復(fù)雜綜合體項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)探討

周?chē)?guó)鋒

(重慶吾悅房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，重慶 400042)

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，大型綜合體項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)蓬勃發(fā)展，極大地滿足了人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需求。為避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，綜合體項(xiàng)目的主題性和體驗(yàn)性日漸凸顯，空間形式不斷創(chuàng)新，使用功能更加復(fù)雜。由于其建筑體量大、功能復(fù)雜、人員密集、火災(zāi)危險(xiǎn)性高，撲救困難，對(duì)消防安全提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。建筑消防設(shè)計(jì)面臨各種繁雜的情況，目前的防火規(guī)范無(wú)法完全涵蓋和解決各種新的設(shè)計(jì)問(wèn)題。本文以太原吾悅廣場(chǎng)項(xiàng)目為例，總結(jié)在設(shè)計(jì)中遇到的一些特殊消防問(wèn)題及解決思路，以供業(yè)內(nèi)交流和探討。

1 項(xiàng)目基本概況

太原吾悅廣場(chǎng)項(xiàng)目位于太原市都市核心區(qū)萬(wàn)柏林區(qū)，基地周邊交通便利，地理位置十分優(yōu)越。由兩棟超高層辦公寫(xiě)字樓、一棟大型體驗(yàn)式綜合購(gòu)物中心、一棟高層辦公樓、一條多層商業(yè)金街、兩棟超高層住宅和一棟多層小型配套商業(yè)組成，是大型公共綜合體建筑體(見(jiàn)圖1)。項(xiàng)目用地面積56 472.70 m2，總建筑面積519 945 m2，建筑高度167.7 m，其中購(gòu)物中心地上建筑面積128 684 m2，地下建筑面積147 921 m2，地上8層，地下3層，高46.15 m。地上1層～3層為購(gòu)物中心、餐飲及室外步行街商鋪，4層～8層為商業(yè)、餐飲、影院、健身和娛樂(lè)，地下1層為零售、超市、設(shè)備用房、地下車(chē)庫(kù)， 地下2層～3層為地下車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房(見(jiàn)圖2)。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑分類(lèi)為一類(lèi)高層民用建筑，建筑耐火等級(jí)為一級(jí)。

2 消防設(shè)計(jì)的難點(diǎn)與目標(biāo)

本項(xiàng)目擬通過(guò)新業(yè)態(tài)、新生態(tài)、新體驗(yàn)的設(shè)計(jì)模式，打造成為太原市的商業(yè)新地標(biāo)。購(gòu)物中心內(nèi)容納了購(gòu)物、餐飲、影院、兒童娛樂(lè)、健身等復(fù)雜功能場(chǎng)所，利用帶狀流動(dòng)的中庭空間，在水平和垂直方向上串聯(lián)起-1層～8層的全部商業(yè)空間，并在6層～8層構(gòu)建城市空中森林廣場(chǎng)，結(jié)合客流，著力打造體驗(yàn)式商業(yè)空間記憶點(diǎn)。項(xiàng)目多元的空間類(lèi)別組合形態(tài)及對(duì)開(kāi)敞、半開(kāi)敞的交往和景觀空間的需求與受限的防火安全空間之間存在矛盾，如何兼顧商業(yè)運(yùn)營(yíng)與安全使用需求，成為直接影響整個(gè)工程投資收益的關(guān)鍵，因此消防設(shè)計(jì)也成為項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)的重中之重。

設(shè)計(jì)以生命安全為基本要求，遵循“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的消防方針，尊重建筑使用功能、設(shè)計(jì)元素、運(yùn)營(yíng)需求，采取切實(shí)可行的策略，解決項(xiàng)目中的消防問(wèn)題，保證消防設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、科學(xué)性和合理性。

3 太原吾悅廣場(chǎng)消防設(shè)計(jì)

