大型商业综合体安全疏散走道加压送风方式研究.docx

大型商业综合体安全疏散走道加压送风方式研究杨 淑 江，倪 天 晓，彭 锦 志，张新（长 沙 市 消 防 支 队 ，湖 南 长 沙 ；长 沙 科 锐 消 防 工 程 技 术 有 限 公 司 ，湖 南 长 沙 ）摘 要 ：针 对 大 型 商 业 综 合 体 安 全 疏 散 设 计 难 点 ，运 用 对比 分 析 和 数 值 模 拟 方 法 ，对 大 型 商 业 综 合 体 安 全 疏 散 走 道 的 加 压 送 风 方 式 、送 风 量 及 安 全 性 进 行 分 析 。 结 果 表 明 ，安 全 疏 散 走 道 可 参 考 防 烟 楼 梯 间 的 防 烟 方 式 ，采 用 对 安 全 疏 散 走 道 送 风 而 前 室 不 送 风 的 方 式 ；加 压 送 风 量 可 综 合 考 虑 压 差 法 、风 速 法 和 面 积 法 计 算 确 定 ；通 过 数 值 分 析 结 果 ，当 安 全 疏 散 走 道 内 加 压 送 风 量 为 时 ，能 够 有 效 阻 止 烟 气 进 入 ，可 满 足 人 员 安 全 疏 散 要 求 ；建 议 送 风 口 沿 疏 散 走 道 均 匀 布 置 。关 键 词 ：大 型 商 业 综 合 体 ；疏 散 走 道 ；加 压 送 风 方 式 ；安 全疏 散面 积 有 限 制 ，同时随着商业营业厅面 积 不 断 增 大 ，采 用 避难 走道进行疏散时 ，连通避难走道的 安 全 出 口 太 多 ，按 规 范 要 求 对 连通走道的每个前室进行加压 送 风 的 难 度 很 大 。 因 此 ，很 多 商 业综合体建筑设计中提出了设 置 能 达 到 避难走道安全性要求的 “安 全 疏 散 走 道 ”来 组 织 人 员 疏 散 。 笔 者 针 对 安 全疏散走道的加压送风方式进 行 研 究 ， 为大型商业综合体安全疏散设计提供参考 。大型商业综合体安全疏散设计问题 大 型 商 业 综 合体一般存在的安全疏散设计问题包 括 ：一 是 建 筑内部疏散距 离 过 长 ；二是安全疏散宽度不 足 ；三 是 楼 梯 间在首层出口无法直通室外 。 出 现 这 些 安 全疏散设计问题的原因正是由于大型商 业综合体各层建 筑 面 积 大 和 跨 度 大 ，单层建筑面积有的可以达到数万平 方 米 ，使建筑室内疏散距离难以满足 规 范 要 求 ，建 筑 内 部 防 火 分 区 的 疏 散 宽 度 不 足 ，若通过在每个防火分区均匀 地增加疏散楼梯来满足安全疏散距离和 疏散宽度的规范 要 求 ，对于在建筑内部的防火分区 ，增 加的楼梯会使楼梯 在首层出口不能直通室外的问题更为突出 。为 了 解 决 安 全疏散距离过长 ，或 直 通 室 外 出 口 设 置 难 的 问 题 ，现行规范推荐采用避难走 道 来 解 决 ，把 避 难 走 道 作为建筑室内的安全区域 ，为 确 保 避难走道的安全性 ， 参 考 了 有 关 “避 难 层 ”和 “防 烟 楼 梯 间 ”的 做 法 ，对 避 难 走道 提出许多设置要求 和 技 术 措 施 ，其 中 人民防空工程设计防火规范 要 求 对 每个进入避难走道 的 前 室 加 压 送 风 ，而由于商业综合体 的 特 点 ，若 按 照 规 范 要 求设置避难走道 ，连通避难走道的 安 全 出 口 众 多 ，需 要 设 置 的 前 室 也 众 多 ，且各层避难走道前室在竖向位置并 不 对 齐 ，按规范要求对每个前室进行 加压送风的难度大 ， 同时也降低了避难走道加压送风防烟的可靠性 。