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【摘要】笔者在文中对地下商业建筑防火及防排烟设计进行了详细的探讨和细致的研究，希望对读者产生或多或少的借鉴意义和参考价值。
【关键词】地下商业建筑；防排烟系统；设计
1、地下商业建筑的火灾烟气危险性
1.1 空间封闭，着火后火灾烟气产生量大温度高，疏散困难
根据地下商业建筑几个字，我们不难发现，其主要强调的就是地下二字，而提及地下，我们就会想到其主要的特点，即封闭性强、不易通风、出口和入口的数量都难以和地上的建筑相提并论，所以一旦地下商业建筑发生火灾就会造成很大的困难甚至是难以挽回的损失，火灾的发生一方面会制造较多的烟雾，加之通风十分困难，就导致烟雾很难排出建筑物之外，烟雾大量并长期滞留在地下商业建筑之内很容易致使顾客和工作人员化学中毒。此外，烟雾如果在一段时间内不能排出，就会降低建筑物之内的能见度，2米至5米是这种情况下最大的能见度，条件允许的话，1.0～1.2米每秒是地下商业建筑内人们的平均疏散速度，而0.5～1.5米每秒是烟雾的平均流动速度，0.6米每秒是一个正常人最快的上楼速度，对这些数据加以详细的分析和精确地计算，我们就会发现人们的生命健康以及财产安全直接受到烟气的威胁，此外，高温对人们的伤害也是不能够被忽视的。
1.2 建筑毗连，上下贯通，空间超大
出于加大顾客流量的考虑，商家目前青睐于把为数众多的地下商城毗连在一起，甚至是地下商城与地上商城相贯通，这样一来，整个的商城的空间就会增大，空间广阔了，可以存放的商品就会增加，顾客的选择也就更多，商城就会获取更多的经济效益和社会效益，然而这种做法也存在固有的弊端，即对于上下相通的建筑空间，很容易产生“烟囱效应”，所以一旦发生火灾，哪怕是小规模的火灾，在“烟囱效应”的作用之下，就会得到大规模的蔓延，不仅地下建筑受到很大的损害，就连地上建筑也会遭受难以估量的损失，如果場面得不到有效的控制，就会造成局面的混乱，死伤现象随之发生。
1.3 客流物流大，火灾荷载密度高
设有地下商场的城市一般具有较大的规模，客流物流量都是极大的，需要明确的是地下商业建筑有两个主要的用途：第一，也是最主要的用途，即开展商业活动，通过商品交换和贸易活动为商场谋求更多的经济利益；第二，地下商业建筑还被用作行人的过街通道，地上的人行道交通流量是最大的，发生交通事故的可能性也很大，为了减少交通事故的发生，地下商业建筑担负起了过街通道的职能，以上两个主要用途会造成地下商业建筑的人流客流量之大。
2、地下商业建筑一般防火设计要求
2.1 总平面布局和平面布置
依据《人民防空工程设计防火规范》商场的营业厅、医院的病房、旅馆的客房以及会议室、展览厅、餐厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场等宜设置在地下一层。 消防控制室应设置在地下一层直通地面的安全出入口处，当总建筑面积大于20000平方米时，应采用防火墙进行分隔，且防火墙上不得开设门窗口；
2.2防火防烟分区
2.2.1 每个防火分区的允许最大建筑面积不应大于500平方米，当设有自动灭火系统时，最大允许使用面积可增加一倍。局部设置时，增中的面积可按该局部面积的一倍计算
2.2.2 需设置排烟设施的地下商场，应划分防烟分区，每个防烟分区的建筑面积不应大于500平方米，防烟分区不得跨越防火分区.
