室內(nèi)滑雪館消防設(shè)計(jì)探討

李黎麗，孫晨琨

(鎮(zhèn)江市消防支隊(duì)，江蘇 鎮(zhèn)江 212300)

?

室內(nèi)滑雪館消防設(shè)計(jì)探討

李黎麗，孫晨琨

(鎮(zhèn)江市消防支隊(duì)，江蘇 鎮(zhèn)江 212300)

簡述室內(nèi)滑雪館建筑特點(diǎn)，分析了室內(nèi)滑雪館的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、火災(zāi)荷載、消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)，為解決室內(nèi)滑雪館建筑防火分區(qū)面積過大等問題，利用國內(nèi)外典型案例設(shè)計(jì)比較研究分析，從防火分區(qū)、安全疏散、消防設(shè)施、保溫材料等幾方面提出了消防設(shè)計(jì)建議。

室內(nèi)滑雪館；大空間建筑；消防設(shè)計(jì)

隨著國家對(duì)體育文化事業(yè)的大力推廣，2022北京冬奧會(huì)即將舉辦，滑雪運(yùn)動(dòng)在全國各地不斷興起，特別是在南方地區(qū)，室內(nèi)滑雪館受到了大眾推崇。室內(nèi)滑雪館作為四季常冷的超大空間建筑，目前沒有針對(duì)該類型建筑的相關(guān)消防法律法規(guī)，而其空間構(gòu)造的特殊性、室內(nèi)常年零下溫度、滑雪運(yùn)動(dòng)的特殊性均給消防安全設(shè)計(jì)帶來了極大考驗(yàn)。本文以奧悅鎮(zhèn)江冰雪樂園為例，針對(duì)室內(nèi)滑雪館典型消防設(shè)計(jì)問題，提出切實(shí)有效的消防安全方案，為今后該類建筑的消防設(shè)計(jì)提供借鑒。

1 工程概況

奧悅鎮(zhèn)江冰雪樂園位于江蘇省鎮(zhèn)江市大港新區(qū)的核心板塊邊緣，主要功能為冰雪樂園(包括滑雪區(qū)及滑雪準(zhǔn)備區(qū))、配套商業(yè)、配套酒店、公寓、辦公等，總用地面積11.63 hm2，總建筑面積169 432 m2，建筑層數(shù)地上12層，地下1層，建筑高度為64.8 m。其中，本子項(xiàng)冰雪樂園總建筑面積為112 411 m2，規(guī)劃地上建筑面積90 000 m2，主要功能為滑雪館、滑雪準(zhǔn)備區(qū)、冰壺館、配套商業(yè)、公寓、酒店等。

2 消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)

2.1 防火分區(qū)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016—2014，以下簡稱《建規(guī)》)[1]第5.3.1條的規(guī)定，對(duì)于一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑，在設(shè)有自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)的最大建筑面積為5 000 m2。本項(xiàng)目滑雪區(qū)和滑雪準(zhǔn)備區(qū)(簡稱“冷區(qū)”)總建筑面積2.9萬m2，常年溫度-5～-1 ℃，為大空間、大跨度建筑，由于滑雪運(yùn)動(dòng)功能的特殊性，無法用防火墻等防火分隔來進(jìn)行劃分，只能為一個(gè)防火分區(qū)。

2.2 安全疏散設(shè)計(jì)難點(diǎn)

根據(jù)滑雪運(yùn)動(dòng)的需要，滑道長度較長，初學(xué)者滑道、初級(jí)道、中級(jí)道、高級(jí)道長度分別為70 m、140 m、150 m、100 m，其坡度依次為8.6°、8.6°、10°、14°。在滑雪坡道上，人員很難停留且難以向上疏散，只能順著坡度向下疏散，從而其疏散距離無法按照《建規(guī)》規(guī)定執(zhí)行。

2.3 消防設(shè)施設(shè)計(jì)難點(diǎn)

