浅谈大型服装批发市场消防设计.doc

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浅谈大型服装批发市场消防设计

摘要：

文章通过对大型服装批发市场特点的分析，对市场的防火分区、防排烟设计、安全疏散设计、自动喷水灭火系统设计、消防电气设计等方面提出要求和意见。

希望对此类市场设计引起重视，确保市场消防安全

关键词：

大型服装批发市场消防设计

近年来随着市场经济的快速发展，各地相继建起了许多大型服装批发市场。

株洲是湖南省最先建设大型服装批发市场的城市，近两年随着旧城改造，招商引资项目的开发，株洲又将建设一批大型服装批发市场。

然而在对这类市场按照现行消防技术规范进行检查的过程中，暴露出规范的不够完善性的问题。

按照现行国家消防技术规范，建设单位、设计单位、公安消防机关在执行规范上有较大分歧。

在此笔者结合实际工作经验，依据相关技术规范和技术数据对此类市场消防设计提出个人意见，希望为此类市场消防设计起到抛砖引玉的作用。

1该类市场的特点

（1）建筑面积大。

该类市场建筑面积都在好几万m2以上。

目前株洲在建的几个市场建筑面积均在50000万m2以上，其中汇亚服饰广场总建筑面积就达200000m2；

（2）火灾荷载大。

该类市场一般为分隔摊位，每个摊位面积20-200m2不等。

摊位前部为吊架垂挂样品展示，后部水平堆积待批发的服装。

从天津消防科研所的实验结果可以知道，70kg混质服装平放堆放在lm2面积上的燃烧热释放率峰值为960.00kW，而此类市场每个摊位均堆积有数百公斤的服装。

尤其在销售旺季摊位中全是堆积的服装，燃烧时产生的燃烧热将是非常惊人的；

（3）可开启外窗面积小，自然排烟能力差。

此类市场为布置摊位营造商业气氛，外开窗户均被封闭或设固定窗户。

无法利用外开窗户进行自然排烟；

（4）人员集中，火灾危险性大，消防扑救难度大。

发生火灾后易造成群死群伤及重大经济损失。

此类市场摊位一般靠外墙布置，将原设置窗户封堵，难以进入市场内部进行扑救。

2消防设计要求

2.1防火分区防排烟设计

2.1.1防火分区设计要求

依据《建筑设计防火规范》第5.1.1条要求：

多层市场每层防火分区面积最大允许为2500m2，在设有自动喷水灭火设施时可以达5000m2。

依据《高层民用建筑设计防火规范》第5.1.2条要求，高层市场地上每层防火分区面积最大允许为1000~1500m2，在设有火灾报警系统和自动灭火系统时可以达4000m2；地下市场每层防火分区面积最大允许为500m2，在设有火灾报警系统和自动灭火系统时可以达2000m2。

进行防火分区一般采用防火卷帘和防火墙进行分隔。

经过对地上无窗市场的火灾危险性分析发现与地下建筑火灾危险性一样，在美国也将地上无窗房间的火灾危险等级划到地下建筑一类。

所以对于没有设置窗户的市场在防火分区面积确定时应按地下建筑要求设置。

进行防火分区分隔可采用防火墙和防火卷帘。

防火卷帘一般分为两类：

第一类是普通防火卷帘，由于无隔热保护措施，检测时只通过测其背火面一定距离的辐射热和帘片是否穿火来判断其耐火极限，故达不到防火分区分隔的要求。

在使用中应在卷帘两侧设置独立的闭式自动喷水系统或水幕保护，其延续时间应不低于防火卷帘所代替的防火墙的耐火极限。

在实际工作中因规范要求，自动喷水冷却系统或水幕系统为独立系统，加之冷却用水量太大，建设单位基本难以采用。

株洲已建和将建的市场中无一个采用此方式进行防火分隔。

第二类为特级防火卷帘，由于采用了特殊材质，检测时是将背火面温升作为其耐火极限的判定条件，故能达到防火分区分隔的要求。

目前市场上出现的汽雾钢质防火卷帘、双轨双帘无机复合防火卷帘、蒸发式汽雾防火卷帘等均属此类。

此类市场因是分搁的摊位，在进行防火分区时可以将部分摊位的隔墙改为防火墙。

这样一来就只需在走道上设置特级防火卷帘进行分隔，大大降低了成本。

对于地上无窗市场防火分区按地下建筑标准划分所增加的工程造价也不会增加太多。

对于在市场内上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯等开口部位进行竖向防火分区时，规范要求也和水平防火分区一样。

