XDG-2020-9號地塊開發建設一期項目特殊消防設計研究

文/華東建筑設計研究院有限公司江蘇區域事業部 黃 榮

無錫市建設工程管理服務中心 葛 琪

華東建筑設計研究院有限公司江蘇區域事業部 張家錦

自2020年6月1日《建設工程消防設計審查驗收管理暫行規定》（住房和城鄉建設部令第51號）實施以來，XDG-2020-9號地塊開發建設一期項目（世界物聯網博覽會永久會址）成為2021年江蘇省首個通過特殊消防評審的大型會展類建筑。

1 工程概況

XDG-2020-9號地塊開發建設一期項目（世界物聯網博覽會永久會址）位于無錫市太湖新城，東至清舒道，南至清晏路，西至尚賢東路，北至震澤路，建設用地面積為7.1萬m2，總建筑面積約12萬m2，其中地上建筑面積約7萬m2，地下建筑面積約5萬m2。

2 消防設計難點

該項目承擔會議、辦公、展覽等功能，主體可分為3個部分：中央大堂、南側單體（高23.9m的多層建筑）、北側單體（高12.0～41.0m的單層建筑），如圖1，2所示。

1 建筑單體樓層關系剖面

2 首層平面功能組團布局

中央大堂不僅需滿足特殊建筑布局的使用需求，更需滿足消防設計要求。其消防設計中存在“將中央大堂區域定義為類室外空間”的規定，當前國家相關規范中無相關規定，成為本工程消防設計的難點。

3 中央大堂特殊消防設計內容

3.1 防火分隔措施

中央大堂范圍為位于南北2座單體中間的人員流通區域，寬約51m，面積約10481m2，凈高13～24m，需通過物理分隔措施保障安全性。中央大堂與地下室、北側單體、南側單體、大會堂、報告廳等功能用房之間采用防火墻、甲級防火門實現完整的防火分隔，與南側單體人員流通區域局部采用3h防火卷簾分隔。

3.2 功能限定

嚴格控制中央大堂的功能使其僅作為人員交通空間，設置僅供人員疏散使用的永久性標識，保證該空間不受使用功能的影響；內部裝修采用不燃材料，避免潛在火災危險性。

3.3 消防救援條件

建筑總長度超過220m，故沿建筑周圍設置環形消防車道，并在首層中央大堂設置穿越建筑的消防車道（見圖3）。建筑南北兩側加強設置連續的消防登高操作場地；建筑中央大堂區域加強設置2處間隔不大于30m的消防登高操作場地（見圖4）。

3 消防車道布置

4 消防登高操作場地布置

3.4 消防系統設計

3.4.1 自動消防炮滅火系統及消火栓

中央大堂凈高13～24m，采用自動消防炮滅火系統，保證2臺水炮的射流能同時到達被保護區域的任意部位；同時在中央大堂內設置室外消火栓，由室外消防環網接入。

3.4.2 火災自動報警系統

獨立設置中央大堂供配電系統，對明裝配電箱進行防火保護。在中央大堂內設置火災自動報警系統，采用圖像型火災探測器及線型光束感煙火災探測器。中央大堂頂部設置專用于聯動排煙窗的點型感煙探測器，感煙探測器分區域獨立控制各區域排煙窗的聯動開啟。當建筑內任意一點發生火災時，均同步聯動開啟中央大堂所有自然排煙窗。

3.4.3 防排煙系統

建筑內部按規范設計的區域全部按規范要求設置防排煙系統，對于特殊消防設計區域需進行特殊考慮。除排煙窗及其聯動點型感煙探測器外，中央大堂大空間防排煙設計策略如下。

1）在中央大堂屋面和屋面兩側幕墻均勻設置不少于地面面積40%的自然排煙窗。

2）對于中央大堂兩側局部被2層樓板覆蓋的區域機械排煙量計算值按照GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統技術標準》規定的要求值提高10%。

3.4.4 應急照明和疏散指示系統

中央大堂內設置能保持視覺連續的燈光疏散指示標志，并將其疏散照明照度設置為10.0lx的標準，達到人員密集場所前室的設計要求，為人員疏散提供有利條件。

3.5 其他消防風險控制措施

除中央大堂特殊消防區域，其他連通區域以及主體建筑需采取的風險控制措施如下。

1）與中央大堂相鄰的空間，其計算排煙量較現行規范要求提高20%作為加強措施。

2）全樓消防用電按一級負荷供電，設計所有消防設備用電均為兩路供電，并配有柴油發電應急電源。

3）全樓增設消防物聯網給水系統，智能監控全樓消防給水安全信息。4）設置微型消防站，要求按照《消防安全重點單位微型消防站建設標準（試行）》進行設置。

4 中央大堂安全疏散距離控制

人員需經中央大堂疏散，國內規范對該類室外空間解決人員疏散并無相關規定。根據《建設工程消防設計審查驗收管理暫行規定》，本工程參考國外設計標準，參照BS 9999—2017《建筑在設計、管理和使用過程中的防火消防規范》的規定，通過為中央大堂提供充分的消防措施，中央大堂內人員的疏散距離可按照不超過90m設計。

5 模擬分析論證

結合火災煙氣流體力學模擬及人員疏散模擬是目前國際工程消防安全論證分析的重要方法。對關鍵場所的火災發展、煙氣流動、蔓延情況采用國際消防工程界普遍接受的計算流體力學模擬軟件FDS進行模擬分析，論證煙氣控制策略的有效性。使用Mass-Motion軟件對人員疏散時間進行模擬分析，論證人員疏散策略的有效性。

本工程消防設計驗證了在火場環境未達到人員耐受極限之前人員疏散到相對安全區域的情況，實際模擬疏散所需要的時間（RSET）小于開始出現人體不可耐受情況的時間（ASET），以此認為人員疏散策略符合安全要求。

6 結語

特殊消防設計應通過充分論證從而達到規范要求等同的安全水平。結合該項目的特殊消防設計，提出以下管理建議，以達到更高的安全水平。

1）加強對穿越式消防車道的管理，保證車道區域無影響消防車通行的障礙物。

2）保證中央大堂區域的安全性，加強現場管理，保障各出口的通暢性。

3）保證建筑內各消防設施的有效性，并通過消防物聯網給水系統，智能監控全樓消防給水安全信息，保障人員安全。