下沉式广场用于疏散防火设计的探讨 祁晓霞.pdf

下沉,宽度,广场,设计,面积,学术文献
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Qi Xiaoxia Qin Shengmin Zhang Jiawei et al.Discussion on the use of sunken plaza forfre evacuation design[J].Fire 祁晓霞,秦盛民,张佳伟,等.下沉广场用于琉散防火设计的探讨[].消肪科学与技术,2025 44(11):1665-1669.Science and Technology 2025 44( 11) : 1665 1669.

引用本文

下沉式广场用于疏散防火设计的探讨

祁晓霞,秦盛民”,张佳伟”,田育民

(1.成都广益技术咨询有限责任公司,四川成都610041: 2.中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都610041)

摘要:下沉式广场仅用于疏散时,如果执行GB50016一2014《建筑设计防火规范第6.4.12条,往往因为开 口之间13m的水平距离要求、下沉式广场169m的最小面积要求造成设计困难,但现行国家标准中没有其他下沉式广场用于弦散的防火设计要求.针对下沉式广场的设计乱象,考虑实际工程的设计需求,在现行建筑设计防火规范》框架下,提出下况式广场用于疏散的防火设计方法,强调以露天洞口尺寸为基准规定下况式广场用于疏散的设计要求,并通过计算式将下况式广场的露天洞口面积、室外楼梯宽度与各防火分区开向该下况式广场的计算疏散净宽度进行关联,实现量化折减疏散 宽度的目的.此外,对叠加式下况式广场、地铁与商业共用下沉式广场的防火设计也进行了简单探讨,

关键词:下沉式广场:人员疏散:防火设计

中图分类号:X913.4文献标志码:BD0I:10.20168/j.1009-0029.2025.11.1665.05

Discussion on the use of sunken plaza for fire evacuation design

Qi Xiaoxia' Qin Shengmin* Zhang Jiawei’ Tian Yumin*

(1. Chengdu Guangyi Technology Consulting Co. Ltd. Chengdu Sichuan 610041 China; 2. China Architecture Southwest Design and Research Institute Co. Ltd. Chengdu Sichuan 610041 China)

Abstract: When the sunken plaza is only used for evacuation if the provisions of Article 6.4.12 of the GB50016-2014 Code for Fire Protection Design of Bsildings are implemented it is often difficult to design be-cause of the horizontal distance requirement of 13 m between the openings and the minimum area requirementof 169 m² for the sunken plaza. However there are no other fire protection design requirements for sunken pla-considering the actual engineering design requirements this paper proposes a fire protection design method for zas used for evacuation in the current national standards. In response to the chaotic design of sunken plazas andsunken plazas used for evacuation within the current framework of Code for Fire Protection Design of Build-ngx. It emphasizes that all design requirements for sunken plazas used for evacuation should be based on thesize of open-air openings. By using calculations it links the area of open-air openings in sunken plazas thewidth of outdoor staircases and the calculated clear evacuation widths of each fire partment leading to these sunken plazas achieving the goal of quantitatively reducing the evacuation width. Additionally a brief discus-sion is provided on the fire protection design of superimposed sunken plazas and sunken plazas shared by sub-way and mercial areas.

Key words: sunken plaza; personnel evacuation; fire protection design

GB50016一2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)第6.4.12条明确规定了下沉式广场的防火

设计要求.当不作为20000m²商业区域防火分隔使用时,普通下沉式广场如果执行《建规》第6.4.12条,往往因为开口之间13m的水平距离要求、下沉式广 场169m的最小面积要求造成设计困难.现行国家标准中没有其他对下沉式广场的防火设计要求,设计中常常用”下沉庭院”"室外庭院”等命名规避执行《建规》第6.4.12条,还有的不管开洞大小,随意划定 范围标注”下沉庭院”“室外庭院”且统统认为是室外安全区域,下沉式广场的设计模棱两可、五花八门.因此有必要对普通下沉式广场明确设计要求,规范下沉式广场的基本设计.