竖向防火分区主要是考虑火灾的热对流蔓延、热辐射、热传导两种火灾蔓延方式因有楼板的分隔而难以达到扩展。

而水平防火分区还要考虑火灾的热辐射、热传导蔓延。

因此水平防火分区和竖向防火分区要求不应同等对待。

对于竖向防火分区应放宽，只要能达到防止火灾竖向热对流蔓延的结果就可以。

但是设置时应将判定耐火极限的一面面向营业厅。

在汇亚商业广场中厅竖向防火分隔设计中因该市场中厅面积有2000m2，每层回廊宽度达4m，且中厅设置机械排烟设施。

经过分析采取在中厅回廊中设置快速响应喷头和机械排烟设施，在回廊外沿采用防火玻璃设置挡烟垂壁，取消设施防火卷帘的设计方案。

此种设计方案在上海正大广场中厅也采用了。

对于其他大型中厅也可以采用此设计方案。

2.1.2防排烟设计要求

因在《建筑设计防火规范》中对在地上的市场没有进行防排烟设计的要求，因此设计人员在设计中对此项设计不予考虑。

在株洲已建多层市场尚无一设置。

高层建筑中的市场的防火设计在《高层民用建筑设计防火规范》中虽有规定，但是在建设初期设计人员一般考虑利用外窗自然排烟，未设置机械排烟设施。

然而在工程建设中或建成后均因市场摊位设置需要将外窗封堵，无法进行自然排烟。

因此类市场中主要为堆积的服装，而服装一般以棉、麻、丝和高分子化合物为原材料，燃烧时将产生大量的烟气。

加之市场自然通风、排烟条件差，火灾发生后因不充分燃烧产生大量的烟雾，严重影响人员疏散和火灾扑救。

同时因高温的烟蔓延造成火场温度迅速上升，缩短轰燃发生的时间，加快火灾发展速度，增加火灾扑救难度。

设计防排烟工程的目的就是要防止火灾产生的大量烟气，阻止烟气迅速蔓延，确保人员安全疏散和改善扑救条件。

在NFPA中要求对于人员集中场所均应进行防排烟设计。

因此笔者认为此类市场均有必要设计机械防排烟设施。

市场的机械防排烟方式有如下几种：

（1）自然送风，机械排烟。

排烟时烟气在很短时间内排出，走道内能见度较理想，气流组织好，排烟时间短，对于安全疏散很有利，也利于火灾扑救，减少火灾损失。

排烟量规范要求为60m3（m2?

h）和120m3（m2?

h）；

（2）机械送风、机械排烟。

在不具备自然送风条件的情况下，可以采用机械送风、机械排烟。

对于地上无窗和地下市场应采用此设计。

排烟系统的排烟量按其所负担防烟分区建筑面积排烟量为60m3／（m2?

h）和120m3／（m2?

h）的防烟量计算，送风量按负担防烟分区排烟量的50％确定。

按规范要求一个防烟分区500m2进行排烟设计计算发现，按规范要求设计排烟量较大，风管有效截面积达1m2，防烟分区内排烟口的有效截面积达1.67m2。

这样因风管占用的空间高度就在1m以上。

通过提高建筑层高解决商场营业厅高度将大大提高建筑造价。

前面的计算没有考虑自动喷水灭火设施对排烟的影响，实际此类市场均设置自动喷水灭火设施。

但必须考虑对排烟通风的影响，喷头喷出的水将降低火场温度，可能减少烟气排放量。

另外喷出的水会把周围的烟气和空气输送的烟冲到地面，在设置有自动喷水灭火设施的建筑设置机械排烟设施的相互影响的直接数据中，一直是科研者的研究热点。

按火灾模拟模型CFAST与人员疏散模型Fegress模拟，在自动喷水灭火系统与机械排烟系统的联合作用下，排烟系统的排烟量所负担防烟分区建筑面积排烟量为36m37m2?

h），就可以始终将烟的界面保持在2m以上，可以保证人员能够有充足的时间疏散到安全地点。

有试验获得对于地下商业营业厅排烟量按72m3／（m2?

h），就可以达到排烟目的。

在自动喷水灭火系统的场所自动喷水系统喷出的水将降低热烟的温度，从而可能减少排烟量，而且喷出的水还有消烟作用。

因此在自动喷水灭火系统与机械排烟系统的联合作用下，排烟系统的排烟量按其所负担防烟分区建筑面积排烟量为36m3／（m2?

