大型商业综合体消防性能化设计评估案例分析：消防安全案例分析

范例情景描述

某商业综合体地上26层、地下3层，建设用地面积8.95万m²，总建筑面积37.73万m²，其中地上建筑面积27.08万m²、地下建筑面积10.65万m²。该建筑地上一～三层设计为室内步行街，通过若干中庭互相连通。步行街建筑面积43411m²，其中首层建筑面积15922m²，步行街净宽为11～15m。

图3.1-1 首层建筑平面图

该建筑地下室主要使用性质为汽车库、机电设备用房、物业服务用房。首层建筑平面图如图3.1-1所示，主要使用性质为百货、主力店、室内步行街和临街商铺。二、三层主要使用性质为室内步行街、百货、电玩、酒楼、歌舞厅。四～六层主要使用性质为百货、酒楼、电影院。七～二十六层主要使用性质为五星级酒店。该建筑除室内步行街的防火分区划分、安全疏散，以及部分疏散楼梯间在首层需借助室内步行街进行疏散等问题以外，其他消防设计均满足现行有关国家工程消防技术标准的规定。

在消防性能化设计评估中，通过隔离室内步行街中的商业火灾荷载，限制室内步行街内部的火灾荷载，设置有效的火灾探测、自动灭火、防排烟等消防措施，将步行街设置为“临时安全区”（也称为“准安全区”），以解决步行街防火分区面积超大、借用步行街疏散等问题。

内容归纳解剖

1.1 范例问题解析

依据情景描述，回答以下问题：

问题1：简述针对本项目室内步行街防火分区面积过大，应当采取何种消防措施解决存在的消防问题？

分析：（1）剥离危险源，将步行街室两侧商铺分隔为面积不超过300m²的精品店，面向步行街一侧采用耐火极限不应低于1.00h维护结构分隔。

（2）室内步行街不应布置可燃物，采用不燃或难燃材料。

（3）室内步行街设置有效的排烟措施、自动灭火措施。

问题2：简述针对本项目借用室内步行街进行疏散的消防问题，应当采取何种消防措施解决存在的消防问题？

分析：（1）室内步行街应采取有效的排烟措施，如采用自然排烟，则自然排烟口的有效面积不应小于其地面面积的20%，如采用机械排烟，则排烟量应当经过数值模拟分析。

（2）通过步行街到达最近室外安全地点的步行距离不应大于60m。

（3）通过数值模拟确定人员疏散所需时间小于危险来临时间。

问题3：对于此类商业综合体建筑，在进行消防性能化设计和火灾危险性评估时火灾场景的设定应考虑哪些内容？

分析：1）火源位置。

2）火灾的增长模型。

3）自动喷水灭火系统是否有效。

4）防排烟系统是否有效。

5）步行街的异形采光顶棚。

问题4：结合本案例，简述性能化设计评估的适用的范围。

分析：（1）可采用性能化设计评估方法。

1）超出现行国家消防技术标准适用范围的。

2）按照现行国家消防技术标准进行防火分隔、防烟排烟、安全疏散、建筑构件耐火等设计时，难以满足工程项目特殊使用功能的。

（2）不应采用性能化设计评估方法：

1）国家法律法规和现行国家消防技术标准有严禁规定的。

2）现行国家消防技术标准已有明确规定，且工程项目无特殊使用功能的。

问题5：简述从事性能化设计评估工作的单位应具备的条件。

分析：（1）具有独立法人资格，有固定的办公地点，注册资金不少于100万。

（2）法定代表人具有大学本科以上学历、高级技术职称。

（3）具有高级技术职称的专业人员不少于8人，其中性能化设计评估专业技术人员不少于4人，建筑防火、消防给水、防烟排烟、消防电气专业技术人员各不少于1人。

（4）专业技术人员具有大学本科及以上学历，且从事本专业工作经历不少于5年。

（5）专业技术人员不同时在两家及以上从事性能化设计评估的单位聘用。

（6）具有满足性能化设计评估需要的计算软件及计算设备。

（7）不从事影响性能化设计评估工作公正性的业务。(www.xing528.com)

