高层商店建筑的防火设计

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(一)合理选择地段和总平面设计

1．高层商店就目前城市来说，尚不太多，一个大城市来说，多者数十个，少者十几家，中、小城市数量则更少，有条件体现商业建筑的特点，合理选择符合城市规划要求，宜选择在改变城市面貌和环境起重要影响的地段。由于顾客出入频繁，货物吞吐量大，因此，高层商店建筑设计应从方便群众，方便残疾人出发，组织内外交通路线，以保障安全为原则。

2．高层商业建筑从消防安全角度看，高层商店建筑设计上要注意以下几点：

(1)设置合适地点：最好选择在颇有名气的繁华的商业街，如北京的王府井大街、西单南大街、前门大街等；上海的南京东路、淮海路等；汉口的中山大道、解放大道等，要避免布置在火灾危险性。

❶ 甲、乙类厂房、库房附近(甲、乙类生产火灾危险性)举例有：见表3－5－26。

表3－5－26 甲、乙类厂房、库房火灾危险性分类举例

(2)商店建筑内分三部分(不管商店建筑单层、多层、高层建筑)：营业部分，为直接面向顾客销售商品的有关用房；仓储部分，为营业供货源源不断而设商品储存和作业有关用房；辅助部分，为管理、生活后勤和建筑设备各种用房。后两部分用房一般不许顾客进入。

❶ 已建大中型(包括附设的商店)商店，某些对交通组织欠佳，建筑内外人流拥挤、店外车、人互挤，并有“进不去、走不动、出不来”的感受，对此，联营商场，商业中心，某些专业商店等，其连续排列店铺间的公共通道最小净宽度应符合表3－5－32的要求。

表3－5－32 连续排列店铺间的公共通道最小净宽度

❷ 商店营业厅的出入门，其净宽度不应小于1．80m，并不宜设置门槛。商店营门厅的疏散门，既考虑到平时使用方便，又考虑到火灾时紧急情况安全疏散要求做到：一是要做成双扇门，并向疏散方向开启；二要每扇门净宽度不应小于90cm，在任何时候不阻碍安全疏散，能供三股人流疏散；三是门出口周围1．40m范围内不能设置障碍物，使人们疏散时不要有阻挡与障碍。

❸ 商店营业部分疏散通道和楼梯间内的装修，橱窗和广告牌等均不得影响设计要求的疏散宽度。以保证人们顺利安全疏散。

❹ 高层大型百货商店、商场，宜设置直通屋顶平台的楼梯间不少于两座。屋顶平台上无障碍物的避难面积不宜小于最大营业层建筑面积的。据调查，目前有些大中城市高层大型百货商店、百货商场有这种做法，并考虑日本《商店建筑设计规范》内，对商业建筑等在五层以上之楼层供公共使用时，规定应设置楼梯通达供避难使用的屋顶平台，其面积不得小于建筑(水平投影)面积的1／2，并在该面积范围内不得建筑其它设施；并有这类建筑物内通达屋顶避难层的楼梯不少于2个的规定。

❺ 高层商店营业部分安全疏散人数的计算，可按每层营业厅和为顾客服务用房面积总数乘以换算系数(人／m²)来确定：

第一、二层，每层换算系数为0．85；

第三层，换算系数为0．77；

第四层及以上各层，每层换算系数为0．60。

上述要求，仍然是参考日本《商业建筑设计规范》和中国国内某些城市对高层百货商店、百货商场实际作法而写出的。

❻ 自动扶梯防火保护型式基本有两种，一种扩大封隔，即从下到顶按柱网设置长方形安装卷帘；第二种分层封隔，这种分隔方法如效果好比一种封隔方法要好些。

(4)消防电梯

❶ 设置消防电梯必要性

80年代初，《高层建筑设计防火规范》编制组和北京市公安局消防总队，在北京市前三门的长椿街203号楼，进行了实际攀登能力的测试：长椿街203号楼，是12层的住宅楼。每层层高2．9m，总高度为34．80m。当天气温是32℃。