3、地下商业建筑的防排烟设计探讨
不同于其他的商业建筑 ，地下商业建筑对防排烟的问题要求是更为严格的，一方面是为了在最短的时间内把工作人员个商场顾客安全的疏散开来，另一方面是迅速的把火灾扑灭，所以，针对地下商业建筑，我们必须给予其防排烟系统更高的重视程度，接下来我对地下商业建筑防排烟系统设计开展细致的研究与说明。
3.1 设计方案选择
排烟系统的设置可以有商店排烟和走道排烟两种，方案示意如下图。
a）商店排烟。 如果排烟发生在起火商店这个场所之内，需要注意的就是把烟气层高度限制在一定的范围之内，烟气的最大高度不能超过门口的挡烟垂壁，最终的目的就是不要让其进入走道，空气的清洁性才能得到保证，疏散人员更容易。
b）走道排烟。 限制烟气层厚度，使人在烟气层下安全通过。
无论采取哪种排烟方式都可能由于建筑层高太低而不成功。层高过低时，采用商店排烟方案可能导致烟气溢出，流入走道；而采用走道排烟又可能导致烟气层界面过低，威胁疏散人群的安全。
3.2设计计算步骤
防排烟系统设计计算的方式方法是不唯一的，可采用的方法有很多，但这为数众多的计算方法的不同仅仅是体现在表现形式之上，就计算步骤和必须计算的物理量来说，这些不同的方法是统一的。笔者在下面的说明主要参考的是英国常用的一套实验公式，也涉及美国的部分标准。
3.2.1根据安全要求确定设计空气层高度
由于烟气层和空气层之间还有一个烟气浓度逐渐减小的过渡区，在欧洲一般认为清洁空气层高度超过2.5m～3m才安全。按照我国人口身高情况，可使垂帘距地面1.8m，这样商店内空气层高度维持在1.85m～1.9m。
3.2.2进入烟气层的质量流量
实际案例和重要书面资料而言，气体如果进入烟气层，那么这些气体之中的大部分是烟柱上升过程中卷吸的空气，为什么会产生这样的现象？火场的规模体积大小和烟气层的高低是罪魁祸首。
4、机械防烟系统的设置
4.1 机械防烟系统的设置部位
根据《人民防空工程设计防火规范》的规定，应设置机械防烟设施的部位有：
第一，防烟楼梯间及其前室或合用前室；
第二，避难走道的前室。
4.2机械加压送风防烟及送风量。
4.2.1防烟楼梯间送风余压值不应小于50Pa，前室或合用前室送风余压值不应小于25Pa。防烟楼梯间的机械加压送风量不应小于25000m3/h。当防烟楼梯间与前室或合用前室分别送风时，防烟楼梯间的送风量不应小于16000 m3/h，前室或合用前室的送风量不应小于12000 m3/h。
4.2.2 避难走道的前室送风余压值应与防烟楼梯间前室的要求相同，机械加压送风量应按前室入口门窗洞风速不小于1.2m/s计算确定。避难走道的前室送风口应正对前室入口门，且宽度应大于门洞宽度。
4.3 排烟口
排烟口是任何一个防烟分区的必要设施，根据热胀冷缩的原理，烟气在受到热量的影响之下会大幅度膨胀，其主要的运动方向是向上，并且会在顶棚下紧密的附着，继而会朝着水平的方向进行流动，所以，我们对排烟口的设置位置提出了较为严格的要求，即要求其位置处于顶棚或墙面的顶端；但是对于其位置的设定也不是非某一处不可的，因为侧墙上部也是较为常用的选择，但是这个位置的弊端十分的明显，就是排烟效果不能尽如人意，排烟效果难以和走道上方的排烟口相提并论。
5、总结
通过上面详细的叙述和探究，我们会发现高度重视地下商业建筑防火安全设计和防排烟设计不仅是相当重要的，而且是极其有必要的，在开展防排烟、防火设计之前，应该仔细的制定几套设计方案，并全面的考虑到火灾发生时候可能出现的各种意外情况，根据这些可能出现的情况合理科学的划分防火、防烟区、布置好管道，力求做到具体问题具体分析，将危害和损失降到最低。