由于在商业综合体内完全采用避难 走道解决其疏散 问 题存在的难度较大 ，为解决商业综 合体内部疏散问题 ， 很多商业综合体建筑设计中提出了设置 安全疏散走道来 组 织 人 员 疏 散 ，安全疏散走道的设置条件与避难走道类 似 。 为确保其安全性 ，同样需要进行 加 压 送 风 ，防 止 火 灾 情 况 下 烟 气 的 进 入 ，达到避难走道或防烟楼梯间的安全 性 要 求 。 因 此 ，为 避免采用避难走道对前室进行 加 压 送 风 设 计 的 难 处 ，针对大型商业综合体的特点对安全疏散 走道的加压送风方式进行分析具有重要意义 。中 图 分 类 号 ：，文 献 标 志 码 ：文 章 编 号 ：（）大 型商业综合体具有较大的火 灾 危 险 性 。 国 内 对 大型 商 业 综 合 体 的消防设计规定尚为空白 ，相 关 研 究 也 刚 刚 起 步 ，很多商业综合体采用 “室 内 步 行 街 ”、避 难 走 道 等 形 式解决疏散问题 ，而 由 于 “室 内 步 行 街 ”对 沿 街 店 铺 的櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒 （ ，）： ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ； ； ：； 作 者 简 介 ：窦 丽 洁 （），女 ，天 津 静 海 人 ，天 津市 河 东 区 消 防 支 队 助 理 工 程 师 ，主要 从事消防监督管 理 工 作 ，天 津 市 河 东 区 六 经 路 号 ，。收 稿 日 期 ：安全疏散走道加压送风方式分析 按 照 第 条 的 条 文 说 明 ：避 难，走 道 和 防 烟 楼 梯间的作用是相同的 ，防 烟 楼 梯 间 是 竖 向布 置 的 ，而避难走道是水平布置的 ，人员疏散进入避难走 道就可视为进入安全区域 。 大 型 商业综合体内设置的安 全 疏 散 走 道应同样具备避难 走道和防烟楼梯间的安全 性 ，并 有 防 烟 功 能 ，以作为人员疏散至地面的安全通道 。 参 照 防 烟 楼 梯 间 的 加 压 送 风 防 烟 方 式 ，目 前 国 内 对不 具备自然排烟条件的防烟楼梯 间及其前室的加压送风 方式有以下几种 ：一是只对防烟 楼梯间进行加压送风 ，前 室 不 送 风 ；二 是 防烟楼梯间及其前室分别设置 两 个 对 立 的加压送风系统 ，进 行 加 压 送 风 ；三是对防烟楼梯间设置 一 套 加 压 送 风 系 统 的 同 时 ，从该加压系统伸出 一 支 管 分 别 对 各 层 前 室 加 压 送 风 。 而 对 于 避 难 走 道 ，现 行 规 范 只要 求 其 对 前 室进行加压送风防烟 。 参照避难走道的要 求 ，安 全 疏 散 走 道一般也在各防火分区至走道 入 口 处 设 置 前 室 。 由 于 大型商业综合体中与走道相连的前室众 多 ，对每个前室进行加压送风防 烟 的 难 度 很 大 ，且 可 靠 性 较 差 。 因 此 ，安 全 疏散走道的加压送 风方式可参考防烟 楼 梯 间 ，对安全疏散走道送风而前室不送风 。