参加登高测试消防队员(年龄在20～22岁之间)的体质为中等，共15人分成三个组。身著战斗服、穿战斗靴。手提两盘水带和口径19mm的水枪一支。从底层楼梯口起跑，到规定的楼层之后，铺设65mm的水带两盘，并接上水枪，作射水姿势。

测试楼层分别是8层、9层、11层。相应的高度为20．30m，23．20m，29．00m。每个组登上一个楼层。测定登高前、后，每人的心率、呼吸次数和登高所用的时间。这次测试15人登高前后的实际心率、呼吸次数、与一般短跑运动员所允许的正常心率(180次／min)、呼唤次数(40次／min)数值相比，其结果如下。

攀登上8层的一组，其中两人的心率超过180次／min，一人呼吸次数超过40次／min。心率和呼吸次数各有40%和20%超过了允许值。两项平均，则有30%的人超过允许值，这些消防队员，不能坚持正常的灭火战斗。

攀登上9层的一组，其中两人的心率超过180次／min，三人的呼吸次数超过40次／min。心率和呼吸次数各有40%和60%超出了允许值。两项平均，则有50%的人超过了允许值，不能坚持正常的灭火战斗。

攀登上11层的一组，其中四人的心率超过180次／min，五人的呼吸全部超过40次／min。心率和呼吸次数各有80%和100%超出了允许数值。徒步登上第11层的消防队员，都失去了坚持进行正常灭火战斗的能力。

15名消防队员，攀登楼梯的有关情况和各项数据，详见表3－5－34。

表3－5－34 参加测试消防队员的情况和各项数据

高层建筑(包括高层商业建筑)的竖直高度高，一旦发生火灾，消防队员携带专用器械，通过楼梯到达起火楼层，既费时又会过多地消耗体力，影响消防队员的扑救能力，还要延误扑灭初期火灾的有利时机。商业建筑来往人员多而频繁，更应设置消防电梯。

❷ 目前消防电梯存在的问题

据调查，高层建筑内的电梯虽然安装不少，但真正具备消防功能的却不多，也没有统一的标准，致使存在不少问题，主要有：

a．将电梯作为安全疏散用。电梯在火灾时不能作为安全疏散用，理由有：电梯装载人数有限，要想靠电梯疏散楼内全部人员在时间上是不允许的；再则楼内人员都拥向电梯入口处，惊慌的人群争先恐后地抢乘电梯，也不安全，反而影响安全疏散，容易造成重大伤亡事故；还有电梯在运行过程中难以确保没有毒烟气进入电梯井内尤其轿厢内，这对疏散人群很不安全。美国纽约市三角内衣服装公司的火灾，当时公司在8～10层位置有600多名工人，因楼梯狭小，人员来不及疏散，许多人便在电梯门厅内等候电梯。因情况紧急，有的人挤不进电梯，就跃入井道攀住缆绳而下，有的跳到电梯顶上，也有直壁井底，结果造成146人死亡的恶性事故。

b．电梯运行的电源很不可靠。按国家防火设计规定，消防电梯必须有可靠的备用电源。据调查了解，一些城市的高档高层建筑，有些就没有设置应急电源，一旦发生火灾，当工作电源被切断，电梯就可能被卡在电梯井中间，乘客被关在电梯中无法出去；还有一种情况，由于电梯的滑接线不是绝缘的，一旦火灾时水漏到电梯将电缆浸湿后，绝缘性能大大降低，电梯部件漏电，电梯停在电梯井中间无法开动，等等。

c．轿厢尺寸不规范。国家规范明确规定，为了满足扑救和抢救伤员的需要，其载重量不小于800kg，轿厢内净面积不小于1．4m×1．4m。有的电梯达不到此要求，不能满足扑救的需要。

d．没有设置堵水设施。在消防电梯前室地坪面与房间、走道的地坪面是同一标高，一旦发生火灾，不论是消火栓系统或自动喷水头开启灭火，对于高层建筑来说，灭火用的水排走是个问题。为了保证消防电梯的安全运行，应设置堵水设施，如在电梯的前室门口设置高4～5cm的漫坡，使灭火用水向楼梯间排走。

c．消防电梯的底部没有排水设施。消防电梯无论其底层到高层建筑的首层，地下层(1～5层均可)，应设排水井，其容量可大可小一般容量为2．00m³，污水泵排水量不小于10L／s。有条件的，可将井底的污水接到排水管，排入室外。

