地下商业建筑火灾排烟隐患

1.1空间封闭，火灾发生后火灾排烟量大温度高，难以避难

地下商业建筑出入口少，密闭性高，通风条件差，火灾可燃物产生大量烟雾，从起火部位以较快的速度向四处扩散，呈集聚不散的状态，距离一般在2~5米之间。正常条件下人的水平疏散速度为1.0~1.2m/s，烟水平流动速度为1.0~1.5m/s，人上楼梯速度最快为0.5~1.5m/s，人上楼梯速度最快为0.6m/s，而烟水平流动速度为水平速度的3~5倍。烟气的迅速扩散和高温直接威胁人身安全。

1.2建筑相邻，上下贯通，空间超大

为了吸引客流的便利商品流通，不仅几个地下商业街相邻，还与地上商业建筑相连，形成广阔的空间现象，发生火灾，高温烟气在烟囱效应的作用下，迅速扩展到多个地下和地上，严重威胁地上建筑，容易引起群体死伤的恶性结果。

1.3客流物流大，火灾负荷密度高

各城市利用地下商业建筑兼职人员通过街道和假日购物高峰时人员密集，人员密度指标远远超过人民防空工程设计防火规范，地下层人员密度指标为0.85人/㎡

据调查，在哈尔滨市相互连通的几大贸易中心，双休日时日客流量可达20~25万人次。经对总面积为98412㎡的哈尔滨市南岗地下商贸城人员流动量的测算，在人员流量高峰时，同一时间约有4万余人滞留其中。同时，地下商场以经营服装、鞋帽、小石头商品为主，商品大部分为化纤、皮革、橡胶等可燃物、有毒物品、燃烧速度快、烟雾量大、燃烧烟雾温度高毒性大。

2.地下商业建筑一般防火设计要求

2.1总平面布局和平面布置

依据《人民防空工程设计防火规范》第3.1.4A地下商店应符合下列规定：

不应经营和储存火灾危险性为甲，乙类储存商品属性的商品：

营业厅不宜设置设置在地下三层及三层以下：

当总建筑面积大于20000㎡时，应采用防火分区的允许最大建筑面积不应大于500㎡，当设有自动灭火系统时，允许最大建筑面积可增加一倍。

2.2.2当地下商业建筑内设置火灾自动报警系统和自动喷淋灭火系统，且建筑内部装修符合GB50222的规定时，其营业厅每个防火分区的最大允许建筑面积可增加到2000㎡2.2.3需设置排烟设施的地下商场，应划分防烟分区，每个防烟分区的建筑面积不应大于500㎡，防烟分区不得跨越防火分区。

2.2.4防火防烟分区应根据火灾时限制火灾气体扩散，有利于防烟排烟，尽量减轻火灾烟气危害，为人员安全避难和消防危险创造有利条件原则，科学、经济、安全、实用设计。防火防烟区面积大小直接影响防烟、排烟效果，防火防烟区面积过大不利于防烟排烟，面积过小防烟效果好，不经济，浪费投资，有些地方难以实施。与规范规定的500㎡相比较，实验中经过观察，分析研究，防火防烟分区的面积在300㎡~400㎡之间较为适宜，挡烟垂壁的有效垂度以50㎝~80㎝较为适宜，且尽可能更大一些为好。

2.3安全疏散

2.3.1每个防火分区的安全出口数量不应小于两个，并应按不同的方向分散设置，当条件限制需要同一方向设置时，两个出口之间的距离不应小于5M.

2.3.2安全疏散距离应满足房间内最远点至该房间门的距离不应大于15M，房间门至最近安全出口或防火墙上的防火门最大距离不应小于40M，位于袋形走道或终端房间时应为20M.

地下商业建筑的防烟设计

地下商业建筑的防烟设计，特别是对于地下的建筑的防火系统进行排烟，因此对于地下的建筑的防火系统进行排烟系统进行了解决。

3.1整体要求

与普通大空间建筑一样，地下商业建筑综合采用防烟垂壁、淋浴、排烟、送风等各种方法合理引导烟流。其中送风系统主要用于疏散楼梯间和主要疏散通道。烟乞进入避难楼梯之间与人流一起上升，不利于避难，因此建议在一楼以上使用正送压送风的封闭楼梯之间，烟垂壁的设置与排烟系统密切相关，详细介绍防排烟系统的设计步骤。

3.2设计方案选择

排烟系统的设置可以有商店排烟和走道排烟两种：

a）商店排烟。在起火商店排烟，限制烟气层高度，使烟气不能越过门口的挡烟垂壁而进入走道，能保证疏散通道的空气清洁。

b)通道排烟。限制烟层厚度使人在烟层下安全通过。

无论采用哪种排烟方式，都可能因为建筑层高过低而不成功。楼高过低时，采用商店排烟方案可能导致排烟溢出，流入通道的通道排烟可能导致排烟层接口过低，威胁避难者的安全。这个问题有两种解决方法。一个是在商店和通道上设置排烟口，另一种是采用开放式天花板，利用天花板上的空间增加层高，但在设计中必须考虑天花板内设备管道的影响，还需要调整探测和淋浴系统。通常将探测器和淋浴头安装在天花板下会延迟这些设备的启动，延误控制火势的时机，防烟垂壁等分隔设备也会延续到天花板内，统一上下分区。

