过24m;三是提高裙房部分建筑构件的耐火极限,使其完全达到高层主体部分耐火极限的要求。采取以上措施后,该工程一层、二层部分的疏散与单独建造的建筑高度不超过24m的,两层商场的疏散其实质是一样的,且从实际角度将,其措施是可行的。因此,笔者认为,对于底部商业营业厅建筑高度小于等于24m的商住楼,只要采取了必要的安全措施,其安全疏散宽度指标按“建规”要求设计是可行的。
4.3 每层营业厅建筑面积应按照《建筑工程建筑面积计算规范》(GB/T 50353—2005)计算确定的实际建筑面积
《建规》计算中采用“面积折算值”修正,已经折算了楼梯、货梯、自动扶梯、办公、卫生间、设备间、管井等辅助用房占营业厅建筑面积的比例。营业厅的建筑面积在《建规》条文说明中解释为:“营业厅的建筑面积包括营业厅内展示货架、柜台、走道等顾客参与购物的场所,以及营业厅内的卫生间、楼梯间、自动扶梯等的建筑面积。对于采用防火分隔措施分隔且疏散时无需进入营业厅内的仓储、设备房、工具间、办公室等可不计入该建筑面积内”。除了采取防火分隔措施隔开且疏散时无需进入营业厅内的上述辅助用房,其他区域都应计算在每层营业厅建筑面积内。因此对于一些未采取防火分隔设施,没有单独疏散出口的仓储、办公等辅助用房的面积应计算在每层营业厅建筑面积之内。不能为了减少疏散楼梯宽度,在每层营业厅建筑面积上做文章,而随意增加并无实际用处的库房、办公等。
根据商业建筑规模,《建规》给出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%。规范制定的本意是应根据商店形式的不同,选取不同的数值。商店建筑内经营的商品类别差异较大,且不同地区或同一地区的不同地段,地上与地下商店,商业建筑规模的大小等在实际使用过程中的辅助用房面积所占比例亦不相同、人流和人员密度相差较大,因此,执行过程中应根据商业建筑规模不同、商业建筑业态的不同及工程所处位置的情况作充分综合分析,选取合理的数值进行设计。
4.4 因地制宜、科学合理,正确选择疏散楼梯间形式
应根据建筑的不同类别或不同高度,正确选择不同的疏散楼梯间形式。对于底部商业部分建筑高度超过24m的商住楼,其疏散楼梯间按《高规》要求应为防烟楼梯间。对于底部商业部分建筑高度不超过24m的商住楼,若商住楼高层住宅部分均由上下贯穿的核心筒疏散至地面,且与底部商业部分完全防火分隔,则可把商住楼底部商业部分整体看作裙房。因此笔者认为,仅供不超过24m的建筑空间内独立使用的楼梯间,因垂直疏散距离较短,可以采用封闭楼梯间;但若封闭楼梯间无可开启外窗,不能做到自然排烟和通风,则应按防烟楼梯间设计。
5 结论
商住楼是由公共建筑和住宅两部分构成的特殊类型的建筑,仅在《高规》中有定义,且其在分类、安全疏散方面的规定和要求不十分详尽,对于底部商业部分建筑高度不超过24m的商住楼,如果完全套用《高规》规定和要求,的确存在标准过高,投资不够经济等问题。若商住楼高层住宅部分均由上下贯穿的核心筒内疏散至地面,且与商业部分做好完全防火分隔,则可把商业部分整体看作裙房,其裙房的防火分区面积、百人疏散宽度指标按《建规》的相关规定执行与实际情况更贴近。裙房的楼梯间可设计为封闭楼梯间。
参考文献
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