❸ 消防电梯设置一般原则

a．消防电梯的构造应采用不燃结构，内部装修要应采用不燃材料，门应符合耐火极限0．9h的要求，以确保火灾情况下能安全可靠地运行。

b．消防电梯的轿厢面积应不小于1．4m×1．4m，载重量不应小于800kg，如采用1000kg客梯时，轿厢面积为1．6m×1．4m其高度为2．3m，是可以兼用的，这也有利于载运消防人员和装备器材的需要。

c．为确保消防电梯能在火灾事故下的安全运行，运行电缆和开关控制板(箱)应具有防火和防水性能；电梯的电源应采用双回路供电并具有末端配电箱自动切换的功能；电梯内的照明亦应有双回路供电或设有应急照明措施，以保证万一电源被切断，照明不会受影响。

d．消防电梯的电机及传动机构应保证运行可靠，在应急情况下必须能可靠安全的运行。

e．消防电梯应根据建筑物高度选择不同的运行速度，一般应大于1．5m／s，层数愈高，要求速度应愈快。按规范要求应能在60s内到达火场最高点的位置。

f．消防电梯宜设置应急出口，以利在电梯发生故障或其他事故时，轿厢内人员能够通过安全出口进行疏散。安全出口可设在轿厢顶部，出口面积一般不少于60cm×45cm，出口可采用便于拆卸的活动盖板。

g．为便于火灾情况下的通讯联系，轿厢内应设有与消防控制中心或交换机相通的专用电话。

h．消防电梯轿厢内应设一具手提式灭火器，一般可配置2～4kg的干粉灭火器。灭火器的设置应不妨碍平时客、货的运行和火灾时消防人员搬运器材装备的安全。

i．消防电梯可与客梯或货梯兼用，但发生火灾时必须发挥消防专用的功能。能够自动归位到底层，一般应自动切断与外界控制联系的能力。归位亦可使用专用消防按钮，电梯归位后具有不受外界呼喊和控制的影响，只接受消防人员在轿厢内操作的指令。

专用消防按钮通常安装在电梯间按钮的上方，一般在1．5～1．8m高，按钮可采用打碎玻璃启动和专用钥匙等方式。

❹ 消防电梯设置范围与技术要求

a．消防电梯设置范围

高层建筑物的一类公共建筑包括商业建筑，塔式住宅、12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅以及高度超过32m的其他两类公共建筑应设置消防电梯。

高度大于32m的高层厂房、库房亦应按此设置消防电梯。

b．消防电梯的设置要求

当每层建筑面积不超过1500m2时设置一台消防电梯，当面积超过1500m2而不大于4500m时设2台消防电梯，当面积超过4500m2时，应设置3台。

消防电梯可以与客梯或工作电梯兼用，但如设置一台以上时宜分别布置在不同的防火分区，以利火灾时的扑救工作。

c．消防电梯的土建设置要求

(a)消防电梯的机房、井道应单独设置，当与其他电梯相邻时，机房与井道应采用耐火极限不低于2h的防火分隔墙隔开。如机房隔墙要开设门时，应采用甲级防火门。机房的门可采用乙级防火门。

消防电梯的井壁不应有管线穿越，严禁敷设甲、乙、丙类液体和可燃气体管道，并不应敷设与电梯无关的电缆电线等。在井壁除开设电梯门洞和通气孔外，不应开设其他洞孔，电梯门应按消防电梯要求设置，不得采用栅栏门。