3.3设计计算程序

防排烟系统的计算有很多方法，表现形式不同，但需要计算的物理量和计算程序统一。这里主要以英国常用的实验公式为例进行说明，一部分也参考了美国的标准。

3.3.1确定火灾发展过程

确定火灾的规模和发展过程是所有系统参数的基础，通常将热释放率表现为时间的平方来说明火灾的发展，NFPA92B根据热释放率达到1000***u/s(105kw)所需的时间将火灾发展过程分为超速、快速、中等和慢速4个等级，从点燃到1000***u/s的时间分别为75S、150S、300S、600S.热释放率与时间的函数关系为

研究表明，淋浴系统对火灾发展的作用在设计上，淋浴启动后，火灾热释放率不再增加，因此可以根据室内物品的燃烧特性选择火灾发展速度，淋浴启动时达到的热释放率取决于设计值:根据场所的不同，典型的火灾发展过程也可以综合为3m×3m的火灾场，热释放率为5MW(Morgan，1990)美国提供单位面积火灾发展过程的密度，百货商店为44**u/ft2s(约500W/㎡)，住宅为222***u/ft23WAn)目前我国还没有这种场所典型火灾发展过程的公认数据，为了保险起见，可以选择快速火灾进行设计计算。

3.3.2根据安全要求确定设计空气层高度

烟气层与空气之间有烟气浓度逐渐减小的过渡区，欧洲认为清洁空气层高度超过2.5m~3m是安全的。根据我国人口的身高情况，垂帘可以离地面1.8m，店内空气层的高度可以维持在1.85m~1.9m，我国地下商业街的高度均为3m左右，通道排列维持2.5m的空气层的高度显然是不现实的，最好采用高店排烟方案，使烟进入通道

3.3进入烟层的质量流量

研究证明，进入烟层的气体大部分是烟柱上升过程中吸入的空气，其主要影响因素是火场规模和烟层高度。

4.机械防烟系统设置

4.1机械防烟系统设置部位

根据《人民防空工程设计防火规范》的规定，设置机械防烟设施的部位为

第一。防烟楼梯间及其前室或合用前室

第二。避难通道的前室。

4.2机械加压送风防烟及送风量。

4.2.1防烟楼梯间送风余压值不应小于50Pa，前室或合用前室送风余压值不应小于25Pa.防烟楼梯间的机械加压送风量不应小于25000m3/h.当防烟楼梯间与前室或合用前室分别送风时，防烟楼梯间的送风量不应小于16000m3/h，前室或合用前室的送风量不应小于12000m3/h.（注：楼梯间及其前室或合用前室的门按1.5m×2.1m计算，当采用其他尺寸的门时，送风量应根据门的面积按比例修正）。

4.2.2疏散通道前室送风馀压值应与防烟楼梯间前室要求相同，机械加压送风量应根据前室入口门窗孔的风速在1.2m/S以上计算确定。避难通道的前室送风口应对前室入口门，宽度应大于门洞宽度。

4.2.3机械加压鼓风机采用普通离心式、轴流式或斜流式鼓风机，机械加压鼓风系统的鼓风口的风速不得超过7m/s鼓风口和排烟口的。

5.地下商业建筑防排烟设施的选择

建筑物中的排烟系统往往担负一个或一个心上防烟分区的排烟任务，一个防烟分区中，可同时安装多个排烟口，但发生火灾总是从一个区域的一个局部开始，温度高的火灾烟气也总是在着火部位的附近进入排烟系统。

5.1排烟口

每个防烟分区必须设置排烟口，烟气由于受热膨胀，向上运动并贴附于顶棚下，再向水平方向流动，因此要求排烟口应设置在顶棚或墙面的上部；设置在侧墙上部也可以，但排烟效果不是很好，与设置在走道上方相比略差。防火分区内最远点据排烟口的距离不应大于30m；单独设置的排烟口，平时应处于关闭状态，可采用手动或自动开启方式。

5.2排烟风扇

排烟风扇采用记心风扇，烟气温度达到280℃时可连续工作30min，排烟风扇应与排烟口设有联动装置，该联动装置与火灾自动报警系统也应联动，风扇入口设有烟气温度超过280℃时可自动关闭的防火阀

6总结

综上所述，地下商业建筑防火安全设计中最重要的防排烟设计问题，在地下商业建筑防排烟系统设计中，首先要考虑的是系统设计方案的确定和火灾发展过程的确定，这些问题直接影响防火、防烟等重要问题

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