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摘要：由于大型商业建筑若是发生火灾，不仅将会造成较大的经济损失，而且极有可能造成重大的人员伤亡事故发生，其后果将不堪设想。本文针对大型商业建筑发生火灾的实际特征，对大型商业建筑的性能化防火设计与评估进行研究、分析，并以商场A为实例进行分析，通过对大型建筑进行性能化防火设计，不仅可以有效的保障社会效益及经济效益，而且可以有效的避免发生火灾事故时的人员伤亡，具有重要意义。
关键词：大型商业建筑；性能化防火设计；火灾模拟
中图分类号：S762.3+3 文献标识码：A 文章编号：
1 商业建筑火灾的特征
商业建筑由于其实际服务对象及其使用功能具有较大的不确定因素，若大型商业建筑发生较大火灾，将引起极大的人员伤亡与经济损失。而商业建筑在发生火灾时，其火灾的蔓延情况与普通住宅、仓库、宾馆或其他民用建筑并不相同，其危害极大，现就商业建筑火灾的特征进行分析。
1.1 建筑内可燃物较多
由于商业建筑内主要为大型商场，商场内大多包括服装区域、家电区域、床上用品区域等，加上商场内具有其他大量的可燃物品，若是发生火灾，其蔓延速度及蔓延的范围将会快速扩大。
1.2 建筑内货物的布置形式易燃烧
在大型商场内，货物一般为立体布置，衣服、窗帘、纸制品等可燃物品经常以立体布置的形式存在，商场工作人员将其悬挂在墙壁及货架四周，若是失火，加上此类可燃物品悬挂放置，其通风情况良好，更加速了火势的蔓延与扩展。
1.3 建筑内人流较多，失火后疏散难度较大
由于现今的大型商业建筑内部主要以自动扶梯为主，并处于较为显眼的位置，方便顾客出入。而其楼梯位置却较为隐蔽，若是失火，人员很难快速找到疏散楼梯，加大了疏散的难度。此外，建筑内的人流量一般较多，尤其是遇到大型节假日期間，若是发生火灾，人心惶惶，加上大型建筑的楼层较高，导致其疏散难度较大，容易造成恶性火灾事故。
2 大型商业建筑性能化防火设计与评估分析
2.1 建筑的火灾场景设定
2.1.1火灾场景的分类
火灾场景是人为设定的，在建筑发生火灾情况时的相应火灾发展与蔓延的情况及具体的火灾过程，其类别主要包括三种：固定型火源的火灾场景、扩展型火源的火灾场景、爆炸型火源的火灾场景。
2.1.2建筑物的特性对火灾场景发展的影响
（1）建筑物的空间大小与开口
由于大型建筑内的空间较大，发生火灾后的具体蔓延情况与其建筑物内的分隔体设置相关，建筑物内是否有中厅，在发生火灾时可否及时将中厅封闭；建筑物开启外窗面积的大小及其位置等，都与其火势蔓延情况相关。
（2）建筑物的使用功能
由于大型商业建筑物内的实际火灾特征不同于宾馆、普通住宅等，商场内由于各楼层所销售的物品不同，其商品种类、布置方式、荷载密度等都不一致，其火势的蔓延情况与其具体的使用功能息息相关。
（3）建筑物内的相关设备
大型商业建筑物内是否有配备自动喷水灭火系统，或是否具备通风空调管道、机械排烟管道等设备，都影响着火势的实际蔓延与发展情况。
（4）环境因素
大型商业建筑所处的环境，包括其地理位置及其周边建筑物的分布情况，发生火灾时的天气条件、风向等都影响着其实际蔓延速度与范围。
2.2 大型商业建筑性能化防火设计的优点
2.2.1 大型商业建筑通过使用性能化防火设计，不仅更具科学性，而且可以有效的提高其安全性及经济性，以便在发生火灾时，及时将人们的人身安全与财产安全降到最低化。
2.2.2 大型商业建筑通过进行性能化防火设计与评估，不仅可以有效的降低相关防火设计的投资资金，而且可以有效的提高商业建筑企业的经济效益，同时也相应增加了社会效益。
2.3 某商场性能化防火设计与评估实例分析
2.3.1 项目概述