(b)消防电梯应设有前室，但可以和防烟楼梯间合用前室。前室面积规定见表3－5－35。

表3－5－35 消防电梯前室面积的规定

消防电梯前室的门应做乙级防火门(耐火极限不低于0．9h)，并向疏散方向开启。在设置门有困难时可采用有停滞功能的防火卷帘(5min左右)。其停滞高度一般在1．5～1．8m，但防火卷帘的防火性能应达到防火墙耐火极限的判定条件要求，否则应在卷帘两侧设置闭式自动喷水灭火系统，其喷头间距可在1．8～2m之间。在卷帘两侧应设有能控制启闭的电动按钮。

(c)为便于消防人员进入，消防电梯底层前室应靠外墙并直通室外，如布置有困难时，通向室外允许最大长度不超过30m。

(d)消防电梯是供消防人员进入高层建筑展开扑救的重要途径，为便于消防人员迅速接好水带、水枪，能保护自己又立即冲向起火部位进行扑救，应在前室部位设置消火栓。(e)消防电梯的井道底部应设置排水设施一般可设排水井，其容量按前述要求便可，并配有排水能力不小于10L／s的排水泵。在前室门口部位宜设挡水设施，如斜坡或门槛，以控制扑救时水流进入电梯井道。

(f)消防电梯的前室应有防排烟设施。一般采用送风并保持不小于25Pa的风压。合用前室亦按此办理，但风量应分别按计算确定。在前室外的走道处可设置排烟口，以保证前室不致进烟。若前室靠外墙可进行自然排烟时，可开设2～3m²的排烟窗，也可设置2～3m²的竖井排烟口，但应保证前室内的烟气不致影响消防人员的安全。

(g)消防电梯的电源应按《工业与民用供电系统设计规范》有关规定设计，对一类建筑物应按一级负荷供电要求设计，二类建筑物可按二级负荷要求设计，并在最末一级配电箱处自动切换。

(h)消防电梯及前室物应设有事故应急照明。

(五)消防灭火系统

1．消防给水的消火栓系统，自动灭火系统，应分别符合《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045－95)有关规定，装有自动喷水灭火系统时，应按照《自动喷水灭火系统设计规范》有关规定执行。

2．消防给水的水源必须充足，水管压力必须保证，当自来水压力、水量不足时，应采取增压、增水量措施。

3．高层商店的营业、仓储、辅助部分，要从严安装消火栓系统、自动喷水灭火系统，设备必须灵活好用，处于战备状态。

(六)通风空调防火设计

1．高层商业厅开启频繁的主要大门可设置风幕(严寒地区系指累年最冷月平均温度≤－10℃的地区；寒冷地区指累年最冷月平均温度＞－10℃、≤0℃的地区，这两类地区均须要考虑空调)，像北京、上海、广州、深圳等高层商店就这样做的。

2．高层商店、商场，营业大厅应创造较舒适的环境(包括专业商店)。这是因为：一是当商店营业厅空气温度高于32℃时，对长时间在营业厅内工作人员的健康是很不利的；同时恶劣环境也会诱发消极心理因素，是引起售货员对顾客态度粗暴的原因之一。二是如果室内环境条件较好，可吸引顾客购买商品，增加商店收益。据了解，目前我国大型是多数，高层、百货商店设有空调，新建的多数设计有空调，老店改造也纷纷增加空调。

3．高层商店、商场营业厅设置采暖通风系统，其室内空气计算参数宜按下列情况采用：

(1)冬季采暖计算温度宜采用16～18℃，平均风速不应大于0．3m／s；

(2)夏季通风室内计算温度应根据夏季通风室外计算温度按表3－5－36确定。

表3－5－36 夏季通风室内计算温度(℃)

4．高层商店、商场营业厅设置空气调节系统，其室内空气计算参数应符合表3－5－37的规定。

表3－5－37 空气调节室内空气计算参数

5．防火设计应符合下列要求：

(1)空气中含有易燃、易爆物质的房间，其送、排风系统应采用相应的防爆型通风设备；当送风机设在单独隔开的通风机房内且送风干管上设有止回阀时，可采用普通型通风设备，其空气不应循环使用。

