深圳市同济人建筑设计有限公司广东.深圳518000
摘要：随着我国经济社会和城市建设的快速发展，商业综合体的结构、功能越来越复杂，影响火灾危险性的因素越来越多元化，在建筑设计中如何保证消防安全，是我们当下思考的问题。设计者在实际工程中应不断学习，开拓新思维，大胆运用新技术，实践新方法，以保证设计安全，合理，这样才能更好的保障用户的生命财产安全。本文通过对深圳市龙岗区布吉街道德兴社区棕科云端大厦的设计过程，对商业综合体消防设计进行了分析探讨。
关键词：商业综合体；消防设计；总平面；防火间距
一、项目概况
本项目地块位于深圳市龙岗区布吉街道德兴社区，用地东侧为德兴花园，南侧及西侧为西环路，北侧为环德路（规划路）及雨水处理厂。项目总建筑面积约为181430.14平方米，属于大中型商住综合体，地上最大建筑高度100.0米，地上共有三栋建筑，东南角为1号楼，商业裙房2层，塔楼2座，A座为26层公寓，B座为21层办公楼；西北角为2号楼，商业裙房2层，塔楼2座，A座为21层办公楼，B座为32层住宅；东北角为3号楼，商业裙房2层，住宅塔楼32层；地下空间编作单独子项，共4层，小汽车停车位1180个。除地下一层东南角用做计容商业外，其他空间用做不计容的公交场站、小汽车停车库及设备用房。
本项目建筑抗震设防烈度6度，人防工程抗力等级甲类核五、甲类核六，防化等级丙类，所有建筑的耐火等级一级。
二、商业综合体主要的建筑特征及体消防设计难点
笔者经过调研发现，大型商业综合体主要存在以下消防设计问题。
（1）由于体量大和使用功能的要求，不能设置穿过建筑物的消防车道。
（2）由于地下车库出入口或者相关附属用房的设置，不能按照要求设置环
形消防车道。
（3）由于造型需求，设置玻璃幕墙或者大量广告橱窗，不能设置救援窗口。
（4）由于空间相互贯通，防火分区面积超过规定，无法对建筑物进行防火和防烟分区的划分。
（5）由于体量大和防火分区超面积，导致安全疏散距离大于规范规定值，以及楼梯间在首层无法设置直通室外的安全出口等问题。
（6）大中型商业综合体建筑空间形态的不确定性。大中型商业综合体建筑具有大小不同规模的空间形态，空间类别呈现多元组合的特点；既有闭合的商业主体，也有全开放或半开放的交往空间。各个营业区域层层相通，燃烧产生的高温通过热辐射、热对流传递，使室内温度迅速升高，引起室内可燃物热分解，产生大量可燃气体，顷刻间容易形成多层立体燃烧。
（7）大中型商业综合体建筑在防火设计方面存在的矛盾性。大中型商业综合体建筑作为一种非受限空间，在普通空间基础上确立的防火设计要求运用到该类大中型商业建筑中，会与建筑本身的使用功能产生矛盾。人们进入大中型商业综合体建筑这类大空间的复杂环境中，一般很难对室内环境做到一览无余，复杂大空间的建筑特征可识别性不高。在商业运营过程中，不同使用功能的场所要求具有不同规模的营业面积，这往往与规范规定的防火分区面积不相符。特别是无法进行自然排烟的大空间商业建筑，在通风条件差，空气供应量不足的条件下，产生大量的不完全燃烧产物而形成浓烟和含CO、H2S、CO2等有毒或窒息性气体，对人体构成致命性危害。火灾产生的高温烟气很容易向四周扩散。由于新风系统不断补入空气，高温烟气上升后其温度和浓度都下降较快，大空间顶棚以下如果存有热气层更会阻止烟气上浮拔烟，而使烟气在水平方向弥漫，这就造成如果大空间发生火灾，高温烟气温度或浓度达到探测器启动阀值时，火灾已扩散至一定规模。因此，大空间内如何控制烟气蔓延至关重要。
三、总平面消防设计
本项目容积率较高，用地较小，为了满足高层建筑之间消防、日照、视距等要求，实现庭院空间的最大化，高层塔楼沿南非两条市政道路的最外围布置，底层设置2层的沿商业裙房。裙房南、北的主、次出入口处断开仅连廊相通，从而地面以上形成3栋独立的建筑。
1号楼，1S裙房2层，主要功能为商业；A座塔楼为26层的公寓，建筑高度99.93米；B座为21层办公楼，建筑高度99.94米。一类高层公共建筑，耐火等级为一级。本栋建筑一、二层裙房商业按高层商业营业厅防火分区按4000平方米控制，一层、二层防火面积分别为3004.22平方米、3072.08平方米，裙房与地下室东南角商业通过自动抉梯上下楼层连通，在楼层开口部位采用防火卷帘分隔，其耐火极限不低于3.00h，防火分区不上下楼层叠加。每层一个防火分区。