商场A为大型商业建筑，其集餐饮、商场于一体，其总的建筑面积有12.5万平方米，一楼至四楼为商场，五楼为餐饮，一楼层高为四米八，二楼至五楼层均为四米五。该建筑的耐火等级为一级，主要采用框-剪结构，其防火设施主要有消防控制室、火灾自动报警及消防联动系统、火灾通讯系统、火灾事故广播系统、室内消火栓系统与自动喷水灭火系统。
2.3.2 商场性能化防火设计的目标、内容与依据
（1）防火设计的目标
由于该建筑物不仅人流量较多，而且面积大，若是发生火灾，其排烟及疏散人员的难度极大，本防火设计的目标是：在发生设定火灾时能否确保及时将所有人员安全疏散至封闭楼梯间或防烟楼梯间。
（2）防火设计的内容
首先，研究本建筑物楼层的火灾危险源特性及其可能发生的火灾场景，评估、分析其具体的危险性；其次，研究火灾的烟气特性，评估其到达危险状态的时间；再次，评估疏散所有人员所需的时间；最后，分析、评估疏散所有人员的时间是否不超过火灾到达危险状态的时间，即评估建筑物内的所有人员能否安全撤离。
（3）防火设计的依据
本防火设计的依据主要有：《建筑设计防火规范（GBJ16-87）》、《商店建筑设计单位提供的商场设计图纸及说明书》、原建筑设计单位提供的商场设计图纸及说明书、国内外有关性能化设计评估的计算机模型与软件。
2.3.3人员安全疏散判据
通过查看是否各楼层的所有人员疏散到安全地点，包括室外安全场地、疏散楼梯间或防烟楼梯间等，查看其疏散所花费的时间是否未超过火灾到达危险状态的时间，即可判断建筑物内的人员是否安全疏散。
2.3.4 火灾场景设定
结合该研究项目中的建筑物实际情况，即了解该商场的建筑结构、具体使用功能及其相应的布置特点，针对实际的火源位置、可燃物的燃烧特性及其通风、排烟的状况进行分析，二楼至四楼的火灾危险性较为相似，现选取四楼的3个场景作为火灾场景。
场景一为：四楼的第一防火分区，即3-4轴/G-H轴之间；场景二为：四楼的第二防火分区，即5-6轴/C-D轴之间；场景三为：四楼的第三防火分区，18-19轴/C-D轴之间。
2.3.5性能化防火设计评估分析
（1）火灾过程模拟及结果分析
在该商场的火灾模拟过程中，通过采用FDS场模拟软件进行计算，可以得到设定火灾场景中火灾与烟气的具体运动过程，其中烟气的能见度和温度场随着实际的变化而发生动态变化，进而得到火灾到达危险状态所需的时间。其中，计算可得，火灾场景一的时间为火灾发生后的1800秒，火灾场景二的时间为火灾发生后的1280秒。根据分析可得，在该模拟时间内，该建筑物中的火灾烟气未到达危险状态。
（2）人员疏散时间模拟及计算
在发生火灾时，全部人员的疏散时间为T，人员感知时间为T1、人员响应时间为T2、人员疏散运动时间为T3，全部人员的疏散时间=人员感知时间+人员响应时间+疏散运动时间，即T= T1 + T2 + T3.
（3）评估结果分析
由于在实际发生火灾时，商场内的人员疏散时间与其年龄、性别、身体状况、心理素质情况、受教育程度以及其是否对建筑物熟悉等不确定性因素相关，因此，在实际发生火灾时，其所需的疏散时间将极有可能大于本模拟计算所得的时间。
3 结语
综上所述，大型商业建筑在其防火设计方面具备以下三方面特点：其一，人员在进行疏散的实际距离极易超越现行规范；其二，钢结构的商业建筑主要采用坡屋面，使用复合防火卷帘无法形成完整、有效的防火区域；其三，大型商业建筑只能使用性能化方法进行防火设计与评估。此外，各大商场应当加强对其商场内的人员流量及数量统计，通过借鉴国外的性能化防火设计方法与规范，加大力度研发失火时的人员疏散方案，促进我国的大型商业建筑性能化防火设计工作的发展。
参考文献：
[1]李钰.大型商业建筑性能化防火设计研究[D].西安：西安建筑科技大学，2005.
