商业建筑消防改造研究——以上海市某商业建筑为例
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曾经商业建筑仅仅是人们进行物物交换的场所,满足人们的基本生存需求。
随着生活水平的提高,消费者对消费的享受感、满足感日益增大,因此对商业活动场所这一载体的要求显著提高。
商业建筑的逐步发展基于为消费者创造更舒适的购物环境和消费空间等精神需求,但是建筑自身的周期性与商业活动的快速发展相违背。
上海市大中型商业建筑在20世纪90年代中后期至21世纪初经历了一段快速发展期,这些建筑至今大多使用了约20年。
随着人口数量的增加,以及上海市外来人口的聚集情况,既有商业建筑在建造初期对客流量的计算已经不符合现在的实际情况,疏散宽度、疏散距离可能难以满足现在的客流量。
同时,由于建造年代不同,建造时采用的消防技术标准、规范也发生了很大变化,现在新增了许多国家、地方消防规范、标准,继续使用原有规范在安全方面存在一定的隐患。
文章以上海某既有商业建筑改造项目为例,详细分析其存在的消防安全问题,提出解决方法,并提出适用于上海市既有商业建筑消防安全改造的普适性建议。
1工程概况
上海某既有商业建筑位于市级商业中心,建造于20世纪90年代末,并于2000年投入使用。
商场部分为地下一层至地上六层,建筑高度>24 m,建筑面积59 329 m 2,主要业态为电器、家居、餐饮等。
商场营业至今20年,没有经历大的调整,客流量与周边新建的商场有较大的差距。
摘要 上海市的商业建筑历经几十年发展到现在,随着城市人口数量的增加,以及上海市外来人口的聚集情况,既有商业建筑的使用已经难以满足商业自身发展的要求及城市发展的需求,在安全方面存在一定的隐患,因此商业建筑的更新改造有其紧迫性和必然性。
从消防改造出发,对上海市某商业建筑存在的消防问题进行深入的分析与研究,对防火分区划分、人员疏散核算及消防系统提升三个方面提出具体的解决方案,并推广到适用于上海市既有商业建筑消防改造的普适性建议和改造方法。
关键词 既有商业建筑;消防安全;防火分区;人员疏散;改
造建议
中图分类号 TU247.2文献标识码 A
DOI 10.19892/ki.csjz.2023.06.59
Abstract The commercial buildings in Shanghai have developed for decades. With the increase of urban population and the gathering of migrant population in Shanghai, the use of the existing commercial buildings has been difficult to meet the requirements of commercial development and the needs of urban development. There are certain hidden dangers in terms of safety. Therefore, the renewal and transformation of commercial buildings has its urgency and inevitability. Starting from the fire protection transformation, this paper makes an in-depth analysis and research on the fire protection problems of a commercial building in Shanghai, puts forward specific solutions in three aspects: fire compartment division, personnel evacuation accounting and fire protection system improvement, and extends them to the universal suggestions and transformation methods suitable for the fire protection transformation of the existing commercial buildings in Shanghai.