1A公寓三层为顶花园架空屋，四至二十六层为公寓，每层22个住户单元，标准层面积764平方米，总户数506户。公寓平面采用内天井加外廊布局，天井尺寸7.6x13.0米，截面积98.8平方米，天井自架空层至塔楼屋面上下贯通，高度85米，此类天井相当于室外空间，外廊或与天井之间未设防火分隔，每层一个防火分区。1A公寓塔楼核心简楼不与裙房商业互通，采用无门、窗、洞口的防火墙分隔和耐火极限不低于2.00h的不燃性楼板完全分隔。1B办公塔楼裙房屋顶不设架空层，三至二十层为小间办公，每层16户，二十一层为大间办公，每层5户，办公塔楼标准层面积约900平方米，每层一个防火分区。
2号楼，2S裙房2层，主要功能为商业；塔楼A座为21层办公楼，建筑高度96.00米；B座为32层住宅，建筑高度99.5。米。一类高层公共建筑，耐火等级为一级。本栋建筑一、二层裙房商业按高层营业厅防火分区按400。平方米控制，一层、二层防火面积分别为2382.36平方米、2014.86平方米，每层一个防火分区。一层沿街商铺设3米宽骑楼，商铺最大进深17.7米，二层商铺退合，设5.0米宽露天外廊，商铺最大进深15.6米；由于商铺沿街的市政道路高差较大，商铺一、二层由两组1.0米高差台阶划分为三个标高，但所有商铺层高均保持5.0米不变（2B塔楼投影范围的二层商铺层高为4.0米），商铺屋顶设屋顶花园。
3号楼，3S裙房2层，主要功能为商业；塔楼为32层住宅，建筑高度99.05米。一类高层公共建筑，耐火等级为一级。本栋建筑一，二层裙房商业按高层营业厅防火分区按4000平方米控制，一层，二层防火面积分别为848.33平方米、851.33平方米，每层一个防火分区。一层沿街商铺设3米宽骑楼，商铺最大进深12.3米，二层商铺退台，设5.0米宽露天外廊，商铺最大进深10.3米，商铺屋顶设屋顶花园。
本项目用地呈西高东低之势，地下一层在东侧完全位现面以上，属于半地下室。东北角利用部门区域假公交场站场地总使用面积4200.96平方米；为方便公交车在场地内不受柱子影响自由环行进出，行车区域上方不设顶盖，直接露天场站停辛区及站务用房区域正常遮蔽，建筑面积2008.8平方米，公交场站与地下室一层完采用防火墙隔开。东南角利用地下一层半地下室向西环路敞开的特点，布置沿街商业，计容面积4090.55平方米。
小区主入口设在南侧西环路上，因西环路为主干道不允许开设机动车口，因此平时只人行出入，仅在紧急情况下供消防车通行。次入口设在北侧规划道路上，平时亦仅供行人出入，但在紧急情况下可供消防车通行。地下车库三个机动车出入口和公交场站出入口直接通向北侧规划道路，交通组织已获得交通主管部门的审批（如图1）。
图1总平面消防示意图
四、消防疏散设计
本工程主要使用功能为商业，商业建筑为人员密集场，如何满足商业建筑的疏散宽度要求则成为了设计中的重点。
本工程地下四层商业区面积约82811万m2，地下商业区的疏散设计更是整个项目的难点。根据疏散宽度计算公式，若一个防火分区面积为2000m2，地下商店的面积折算值应不小于70%，需要的疏散宽度为2000×0.7×0.75×0.85/100=8.9m。若按常规设计，8.9m的宽度则完全需要通过设置楼梯解决疏散宽度的要求，一部楼梯疏散宽度按照2.2m计，一个防火分区则需要4部楼梯；地下室约30个防火分区，即使考虑到相邻防火分区之间的借用疏散，也大约需要设置100部楼梯。这样设计显然是不合理的，即使能设计如此数量的疏散楼梯，也无法保证所有的楼梯上至首层后均能直通室外。由此可见，按照常规的设计手法无法满足实际疏散的要求。
根据《建筑设计防火规范》5.1.13.5条要求：当地下商店总建筑面积大于20000m2时，应采用不开设门窗洞口的防火墙分隔。相邻区域确需局部连通时，应选择采取下列措施进行防火分隔：①下沉式广场等室外开敞空间。②防火隔间。③避难走道。④防烟楼梯间。
依照规范要求，本工程的地下四层商业区显然需要通过上述方法进行防火分隔设计。地下4层，总建筑面积82811.09平方米，建筑高度一19.40m，主要功能为车库、设备用房，属多层民用建筑，车库部分属于特大型地下停车库。耐火等级为一级。小汽车停车库（含人防区）按不大于4000平方米划分防火分区，设备用房按不大于1000平方米划分防火分区，商业（商店均设置自动灭火系统和火灾自动报警系统并采用不燃或难燃装修材料）根据敞开和非敞开两种情况划分为两个独立的防火分区，敞开部分的商业相当于地面一层，因此按高层商店每个防火分区不大于4000平方米，非敞开部分的商业按地下一层，每个防火分区按不大于2000平方米，公交场站独自一个防火分区（图2）。