3.1 中庭防火分隔與疏散

優(yōu)秀的商業(yè)動(dòng)線可以在錯(cuò)綜復(fù)雜的商業(yè)環(huán)境中，為客流提供一條清晰的脈絡(luò)，讓顧客在商業(yè)體內(nèi)停留的時(shí)間更久，經(jīng)過(guò)盡可能多的有效區(qū)域，使其購(gòu)物的興致、興奮感保持在一個(gè)較高的水平，對(duì)商業(yè)運(yùn)營(yíng)成功與否的作用顯著。本項(xiàng)目商業(yè)動(dòng)線由中庭組織，中庭不僅承擔(dān)整個(gè)購(gòu)物中心的主要客流交通引導(dǎo)，也為各商業(yè)功能提供良好的展示界面，并串聯(lián)了綜合體內(nèi)部各重要景觀、功能節(jié)點(diǎn)。中庭設(shè)置在地下1層～8層，挑空區(qū)域自由靈動(dòng)，各層相連通的區(qū)域面積疊加計(jì)算總建筑面積21 516 m2(見(jiàn)圖3)。依據(jù)GB 50016—2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2018年版)[1]中5.3.4條要求，高層建筑內(nèi)商業(yè)營(yíng)業(yè)廳最大防火分區(qū)面積不應(yīng)大于4 000 m2，且防火分區(qū)之間盡可能采用防火墻和火災(zāi)時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉的甲級(jí)防火門(mén)分隔的常規(guī)設(shè)計(jì)方式，本項(xiàng)目中庭需要?jiǎng)澐殖?個(gè)防火分區(qū)。鑒于中庭上方流線曲面造型的玻璃頂和商業(yè)運(yùn)營(yíng)對(duì)于動(dòng)線連續(xù)性、可見(jiàn)性、可達(dá)性的需求，難以采用防火卷簾加防火門(mén)的防火分隔形式。為了使消防安全和建筑設(shè)計(jì)有機(jī)統(tǒng)一，經(jīng)對(duì)全國(guó)類(lèi)似復(fù)雜綜合體項(xiàng)目的實(shí)地考察和科學(xué)分析研究，本項(xiàng)目提出將全部中庭作為一個(gè)特殊防火分區(qū)，分區(qū)內(nèi)的疏散人數(shù)和疏散距離按照規(guī)范規(guī)定的大空間商業(yè)營(yíng)業(yè)廳控制的理念，并要求將中庭內(nèi)裝飾材料定為A級(jí)防火材料；運(yùn)營(yíng)期間不在其內(nèi)設(shè)置固定攤位和放置可燃物品[2]；面積超過(guò)300 m2店鋪與中庭之間每個(gè)開(kāi)口寬度不大于9 m等作為加強(qiáng)安全措施。消防設(shè)計(jì)將中庭與周邊商鋪之間用耐火完整性不低于3 h的防火卷簾進(jìn)行分隔[3]，商鋪內(nèi)人員全部通過(guò)背走道疏散至安全出口，不進(jìn)入中庭區(qū)域。各自然層中庭利用周邊商業(yè)防火分區(qū)中的疏散樓梯進(jìn)行人員疏散，所有通往安全出口的疏散門(mén)均設(shè)為甲級(jí)防火門(mén)。周邊商業(yè)防火分區(qū)均預(yù)留有疏散寬度富余量，可為中庭提供每個(gè)安全出口至少滿足一股人流(0.6 m)的疏散寬度，且滿足本層中庭面積所需的疏散寬度要求。以4F中庭區(qū)域消防疏散為例：本層中庭設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，建筑面積2 521 m2，人員密度取0.3人/m2，最小疏散寬度取1 m/百人，經(jīng)計(jì)算得出所需疏散寬度為2 521×0.3×0.01=7.56 m。周邊三個(gè)商業(yè)防火分區(qū)共可提供9 m疏散寬度，滿足消防需求，中庭內(nèi)任意一點(diǎn)至安全出口的疏散距離小于37.5 m(見(jiàn)圖4)。

3.2 中庭防排煙

本項(xiàng)目中庭共有3種布置模式，其中1號(hào)和3號(hào)中庭設(shè)置在地上1層～8層；4號(hào)中庭設(shè)置在地下1層～4層；2號(hào)中庭設(shè)置在地下1層～8層，但在6層設(shè)有樓板，將其分成上下兩個(gè)部分；1號(hào)，2-2號(hào)，3號(hào)中庭在8層頂部通過(guò)玻璃采光頂棚相連(見(jiàn)圖5)。按照GB 51251—2017建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[4]設(shè)置成多個(gè)中庭+回廊模式的防排煙系統(tǒng)，有如下設(shè)計(jì)和實(shí)施難點(diǎn)：1)中庭洞口上下層錯(cuò)位，且有上層一個(gè)洞口與下層兩個(gè)洞口相通的情況，導(dǎo)致沿中庭洞口布置擋煙垂壁無(wú)法按對(duì)應(yīng)的中庭對(duì)煙氣進(jìn)行阻擋；2)多個(gè)中庭在屋面采光頂區(qū)域連通，且采光頂為不規(guī)則的流線造型，按多個(gè)中庭的模式在中庭洞口間設(shè)擋煙垂壁，實(shí)施困難，影響建筑空間觀感；3)最小清晰高度按最高疏散樓層層高計(jì)算確定，中庭儲(chǔ)煙倉(cāng)厚度過(guò)小，導(dǎo)致中庭排煙計(jì)算風(fēng)口數(shù)量多、風(fēng)管大，影響建筑美觀性。如2-2號(hào)中庭空間高度16.5 m，煙氣能到達(dá)的最高疏散樓層8層，最小清晰高度2.15 m，設(shè)計(jì)清晰高度13.15 m，儲(chǔ)煙倉(cāng)高度3.35 m。排煙口之下煙氣厚度1.5 m。排煙量按107 000取值，最少需要15個(gè)排煙口才能滿足規(guī)范要求。