Key words the existing commercial building; fire safety; fire compartment; personnel evacuation; transformation suggestions
作者简介:潘心怡(1986-),女,建筑工程师。
研究方向:既有建筑保护与改造更新。
作者单位:华东建筑设计研究院有限公司
商业建筑消防改造研究
——以上海市某商业建筑为例
Study on Fire Protection Transformation of Commercial Buildings: A Case of a Commercial Building in Shanghai
潘心怡
Pan Xinyi
由于此商业建筑建成于20世纪90年代末,当时依据的规范是《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045—95)(下文简称1995年版《高规》)。
现行消防规范为《建筑设计防火规范(2018版)》(GB 50016—2014),与旧版规范在消防技术标准上存在一定的差异。
因此,改造设计时遇到消防安全难以满足现行规范的问题。
2消防设计原则
2.1 尊重既有的客观现实
建筑按照1995年版《高规》设计,且现在建筑正在正常营运,租赁合同在身,故无法全面停业进行消防工作,也不能推倒按照新规范要求重来。
因此,改造设计时在尊重历史、确保安全的前提下,研究整体消防防范的能力。
2.2 守住人员安全疏散底线
人员疏散一直是建筑消防安全最重要的部分,因此需要将对本工程的安全疏散设计作为重点展开研究。
1995
年版《高规》未对商业建筑的人员数量计算给出具体的参数指标。
建筑需要选取一个合理的人数计算的设计参数,既能满足人员安全疏散的需要,又能兼顾到建筑既有的现状。
2.3 合理优化消防系统
本建筑的消防设施配备齐全,在运行正常的前提下,能够发挥出原设计的保障水平。
消防设施的提升和改造首要确保现有的系统运行正常,临警好用,可以在现有系统的基础上增设消防物联网系统,提升消防设施运营的效能。
不论是新规范设计还是按照老规范设计,通过管理确保系统发挥消防保护的作用才是最根本的。
3具体改造方法
下文梳理了此工程改造中为满足现行防火规范所采取的措施。
3.1防火分区划分
根据新、老规范的内容,高层建筑内商业营业厅的防火分区均有明确且一致的规定:按照地上4 000 m2、地下2 000 m2划分防火分区。
因此,原防火分区的划分符合现行规范的要求,此次改造不对防火分区划分进行调整。
经过现场实地勘察发现,商场各层防火分区间较多地采用防火卷帘作为防火分区的分隔。
经研究,1995年版《高规》中对于防火卷帘的长度没有具体要求,但现行规范里对除中庭外分隔部分的防火卷帘使用量作了明确规定,即当防火分隔处长度≤30 m时,卷帘长度≤10 m;当防火分隔处长度>30 m时,卷帘长度≤20 m且≤防火分隔处长度的1/3。
通过查看原图纸,可以看到原设计中防火分隔处卷帘的长度远远超过了规范的要求,因此有必要进行改造。
具体改造方法是:在防火分隔处增设实体墙,实体墙两侧可作为主要通道或增加小商铺隔间;根据平面布局仅在使用者的主要通行路线上设置防火卷帘,保证主要通道的畅通。
以三层平面为例,防火分区1与防火分区2相邻处长度为53.8 m,因此防火卷帘的长度不应大于17.9 m。
既有建筑中防火卷帘的长度达到了22.3 m,不满足现行防火规范的要求。
改造时,留出东西向的主要通行通道,通道处设防火卷帘,其他防火分区相邻处设实体墙,实体墙左侧作为商铺的次要通道,实体墙右侧做固定商铺隔间。
改造后防火卷帘的长度为7.7 m,小于17.9 m,满足规范要求(见图1)。
3.2 人员疏散核算
3.2.1疏散人数核算
根据现行消防规范对本建筑各层的疏散人数进行核算可知,所需的疏散宽度与现有宽度差值较大。
以三层防火分区1为例,按现行防火规范中表5.5.21-2规定,商业部分人员密度应按0.39人/m2计算,每百人疏散宽度按0.75 m计算,得出表1。
