現代大型商業(yè)建筑正朝著大型化、多功能化、整體化的方向發(fā)展，集商業(yè)、餐飲、娛樂、文化、休閑等功能于一體，形成了業(yè)態(tài)豐富的建筑綜合體。現代大型商業(yè)建筑，尤其是大型地上商業(yè)建筑，由于建筑規(guī)模大、功能復雜、追求建筑的整體性和商業(yè)業(yè)態(tài)的連續(xù)性，往往超過2萬ITI。為了控制大型地下商業(yè)的連接，防火墻、防火隔間、下沉廣場等。經常用于防火分隔。為了保證商業(yè)的整體性，營造空調環(huán)境，許多下沉廣場通常是封閉的。火災時，屋頂的自然排煙窗被打開排煙，以創(chuàng)造半室外效果。這種特殊的設計也給建筑的整體排煙帶來了新的問題。下沉廣場采用自然排煙，與下沉廣場相鄰的地上半封閉商業(yè)街采用機械排煙。由于商業(yè)街直接通向下沉廣場，相鄰地區(qū)的兩種不同排煙系統(tǒng)必然會相互影響。如何有效設計排煙模式，優(yōu)化排煙口位置，提高火災時排煙效率，營造人員疏散安全環(huán)境，需要深入論證分析。筆者將分析一些具體案例。

1提出建筑概況和問題

一個城市副中心項目是由4個大型綜合性商業(yè)地塊共同開發(fā)的，地下共3層，其中一、二層為商業(yè)，總面積近17萬m，三層為汽車庫，各地塊相互貫通，商業(yè)規(guī)模大，功能多，人員密度大，正常運行時內部交通流線復雜，而建筑設計則需要將緊急情況下的人員疏散安全，功能使用方便合理，建筑美觀環(huán)保作為基本設計要求。共有13個下沉廣場設置在地下商業(yè)區(qū)，結合防火墻、商業(yè)步行街等分隔措施，將地下商業(yè)區(qū)分成9個面積小于2000Tn的防火區(qū)塊。該項目的巨大規(guī)模形成了人口密集的地下商業(yè)街區(qū)，可以類比地下商業(yè)城的概念。以某個下沉廣場的地下二層為例，下沉廣場采用屋頂和高側窗自然排煙，地下二層商業(yè)步行街采用機械排煙，擬在下沉廣場之間采用擋煙垂壁進行防煙分隔，剖面如圖i所示。本項目防排煙設計難點：當地下商業(yè)街機械排煙啟動時，下沉廣場下部向地下商業(yè)街補風，補風氣流將降低下沉廣場內的自然排煙效果。所以，如何有效地進行兩者之間的防煙分隔，優(yōu)化布置地下商業(yè)街內的機械排煙口，減少其對下沉廣場自然排煙效果的影響，以及兩者啟動時需要論證分析。

2地下商業(yè)街火災排煙模擬與優(yōu)化

2.1火災場景設計

在下沉廣場區(qū)域，大多數下沉廣場的底層或下層在每層都有一定面積的樓板覆蓋區(qū)域，樓板覆蓋區(qū)域也是下沉廣場的一部分，在這里被稱為下沉廣場環(huán)廊區(qū)。以下沉廣場為例，為了考察環(huán)廊區(qū)的排煙策略，研究了環(huán)廊區(qū)設置機械排煙和利用下沉廣場上部自然排煙窗排煙對下沉廣場的排煙效果，設置了兩種工況l.2。為了考察地下商業(yè)街最近的排煙口與地下商業(yè)街和下沉廣場之間的隔煙垂壁距離對下沉廣場自然排煙的影響，設置了工況3~5，如表1所示。表1下沉廣場環(huán)廊區(qū)排煙策略研究工況表下沉廣場地下商業(yè)街最近的排煙口與商業(yè)街火災規(guī)模和下沉廣場之間的隔煙環(huán)廊區(qū)排煙垂壁距離/m下沉廣場相機械排煙，洞口火災時l鄰餐廳火災，與環(huán)廊區(qū)邊緣8MW設置隔煙垂壁不開啟下沉廣場相鄰的餐廳火災。自然排煙窗排火時，邊緣無阻不開啟8MW煙垂壁。