问题6：简述建筑物性能化消防设计的基本程序。

分析：（1）确定建筑物的使用功能和用途、建筑设计的适用标准。

（2）确定需要采用性能化设计方法进行设计的问题。

（3）确定建筑物的消防安全总体目标。

（4）进行性能化消防试设计和评估验证。

（5）修改、完善设计并进一步评估验证确定是否满足所确定的消防安全目标。

（6）编制设计说明与分析报告，提交审查与批准。

问题7：简述火灾场景设计应当考虑的内容。

分析：（1）火灾场景的确定应根据最不利的原则确定，选择火灾风险较大的火灾场景作为设定火灾场景。

（2）火灾场景必须能描述火灾引燃、增长和受控的特征以及烟气和火势蔓延的可能途径、设置在建筑室内外的所有灭火设施的作用、每一个火灾场景的可能后果。

（3）在设计火灾场景时，应指定设定火源在建筑物内的位置及着火房间的空间几何特征。

（4）疏散场景的选择应考虑建筑的功能及其内部的设备情况、人员类型等因素，反映可能的火灾场景和对影响人员疏散过程的人员条件及环境条件。

（5）确定可能火灾场景。

问题8：简述建筑物内的初期火灾增长的确定方法。

分析：对于建筑物内的初期火灾增长，可根据建筑物内的空间特征和可燃物特性采用下述方法之一确定：①实验火灾模型；②t²火灾模型；③MRFC火灾模型；④按叠加原理确定火灾增长的模型。

1.2 规范考点延伸

《建规》第5.3.6条：餐饮、商店等商业设施通过有顶棚的步行街连接，且步行街两侧的建筑需利用步行街进行安全疏散时，应符合下列规定：

1）步行街两侧建筑的耐火等级不应低于二级。

2）步行街两侧建筑相对面的最近距离均不应小于本规范对相应高度建筑的防火间距要求且不应小于9m。步行街的端部在各层均不宜封闭，确需封闭时，应在外墙上设置可开启的门窗，且可开启门窗的面积不应小于该部位外墙面积的一半。步行街的长度不宜大于300m。

3）步行街两侧建筑的商铺之间应设置耐火极限不低于2.00h的防火隔墙，每间商铺的建筑面积不宜大于300m²。

4）步行街两侧建筑的商铺，其面向步行街一侧的围护构件的耐火极限不应低于1.00h，并宜采用实体墙，其门、窗应采用乙级防火门、窗；当采用防火玻璃墙（包括门、窗）时，其耐火隔热性和耐火完整性不应低于1.00h；采用耐火完整性不低于1.00h的非隔热性防火玻璃墙（包括门、窗）时，应设置闭式自动喷水灭火系统进行保护。相邻商铺之间面向步行街一侧应设置宽度不小于1.0m、耐火极限不低于1.00h的实体墙。

当步行街两侧的建筑为多层时，每层面向步行街一侧的商铺均应设置防止火灾竖向蔓延的措施，并应符合本规范第6.2.5条的规定；设置回廊或挑檐时，其出挑宽度不应小于1.2m；步行街两侧的商铺在上部各层需设置回廊和连接天桥时，应保证步行街上部各层楼板的开口面积不应小于步行街地面面积的37%，且开口宜均匀布置。

5）步行街两侧建筑内的疏散楼梯应靠外墙设置并宜直通室外，确有困难时，可在首层直接通至步行街；首层商铺的疏散门可直接通至步行街，步行街内任一点到达最近室外安全地点的步行距离不应大于60m。步行街两侧建筑二层及以上各层商铺的疏散门至该层最近疏散楼梯口或其他安全出口的直线距离不应大于37.5m。

6）步行街的顶棚材料应采用不燃或难燃材料，其承重结构的耐火极限不应低于1.00h。步行街内不应布置可燃物。

7）步行街的顶棚下檐距地面的高度不应小于6.0m，顶棚应设置自然排烟设施并宜采用常开式的排烟口，且自然排烟口的有效面积不应小于步行街地面面积的25%。常闭式自然排烟设施应能在火灾时手动和自动开启。

8）步行街两侧建筑的商铺外应每隔30m设置DN65的消火栓，并应配备消防软管卷盘或消防水龙，商铺内应设置自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统；每层回廊均应设置自动喷水灭火系统。步行街内宜设置自动跟踪定位射流灭火系统。

9）步行街两侧建筑的商铺内外均应设置疏散照明、灯光疏散指示标志和消防应急广播系统。

案例每日一练

简述t²火灾增长模型内容。

答：t²火灾模型是性能化设计评估中最常采用的描述火灾增长的方法。t²模型描述火灾过程中火源热释放速率随时间的变化过程，当不考虑火灾的初期点燃过程时，可用下式表示：

Q=αt²

式中 Q——火源热释放速率；

α——火灾发展系数；

t——火灾发展时间。

根据火灾发展系数α，火灾发展阶段可分为极快、快速、中速和慢速四种类型，火焰水平蔓延速度见表3.1-1。

表3.1-1 火焰水平蔓延速度参数值