室內(nèi)滑雪館常年冰雪覆蓋，若設(shè)置常規(guī)的水滅火系統(tǒng)將會(huì)有被凍結(jié)爆管的危險(xiǎn)，常規(guī)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)很難發(fā)揮作用。由于冰雪場地內(nèi)部的恒溫恒濕環(huán)境要求，若設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫度會(huì)造成破壞，同時(shí)室內(nèi)的低溫也會(huì)造成排煙口的凍結(jié)，導(dǎo)致其無法正常工作。

2.4 保溫材料設(shè)計(jì)難點(diǎn)

室內(nèi)滑雪場保溫材料設(shè)計(jì)是最大的難點(diǎn)之一，一旦保溫失效，冷區(qū)將無法正常運(yùn)行。如果按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常采用的保溫材料為聚氨酯金屬夾芯板(俗稱冷庫板)，其芯材燃燒等級(jí)為B1級(jí)，且為熱固性材料，發(fā)生火災(zāi)時(shí)不易擴(kuò)散?！独鋷煸O(shè)計(jì)規(guī)范》第1.0.2條規(guī)定，該規(guī)范適用于采用氨、氫氟烴及其混合物為制冷劑的蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)，以鋼筋混凝土或砌體結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)的新建、改建、擴(kuò)建的冷庫，不適用于山洞冷庫、裝配式冷庫、氣調(diào)冷庫。因此該工程保溫材料按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)沒有依據(jù)可循。

3 國內(nèi)外典型案例消防設(shè)計(jì)

由表1列舉的國內(nèi)外典型滑雪場防火分區(qū)設(shè)計(jì)情況可知，國內(nèi)外室內(nèi)滑雪場均是以冷區(qū)為一個(gè)防火分區(qū)，其防火分區(qū)面積均超過《建規(guī)》的要求。表2給出國內(nèi)部分典型室內(nèi)滑雪館消防設(shè)施設(shè)計(jì)情況，本項(xiàng)目滑雪準(zhǔn)備區(qū)采用預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。室內(nèi)滑雪場由于室內(nèi)外溫差較大，一旦保溫構(gòu)造處理不好，很容易造成水汽滲透甚至結(jié)冰結(jié)露、保溫失效的后果，而大部分A級(jí)保溫材料很難達(dá)到滑雪館的保溫要求。室內(nèi)滑雪館保溫要求較高，類似于冷庫保溫要求，建議參照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》來設(shè)計(jì)。由表3可知，已建成的大多室內(nèi)滑雪館墻體保溫材料均使用聚氨酯類的材料。

表1 國內(nèi)外室內(nèi)滑雪館冷區(qū)防火分區(qū)面積表

表2 國內(nèi)典型室內(nèi)滑雪館消防設(shè)施情況表

4 消防設(shè)計(jì)解決方案

針對(duì)上文提出需要解決的設(shè)計(jì)難點(diǎn)問題，依據(jù)國家有關(guān)消防技術(shù)規(guī)范以及該工程的實(shí)際使用功能要求，參考國內(nèi)外實(shí)際案例，明確總體設(shè)計(jì)原則為：

表3 國內(nèi)外典型室內(nèi)滑雪館保溫材料情況表

有國家消防規(guī)范明確規(guī)定的，必須按規(guī)范要求從嚴(yán)設(shè)計(jì)；國家規(guī)范未涵蓋內(nèi)容，參照類似案例的同時(shí)，請(qǐng)有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)對(duì)保溫材料進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)提請(qǐng)省級(jí)住建和消防部門組織專家論證。在此原則基礎(chǔ)上提出以下解決方案。

4.1 總體要求

本項(xiàng)目原則上按照一類高層建筑進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，耐火等級(jí)不低于一級(jí)。