為解決這些問(wèn)題，本項(xiàng)目將1，2-2，3號(hào)中庭按一個(gè)大中庭設(shè)置排煙，排煙量按3個(gè)中庭疊加取值；2-1，4號(hào)中庭頂部設(shè)擋煙垂壁，獨(dú)立設(shè)置排煙；各排煙系統(tǒng)的排煙量及風(fēng)口布置通過(guò)詳細(xì)的模擬計(jì)算和分析確定，中庭頂層適當(dāng)加大儲(chǔ)煙倉(cāng)高度以提高排煙口的排煙量。經(jīng)過(guò)計(jì)算，中庭高度44 m，按計(jì)算溫差小于15 ℃，且考慮最下層著火時(shí)，煙氣最高處僅能到達(dá)4層頂，故1號(hào)、3號(hào)中庭在4層設(shè)排煙口，清晰高度按4層為最高疏散樓層計(jì)算。但其上部回廊仍有火災(zāi)可能，因此在頂部也設(shè)置了排煙設(shè)施作為加強(qiáng)措施。另外，玻璃頂棚也劃分了虛擬防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)均配置排煙系統(tǒng)，并根據(jù)煙氣情況控制運(yùn)行，確保實(shí)現(xiàn)規(guī)范要求的排煙效果和作用。

3.3 IMAX廳設(shè)置與疏散

依據(jù)商業(yè)定位及差異化運(yùn)營(yíng)的需求，本項(xiàng)目在4層設(shè)置了面積為790 m2的IMAX廳，與《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》在5.4.7條中對(duì)電影院設(shè)置層數(shù)和面積的要求不符。通過(guò)分析規(guī)范，對(duì)標(biāo)規(guī)范中人員密度取值最大的錄像廳，按照1人/m2計(jì)算，設(shè)置在4層以上的觀眾廳面積不宜大于400 m2，目的是控制疏散人數(shù)在400人。因此設(shè)計(jì)中將IMAX廳座位數(shù)控制在400人，并在影院南側(cè)設(shè)有面積140 m2的室外露臺(tái)，可供IMAX廳內(nèi)全員避難使用，露臺(tái)處設(shè)有直通地面的疏散樓梯間。為加強(qiáng)IMAX廳消防安全性能，采用耐火極限不低于3.00 h的防火隔墻、甲級(jí)防火門(mén)與其他部位分隔，廳內(nèi)設(shè)置快速響應(yīng)噴頭的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和獨(dú)立的機(jī)械排煙系統(tǒng)、補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。同時(shí)廳內(nèi)在銀幕區(qū)和放映區(qū)各設(shè)置兩個(gè)安全出口，每個(gè)座位均可實(shí)現(xiàn)雙向疏散要求，疏散距離滿足規(guī)范要求(如圖6所示)。

針對(duì)本項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)的特殊性，山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳在太原市組織召開(kāi)了特殊消防設(shè)計(jì)專(zhuān)家評(píng)審會(huì)，參會(huì)的全國(guó)消防專(zhuān)家們經(jīng)過(guò)封閉討論，同意本項(xiàng)目以上消防設(shè)計(jì)方案。太原吾悅廣場(chǎng)項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)是結(jié)合消防規(guī)范與消防專(zhuān)家論證做出的，是一次合理的創(chuàng)新。

4 結(jié)語(yǔ)

目前消防規(guī)范不能完全覆蓋復(fù)雜綜合體項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作中遇到的各種疑難問(wèn)題，這就需要基于建筑特點(diǎn)，研究創(chuàng)新的消防設(shè)計(jì)理念，從整體消防安全角度考慮，解決此類(lèi)建筑防火分隔、人員疏散、防排煙等消防問(wèn)題，使設(shè)計(jì)達(dá)到或高于規(guī)范的安全水平。本文針對(duì)具體項(xiàng)目，探討了復(fù)雜綜合體項(xiàng)目的消防設(shè)計(jì)思路，為解決設(shè)計(jì)難題提供了創(chuàng)新思路與同行交流。