现代大型商业建筑正朝着大型化、多功能化、整体化的方向发展，集商业、餐饮、娱乐、文化、休闲等功能于一体，形成了业态丰富的建筑综合体。现代大型商业建筑，尤其是大型地上商业建筑，由于建筑规模大、功能复杂、追求建筑的整体性和商业业态的连续性，往往超过2万ITI。为了控制大型地下商业的连接，防火墙、防火隔间、下沉广场等。经常用于防火分隔。为了保证商业的整体性，营造空调环境，许多下沉广场通常是封闭的。火灾时，屋顶的自然排烟窗被打开排烟，以创造半室外效果。这种特殊的设计也给建筑的整体排烟带来了新的问题。下沉广场采用自然排烟，与下沉广场相邻的地上半封闭商业街采用机械排烟。由于商业街直接通向下沉广场，相邻地区的两种不同排烟系统必然会相互影响。如何有效设计排烟模式，优化排烟口位置，提高火灾时排烟效率，营造人员疏散安全环境，需要深入论证分析。笔者将分析一些具体案例。

1提出建筑概况和问题

一个城市副中心项目是由4个大型综合性商业地块共同开发的，地下共3层，其中一、二层为商业，总面积近17万m，三层为汽车库，各地块相互贯通，商业规模大，功能多，人员密度大，正常运行时内部交通流线复杂，而建筑设计则需要将紧急情况下的人员疏散安全，功能使用方便合理，建筑美观环保作为基本设计要求。共有13个下沉广场设置在地下商业区，结合防火墙、商业步行街等分隔措施，将地下商业区分成9个面积小于2000Tn的防火区块。该项目的巨大规模形成了人口密集的地下商业街区，可以类比地下商业城的概念。以某个下沉广场的地下二层为例，下沉广场采用屋顶和高侧窗自然排烟，地下二层商业步行街采用机械排烟，拟在下沉广场之间采用挡烟垂壁进行防烟分隔，剖面如图i所示。本项目防排烟设计难点：当地下商业街机械排烟启动时，下沉广场下部向地下商业街补风，补风气流将降低下沉广场内的自然排烟效果。所以，如何有效地进行两者之间的防烟分隔，优化布置地下商业街内的机械排烟口，减少其对下沉广场自然排烟效果的影响，以及两者启动时需要论证分析。

2地下商业街火灾排烟模拟与优化

2.1火灾场景设计

在下沉广场区域，大多数下沉广场的底层或下层在每层都有一定面积的楼板覆盖区域，楼板覆盖区域也是下沉广场的一部分，在这里被称为下沉广场环廊区。以下沉广场为例，为了考察环廊区的排烟策略，研究了环廊区设置机械排烟和利用下沉广场上部自然排烟窗排烟对下沉广场的排烟效果，设置了两种工况l.2。为了考察地下商业街最近的排烟口与地下商业街和下沉广场之间的隔烟垂壁距离对下沉广场自然排烟的影响，设置了工况3~5，如表1所示。表1下沉广场环廊区排烟策略研究工况表下沉广场地下商业街最近的排烟口与商业街火灾规模和下沉广场之间的隔烟环廊区排烟垂壁距离/m下沉广场相机械排烟，洞口火灾时l邻餐厅火灾，与环廊区边缘8MW设置隔烟垂壁不开启下沉广场相邻的餐厅火灾。自然排烟窗排火时，边缘无阻不开启8MW烟垂壁。

2.2商业街和下沉广场之间的烟垂壁设置

图4和图5是工况1和工况2下沉广场垂直截面的火场能见度对比和温度矢量图对比。可以看出，下沉广场环廊有机械排烟(环廊与洞口之间设置挡烟垂壁)和无消防科技2012年1月第3l卷第一期机械排烟(环廊与洞口之间没有挡烟壁)时，下沉广场的自然排烟可以更好地排出扩散到下沉广场的烟气；但在工况1下，由于环廊机械排烟形成的强迫气流在一定程度上扰动了下沉广场的自然排烟空气对流，导致部分烟气被拖下来，减缓了其在下沉广场的上升排烟速度。当下沉广场环廊没有排烟时，下沉广场的排烟可以保证下沉广场下部清晰的空气层长期清晰。综合分析工况1.2，建议下沉广场环廊区不设置机械排烟，利用下沉广场顶部的自然排烟窗排烟，可以实现有效排烟。

2.3地下商业街排烟口与挡烟垂壁的距离

图6和图7分别是工况3.4.5过地下商业街和下沉广场垂直截面的火场能见度对比和温度矢量图对比。从图中可以看出，由于地下商业街可燃物少，火灾规模小，在地下商业街的机械排烟作用下，在地下商业街和下沉广场之间设置了2m高的挡烟垂壁。在工况3~5的情况下，烟气可以在1200S内控制在地下商业街，只有少量烟气扩散到下沉广场。从图7可以看出，在地下商业街排烟系统能够更好地控制烟气的前提下，当最近排烟口与挡烟垂壁的水平距离为10m和l5FO_时，机械排烟形成的强迫对流使下沉广场的空气流向步行街，影响下沉广场的排烟效率。对于扩散到下沉广场的少量烟气，不利于其快速排出；当最近排烟口与挡烟垂壁的水平距离增加到20i71时，地下商业街机械排烟系统对下沉广场的气流扰动明显减小，下沉广场的大部分空气通过上部排烟口形成良好的对流，但当少量烟气扩散到下沉广场时，也可以通过顶部排烟窗和高位侧窗快速排出。垂直截面的火场温度矢量图综合分析了工况3.4.5，建议地下商业街与下沉广场的最近排烟垂直距离不小于规范的最近30ITITITI壁的水平距离不小于规范。

3结论

对于一个超大型地下商业建筑项目，通过火灾动力学模拟，论证了下沉广场走廊区的排烟方案和与下沉广场相邻的地下商业街机械排烟口的布置方案。结果表明:

(1)下沉广场的底层或下层每层都有一定的下沉广场走廊区。如果在走廊区设置机械排烟，机械排烟形成的强迫气流会在一定程度上扰动下沉广场的自然排烟空气对流，导致部分烟气拖下来。因此，建议下沉广场走廊区使用下沉广场顶部的自然排烟窗，实现有效排烟。

(2)当地下商业街最近的排烟口与地下商业街和挡烟垂壁的水平距离为2O~30rrl时，地下商业街的机械排烟系统对下沉广场的气流扰动明显减少，下沉广场的大部分空气通过上排烟口形成良好的对流。即使少量烟气扩散到下沉广场，也可以通过顶部排烟窗和高侧窗快速排出。