4.2 防火分隔及可燃物控制

為控制火災(zāi)規(guī)模避免火災(zāi)蔓延，保證人員疏散安全，本項(xiàng)目各區(qū)域應(yīng)采取如下防火分隔及控制可燃物的措施：(1)滑雪準(zhǔn)備區(qū)、滑雪區(qū)大空間場所與配電間、融雪機(jī)房等設(shè)備用房采用防火墻和甲級(jí)防火門進(jìn)行分隔。(2)冷區(qū)與周圍暖區(qū)采用耐火極限不低于1 h的鑲玻璃構(gòu)件(C類防火玻璃)+自動(dòng)噴水防護(hù)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行分隔(如圖1所示)，自動(dòng)噴水防護(hù)冷卻系統(tǒng)噴水時(shí)間不小于3 h，噴頭濺水盤與頂板的距離不應(yīng)小于150 mm，且不應(yīng)大于300 mm，噴頭間距為1.8～2.0 m，與玻璃的水平距離不應(yīng)大于0.3 m。(3)嚴(yán)格控制冷區(qū)室內(nèi)可燃物，采用阻燃電纜，室內(nèi)裝修材料均采用不燃材料。

圖1 冷區(qū)與暖區(qū)之間的分隔示意圖

4.3 安全疏散

考慮到冷區(qū)的日常接待人數(shù)不會(huì)超過更衣柜和雪鞋雪板租賃的使用數(shù)量，在此基礎(chǔ)上增加一定的安全余量，冷區(qū)內(nèi)人數(shù)可分別按照更衣柜和雪鞋雪板租賃數(shù)量的1.2倍及《中國滑雪場所管理規(guī)范(試行)》規(guī)定的計(jì)算值[3]，取較大值確定，同時(shí)考慮正常運(yùn)營時(shí)的工作人員數(shù)量。運(yùn)營方在管理中應(yīng)通過在建筑入口售票和在出口監(jiān)控計(jì)數(shù)的方式嚴(yán)格控制建筑內(nèi)的游客數(shù)量不超過設(shè)計(jì)值?！吨袊﹫鏊芾硪?guī)范(試行)》規(guī)定[3]，在滑雪道實(shí)際滑行的人均所占面積不能低于下列范圍：初級(jí)道約50～100 m2；中級(jí)道約70～130 m2；高級(jí)道約80～160 m2。此外，北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《滑雪場所安全運(yùn)營管理規(guī)范》規(guī)定，滑雪場所在經(jīng)營期間，滑雪者人均運(yùn)動(dòng)面積不小于20 m2，滑雪準(zhǔn)備區(qū)和平坦區(qū)域參照?qǐng)?zhí)行，并根據(jù)接待能力，嚴(yán)格控制人員數(shù)量[4]。依據(jù)上述要求，各區(qū)人員指標(biāo)及人數(shù)確定如表4所示。

表4 各區(qū)域人員數(shù)量

考慮到本項(xiàng)目滑雪準(zhǔn)備區(qū)火災(zāi)荷載較低、空間體量較大且蓄煙能力較強(qiáng)，能提供較長時(shí)間的安全疏散環(huán)境，設(shè)置了自動(dòng)滅火系統(tǒng)，依據(jù)《建規(guī)》疏散距離不應(yīng)超過37.5 m。因此，滑雪準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)到達(dá)安全出口的距離應(yīng)不超過37.5 m，對(duì)于局部區(qū)域疏散距離超過37.5 m的情況，可設(shè)置不上人裝飾雪山城堡，并設(shè)置固定式隔離設(shè)施確保人員不進(jìn)入該區(qū)域，減少人員可停留的面積，確保疏散距離符合《建規(guī)》要求?；绤^(qū)疏散示意圖如圖2所示?；朗枭⒕嚯x較長的區(qū)域，人員停留部位主要集中在頂部和底部兩端平臺(tái)，在滑雪過程中無法停留，因此滑道頂端平臺(tái)部位的疏散距離不超過30 m，底部平臺(tái)部位的疏散距離不超過37.5 m?？紤]到極限狀態(tài)下滑道中間平臺(tái)處可能會(huì)有人員停留，因此，建議在滑道緩沖平臺(tái)處增設(shè)疏散樓梯，并通過滑雪道下方建筑的屋頂進(jìn)行輔助疏散(如圖2中S10所示)。冷區(qū)疏散出口及寬度設(shè)計(jì)如表5所示，滿足規(guī)范要求。本項(xiàng)目疏散指示采用具有火災(zāi)時(shí)能優(yōu)化疏散路徑功能的集中控制型智能疏散指示系統(tǒng)，并增設(shè)保持視覺連續(xù)的燈光型疏散指示標(biāo)志，其間距不宜大于3 m，轉(zhuǎn)角處間距不應(yīng)大于1 m。