由表1可知,如按现行消防规范关于高层商业营业厅疏散人数的计算方式,现有的疏散楼梯宽度比计算值少3.2 m。
根据既有建筑的实际情况,增加楼梯从位置选择和结构安全角度考虑都极为困难。
因此,建筑需要选取一个合理的人数计算的设计参数,既能满足人员安全疏散的需要,又能兼顾到建筑既有的现状。
1995年版《高规》中没有商业营业厅人员计算的参数,参考相同时期的上海执行的《大型商场防火设计技术规定》执行。
根据目前消防局的意见,对于内部改造为主的商业建筑改造设计,可以采用上海市《大中型商场防火技术规定》(沪消发〔 2004〕352号)(下文简称2004年版《规定》)中对商业建筑疏散人数的计算方法。
改造时在平面布置上将大营业厅分隔为固定分隔的商铺,面积按照2004年版《规定》进行计算,尽量不增加楼梯以免影响结构安全。
5~6层部分根据商场的发展定位防火卷帘
防火卷帘
防火卷帘防火卷帘
防火分区1
防火分区1
防火分区2
防火分区2
商场
商场
主要通道主要通道
次要通道次要通道
次要通道
商铺
商铺
商铺
商铺
商铺
商铺
商铺
商铺
女厕女厕
男厕男厕
库房库房
办公办公
空调机房
(a)改造前(b)改造后
空调机房
图1 防火分区分隔处改造(图片来源:作者自绘)
和招商策略,考虑建材、家具等业态,参照大中型商场的设计,人数可按照计算值的减半计算(见图2)。
根据以上措施,对商场的安全疏散进行重新计算,经过总体平衡,基本满足2004年版《规定》的要求。
以三层防火分区1为例,改造后疏散人数计算详见表2。
3.2.2安全出口
按照新规要求,大于1 000 m 2的防火分区必须有不少于2个直通室外的安全出口。
根据原始图纸及实地调研,现有疏散楼梯的前室在一层直接连通室内营业厅,非直通室外,无法满足规范要求,需要在改造中针对此类问题进行重新设计。
根据2014年版《规定》可知,在一层将疏散走道和楼梯前室连通形成扩大的前室,疏散走道直通室外,可满足规范要求。
因此在改造时,增加连接楼梯间前室与室外的疏散走道,同时商场北入口内退2 m,给疏散走道设置直通室外的门留出空间。
以一层北侧疏散楼梯间为例,改造前后平面详见图3。
3.2.3疏散距离
根据现行规范,营业厅内任一点到最近安全出口的距离应≤30 m,由于整楼设置了自动喷水灭火系统,此距离可增加25%,即37.5 m。
当疏散门不能直通疏散楼梯时,应采用长度≤12.5 m(10 m×125%)的疏散走道至最近
的安全出口。
由于现有营业厅过大,营业厅内任意一点到最近安全出口的直线距离超过了规范要求的37.5 m,改造时应采取相应措施使之满足规范要求。
经测量,营业厅内任一点到最近安全出口的最大直线距离略超37.5 m,因此采用的具体措施包括:调整楼梯间前室防火门的位置或扩大前室的面积,使得营业厅内最远点到前室防火门的距离能满足规范中到安全出口距离的要求;调整平面布局,增加相邻防火分区间的防火疏散门,使得营业厅内最远点到相邻防火分区防火疏散门的距离能满足规范要求(见图4)。
3.3 消防系统提升
由于建筑功能、防火分区等变化引起的水、暖、电方面的改动,以及其他专业自身规范的更新。
(1)防排烟设计。
新的防排烟规范对防烟分区、挡烟垂壁、排烟面积、排烟窗形式等均作了新的要求。
改造方法主要是:设置机械排烟设施,增加排烟风机、排烟管道,并计算确定所需的排烟量及划分排烟分区。
(2)防火分区的改变会引起强弱电间,以及消防水系统、空调系统的设计调整。
改造时主要结合楼电梯、卫生间等配套服务用房合理设置机房,与商业空间分开布置。
(3)建筑功能的改变,例如增加餐饮功能,会导致油烟井、排风井的增加,管井及机器的增加对于使用面积、布局均会产生影响。
同时,管道的增加也会引起净高的变
表1 改造前地上三层防火分区1疏散人数计算
层数防火分区建筑面积/m 2
使用功能计算疏散人数/人
计算疏散宽度/m
实际疏散宽度/m
是否满足规范要求
地上三层
分区1
2 524商业9847.6
4.4
不满足
733