参考文献
[1]张连栋. 防排烟设计中常见的几个问题[J]. 房材与应用（材料·结构）. 2011（04）
[2] 万绍杰，苏才英. 对高层建筑防排烟设计的几点探析[J]. 广西民族大学学报（自然科学版）. 2012（S1）
[3] 李海龙. 地下公共娱乐场所防排烟设计[J]. 武警学院学报. 2014（08）
【关键词】地下商业建筑；防排烟系统；设计
1、地下商业建筑的火灾烟气危险性
1.1 空间封闭，着火后火灾烟气产生量大温度高，疏散困难
根据地下商业建筑几个字，我们不难发现，其主要强调的就是地下二字，而提及地下，我们就会想到其主要的特点，即封闭性强、不易通风、出口和入口的数量都难以和地上的建筑相提并论，所以一旦地下商业建筑发生火灾就会造成很大的困难甚至是难以挽回的损失，火灾的发生一方面会制造较多的烟雾，加之通风十分困难，就导致烟雾很难排出建筑物之外，烟雾大量并长期滞留在地下商业建筑之内很容易致使顾客和工作人员化学中毒。此外，烟雾如果在一段时间内不能排出，就会降低建筑物之内的能见度，2米至5米是这种情况下最大的能见度，条件允许的话，1.0～1.2米每秒是地下商业建筑内人们的平均疏散速度，而0.5～1.5米每秒是烟雾的平均流动速度，0.6米每秒是一个正常人最快的上楼速度，对这些数据加以详细的分析和精确地计算，我们就会发现人们的生命健康以及财产安全直接受到烟气的威胁，此外，高温对人们的伤害也是不能够被忽视的。
1.2 建筑毗连，上下贯通，空间超大
出于加大顾客流量的考虑，商家目前青睐于把为数众多的地下商城毗连在一起，甚至是地下商城与地上商城相贯通，这样一来，整个的商城的空间就会增大，空间广阔了，可以存放的商品就会增加，顾客的选择也就更多，商城就会获取更多的经济效益和社会效益，然而这种做法也存在固有的弊端，即对于上下相通的建筑空间，很容易产生“烟囱效应”，所以一旦发生火灾，哪怕是小规模的火灾，在“烟囱效应”的作用之下，就会得到大规模的蔓延，不仅地下建筑受到很大的损害，就连地上建筑也会遭受难以估量的损失，如果場面得不到有效的控制，就会造成局面的混乱，死伤现象随之发生。
1.3 客流物流大，火灾荷载密度高
设有地下商场的城市一般具有较大的规模，客流物流量都是极大的，需要明确的是地下商业建筑有两个主要的用途：第一，也是最主要的用途，即开展商业活动，通过商品交换和贸易活动为商场谋求更多的经济利益；第二，地下商业建筑还被用作行人的过街通道，地上的人行道交通流量是最大的，发生交通事故的可能性也很大，为了减少交通事故的发生，地下商业建筑担负起了过街通道的职能，以上两个主要用途会造成地下商业建筑的人流客流量之大。
2、地下商业建筑一般防火设计要求
2.1 总平面布局和平面布置
依据《人民防空工程设计防火规范》商场的营业厅、医院的病房、旅馆的客房以及会议室、展览厅、餐厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场等宜设置在地下一层。 消防控制室应设置在地下一层直通地面的安全出入口处，当总建筑面积大于20000平方米时，应采用防火墙进行分隔，且防火墙上不得开设门窗口；
2.2防火防烟分区
2.2.1 每个防火分区的允许最大建筑面积不应大于500平方米，当设有自动灭火系统时，最大允许使用面积可增加一倍。局部设置时，增中的面积可按该局部面积的一倍计算
2.2.2 需设置排烟设施的地下商场，应划分防烟分区，每个防烟分区的建筑面积不应大于500平方米，防烟分区不得跨越防火分区.
