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地下建筑-防火概论!地下、地上建筑-分隔处置措施!

发布时间:2021-12-01 13:46消防资源网 进入公众号阅读

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石峥嵘,消防资源网创始人,消防大讲堂主讲人,从业消防 25年,参与近千项目设计施工验收,主导专利数十项,答疑解惑数万条,资深实践经验,深厚理论基础,汇集金典,奉献大家!
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石峥嵘:地下建筑和地上建筑之间应采取严格的防火分隔措施,安全疏散等应各自独立。

从建筑防火角度,满足防火分隔和安全疏散要求的地下建筑和地上建筑,可视为两个不同的建筑,类似于贴邻建造的两栋不同建筑。通常情况下,地下建筑和地上建筑的建筑分类、耐火等级、建筑高度、楼层数量、防火分区、疏散楼梯形式、安全疏散、灭火救援、内部装修等等,均可独立处置。
实际应用中,较少有建筑能实现地下、地上部分完全分隔,可以说,突破防火分隔不可避免,必须考虑适当的加强性措施。

注:本文所述的地下建筑,是指民用建筑中的地下建筑(室)和半地下建筑(室)

 

第一章  地下、地上建筑采取防火分隔措施和独立疏散体系的必要性

采用严格防火分隔措施和独立安全疏散系统的地下建筑和地上建筑,类似于贴邻建造的两栋不同建筑。通常情况下,地下建筑和地上建筑的建筑分类、耐火等级、建筑高度、楼层数量、防火分区、疏散楼梯形式、安全疏散、灭火救援、内部装修等等,均可独立处置。(说明:有关消防设施设置的总建筑面积、总体积,以及各专业设施规范标准中总建筑面积、总体积等,通常包括地下、地上建筑的总面积和总体积,具体应以规范条文为准。)

一、为防范火灾风险,确保人员安全疏散,地下、地上建筑有必要采取严格的防火分隔措施:

地下建筑不方便在外墙设置救援口,通常不具备从建筑外墙救援的条件,火灾烟气排放困难,竖向疏散只有单一方向,为防范地下建筑火灾烟气蔓延至地上建筑,防止地上建筑人员误入地下建筑,有必要在地下建筑和地上建筑之间采取较为严格的防火分隔措施

二、兼顾经济合理、安全可靠原则,地下、地上建筑有必要作为相对独立的防火单元:

考虑地下建筑的防火要求明显不同于地上建筑,将地下建筑和地上建筑作为相对独立的防火单元,有利防火设计,在确保安全的前题下,兼顾经济合理。

三、地下、地上建筑采取防火分隔措施和独立安全疏散体系,是现行规范的基本要求:

1、《建规》5.1要求地下建筑的耐火等级不应低于一级,对应的楼板耐火极限不低于1.50h。

2、《建规》6.2明确了建筑竖井等的防火分隔措施。

3、《建规》6.4明确了地下、地上建筑楼梯间的防火分隔和安全疏散要求:

共用疏散楼梯间,是破坏地下、地上建筑防火分隔的主要因素《建规》6.4.4等条款提出了较为严格的防火要求:地下建筑的楼梯间应在首层采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙与其他部位分隔并应直通室外,地下建筑不应与地上部分共用楼梯间,确需共用楼梯间时,应在首层采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和乙级防火门将地下或半地下部分与地上部分的连通部位完全分隔。等等!

四、地下、地上建筑采取防火分隔措施和独立安全疏散体系,是历代规范的基本要求:

相关要求最早体现于1982版《高层民用建筑设计防火规范》GBJ45-82,在2001版《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95确认并延续至今。

五、地下、地上建筑采取防火分隔措施和独立安全疏散体系,是各国标准的通用做法:

美国《统一建筑规范》规定:地下室的出口楼梯应直通建筑外部,不应经过首层。

法国《公共建筑物安全防火规范》规定:地上与地下疏散楼梯应断开。

第二章 基本原则

一、地下建筑和地上建筑应采用严格的防火分隔措施,除必须的竖向井道外,不应开设其他洞口,安全疏散等均应各自独立。

地下建筑和地上建筑作为两个不同的建筑处置,类似于贴邻建造的两栋不同建筑,应严格以下措施:

