大型商務(wù)休閑中心消防設(shè)計性能分析

　　【摘要】隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，大空間的綜合型建筑越來越多，建筑設(shè)備越來越復(fù)雜，其消防安全設(shè)計至關(guān)重要。基于場所類型進行設(shè)計考慮的“處方式”設(shè)計方法已難以滿足火災(zāi)安全要求。因此，為了提高建筑的安全性能，國際上提出采用性能化消防設(shè)計方法對建筑物的防火安全進行設(shè)計。

　　與“處方式”設(shè)計相比較，性能化設(shè)計方案更關(guān)注于能否保證人員疏散和滅火救援不受火災(zāi)煙氣影響這一目的，而非拘泥于滿足規(guī)范要求的最低排煙量，對于解決超越現(xiàn)行法規(guī)或法規(guī)無法解決的復(fù)雜建筑的消防設(shè)計具有很大意義。因此，性能化設(shè)計很快成為建筑消防的一種新理念。

　　本文以我市“金沙•東方山水風(fēng)情園”大型商務(wù)休閑中心為例，對消防性能化設(shè)計進行分析。

　　2 工程概況

　　紹興“金沙•東方山水風(fēng)情園”大型商務(wù)休閑中心由 A至F館六塊鵝卵石造型的建筑及與其配套的能源中心組成，特別是E館采用兩個鵝卵石疊加造型，且各館外墻和屋面均采用玻璃幕墻、金屬幕墻及石材幕墻的全幕墻設(shè)計，屋頂皆采用弧形大跨度鋼管桁架結(jié)構(gòu)屋面，總建筑面積為165785m2。該工程建筑功能復(fù)雜，項目定位為集觀光、戲水、休閑娛樂、餐飲、會議于一體的旅游娛樂中心項目。其中，A、B、E、F館為家庭娛樂中心，分為熱帶雨林區(qū)及地下溶洞區(qū);C館主要以水上游樂項目為主。

　　由于本項目具有建筑體量龐大、功能復(fù)雜、人員密集、交通流線復(fù)雜及人員疏散困難等特點，因此參照體育場館建筑及山地建筑進行深化設(shè)計，通過設(shè)置平臺層將建筑主體有機的分為首層與平臺層，首層與地面層相連，C館直接連接地面層;E館主要人員活動空間置于平臺層，將兩個主要人員活動空間，通過平臺層分開，有效的組織人流。

　　3 消防設(shè)計難點及解決對策

　　由于建筑功能的特殊性及多樣性，目前國內(nèi)并無類似的項目設(shè)計可供參考且部分項目的消防設(shè)計難以滿足《建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求的問題。本文主要從防火分隔設(shè)計、防排煙設(shè)計以及人員安全疏散設(shè)計等方面對該休閑中心項目的消防設(shè)計進行探討。

　　3.1 大空間防火分隔、分區(qū)問題

　　隨著大空間建筑的廣泛應(yīng)用，大空間建筑火災(zāi)也隨之快速發(fā)展并造成巨大損失。因此，合理有效的消防設(shè)計也就成為其中的重點和難點。防火分區(qū)設(shè)置的合理與否，直接關(guān)系到其余疏散部分設(shè)計的成敗。因此，研究大空間建筑的防火分區(qū)問題是預(yù)防火災(zāi)事故的一個重要技術(shù)手段。

　　一、A、B館平臺層大空間防火分區(qū)

　　A館為動感體驗中心，提供黑暗騎乘、鬼屋、4d影院等娛樂項目，B館地下為溶洞館，平臺層設(shè)計為家庭娛樂中心，提供兒童飛機、跳樓機等項目。由于A、B館建筑功能的特殊性及空間形式的制約性，防火分區(qū)的設(shè)計無法參考國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范。因此，本項目參照展覽建筑及商店建筑等類似項目規(guī)范進行設(shè)計，以平臺層防火分區(qū)面積設(shè)置為10000m2，無空間隔斷的防火分區(qū)面積不大于10000m2，且其建筑夾層高度不超過5.5m的原則進行設(shè)計。

　　二、C館、E館大空間防火分隔、分區(qū)

　　C館的建筑面積(首層及6m標高夾層)為 26648m2，長軸長229.0m，E館(貫通首層、平臺層及8米標高夾層)的面積43259m2，長軸長171.8m。C館、E館的大跨度鋼結(jié)構(gòu)體系及奇特的建筑造型制約空間形式，致使兩館無法設(shè)置防火卷簾和劃分防火分區(qū)。兩館在屋面層“連通”，面積將達到48324m2，嚴重超出現(xiàn)行國家規(guī)范的適用范圍。針對上述問題，本項目的防火分隔參照體育建筑項目規(guī)范采用以下設(shè)計措施：首層和平臺層分別設(shè)置防火墻+防火卷簾的組合形式，8m平臺處設(shè)置防火隔離帶。而防火分區(qū)的設(shè)計，C館、E館均通過防火隔離帶分別設(shè)置兩個“邏輯”防火分區(qū)。餐飲等火災(zāi)危險性大、人員逗留時間長、人員密集的區(qū)域盡量不布置在館內(nèi)，若布置在館內(nèi)，按照動火和不動火的餐飲設(shè)計條件，盡量靠外墻布置，采用2h防火隔墻與其他區(qū)域分隔，并設(shè)置獨立的機械排煙系統(tǒng);盡量采用防火墻與游藝、展示區(qū)域分開的配套用房分隔出去。