图2地下负四层防火分区示意图
地下室汽车库及设备房共设16部防烟楼梯间，部分楼梯通过甲级防火门和前室被两个防火分区共用，停车库针防火分区至少有两个独立的可直通至室外的安全疏散出口，疏散距离满足“最远一点至疏散楼梯出口的距离均小于60米”。设备用房（风机房除外）相对集中布置形成独立的防火分区，每个设备防火分区的面积均不大于1000平方米，至少设有一个可直通室外的安全疏散出口，不足两个直通室外安全出口的防火分区通过防火墙上的甲级防火门作为该分区的第二安全出口通向相邻防火分区。设备用房直通疏散走道的房间疏散门至直通室外的安全出口的疏散距离满足不大于20米”。
地下室停车库共停小汽车1180辆，负四、负三、负二层停车数分别为314辆、317辆、346辆，各层均设3个宽度为7.00米的直线型双车道汽车坡道作为汽车疏散出口。负一层停车位203辆，设有1个宽度为7.00米的直线型双车道和2个宽度5.00米的直线型单向汽车坡道作为汽车疏散出口通向室外，3个汽车坡道安全出口之间的距离均大于15.0米，满足机动车疏散要求。
另外，地下室东南角商业与1S商业通过自动扶梯上下楼层连通，在楼层开口部位采用防火卷帘分隔，防火分区不上下楼层叠加，其耐火极限不低于3.00h，并符合《建规》6.5.3条的规定。
地下室上下层相连通的坡道等开口部位，除负一层出地面的坡道外，其他坡道均在坡道顶部或底部设耐火极限不低于3小时的防火卷帘将上下楼层分隔，防火分区不上下楼层叠加。
地下室商业防火分区一的房间布局由商铺、走道及大空间营业厅混合构成，疏散距离从严统一按商店营业厅大空间控制，即每个房间内或空间内任一点至最近安全出口的距离不大于37.5米。防火分区二的房间由单个商铺和疏散走道构成，疏散距离满足商铺内最远点至商铺疏散门的直线距离小于15m，疏散门至直通室外安全出口的距离小于50米，所有商铺均位于两个安全出口之间。根据《建规》商店疏散宽度的计算方法，商店营业厅疏散宽度=营业厅建筑面积x每100人需要的疏散宽度x人员密度。1“每层的房间门、安全出口、疏散走道和疏散楼梯的每100人最小疏散宽度”取值（从严）按1.00米/百人；“商店营业厅内的人员密度”对应的楼层位置地上一层、二层按0.43人/平方米取值，地下一层按0.6人/平方米取值。
根据上述公式和参数计算出防火分区一需要的疏散宽度为：3260.53x0.43（此防火分区因敞开按地上一层取值）x1.00/100=14.0米；而此区域7处直通室外安全出口实际总宽度为（从左至右）：2.5+（2.1-0.15）+（3.0-0.3）+（3.6-0.3）x2+（1.6-0.15）+（1.8-0.15）（通过1S一LT01疏散上至庭院）=16.85米，即使不考虑沿街商铺直接对外疏散都可满足疏散要求。直接对外的单个商铺各自的一个疏散门净宽均不小于1.35米，满足疏散宽度要求。
根据上述公式和参数计算出商业防火分区二需要的疏散宽度为：1003.00x0.6x1.00/100=6.0米；而此区域直通室外安全出口实际总宽度为（从左至右）：（1.80一0.15）+（2.1-0.15）+（1.5-0.15）+3.0=7.95米，满足疏散宽度要求。单个商铺各自的疏散门净宽均满足按商铺面积折算出的疏散宽度要求。
五、结束语
消防设计是商业综合体的技术设计重点，笔者在从事建筑设计的过程中，接触了一系列大型商业购物中心项目，通过本项目的实际案例分析，对商业综合体的建筑消防设计进行一定的论述。商业综合体规模大、功能复杂、人员集中、火灾危险性大、救援困难，在进行此类建筑的防火设计时，应遵照国家的有关法律法规和“预防为主，防消结合”的消防工作方针，从全局出发，统筹兼顾，结合各地标准要求，针对大型商业综合体的特点进行设计，做到安全适用、技术先进、经济合理，防止和减少建筑火灾危害，保护人身和财产安全，为广大群众营造更好的生活购物空间。
参考文献
[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）.
[2]《建筑设计防火规范》GB50016-2006.
[3]《建筑设计防火规范》（合并规范报批稿）.
[4]《商业建筑设计防火规范》DGJ32/J67-2008.