(2)通风、空气调节系统，横向应按每个防火分区设置，竖向不宜超过五层，当排风管道设有防止回流设施且各层设有自动喷水灭火系统时，其进风和排风管道可不受此限制。垂直风管应设在管井内。

(3)下列情况之一的通风、空气调节系统的风管道应设防火阀：

❶ 管道穿越防水分区的隔墙处。

❷ 穿越通风、空气调节机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处。

❸ 垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上。

❹ 穿越变形缝处的两侧。

(4)防火阀的动作温度宜为70℃。

厨房、浴室、厕所等的垂直排风管道，应采取防止回流的措施或在支管上设置防火阀。

(5)通风、空气调节系统的管道等，应采用不燃烧材料制作，但接触腐蚀性介质的风管和柔性接头，可采用难燃烧材料制作。

(6)管道和设备的保温材料、消声材料和粘结剂应为不燃烧材料或难燃烧材料。

穿过防火墙和变形缝的风管两侧各2．00m范围内应采用不燃烧材料及其粘结剂。

(7)风管内设有电加热器时，风机应与电加热器联锁。电加热器前后各800mm范围内的风管和穿过设有火源等容易起火部位的管道，均必须采用不燃保温材料。

(七)消防电气

1．消防电源及其配电

(1)高层商店建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电，应按现行的国家标准《工业与民用供电系统设计规范》的规定进行设计，一类高层商店建筑应按一级负荷要求供电，二类高层商店建筑应按二级负荷要求供电。

(2)高层商店建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。

一类高层商店建筑自备发电设备，应设有自动启动装置，并能在30s内供电。二类高层商店建筑自备发电设备，当采用自动启动有困难时，可采用手动启动装置。

(3)消防用电设备应采用专用的供电回路，其配电设备应设有明显标志。其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。

(4)消防用电设备的配电线路应符合下列规定：

❶ 当采用暗敷设时，应敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不宜小于30mm。

❷ 当采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护。

❸ 当采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆井内。

2．火灾应急照明和疏散指示标志

(1)高层商店建筑的下列部位应设置应急照明：

❶ 高层商店建筑的楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室和避难层(间)。

❷ 高层商店建筑的配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、供消防用电的蓄电池室、自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间。

❸ 高层商店建筑的营业厅、仓库。

❹ 高层商店建筑辅助部分内的疏散走道

(2)高层商店建筑的疏散用的应急照明，其地面最低照度不应低于0．51x。

消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。

(3)高层商店建筑的疏散走道和安全出口处应设灯光疏散指示标志。

(4)疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。安全出口标志宜设在出口的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面1．00m以下的墙面上。走道疏散标志灯的间距不应大于20m。

(5)应急照明灯和灯光疏散指示标志，应设玻璃或其它不燃烧材料制作的保护罩。

(6)应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min；高度超过100m的高层商店建筑连续供电时间不应少于30min。

3．高层商店建筑的灯具

(1)开关、插座和照明器靠近可燃物时，应采取隔热、散热等保护措施。

卤钨灯和超过100W的白炽灯泡的吸顶灯、槽灯、嵌入式灯的引入线应采取保护措施。

(2)白炽灯、卤钨灯、荧光高压汞灯、镇流器等不应直接设置在可燃装修材料或可燃构件上。

可燃物品库房不应设置卤钨灯等高温照明灯具。

4．火灾自动报警系统，火灾应急广播和消防控制室

(1)建筑高度不超过100m的高层商店建筑的下列部位应设置火灾自动报警系统。

❶ 商业营业厅；

❷ 仓储房间；

❸ 辅助房间及其走道。

(2)办公室、会议室、资料档案室。

(3)门厅、空调机房、配电室、自备发电机房等。

(4)经常有人停留或可燃物较多的房间。

(5)电子计算机房、总机房、消防设备控制室等。

5．应急广播的设计应按现行的国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定执行。

设有火灾自动报警系统和自动灭火系统或设有火灾自动报警系统和机械防烟、排烟设施的高层建筑，应按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的要求设置消防控制室。