h）就可以了，建筑面积送风量按24m3／（m2?

h）的送风量计算。

在汇亚商业广场排烟设计中因建筑层较高，对风管管径大小没有影响，所以是按2000x60m3／（m2?

h）确定排烟量（防烟分区按2000m2划分）。

因该类市场均设置了空气调节系统，将通风、空气调节系统和机械排烟系统合用在规范中也是允许的。

经过设计计算得知，排烟风管有效截面积与排风风管、送风风管有效截面积相近，因此在设计机械排烟系统时可以将通风、空气调节系统和机械排烟系统合用。

设计中一般采用通风系统或排风系统的风管为排烟管。

但风管应符合排烟风管的要求。

对于与排风系统自用可以考虑采用耐高温、强度高、≥280℃时可以连续工作30min以上的双速消防排烟轴流风机，平时低速运行排风，火灾时高速排烟。

对于与送风系统自用合用应在风管末端分别设置送风风机和排烟风机，采用防火阀分隔。

平时，开向送风风机的防火阀打开，开向排烟风机的防火阀关闭，送风风机启动送风；火灾时送风风机和开向送风风机的防火阀关闭，排烟风机和开向排烟风机的防火阀开启排烟。

对于合用应注意以下几点：

（1）应采用可以由报警系统控制关闭功能的送风口；

（2）排烟口平时关闭，火灾时有控制系统开启；

（3）应按有关技术要求核算送风口和排烟口的有效截面积，合理布置送风口和排烟口；

（4）对于与排风系统共用的风机和排烟风机应由消防供电回路供电，排风风机平时用动力供电回路供电，火灾时切换为消防供电回路供电；

（5）排烟口设置自动排烟防火阀，可以关闭气体温度超过280℃的排烟口，整个系统仍可以继续工作，保证整体的排烟效果，防烟分区的面积规范中要求≤500m2。

通过对此条文说明可以知道，规范按500m2划分主要是考虑排烟竖井过多影响建筑设计。

对于大型商场在顶棚上设置过多的挡烟垂壁难度较大，所以可以根据实际将防烟分区面积加大。

在汇亚服饰广场采用2000m2为一个分区，每个分区采用独立的排烟系统。

在上海的地方技术规程中也将2000m2为一个分区的面积。

经过分析挡烟垂壁高度为地面到天花板高度的20％最佳，按营业厅高度3~4m计算挡烟垂壁的有效垂度以60~80cm为宜。

考虑到市场的特点多采用自动挡烟垂壁，平时垂板在吊顶的位置，垂壁与装设的火灾探测器相配合，一旦发生火灾，火灾探测器报警，同时驱动自动挡烟垂壁开启下垂90°。

挡烟垂壁要在热烟流中不被破坏才可以保证储烟仓不被破坏，所以应采用耐高温坚固的不燃材料做挡烟垂壁。

为了市场美观还可以采用防火玻璃制成的挡烟垂壁。

防烟设计主要是对疏散楼梯间和前室送风，按规范要求对于疏散楼梯间每隔2层设置百叶送风口。

因规范对于前室送风只要求每层设置，没有明确如何设置，设计中容易引起错误。

前室送风量的确定是按开启2~3扇门时以保证门洞一定风速，火场人员疏散属于连续疏散，届时所有门均可能开启，如果采用百叶送风口，若风量不足将无法保证门洞所需风速。

所以在设计中前室送风口时应采用带电子阀的常闭式送风口，火灾时由控制中心开启着火层及上一层前室送风口，20层以上的开启3层送风口。

门洞所需风速规范要求为0.7~1.2m／s，根据对门洞有效防止烟气影响人员疏散所需风速的研究发现，门洞风速要达到4m／s才可以有效控制烟气对人员疏散的影响，所以在设计中建议采用4m／s的参数设计。

在实际设计中应注意建筑物中的排烟系统设计和其它设施系统设计，均应按每个防火分区为独立单元设计，这样以保证设施在火灾中的安全性。

2.2安全疏散设计

2.2.1安全疏散总宽度的确定

目前执行的国家规范对占用人荷载的核定指标因规范制定年代已久，难以合理确定人均占有的设计面积。

在NFPA101中对于在商场营业厅中的人员密度按2.8m2／人确定。

根据对珠洲市现有的批发市场的估测（节日前一个月左右）市场营业高峰期间人员最高密度为1.8m2／人左右。

笔者通过对国内部分已建市场的分析，建议对于地上部分采用2m2／人为计算密度指标，地下部分按1.5m2／人确定。