式 中 ： 为 保持开启门洞处一定的风速值所需的送风 量 ，； 为一樘门的开 启 面 积 ， ； 为开启门洞处的 平 均 风 速 ，； 为 背 压 系 数 ，根据加压部位的密封程 度 ，取 ； 为 漏 风 附 加 率 ，取 ； 为 同 时开 启 门 的 数 量 ； 为开启门的总面积 ， ，。由 式 （）可 知 ，要确定安全疏散走道内的加压送风 量 ，首先需确定开启门洞处的平均风速。 现 行 规 范 一 般 要求该风速不应小于 。面 积 法发 生 火 灾 时 ，为了阻止烟气 入 侵 ，现行规范要求封闭 式 的 避 难 层 应 设置机械加压送风设施 ，以 保 证 避 难 层 内一 定 的 正 压 值 ；同 时 ，为避难人员提 供 新 鲜 空 气 ，要 求 封 闭 避 难 层 （间 ）的机械加压送风量 应按避难层净面积每平 方 米 不 小 于 计 算 。在 安 全 疏 散 走 道 的 加 压 送 风 量 的 设 计 中 ，可 综 合 以 上 种 计 算 方 法 确 定 ，笔者将对安全疏散 走 道 加 压 送 风 量的确定和防烟可靠性进行实例分析 。案 例 分 析安全疏散走道加压送风量的确定 为 探讨安全疏散走道对走道 进行加压送风而对前室 不 送 风 的 可 靠 性 ，首先要确定其加 压 送 风 量 。 送 风 量 应 能 保 证 在 疏 散 门关闭时安全疏散走道内维持 正 压 值 ，并 在 疏散门开启时疏散门孔处形成 一定的风速以防止烟气 进入安全疏散走道 。关 于人员疏散路径上不同部 位加压送风量的计算方 法 很 多 ，至 今 尚 未 统 一 ，选 用 不 同 方法或同一方法的不同 公式去解决某一工程设计时 ，往 往存在着一定的差别 ，这 样 就 造 成 了 即 使同一条件的工程 ，因 选 择 不 同 的 计 算 公 式 ，其结果差别往往也很大 ，容 易 造成加压送风量的设计 计 算 存 在 一 定 的 盲 目 性 、可 变 性 。 安 全疏散走道的加压 送风量有如下计算方法 。工 程 概 况某大型商业综合体底部 裙 楼 地 上 层 ，地 下 共 层 ，屋 面 最 高 点 为 。 该商业综合体商业形 式 较 为 多 样 ，商业功能区有一般的商铺 、主 力店以及专卖店等多种 形 式 ，同时设置了溜冰场 、保 龄 球 场 、影 院 、宴 会 厅 及 会 议厅 等 功 能 ，东 西 跨 度 约 ，南 北 跨 度 约 ，是 一 个 典 型 的 单 层 面 积 大 、跨度大的大型 商 业 综 合 体 。 该 商 业综合体具有建筑内部疏散距离 过 长 、安全疏散宽度不足 、 楼 梯 间 在 首 层 出口无法直通室外等安全疏散 设 计 难 题 ， 现拟采用安全疏散走道解决安全疏散问题 。数值模拟设置条件 笔 者对该大型商业综合体建 筑内一条典型的安全疏 散 走 道 进 行 分 析 ，如 图 所 示 。 该安全疏散走道共与 部 剪 刀 梯 相 连 ，并 服 务 于 个 防 火 分 区 ，安全疏散走道的 净 面 积 约 为 。 采 用 进 行 模 拟 研 究 。 火 源位置设置在火灾危险性较 大 的 防 火 分 区 的 营 业 厅 内 ，为 快 速 火 ，火灾增长系数为 。 防 火 分 区 内 均 设 有自动喷水灭火 系 统 ，运 用 美 国 开 发 的 模 型确定自动喷水灭火系 统 的 动 作 时 间 ，计算得到的喷 头 动 作 时 间 为 ，按 快 速 火 的 发 展曲线确定火灾热释放速率 ，并 考 虑 倍 的 安 全 系 数 ， 得 到 火 灾 最 大 热 释 放 速 率 为 ，设 计 个 火 灾 场 景 ，场 景 排 烟 系 统 有 效 ，场 景 排 烟 系 统 失 效 。