地下商业建筑防火设计的关键点

孙野

（重庆市设计院，重庆 400000）

0 引言

随着城市人口的不断增长，城市地面空间资源的消耗也在不断增加，越来越多的项目开始关注地下空间的使用，其中大多数是地下商城，可以说，这是节省城市地上空间和减轻土地压力的最佳方法。地下商业建筑的建造通常由于其规模大、客流量大和功能复杂而给建筑物的防火设计带来一些挑战。地下商业建筑在空间上通常比较拥挤，如果发生火灾，与地面建筑物相比烟雾会更大，能见度也会下降。因因此，对地下商业建筑的防火设计进行研究非常重要[1]。

1 地下商业建筑火灾特点

1.1 发生火灾后烟气较大

地下商业建筑中的火灾与地上建筑中的火灾完全不同，发生火灾时，地面上建筑物的大约70%的烟雾和热量会通过门窗排出。通风不如地面上的建筑物，因为仅有内部空间，没有外部空间，没有与外界空气连通的门窗，并且烟雾仅通过与地面相连的入口和采光天窗排放出去。

1.2 火势迅速蔓延

在地下建筑物着火的初期，通道中的气流和烟雾沿其原始扩散方向传播，额外的火气压力会改变原始风向，在原始的风压下，空间外部有大量新鲜空气，到达出口的一些烟雾沿相反的方向扩散到空间中，甚至出现“跳跃型”火点，导致火势蔓延的情况。

1.3 灭火困难

在相当特殊和复杂的条件下扑灭地下商业建筑中的火灾，即使目前正在使用相对先进的消防设备和技术的消防站，也是非常困难的。当地下的商业建筑发生火灾时，到达火灾现场的消防员无法直接检查地下建筑物的燃烧状态，这给现场消防控制带来了很大困难[2]。

1.4 人群疏散困难

地下商业建筑的入口较少，在发生火灾的情况下，必须经过紧急出口才能到达安全环境。发生火灾时，疏散距离过长会导致人流拥堵，当发生火灾时，烟雾无法有效清除，疏散方向难以识别，疏散变得更加困难，地下商业建筑的布局变得更加复杂，并且在恐慌中无法识别方向，地下商业建筑的疏散和火势蔓延都使逃生和疏散变得更加困难。

2 地下商业建筑的防火设计现状

随着城市建设的发展，土地利用变得越来越紧张，我国许多城市都结合实际，在工程建设过程中充分开发和利用地下空间，使得地下建筑呈现出功能复杂化和空间形状立体化的特征。地下商场是一个综合性建筑项目，集地铁、地下车库和地下商场等多种功能于一体。该类项目的建设通常分三个阶段进行，第一阶段是地下储藏区和卸货区以及超级市场，第二和第三阶段是车库、电影院、餐饮和其他功能室。关于地下建筑物中商业设施的位置、消防车与地下消防设备的连接、疏散口的位置、消防区间的划分以及防火通道的设置的合理决策必须与其他施工计划结合起来。此外，地下商业建筑的图形设计存在差异，并且内部空间缺乏方向性和感知性，万一发生火灾，疏散人员很可能会迷路，这不利于火灾疏散和救援行动的进行。

3 地下商业建筑防火设计的要点

考虑到地下建筑物存在火灾隐患，为了确保其消防安全，建筑物的防火设计应从以下几个方面进行[3]：

3.1 总体布置图

（1）合理的总体布局有助于防火：地下建筑的规划应与城市建设设施结合起来，而且应适当考虑到诸如出入口、防火距离、防火通道和消防水源等问题需要确定。

（2）地下商业建筑应限制使用范围：为了安全起见，避免在地下仓库中安装甲类或乙类火灾隐患车库，避免在地下空间使用或存放甲类和乙类火灾危险产品。

（3）变压器和锅炉房：油浸式电力变压器和油气锅炉房应位于一楼，靠近外墙，而不应位于人口稠密地区。

（4）确定适当的防火距离：照明窗井、排烟井和相邻的地面建筑物着火时，防止其蔓延到周围的建筑物。

3.2 安全疏散

地下商业区通常人口稠密，一旦发生火灾，很难撤离或造成不必要的人员伤亡。生命安全是防火设计工作中最重要的问题，防火设计的重点是首先确保设计与疏散路线之间的联系，规范地下建筑物的入口和出口设计，还应配备应急照明系统和通道指示器，疏散指示器的高度必须在建筑物地板上方不到1m的位置，使用烟雾穿透性高的光源。