式广场一侧应满足《建规》第6.1.3条、第6.1.4条的规定,即下沉式广场周围各防火分区防火墙两侧开口之间的水平距离不应小于2m,内转角处开口之间的水 平距离不应小于4m,防火分区之间面向下沉式广场一侧的分隔增体应采用耐火极限不小于1.0h的不燃性实体墙,如图2所示.

耐火板限≥1.0h 的不誉性实体增

考虑到“下沉庭院”“室外庭院”“下沉式广场”的概念区别不大,无论从面积大小、下沉深度等方面都20000m²商业区域防火分隔时,设计下沉式广场的 难以在文字上进行准确定义:另一方面,当不作为目的主要还是折减设计疏散宽度,减少疏散楼梯数量,缓解疏散设计压力,因此讨论重点是民用公共建筑中下沉式广场用于疏散的防火设计.

图2用于疏散的下沉式广场示意

Fig. 2 A sunken plaza schematic used for evacuation

1民用公共建筑中下沉式广场用于疏散防火设计的 基本要求

1.3疏散楼梯

散楼梯,室外疏散楼梯总净宽度不应小于开向下沉式 下沉式广场应设置至少一部直通地面的室外疏广场的任一防火分区的设计疏散总净宽度.下沉式广场内如果没有直通地面的室外楼梯,其用于疏散是不成立的.

1.1回廊

下沉式广场等室外开散空间周围设置仅用于通行、不作其他功能使用的回廊时,计入下沉式广场范 围的回廊进深不应大于3.0m,且回廊面积不应大于润口露天面积的50%,如图1所示.设计时应根据洞口面积确定回廊的最大面积,再对回廊区域的进深进行控制,不是任一洞口周围都可以均匀延伸出3m 的回廊,3m是回廊进深的最大值.

1.4疏散净面积

下沉式广场用于疏散的净面积计算边界含符合1.1节要求的下沉式广场周围回廊的投影面积,不含下沉式广场内室外楼梯的投影面积,如图3所示.

图3下沉式广场疏散净面积边界示意

Fig. 3 Schematic diagram of boundary of evacuation netarea of sunken plaza

计算的避难所需净面积 下沉式广场用于疏散的净面积不应小于按式(1)

图1下沉式广场的回廊范围示意

S=(AAAB±)×100/4(1)

Fig. 1 A schematic diagram of the corridor range of thesunken plaza

式中:S为避难所需净面积,m”,按设计避难人数4.0人/m计算:A,A,,A为防火分区1.2,,各自通向下沉式广场的设计疏散总净宽度,m:B为 下沉式广场内的室外楼梯总净宽度,m

1.2共用

两个或两个以上防火分区共用的下沉式广场,其短边长度不应小于6m:相邻防火分区之间面向下沉

式(1)中按避难人数4.0人/m计算是偏于保守

的考虑.若按避难人数5.0人/m²计算,折减疏散宽场所才需要通过下沉式广场折减疏散宽度,因此百人增加50%.开洞越小,下沉式广场安全性越低,允许 最小疏散净宽度统一取1.00m/百人,不再考虑下沉式广场与室外地面的高差带来的百人最小疏散净宽度差异,客观上简化了计算式.

面积可以换算成对应的疏散宽度,下沉式广场面积度的效果更好.另外,一般商场、教学楼等人员密集按露天洞口面积扩大50%,对应的疏散宽度也相应回廊的面积越小,对应的疏散宽度越小:开润越大,下沉式广场安全性越高,允许回廊的面积越大,对应的疏散宽度相应增加.

2民用公共建筑中下沉式广场用于疏散防火设计的 其他要求

式(1)和1.1节算出下沉式广场露天润口对应的疏散 设计时首先计算露天洞口的疏散净面积S,由净宽度B

2.1共用

(2)

两个及两个以上防火分区利用同一个下沉式广场作为疏散出口时,每个防火分区通向该下沉式广场 的出口只作为本防火分区的一个安全出口.

式中:Ba为下沉式广场露天润口对应的疏散净宽度, m:S为符合1.4节规定的露天洞口疏散净面积,m².