3、地下商业建筑的防排烟设计探讨
不同于其他的商业建筑 ，地下商业建筑对防排烟的问题要求是更为严格的，一方面是为了在最短的时间内把工作人员个商场顾客安全的疏散开来，另一方面是迅速的把火灾扑灭，所以，针对地下商业建筑，我们必须给予其防排烟系统更高的重视程度，接下来我对地下商业建筑防排烟系统设计开展细致的研究与说明。
3.1 设计方案选择
排烟系统的设置可以有商店排烟和走道排烟两种，方案示意如下图。
a）商店排烟。 如果排烟发生在起火商店这个场所之内，需要注意的就是把烟气层高度限制在一定的范围之内，烟气的最大高度不能超过门口的挡烟垂壁，最终的目的就是不要让其进入走道，空气的清洁性才能得到保证，疏散人员更容易。
b）走道排烟。 限制烟气层厚度，使人在烟气层下安全通过。
无论采取哪种排烟方式都可能由于建筑层高太低而不成功。层高过低时，采用商店排烟方案可能导致烟气溢出，流入走道；而采用走道排烟又可能导致烟气层界面过低，威胁疏散人群的安全。
3.2设计计算步骤
防排烟系统设计计算的方式方法是不唯一的，可采用的方法有很多，但这为数众多的计算方法的不同仅仅是体现在表现形式之上，就计算步骤和必须计算的物理量来说，这些不同的方法是统一的。笔者在下面的说明主要参考的是英国常用的一套实验公式，也涉及美国的部分标准。
3.2.1根据安全要求确定设计空气层高度
由于烟气层和空气层之间还有一个烟气浓度逐渐减小的过渡区，在欧洲一般认为清洁空气层高度超过2.5m～3m才安全。按照我国人口身高情况，可使垂帘距地面1.8m，这样商店内空气层高度维持在1.85m～1.9m。
3.2.2进入烟气层的质量流量
实际案例和重要书面资料而言，气体如果进入烟气层，那么这些气体之中的大部分是烟柱上升过程中卷吸的空气，为什么会产生这样的现象？火场的规模体积大小和烟气层的高低是罪魁祸首。
4、机械防烟系统的设置
4.1 机械防烟系统的设置部位
根据《人民防空工程设计防火规范》的规定，应设置机械防烟设施的部位有：
第一，防烟楼梯间及其前室或合用前室；
第二，避难走道的前室。
4.2机械加压送风防烟及送风量。
4.2.1防烟楼梯间送风余压值不应小于50Pa，前室或合用前室送风余压值不应小于25Pa。防烟楼梯间的机械加压送风量不应小于25000m3/h。当防烟楼梯间与前室或合用前室分别送风时，防烟楼梯间的送风量不应小于16000 m3/h，前室或合用前室的送风量不应小于12000 m3/h。
4.2.2 避难走道的前室送风余压值应与防烟楼梯间前室的要求相同，机械加压送风量应按前室入口门窗洞风速不小于1.2m/s计算确定。避难走道的前室送风口应正对前室入口门，且宽度应大于门洞宽度。
4.3 排烟口
排烟口是任何一个防烟分区的必要设施，根据热胀冷缩的原理，烟气在受到热量的影响之下会大幅度膨胀，其主要的运动方向是向上，并且会在顶棚下紧密的附着，继而会朝着水平的方向进行流动，所以，我们对排烟口的设置位置提出了较为严格的要求，即要求其位置处于顶棚或墙面的顶端；但是对于其位置的设定也不是非某一处不可的，因为侧墙上部也是较为常用的选择，但是这个位置的弊端十分的明显，就是排烟效果不能尽如人意，排烟效果难以和走道上方的排烟口相提并论。
5、总结
通过上面详细的叙述和探究，我们会发现高度重视地下商业建筑防火安全设计和防排烟设计不仅是相当重要的，而且是极其有必要的，在开展防排烟、防火设计之前，应该仔细的制定几套设计方案，并全面的考虑到火灾发生时候可能出现的各种意外情况，根据这些可能出现的情况合理科学的划分防火、防烟区、布置好管道，力求做到具体问题具体分析，将危害和损失降到最低。
参考文献
[1]张连栋. 防排烟设计中常见的几个问题[J]. 房材与应用（材料·结构）. 2011（04）
[2] 万绍杰，苏才英. 对高层建筑防排烟设计的几点探析[J]. 广西民族大学学报（自然科学版）. 2012（S1）
[3] 李海龙. 地下公共娱乐场所防排烟设计[J]. 武警学院学报. 2014（08）