办公及设备
27
表2 改造后地上三层防火分区1疏散人数计算
层数防火分区建筑面积/m 2
使用功能计算疏散人数/人
计算疏散宽度/m
实际疏散宽度/m 是否满足规范要求
地上三层
分区1
3 257
商业、办公、设备
商铺146人,走道238人,办公25人,
共409人
3.1
4.4
满足
(a)改造前商场营业厅
空调机房空调机房空调机房
办公办公
45 m 办公
38 m 办公28 m 商铺
100 m 库房
空调机房
库房
女厕男厕
商铺
80 m 商铺
38 m 商铺
22 m 商铺
30 m 商铺
67 m 商铺
82 m 商铺
82 m 商铺
82 m 商铺
59 m 商铺
57 m 商铺
88 m 走道594 m 2
商铺
101 m 商铺
76 m 商铺
80 m 商铺
80 m 商铺
44 m 商铺
40 m 商铺
40 m 商铺
40 m 商铺
88 m 商铺
86 m 商铺
131 m 商铺
30 m 商铺
39 m 办公
办公库房库房
女厕男厕
(b)改造后
图2 商场营业厅改造前后示意图(图片来源:作者自绘)
化。
此类问题可以通过优化平面、剖面布局,以及通过吊顶装饰等加以解决。
4结论
既有商业建筑作为城市建筑中重要的组成部分,结合上海市政府提出的“留改拆”并举的政策,既有商业建筑应在保留的基础上进行有机更新,消防改造因为涉及安全问题是其中最重要、最迫切需要改造的一环。
文章以上海市某既有商业建筑的改造项目为实例,通过对新旧规范的对比,找到现行规范与旧有规范的区别与提升,提出具体的消防改造策略:在保留原有防火分区划分的同时,减少防火卷帘的长度,结合平面功能布局增加实体防火墙作为两个防火分区间的分隔;在人员疏散核算时,将大营业厅分隔为固定分隔的商铺重新核算疏散人数,增加首层直通室外的疏散走道,并调整防火疏散门的位置,使得人员疏散人数、疏散距离等均能满足新规要求;结合建筑功能、防火分区的变化对防排烟、强弱电、消防水及空调系统进行合理提升。
通过研究,对上海市既有商业建筑改造项目
中遇到的消防问题进行了梳理,并提出适用于上海市既有商业建筑消防安全改造的普适性建议。
参考文献
[1] 王睿年.对大型商业建筑消防安全疏散设计的研究[J].砖瓦世界,2019(6):47.
[2] 中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范:GB 5001—2014(2018版)[S].北京:中国计划出版社,2018.
[3] 中华人民共和国公安部.高层民用建筑设计防火规范:GB 50045—95[S].北京:中国计划出版社,1995.
[4]
上海市消防局办公室.上海市大中型商场防火技术规定(沪消发〔2004〕352号)[EB/OL].(2004-09-21).https:///view/2a29bd176edb6f1aff001f25.html.[5] 董春燕.商业模式的转变及其建筑更新研究[D].天津:天津大学,2011.
[6] 史建峰.大型商业广场改造工程消防设计要点[J].价值工程,2017,36(09):139-141.
[7] 付申江.防火疏散设计在建筑设计中的作用[J].住宅与房地产,2019(03):231.
[8]
王晓惠.针对防火疏散设计在建筑设计中的作用[J].建筑工程技术与设计,2019(33):894.
(a)改造前(b)改造后
商场
商场
前室疏散走道
疏散走道
前室前室
前室
商场入口商场入口
图3 疏散楼梯一层平面改造前后示意图(图片来源:作者自绘)
(a)改造前(b)改造后
办公办公办公
商场营业厅
商场营业厅
办公办公办公
疏散距
离37.7 m >37.5 m
疏散距离
36.9 m <
37.5 m
疏
散
距
离
37.
3 m
<
37
.5 m
增加营业厅直通楼梯间前室的防火门
调整楼梯间前室防火门的位置
疏散走道长度8.2 m 小于12.5 m
女厕男厕
疏散距离
41
.2 m >
37.5
m
图4 扩大楼梯前室示意图(图片来源:作者自绘)。