[2]徐晓鹏.超大型商业建筑消防安全工程性能化设计分析[J].经管营销，2008(09).
关键词：大型商业建筑；性能化防火设计；火灾模拟
中图分类号：S762.3+3 文献标识码：A 文章编号：
1 商业建筑火灾的特征
商业建筑由于其实际服务对象及其使用功能具有较大的不确定因素，若大型商业建筑发生较大火灾，将引起极大的人员伤亡与经济损失。而商业建筑在发生火灾时，其火灾的蔓延情况与普通住宅、仓库、宾馆或其他民用建筑并不相同，其危害极大，现就商业建筑火灾的特征进行分析。
1.1 建筑内可燃物较多
由于商业建筑内主要为大型商场，商场内大多包括服装区域、家电区域、床上用品区域等，加上商场内具有其他大量的可燃物品，若是发生火灾，其蔓延速度及蔓延的范围将会快速扩大。
1.2 建筑内货物的布置形式易燃烧
在大型商场内，货物一般为立体布置，衣服、窗帘、纸制品等可燃物品经常以立体布置的形式存在，商场工作人员将其悬挂在墙壁及货架四周，若是失火，加上此类可燃物品悬挂放置，其通风情况良好，更加速了火势的蔓延与扩展。
1.3 建筑内人流较多，失火后疏散难度较大
由于现今的大型商业建筑内部主要以自动扶梯为主，并处于较为显眼的位置，方便顾客出入。而其楼梯位置却较为隐蔽，若是失火，人员很难快速找到疏散楼梯，加大了疏散的难度。此外，建筑内的人流量一般较多，尤其是遇到大型节假日期間，若是发生火灾，人心惶惶，加上大型建筑的楼层较高，导致其疏散难度较大，容易造成恶性火灾事故。
2 大型商业建筑性能化防火设计与评估分析
2.1 建筑的火灾场景设定
2.1.1火灾场景的分类
火灾场景是人为设定的，在建筑发生火灾情况时的相应火灾发展与蔓延的情况及具体的火灾过程，其类别主要包括三种：固定型火源的火灾场景、扩展型火源的火灾场景、爆炸型火源的火灾场景。
2.1.2建筑物的特性对火灾场景发展的影响
（1）建筑物的空间大小与开口
由于大型建筑内的空间较大，发生火灾后的具体蔓延情况与其建筑物内的分隔体设置相关，建筑物内是否有中厅，在发生火灾时可否及时将中厅封闭；建筑物开启外窗面积的大小及其位置等，都与其火势蔓延情况相关。
（2）建筑物的使用功能
由于大型商业建筑物内的实际火灾特征不同于宾馆、普通住宅等，商场内由于各楼层所销售的物品不同，其商品种类、布置方式、荷载密度等都不一致，其火势的蔓延情况与其具体的使用功能息息相关。
（3）建筑物内的相关设备
大型商业建筑物内是否有配备自动喷水灭火系统，或是否具备通风空调管道、机械排烟管道等设备，都影响着火势的实际蔓延与发展情况。
（4）环境因素
大型商业建筑所处的环境，包括其地理位置及其周边建筑物的分布情况，发生火灾时的天气条件、风向等都影响着其实际蔓延速度与范围。
2.2 大型商业建筑性能化防火设计的优点
2.2.1 大型商业建筑通过使用性能化防火设计，不仅更具科学性，而且可以有效的提高其安全性及经济性，以便在发生火灾时，及时将人们的人身安全与财产安全降到最低化。
2.2.2 大型商业建筑通过进行性能化防火设计与评估，不仅可以有效的降低相关防火设计的投资资金，而且可以有效的提高商业建筑企业的经济效益，同时也相应增加了社会效益。
2.3 某商场性能化防火设计与评估实例分析
2.3.1 项目概述
商场A为大型商业建筑，其集餐饮、商场于一体，其总的建筑面积有12.5万平方米，一楼至四楼为商场，五楼为餐饮，一楼层高为四米八，二楼至五楼层均为四米五。该建筑的耐火等级为一级，主要采用框-剪结构，其防火设施主要有消防控制室、火灾自动报警及消防联动系统、火灾通讯系统、火灾事故广播系统、室内消火栓系统与自动喷水灭火系统。