2.2商業(yè)街和下沉廣場之間的煙垂壁設置

圖4和圖5是工況1和工況2下沉廣場垂直截面的火場能見度對比和溫度矢量圖對比。可以看出，下沉廣場環(huán)廊有機械排煙(環(huán)廊與洞口之間設置擋煙垂壁)和無消防科技2012年1月第3l卷第一期機械排煙(環(huán)廊與洞口之間沒有擋煙壁)時，下沉廣場的自然排煙可以更好地排出擴散到下沉廣場的煙氣；但在工況1下，由于環(huán)廊機械排煙形成的強迫氣流在一定程度上擾動了下沉廣場的自然排煙空氣對流，導致部分煙氣被拖下來，減緩了其在下沉廣場的上升排煙速度。當下沉廣場環(huán)廊沒有排煙時，下沉廣場的排煙可以保證下沉廣場下部清晰的空氣層長期清晰。綜合分析工況1.2，建議下沉廣場環(huán)廊區(qū)不設置機械排煙，利用下沉廣場頂部的自然排煙窗排煙，可以實現有效排煙。

2.3地下商業(yè)街排煙口與擋煙垂壁的距離

圖6和圖7分別是工況3.4.5過地下商業(yè)街和下沉廣場垂直截面的火場能見度對比和溫度矢量圖對比。從圖中可以看出，由于地下商業(yè)街可燃物少，火災規(guī)模小，在地下商業(yè)街的機械排煙作用下，在地下商業(yè)街和下沉廣場之間設置了2m高的擋煙垂壁。在工況3~5的情況下，煙氣可以在1200S內控制在地下商業(yè)街，只有少量煙氣擴散到下沉廣場。從圖7可以看出，在地下商業(yè)街排煙系統(tǒng)能夠更好地控制煙氣的前提下，當最近排煙口與擋煙垂壁的水平距離為10m和l5FO_時，機械排煙形成的強迫對流使下沉廣場的空氣流向步行街，影響下沉廣場的排煙效率。對于擴散到下沉廣場的少量煙氣，不利于其快速排出；當最近排煙口與擋煙垂壁的水平距離增加到20i71時，地下商業(yè)街機械排煙系統(tǒng)對下沉廣場的氣流擾動明顯減小，下沉廣場的大部分空氣通過上部排煙口形成良好的對流，但當少量煙氣擴散到下沉廣場時，也可以通過頂部排煙窗和高位側窗快速排出。垂直截面的火場溫度矢量圖綜合分析了工況3.4.5，建議地下商業(yè)街與下沉廣場的最近排煙垂直距離不小于規(guī)范的最近30ITITITI壁的水平距離不小于規(guī)范。

3結論

對于一個超大型地下商業(yè)建筑項目，通過火災動力學模擬，論證了下沉廣場走廊區(qū)的排煙方案和與下沉廣場相鄰的地下商業(yè)街機械排煙口的布置方案。結果表明:

(1)下沉廣場的底層或下層每層都有一定的下沉廣場走廊區(qū)。如果在走廊區(qū)設置機械排煙，機械排煙形成的強迫氣流會在一定程度上擾動下沉廣場的自然排煙空氣對流，導致部分煙氣拖下來。因此，建議下沉廣場走廊區(qū)使用下沉廣場頂部的自然排煙窗，實現有效排煙。

(2)當地下商業(yè)街最近的排煙口與地下商業(yè)街和擋煙垂壁的水平距離為2O~30rrl時，地下商業(yè)街的機械排煙系統(tǒng)對下沉廣場的氣流擾動明顯減少，下沉廣場的大部分空氣通過上排煙口形成良好的對流。即使少量煙氣擴散到下沉廣場，也可以通過頂部排煙窗和高側窗快速排出。