1、地下、地上部分的分隔楼板(图示1-①)耐火极限不应低于1.50h,除必须的竖向井道外,不应开设其他洞口。

注1:竖向井道应满足《建规》6.2.9等防火规定要求。

注2:分隔楼板耐火极限不低于1.50h,有其他规定者,应以较高要求为准。

2、地下、地上部分的疏散楼梯应各自独立并直通室外,地下部分的楼梯间应在首层采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙与其他部位分隔并应直通室外(图示1-②),不能共用同一出口(图示2、图示3、图示4)。

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(图示1)
    3、图示2中,地下建筑和地上建筑的疏散楼梯各自独立并各自直通室外,符合地下、地上建筑防火分隔要求。

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(图示2)

4、图示3左图中,地下建筑和地上建筑的疏散楼梯各自独立并各自直通室外,符合地下、地上建筑防火分隔要求。

图示3右图中,地下建筑和地上建筑的疏散楼梯共用同一个安全出口,不符合地下、地上建筑防火分隔要求。确有需要时,应采取加强性安全措施,参见图示12。

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(图示3)

5、图示4左图中,地下建筑和地上建筑的疏散楼梯各自独立并各自直通室外,符合地下、地上建筑防火分隔要求。

图示4右图中,地下建筑和地上建筑的疏散楼梯共用同一个扩大前室直通室外,不符合地下、地上建筑防火分隔要求。确有需要时,应采取加强性安全措施,参见图示13。

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(图示4)

二、满足防火分隔和安全疏散要求的地下建筑和地上建筑,可视为两个不同的建筑,类似于贴邻建造的两栋不同建筑。通常情况下,地下建筑和地上建筑的建筑分类、耐火等级、建筑高度、楼层数量、防火分区、疏散楼梯形式、安全疏散、灭火救援、内部装修等等,均可独立处置。

示例:在确定图示1的建筑防火要求时,大部分情况下,可将图示1建筑的地上部分和地下部分分解为独立的地上建筑和地下建筑(图示5、图示6),地下建筑和地上建筑的建筑分类、耐火等级、建筑高度、楼层数量、防火分区、疏散楼梯形式、安全疏散、灭火救援、内部装修等等,均可独立处置:

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(图示5)

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图示6)

第三章 地下建筑的防火要求

不同于地上建筑,地下建筑的通风采光条件差,应急救援困难,有必要采用更为严格的建筑防火要求,现行规范明确规定了地下建筑的耐火等级、楼层数量、平面布置、防火分区、疏散楼梯形式、安全疏散、灭火救援、内部装修等要求,概述如下:

一、地下建筑防火的两个关键指标:

地下建筑没有单、多层和高层建筑之分,也没有一类、二类的说法,通常情况下,“埋深大于10m”或“楼层数量大于2层”是地下建筑防火要求的重要判据,类似于地上建筑的多层与高层建筑界限,当地下建筑“埋深大于10m”或“楼层数量大于2层”时,部分防火要求从严。

注:“埋深”即地下建筑的“室内地面与室外出入口地坪高差”,后续章节详解。

二、地下建筑的主要防火要求:

1、地下建筑的耐火等级:

《建规》5.1.3规定:地下建筑耐火等级不应低于一级,对应的楼板耐火极限不低于1.50h(包括地下、地上建筑的分隔楼板)。

2、地下建筑的楼层数量、平面布置要求:

现行规范没有明确限定地下建筑的楼层数量,但有较为严格的平面布置要求,间接限制了地下楼层的数量,示例:

2.1 营业厅、展览厅不应设置在地下三层及以下楼层,地下或半地下营业厅、展览厅不应经营、储存和展示甲、乙类火灾危险性物品。(5.4.3

2.2 托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所宜设置在独立的建筑内,且不应设置在地下或半地下。(5.4.4