4.4 消防設(shè)施

圖2 滑道區(qū)疏散示意圖

表5 冷區(qū)疏散出口及寬度

消防設(shè)施為：(1)滑雪準(zhǔn)備區(qū)設(shè)置干式消火栓系統(tǒng)，并確保至少有2股充實(shí)水柱到達(dá)該區(qū)域任一部位。(2)為便于工作人員對(duì)初期火災(zāi)快速開展撲救行動(dòng)，室內(nèi)消火栓箱內(nèi)應(yīng)配置消防軟管卷盤，并對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其熟練掌握使用方法。(3)滑雪準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)室內(nèi)凈空高度大于12 m的區(qū)域設(shè)置預(yù)作用大空間智能型噴水滅火系統(tǒng)，并確保保護(hù)范圍內(nèi)至少有1股水柱到達(dá)任一部位；其余室內(nèi)凈空小于12 m的場所均設(shè)置預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，且均采用快速響應(yīng)噴頭，確保火災(zāi)在初期得到控制并防止火災(zāi)蔓延擴(kuò)大，減少火災(zāi)損失。(4)本項(xiàng)目冷區(qū)空間體積較大，具有較好的蓄煙能力，并且滑雪準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)部無連續(xù)可燃物，在滑雪準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)的情況下能有效控制初期火災(zāi)。如果設(shè)置排煙系統(tǒng)，在低溫環(huán)境會(huì)造成排煙口凍結(jié)，導(dǎo)致其無法正常工作。綜上所述，冷區(qū)空間內(nèi)不設(shè)置排煙系統(tǒng)，其余內(nèi)部建筑面積大于100 m2的房間及滑雪館大堂、開架零售區(qū)等部位均設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，排煙量按60 m3·m-2·h-1確定，并按照規(guī)范要求設(shè)計(jì)補(bǔ)風(fēng)量。(5)冷區(qū)等凈空高度超過12 m的場所設(shè)置兩種及以上火災(zāi)參數(shù)的火災(zāi)探測器，如采用光截面感煙探測系統(tǒng)、吸氣式火災(zāi)探測系統(tǒng)或紅外對(duì)射感煙探測系統(tǒng)等；其余凈空高度小于12 m的場所設(shè)置點(diǎn)式感煙探測器。(6)本項(xiàng)目內(nèi)用電設(shè)備多，容易發(fā)生電氣火災(zāi)，建筑內(nèi)的消防用電電纜采用礦物絕緣電纜，非消防用電電纜采用低煙無鹵電纜，并設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器及具有探測故障電弧功能的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，以確保早期探測發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)。(7)本項(xiàng)目所需疏散時(shí)間偏長，并考慮到消防救援的需要，疏散走道、公共區(qū)域和樓梯間的地面最低水平照度不應(yīng)低于10 Lx，消防應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志備用電源的連續(xù)供電時(shí)間不小于1 h。(8)冷區(qū)設(shè)置語音廣播系統(tǒng)和疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)，工作人員進(jìn)行疏散引導(dǎo)培訓(xùn)，以正確引導(dǎo)疏散。