以圆形下沉式广场作为计算模型,满足回廊面积占露天洞口面积50%且洞口周围均匀布置3m回廊条件下,露天洞口临界最小直径为27m,当圆形露天 洞口直径小于27m时,均匀回廊的进深小于3m.该露天润口面积572.3m,由式(2)计算可知对应的疏散净宽度B为34.3m.若为正方形则润口面积为729m².对应的疏散净宽度B为43.7m.

《建规》要求每个防火分区至少应有2个安全出口.防火分区若利用共用下沉式广场疏散,不管开向同一个共用下沉式广场的疏散门数量多少,都只能作 为1个安全出口,该防火分区必须有另一个安全出口,如楼梯间、避难走道、另一个下沉式广场等.当另一个安全出口是避难走道时,避难走道需设置其他通至地面的安全出口,不应利用同一下沉式广场作为其 唯一的安全出口.

其次,确定下沉式广场边界范围,下沉式广场(含回廊)的面积S≤1.5×S,校验下沉式广场可以提供的疏散净宽度与需要向该下沉式广场进行疏散的设计疏散净宽度应满足式(3)要求.

2.2单用

地下室1个防火分区内设置的下沉式广场,若作外楼梯即可:若作为该防火分区的2个安全出口使 为该防火分区的1个安全出口使用,有直通地面的室用,则应满足下沉式广场短边长度不小于6.0m及上述基本要求1.1、1.3、1.4节的规定.

()

由下沉式广场露天润口和室外楼梯计算得到的疏散净宽度之和大于等于各防火分区开向该下沉式广场的疏散净宽度之和时,该下沉式广场的疏散设计 才是符合要求的.

2.3边界

的分界位置,边界外的区域要按照地下室进行消防设 下沉式广场的计算边界是设计图中室内与室外计,其防火分区、疏散宽度及疏散距离应符合《建规》相关要求,

最后,满足防火分区之间的防火分隔等下沉式广场其他设计要求.

按1.4的规定,若各防火分区开向下沉式广场的设计疏散总净宽度AA ,A中的最大值A恰好 可以与室外楼梯总净宽度B相抵消的情况下,可以简化理解为A:-十A的数值不应大于下沉式广场露天洞口对应的疏散净宽度B,B就是该下沉式广场可折减的疏散宽度

为1个下沉式广场,设置1部通向地面的室外楼梯,露 多个露天润口连续布置时,可以组合露天润口作天洞口之间的回廊宽度不应大于6m:也可以按每个外区域 露天润口分别设计下沉式广场,但是不得随意定文室

本文的讨论仅限项部露天的普通下沉式广场,对于一些特殊项目,如某大平台设计,平台约7万m²,东净空高度6m,顶部开洞率约34.8%,顶部加四周开 西350m,南北300m,平台边缘开,板高10m,板下散率约81.23%,大平台整体作为室外区域考虑.这类四周开散、顶板多处开润的项目,不适用本文要求的内容,一事一议为宜.

3.2理论最小面积

2个或2个以上防火分区共用的下沉式广场,其短边长度不应小于6m,在同时满足回廊面积不应大规定后,洞口的最小边长为4.9m,周围均匀回廊的最 于露天润口面积的50%且最大进深不应大于3m的大进深为0.55m,因此理论上,共用下沉式广场最小圆形露天洞口面积为19m²,最小正方形露天润口面广场最小面积169m°.非共用下沉式广场作为一个 积为24m”,远小于《建规》第6.4.12条要求的下沉式安全出口时最小面积不限,设计更为灵活.

3下沉式广场用于疏散防火设计的要点说明

3.1设计步骤

每个下沉式广场的露天洞口面积是确定值,洞口

3.3开口宽度

对防火分区开向下沉式广场的实际开口宽度不m,更符合实际需求.各防火分区开向下沉式广场的 作限制,防火分区开口之间的水平距离缩小为2、4实际开口宽度可以大于其开向下沉式广场的设计疏散总净宽度,满足防火分区划分处的防火分隔要求即可.

3.4适用范围

适用于有明确疏散宽度设计内容、执行《建规》疏散设计要求的民用公共建筑,不适用于疏散设计逻辑 与《建规》不同的其他工程,如地铁项目.