2.3 当老年人照料设施中的老年人公共活动用房、康复与医疗用房设置在地下、半地下时,应设置在地下一层,每间用房的建筑面积不应大于 200m² 且使用人数不应大于 30 人。(5.4.4B

2.4 医院和疗养院的住院部分不应设置在地下或半地下。(5.4.5

2.5 剧场、电影院、礼堂等,设置在地下或半地下时,宜设置在地下一层,不应设置在地下三层及以下楼层。(5.4.7

2.6 建筑内的会议厅、多功能厅等人员密集的场所,设置在地下或半地下时,宜设置在地下一层,不应设置在地下三层及以下楼层。(5.4.8

2.7 歌舞娱乐放映游艺场所不应布置在地下二层及以下楼层。(5.4.9

2.8 办公用房宜有良好的天然采光和自然通风,并不宜布置在地下室。(4.2.2

等等。

3、地下建筑的防火分区:

地下建筑的防火分区要求较为严格,防火分区最大允许建筑面积不大于500㎡,设备用房防火分区最大允许建筑面积不大于1000㎡。注:当建筑内设置自动灭火系统时,可增加1.0倍;局部设置时,防火分区的增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。

设置自动灭火系统和火灾自动报警系统并采用不燃或难燃装修材料的商店营业厅、展览厅,防火分区最大允许建筑面积不应大于2000㎡。

4、疏散楼梯形式:

埋深大于10m或3层及以上的地下建筑,疏散楼梯应采用防烟楼梯间,其他地下建筑的疏散楼梯应采用封闭楼梯间。

5、安全疏散:

地下建筑的安全疏散要求较为严格,《建规》5.5等章节有较为明确的规定。

6、灭火救援:

通常情况下,地下建筑不方便在外墙设置救援口,不具备从建筑外墙救援的条件,外部救援相对困难,主要设置要求有:

6.1 当建筑物设置有消防车登高操作场地或消防车道时,地下建筑直通室外的楼梯或直通楼梯间的入口,应正对消防车登高操作场地或消防车道。

6.2 设置消防电梯的建筑的地下或半地下室,埋深大于10m且总建筑面积大于3000m² 的其他地下建筑,应设置消防电梯。

7、内部装修:

地下民用建筑内部各部位装修材料的燃烧性能等級,主要指标均高于同类单、多层和高层民用建筑要求,甚至严于一类高层民用建筑,具体参见《建筑内部装修设计防火规范》的规定。

第四章 地下建筑-防火争议

一、地下建筑-埋深的确定:

地下建筑的“室内地面与室外出入口地坪高差”,即地下建筑“埋深”,埋深是决定地下建筑防火救援难度的关键要素。

有关“室内地面标高”、“室外出入口地坪标高”的确定,存在较大争议。

1、控制地下建筑埋深的目的,是保证人员疏散和消防救援,埋深大小直接关系火灾救援和安全疏散难度,“室内地面标高”和“室外出入口地坪标高”的确定,应考虑两个原则:

原则1:埋深计算应满足地下建筑所有部位的人员疏散和火灾扑救要求,因此埋深的“室内地面标高”应以地下建筑室内地面的最低标高为准。(图示7)

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(图示7)

原则2当室外地坪高于首层室内楼板面时,考虑人员最终目的地为室外地坪,“室外出入口地坪标高”应为室外地坪标高(图示8);当室外地坪低于首层室内楼板面时,考虑室内楼板面是疏散和救援的必经之处,实际救援和疏散高度应为首层室内楼板面至室内地面最低标高处的高度,“室外出入口地坪”应为首层室内楼板面标高(图示9)。

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(图示8)
 
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(图示9)

2、总结:室内地面与室外出入口地坪高差,应该是最不利高差,即以地下建筑中的最低地面标高与首层楼板面(或室外地坪)标高的最大高差为准。

具体要求,参专题:解读-室内地面与室外出入口地坪高差(埋深)!