3.3 通风、排烟系统

地下建筑通风不良，发生火灾时，烟雾迅速扩散，难以消散，并形成循环的烟路，产生大量有害气体，不仅危害人类生命，而且在疏散救援中造成障碍，并大大减小了地下空间的可视范围。就日常空气循环需求而言，应考虑采用通风系统来增加地下空间中气流的速度，预留通风口为的就是解决地下空间的空气流通的问题。排烟系统是一种在火灾期间烟雾浓度升高时自动启动排烟和再循环的系统，可提高地下空间的排烟能力。

3.4 防火等级

根据《建筑设计防火规范》的要求，地下（或半地下）建筑物（房间）和高层高层建筑的耐火性不得低于一级，这实际上限制了建筑部件的燃烧性能，特别是在商业应用中，需要仔细考虑玻璃、门、轻质墙壁等，必须满足组件燃烧性能的要求。

3.5 防火分区

对于商业项目，通常会有商业区域、仓库、辅助办公室和机房等，它们具有不同的防火区域和隔离要求。根据《建筑设计消防规范》的要求，具有I级和II级耐火性能的建筑物的营业厅和展厅配备有灭火系统和火灾报警系统，并且设计使用不燃或难燃的装修材料，则每个防火分区的最大允许建筑物面积设置为地下或半地下时，其面积必须小于2000m2，仓库通常为600m2（考虑C项目的仓库），辅助办公室为1000m2，机房为2000m2[4]。国家对建筑防火分区的规定如表1所示。

此要求是地下商业消防设计的核心，其规定直接影响地下商业的布局模式，例如货架布局、过道设置、购物流水线处理，甚至疏散楼梯宽度。

4 地下商业建筑的防火设计难点

4.1 地下商业建筑的商业效果与防火设计之间的矛盾

在地下商业建筑的设计中，建筑部门关注商业用途的影响，但值得注意的是如何处理商业与消防安全之间的冲突。最常见的设计问题是下沉广场中消防部门的面积、形状和位置，疏散楼梯的位置，下沉广场中雨棚的放置以及消防分区的正压供气系统的设定方法。

表1 国家对建筑防火分区的规定

4.2 地铁与地下商业开发区的防火隔离

在地铁大厅使用开放式楼梯或自动扶梯的情况下的开口位置，以及如何做好业务区域和中庭共享空间之间的防火分区至关重要，图1为某地下商场防火分区划分示意图。

图1 防火分区划分

4.3 地下商业服务功能正在向综合服务发展

综合商业服务的发展方向，包括美容、餐饮、停车场、西餐厅、健身设施、大剧院和ATM自助银行等。地下商业建筑的规模和综合特征已逐步形成，餐饮和健身俱乐部等越来越多的功能提出了在地下商业区防火分区的不同要求[5]。

4.4 网格式地下购物街

通过开发和利用诸如地铁和城市地下通道之类的地下交通功能，已经建立了具有多种商业服务特征的地下商场。从商店疏散门到与地下商业人行道相关的安全出口，许多撤离距离超过了最大允许防火分区范围，最小人行横道通行宽度以及如何计算防火分区面积没有严格的强制性规定。

4.5 地下商业建筑疏散通道设计

在结构复杂的地下商业建筑中，娱乐和购物人员可能会出现迷路的情况，如果地下购物区域是圆形的，则方向模糊会更加严重。针对这种情况，一种解决方案是本地商业建筑物的出口位于地面建筑物内，而疏散楼梯直接连接室外出口。对于地下商业建筑来说，通常是采用单向型消防通道和安全出口，增加架子和柜台以进行临时销售，会挤压出口和过道，威胁到安全疏散的效率，需要采取有效措施解决此类问题。

5 结束语

城市建设的发展以及地下商业空间的发展和利用，引起了人们越来越高的关注度，随着建筑规模的扩大，购物区的功能得到了丰富，提高了其多样的体验性，但这也使得疏散人员和建筑防火变得更加困难。因此，有必要对商业建筑进行合理的布局和有效的防火设计，切实保障地下商业建筑的安全性。