压 差 法压 差法的理论依据是当通向 安全疏散走道的防火门 关 闭 时 ，保 持 安 全疏散走道内具有一定的正压 值 所 需 要的加压送风量用式 （）计 算 。（） 式 中 ： 为 保 持加压部位一定的正压值 所 需 的 送 风 量 ，； 为 疏 散 门 的不严密附加系数 ； 为 疏 散 门 的 总 有 效 漏 风 面 积 ， ； 为 压 差 ，； 为 指 数 ，一 般 取； 为其他不严密处的附加系数 。风 速 法风 速法的理论依据是当通向 安全疏散走道的防火门 开 启 时 ，保 持 门 口具有一定的风速值所需要的 加 压 送 风量 用 式 （）计 算 。加压送风量的确定 结 合 安 全 疏 散 走 道 的 情 况 ，对安全疏散走道进行加 压 送 风 而 前 室 不 送 风 ，通过上述三种计算方法 得 到 送 风 量 如 下 。压 差 法 ： ；风 速 法 ： ；（）（）（） 消防科学与技术年 月 第 卷 第 期面 积 法 ： 。 结合现行国家相关规范对防 烟楼梯间送风量的规定 ，当 前 室 不送风而楼梯间送风时 ， 楼 梯间的送风量不应小于 。 因 此 ，综 合 以 上 因 素 ，安全疏散走道的送风量取 为 。散走道内的人员疏散安全要求 。（）为 防 止 安全疏散走道过长 、送 风 不 均 匀 ，建 议 当 采 用 对 安 全 疏 散走道内送风而对前室不送风时 ，送 风 口应沿着安全疏散走道均匀布置 。参 考 文 献 ：王 建 大型商业综合体中介空间研究 基于上海地区案例的 调 查与 分 析 上 海 ：同 济 大 学 ，杨 淑 江 ，倪 天 晓 ，张 新 大型商业室内步行街消防性能化 设 计 消 防 科 学 与 技 术 ，（）：，人民防空工程设计防火规范 陆 松 ，张 瑞 芳 ，李 立 明 ，等 安 全 通道在商业建筑疏散设计中的应用 研 究 消防科学与技术 ，（）：，建筑设计防火规范 （年 ），高层民用建筑设计防火规范 倪 照 鹏 ，王 志 刚 ，沈 奕 辉 性能化消防设计中人员安全疏散的确证 消防科学与技术 ，（）：倪 照 鹏 ，邱 培 芳 我 国 开 展 建 筑 性能化防火设计技术研究的思路 消防科学与技术 ，（）：图 安全疏散走道布置图 数值模拟结果及分析 利 用 模拟得到各场景的火灾烟 气 蔓 延 情 况 ，由 结 果 可 得 ：火 灾 场 景 ：火 灾 初 期 ，安全疏散走道内 的 加 压 送 风 量 使 得通向安全疏散走道疏散门门洞 断面形成的平 均 风 速 为 。 随 着 火 灾 的 发 展 ，烟 气生成量不断增加 ，着 火 房 间 内 压力也随之增大 ，疏 散 门 门 洞断面的平均风速逐渐降低至。 在 机 械 排 烟 系 统 有 效 的 情 况 下 ，整 个 模 拟 时 间 内 ，火 灾 烟 气 没有蔓延进入安全疏散走道 。火 灾 场 景 ：火 灾 初 期 ，安全疏散走道内 的 加 压 送 风 量 使 得通向安全疏散走道疏散门门洞 断 面形成的平均风速为；随着火灾的发展 ，疏 散 门 门洞断面的平均风速逐渐降低至。 在 机 械 排 烟 系 统 失 效 的 情 况 下 ，火灾烟气的蔓延范围要 比 排 烟 系 统 有 效 时 的 蔓 延 范 围 要 大 ，但在整个模拟时间 内 ，火灾烟气仍没有蔓延进入安全疏