二、地下建筑-安全疏散距离:

《建规》5.5.17明确了公共建筑的安全疏散距离,但没有地下(半地下)部分的相关要求,通常情况下,可根据地下建筑的埋深和层数,参考多层公共建筑和高层公共建筑的要求确定。

1、埋深不大于10m且地下部分的层数不超2层地下建筑,安全疏散距离可参照单、多层公共建筑的相关规定确定。

2、地下部分埋深大于10m或者地下部分的层数大于2层的地下建筑,安全疏散距离应参照高层建筑的相关规定确定。

3、需要说明的是,对于地下、地上建筑没有完全分隔的情况,建筑防火要求应采取加强性措施,安全疏散会有更高要求,比如,当地下、地上建筑共用疏散楼梯间或安全出口时,地下部分的安全疏散除满足以上条件外,尚应参考地上建筑要求,以较高要求为准。具体处置方式,参第五章要求。

参考专题:解读-地下(半地下)建筑的安全疏散距离!

第五章 突破·处置措施

实际应用中,较少有建筑能实现地下、地上部分完全分隔,可以说,突破防火分隔不可避免,主要突破情形可分为局部突破和全面突破。

既然地下、地上建筑的防火分隔突破不可避免,就必须考虑适当的加强性措施。

一、局部突破·处置措施:

1、局部突破:

常见的局部突破为地上建筑和地下建筑共用安全出口或扩大前室,上述图示3、图示4的错例,即为典型的局部突破情形。(图示10、图示11)

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(图示10)

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(图示11)

2、局部突破的加强性措施:

对于局部突破(地上、地下疏散楼梯间共用安全出口或扩大前室等)的情况,可采取以下加强性安全措施(图示12、图示13):

2.1 在首层采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和乙级防火门将地下或半地下部分与地上部分的连通部位完全分隔。
2.2设置明显的标志,清晰指示安全出口和地下室入口。
2.3 共用安全出口的楼梯间,适当延伸地下、楼梯间隔墙;共用扩大前室的楼梯间,通向扩大前室的疏散门开向不同方向。
2.4 适当加强地下建筑的疏散楼梯间形式和疏散距离要求,以提升地下建筑的防烟性能,减少人员疏散时间:
地下建筑的疏散楼梯间形式和安全疏散距离等,应对比地上建筑要求,以较高要求为准。比如,对于地下建筑只需要采用封闭楼梯间的情形,如地上部分采用了防烟楼梯间,则地下部分也采用防烟楼梯间;对于地下建筑只需要按多层民用建筑确定安全疏散距离的情况,如地上部分为高层建筑,则地下部分也按高层建筑要求确定,等等。

(图示12)

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(图示13)

二、全面突破·处置措施:

1、全面突破:

地上中庭下沉至地下楼层,是最常见的全面突破情形。

图示14中,中庭贯通地下、地上部分,虽然中庭与周围空间进行了防火分隔,仍然突破了地下、地上建筑的防火分隔要求!

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(图示14)

2、全面突破的加强性措施:

对于全面突破(中庭贯通地上、地下部分等)的情形,可采取以下加强性安全措施:

2.1 满足局部突破的相关要求。

2.2 中庭与建筑内其他部分应采取防火分隔措施(具体分隔要求参《建规》5.3.2)。

2.3 中庭连通的各楼层区域,总建筑面积大于20000m²时,应依《建规》5.3.5规定采取防火分隔措施。

2.4 地下、地上建筑的疏散楼梯间形式、安全疏散距离等应一致,均应以地下、地上建筑的相对较高要求为准。比如,某建筑地上为单、多层建筑,地下超过2层或地下部分埋深超过10m,地上部分的疏散楼梯间形式和安全疏散距离等应参照地下建筑的要求处置;比如某建筑地上为高层建筑,地下不超2层且地下部分埋深不超10m,则地下部分疏散楼梯间形式和安全疏散距离等也要参照地上部分的高层建筑处置,等等。

 
 
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