　　3.2 防排煙設(shè)計問題

　　煙氣是建筑火災(zāi)中造成人員傷亡的主要因素，因此合理的建筑防排煙設(shè)計至關(guān)重要。然而隨著建筑業(yè)迅速向功能復(fù)雜化、多樣化及個性化的方向發(fā)展，新型建筑的結(jié)構(gòu)、性能和功能的不斷更新，其防火安全設(shè)計亦超出傳統(tǒng)“處方式”防火設(shè)計規(guī)范的實用范圍。若此類建筑的防排煙按現(xiàn)行的規(guī)范設(shè)計，不僅難以達到火災(zāi)實際狀況下的排煙效果，同時容易造成工程上的浪費。

　　由于規(guī)范的許多條款在制定時并沒有考慮這類新型建筑，因此該類建筑在設(shè)計過程中必然有與現(xiàn)行規(guī)范產(chǎn)生矛盾之處。若根據(jù)消防規(guī)范要求計算排煙量，雖然計算方法簡單易行，但失之粗放，排煙量非常大，且機械排煙對設(shè)備要求較高，機械排煙設(shè)備將影響整個暴露結(jié)構(gòu)形式的完整性及未來使用的局限。與機械排煙相比，自然排煙方式在高大建筑內(nèi)的優(yōu)點有：(1)高大空間具有較強的蓄煙功能;(2)建筑頂棚或側(cè)墻設(shè)置的大面積采光或通風(fēng)帶，可與自然排煙結(jié)合使用，不影響建筑的美觀性;(3)自然排煙的動力為建筑室內(nèi)外的熱壓與風(fēng)壓，因而比機械排煙節(jié)能，且運行費用少?；馂?zāi)規(guī)模越大，煙氣的浮力也越大，排煙效率越高。在建筑底部外墻上設(shè)置可開啟窗，自然補風(fēng)。排煙窗由消防控制中心控制，火災(zāi)時同時開啟，形成“下進上出”的自然對流煙囪效應(yīng)，將煙氣順利地排出，以滿足火災(zāi)時人員的疏散要求。

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　　3.3 安全疏散設(shè)計問題

　　保證人的安全是性能化消防設(shè)計的一項重要任務(wù)，近年來火災(zāi)事故中由于疏散困難造成的人員傷亡越來越嚴重。該類項目內(nèi)部可燃物品多，建筑布局復(fù)雜，疏散路線復(fù)雜，人口密度大且節(jié)假日期間有大量的兒童(自我疏散能力較弱)，一旦發(fā)生火災(zāi)等緊急情況，如何有效組織人員安全疏散是消防安全設(shè)計的一個難題。

　　一、疏散人數(shù)

　　本案各場館的使用人數(shù)，無具體相關(guān)條文、規(guī)范可供參考，故本設(shè)計針對游樂場館(A、B、C、E、F)的特殊工藝及使用要求，參照工藝條件及建筑使用空間面積設(shè)置，按游樂設(shè)備使用人數(shù)+游樂設(shè)備排隊人數(shù)+25%其他人數(shù)進行計算人數(shù)，并結(jié)合部分使用空間計算人數(shù)。

　　二、疏散寬度

　　根據(jù)3.1節(jié)劃分的防火分區(qū)，在每個防火分區(qū)獨立計算疏散寬度，樓層總建筑面積與樓層樓梯總寬度相符。相關(guān)研究表明，人在通過疏散走道或疏散門時習(xí)慣于與走道或門邊緣保持一定的距離。因此，除非人員密度高度集中，否則，在疏散時并不是走道或門的整個寬度都能得到有效利用，所以本案實際設(shè)計疏散寬度比現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的疏散寬度寬。

　　三、疏散距離

　　《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)第5.5.17條規(guī)定，一級耐火等級的其他民用建筑房間內(nèi)任一點到該房間直接通向疏散走道的疏散門的距離，位于兩個安全出口之間的疏散門不應(yīng)超過40m，位于袋形走道兩側(cè)火盡端的疏散門不應(yīng)超過22m;一、二級耐火等級建筑內(nèi)疏散門或者安全出口不少于2個的觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、營業(yè)廳等，其室內(nèi)任一點至最近疏散門或者安全出口的直線距離不應(yīng)大于30m;當(dāng)疏散門不能直通室外地面或疏散樓梯間時，應(yīng)采用長度不大于 10米的疏散走道通至最近的安全出口。當(dāng)該場所設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時，室內(nèi)任意一點至最近安全出口的安全疏散距離可分別增加25%。該類工程一般均設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)，安全疏散距離可以增加25%。即分別增加至50m和27.5m，大空間最大疏散直線距離為37.5m。

　　4 結(jié)語

　　一些大型商務(wù)休閑中心在功能上融合了多種其他功能，建筑定性復(fù)雜，且在建筑布局、功能分區(qū)和使用要求等多方面提出了新的要求，因此在建筑消防設(shè)計的一些方面超出了現(xiàn)行規(guī)范的范圍，或由于現(xiàn)行規(guī)范的不明確而使設(shè)計缺乏依據(jù)。在消防設(shè)計過程中，首先立足于現(xiàn)有的消防技術(shù)規(guī)范，同時參考和借鑒相關(guān)類似建筑項目的消防設(shè)計，通過不斷地調(diào)整、深化，并創(chuàng)新地采用了消防性能化設(shè)計方法解決部分超規(guī)范的疑難問題，最終提出了消防設(shè)計合理可行的技術(shù)解決方案，為今后類似工程的消防設(shè)計提供參考依據(jù)。

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