2.3.2 商场性能化防火设计的目标、内容与依据
（1）防火设计的目标
由于该建筑物不仅人流量较多，而且面积大，若是发生火灾，其排烟及疏散人员的难度极大，本防火设计的目标是：在发生设定火灾时能否确保及时将所有人员安全疏散至封闭楼梯间或防烟楼梯间。
（2）防火设计的内容
首先，研究本建筑物楼层的火灾危险源特性及其可能发生的火灾场景，评估、分析其具体的危险性；其次，研究火灾的烟气特性，评估其到达危险状态的时间；再次，评估疏散所有人员所需的时间；最后，分析、评估疏散所有人员的时间是否不超过火灾到达危险状态的时间，即评估建筑物内的所有人员能否安全撤离。
（3）防火设计的依据
本防火设计的依据主要有：《建筑设计防火规范（GBJ16-87）》、《商店建筑设计单位提供的商场设计图纸及说明书》、原建筑设计单位提供的商场设计图纸及说明书、国内外有关性能化设计评估的计算机模型与软件。
2.3.3人员安全疏散判据
通过查看是否各楼层的所有人员疏散到安全地点，包括室外安全场地、疏散楼梯间或防烟楼梯间等，查看其疏散所花费的时间是否未超过火灾到达危险状态的时间，即可判断建筑物内的人员是否安全疏散。
2.3.4 火灾场景设定
结合该研究项目中的建筑物实际情况，即了解该商场的建筑结构、具体使用功能及其相应的布置特点，针对实际的火源位置、可燃物的燃烧特性及其通风、排烟的状况进行分析，二楼至四楼的火灾危险性较为相似，现选取四楼的3个场景作为火灾场景。
场景一为：四楼的第一防火分区，即3-4轴/G-H轴之间；场景二为：四楼的第二防火分区，即5-6轴/C-D轴之间；场景三为：四楼的第三防火分区，18-19轴/C-D轴之间。
2.3.5性能化防火设计评估分析
（1）火灾过程模拟及结果分析
在该商场的火灾模拟过程中，通过采用FDS场模拟软件进行计算，可以得到设定火灾场景中火灾与烟气的具体运动过程，其中烟气的能见度和温度场随着实际的变化而发生动态变化，进而得到火灾到达危险状态所需的时间。其中，计算可得，火灾场景一的时间为火灾发生后的1800秒，火灾场景二的时间为火灾发生后的1280秒。根据分析可得，在该模拟时间内，该建筑物中的火灾烟气未到达危险状态。
（2）人员疏散时间模拟及计算
在发生火灾时，全部人员的疏散时间为T，人员感知时间为T1、人员响应时间为T2、人员疏散运动时间为T3，全部人员的疏散时间=人员感知时间+人员响应时间+疏散运动时间，即T= T1 + T2 + T3.
（3）评估结果分析
由于在实际发生火灾时，商场内的人员疏散时间与其年龄、性别、身体状况、心理素质情况、受教育程度以及其是否对建筑物熟悉等不确定性因素相关，因此，在实际发生火灾时，其所需的疏散时间将极有可能大于本模拟计算所得的时间。
3 结语
综上所述，大型商业建筑在其防火设计方面具备以下三方面特点：其一，人员在进行疏散的实际距离极易超越现行规范；其二，钢结构的商业建筑主要采用坡屋面，使用复合防火卷帘无法形成完整、有效的防火区域；其三，大型商业建筑只能使用性能化方法进行防火设计与评估。此外，各大商场应当加强对其商场内的人员流量及数量统计，通过借鉴国外的性能化防火设计方法与规范，加大力度研发失火时的人员疏散方案，促进我国的大型商业建筑性能化防火设计工作的发展。
参考文献：
[1]李钰.大型商业建筑性能化防火设计研究[D].西安：西安建筑科技大学，2005.
[2]徐晓鹏.超大型商业建筑消防安全工程性能化设计分析[J].经管营销，2008(09).