该设计方法与《建规》现有条文不冲突,作为一种可供选择的设计方法,技术风险可控.根据《建规》第6.4.12条,由下沉式广场疏散净面积169m计算的对 应疏散净宽度为6.76m(避难人数4.0人/m²),按图4的平面布置,若分隔区域1和分隔区域3分别向下沉式广场开设3.4m的疏散出口,由于开口之间必须满足13m的距离要求,该下沉式广场的实际面积一定 大于169m”.换言之,《建规》第6.4.12条是更严格的下沉式广场设计要求,这也符合其作为20000m°商业区域防火分隔方式的设计逻辑.

Fig. 4 A sunken plaza schematic used for fire separation

图4用于防火分隔的下沉式广场示意

4新形态下沉式广场设计探讨

通常情况下,下沉式广场设计在地下一层,但是目前的下沉式广场设计更趋多元化,有地下一层、地 下二层贯通叠加的下沉式广场,且润口位置不完全对应,如图5所示:也有地铁与商业共用下沉式广场的需求.

图5中,首层露天洞口内除了地下二层的润口以及楼扶梯,地下一层所占的地面很小:地下二层顶板润口上方的露天面积约占标注洞口面积的40%~70%,其余部分被地下一层的顶板所覆盖.从设计数 值看,露天润口总面积约1053m²,地下一层、地下二层标注的下沉式广场总面积分别为907、1003m²:地下一层、地下二层下沉式广场总面积与露天润口总面积的占比为181%,不符合本文设计方法要求的 150%,对于贯通叠加的下沉式广场,笔者主张还是以露天洞口作为基准,按露天洞口对应地面的标高分

别作为地下一层、地下二层下沉式广场的位置进行相应设计:地下二层的露天润口宜设置于地下一层露天洞口范围内:地下二层与地下一层贯通且不露天的润 口区域,除符合前文1.1节要求的回廊外,需按建筑内的贯通开口进行相应的防火设计.

图5叠加下沉式广场设计示意

Fig. 5 Design diagram of the superimposed sunken plaza

地铁原则上应独立设置的安全出口.由于地铁的相关设计规范中没有按建筑面积确定疏散人 数的相关规定,缺少设计疏散宽度的内容,而地铁的疏散设计是以预测客流的疏散时间为依据,允许扶梯疏散,与商业公建的疏散设计差异很大.因此,当地铁一定要与商业共用下沉式广场作为疏散出口时,笔 者认为,首先,该共用下沉式广场必须执行《建规》第6.4.12条,地铁和商业之间要按不同区域进行防火分隔,开口之间应满足13m的间距要求,不应采用本文提出的疏散用下沉式广场设计方法:其次,下沉式广 场内通至地面的楼扶梯净宽度应同时满足地铁和商业各自的疏散设计要求.

地铁车站一般有多个出口,当地铁某一出口和商业共用下沉式广场疏散时,下沉式广场内通至地面的 楼梯、扶梯净宽度不应小于地铁原设计的该出入口楼梯、扶梯净宽度:同时下沉式广场内通至地面的楼梯

净宽度不应小于商业防火分区开向下沉式广场的最大设计疏散总净宽度.

总疏散宽度的目的,对于提高地下室疏散设计的经济性有一定效果,

5小结

以露天洞口尺寸为基准,提出民用公共建筑中下沉式广场用于疏散时的设计方法,避开了“下沉式广场”难以用文字定义的问题.用计算式将下沉式广场的露天洞口面积、室外楼梯宽度与各防火分区开向该 下沉式广场的计算疏散净宽度进行关联,实现量化折减疏散宽度的目的.总体设计要求低于《建规》第6.4.12条,但仍与《建规》的安全原则保持一致,可作 为下沉式广场用于疏散的第二种设计方式,供设计人员选用.两种设计方式各自的侧重点不同,设计优势和限制条件也不同,但从地下室的总体疏散设计看,通过下沉式广场都可以实现折减地下室所需的设计

参考文献:

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(责任编辑:董里)

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(责任编辑:李艳娜)

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