4.5 保溫材料

本項(xiàng)目必須保證低溫冷環(huán)境且恒溫恒濕的使用要求，因此外墻保溫采用構(gòu)造自保溫體系。根據(jù)《建規(guī)》第6.7.3條規(guī)定，建筑外墻采用保溫材料與兩側(cè)墻體構(gòu)成無空腔復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)體系時(shí)，該結(jié)構(gòu)體的耐火極限應(yīng)符合本規(guī)范的有關(guān)規(guī)定；當(dāng)保溫材料的燃燒性能為B1、B2時(shí)，保溫材料兩側(cè)的墻體應(yīng)采用不燃材料且厚度不應(yīng)小于50 mm。因此，在滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，保溫材料選用B級(jí)熱固型材料，且保溫材料兩側(cè)均使用50 mm厚巖棉保護(hù)層。同時(shí)，由于其外保溫墻體作為非承重外墻使用，根據(jù)《建規(guī)》其耐火極限應(yīng)不低于1 h。依據(jù)《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能實(shí)驗(yàn)方法》[5]，具體材料要通過有資格的國家檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可靠性。

5 結(jié)束語

室內(nèi)滑雪館功能形式與其他建筑不同，沒有相應(yīng)消防規(guī)范。針對(duì)其室內(nèi)空間超大、場地面積大、常年積雪、火災(zāi)荷載較小、有恒溫恒濕要求等特點(diǎn)，在依據(jù)《建規(guī)》進(jìn)行消防安全設(shè)計(jì)的同時(shí)應(yīng)考慮綜合因素進(jìn)行特殊防火設(shè)計(jì)，并應(yīng)經(jīng)消防安全評(píng)估論證。同時(shí)，在運(yùn)營中要控制可燃物、加強(qiáng)日常消防管理及監(jiān)督、做好疏散引導(dǎo)，有針對(duì)性地做好應(yīng)急預(yù)案，以提高室內(nèi)滑雪館的消防安全。建議國家相關(guān)部門針對(duì)此類建筑及早推出相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 中華人民共和國公安部.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范:GB 50016—2014[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2015.

[2] 國內(nèi)貿(mào)易工程設(shè)計(jì)研究院.冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范:GB 50072—2010[S].北京:人民出版社,2010.

[3] 中國滑雪協(xié)會(huì).中國滑雪場所管理規(guī)范(試行)[Z].北京:人民體育出版社,2013.

[4] 北京市體育局，北京市標(biāo)準(zhǔn)化研究所.滑雪場所安全運(yùn)營管理規(guī)范:DB11/T 875—2012[S].

[5] 公安部天津消防研究所.建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能實(shí)驗(yàn)方法：GB/T 29416—2012[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[6] 黃珂.研究消防新規(guī)下室內(nèi)滑雪場保溫材料選型[J].建材與裝飾,2016(32):180-182.

[7] 杜爽,張葵,莊惟敏.室內(nèi)滑雪館設(shè)計(jì)初探[J].工程與建筑設(shè)計(jì),2005(7):11-14.

[8] 穆海濤.哈爾濱萬達(dá)城消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)探討[J].消防科學(xué)與技術(shù),2014,33(8):879-882.

(責(zé)任編輯 李 蕾)

Discussion on Fire Safety Design of Indoor Skiing Sites

LI Lili, SUN Chenkun

(ZhenjiangMunicipalFireBrigade,JiangsuProvince212300,China)

In this paper, the architectural characteristics of indoor skiing sites are briefly described, and the structural characteristics, fire load and fire safety design difficulties of indoor skiing site are analyzed. In order to solve the problems of indoor skiing sites like, the area of fire compartment of the building is too large, this paper puts forward some suggestions on fire safety design in terms of fire compartmentalization, safety evacuation, fire installations and insulation materials, based on the comparison and analysis of the typical design cases at home and abroad.

indoor skiing site; large space building; fire safety design

2017-03-21

李黎麗(1972— )，女，甘肅隴西人，高級(jí)工程師； 孫晨琨(1984— )，男，江蘇泰州人，助理工程師。

D631.6

A

1008-2077(2017)06-0058-04