大型公共文化建筑的消防設計策略研究

摘要：公共文化類建筑由于建筑造型的多樣化、內部功能空間的特殊需求等原因通常都會存在各種復雜的建筑消防設計問題，合理解決這些問題，在保證建筑消防安全的前提下，最大限度滿足使用功能，體現方案創作特色，是一項頗具挑戰的工作。本文以某國際文化藝術中心為例，針對此類建筑消防設計難點問題進行了探討分析。

關鍵詞：公共文化類建筑；建筑；消防設計

引言

近年來，隨著我國公共文化服務體系建設的不斷完善，基本公共文化服務水平不斷提升，各地公共文化建筑日益增多，這些公共文化建筑為人們的休閑活動提供了必要的空間場所。一些城市級公共文化建筑規模較大，功能復雜，人員密集[1]，創新的設計理念和技術材料應用也不斷涌現，因此消防設計中往往會遇到不少難點問題，如何合理解決這些問題，使得建筑在滿足規范要求的前提下，更好為人們提供優質的空間感受。人性化設計是我們需要不斷研究和思考的課題。以下將以無錫市某國際文化藝術中心為例，探討研究公共文化類建筑消防設計審查中的難點。

一、工程項目概況

無錫國際文化藝術中心地處高新區太湖灣科創城核心區中央位置，總用地面積約100畝，總建筑面積共10萬平方米，規劃建筑功能主要包含“一廳兩中心”，其中“一廳”包含約1500座交響音樂廳、600座室內樂演奏廳、錄音棚、排練用房及管理用房等，總建筑面積約5萬平方米；“兩中心”包含藝術交流中心與演藝商業中心，總建筑面積共約5萬平方米。項目依托音樂的藝術文化優勢打造一個大型藝廊形式的體驗式業態及空間，建成后將成為太湖灣科創城活力新中心，成為無錫國際化的文創新名片。

二、建筑消防設計的難點及策略

（一）總體建筑設計

項目場地西北側較高，東南側較低，場地周邊均為城市道路，有良好的對外交通疏散條件。翡翠河從地塊內東部穿行而過，交響音樂廳建筑沿毗鄰翡翠河及景觀水面依水而建，地上共三層，“兩中心”建筑地上共四層，場地滿鋪地下室，局部設置了地下二層。音樂廳建筑外立面及屋頂采用了鏤空UHPC、玻璃幕墻及玻璃球殼的裝飾表皮系統，規劃建筑高度為28.8米，消防建筑高度為2395米。由于場地標高差異較大，建筑周邊打造完整的階梯式景觀空間要求、立面造型及內部功能空間布局復雜等因素，導致總平面中消防車道局部無法環通，無法臨近建筑周邊，布置較為困難。

綜合上述實際問題，音樂廳建筑周邊采取了避讓景觀水面、臺階等方式布置消防車道，使建筑各個主要功能區域對應部位均設有消防車道[2]。建筑南側消防車道雖有局部未連續，但仍能確保消防車道可通達音樂廳一層主入口（絕對標高6.75米）處，并延伸至小音樂廳南側主入口門廳。建筑東側消防車道設置在地下一層對應區域（絕對標高2.35米），使得建筑東翼地下一層大部分外墻面均可設置通有消防車道的室外安全出口，從而內部平面布置及防火分區劃分更加靈活。覆蓋建筑整體的裝飾大屋面呈“L”型延展形態，其東側局部屋蓋下部亦為室外空間，凈空高度約16米，可滿足消防車道穿行及救援要求。在總平面消防車道設計時，兼顧到建筑外部救援條件與內部空間布置形式，從整個立體空間層面考慮主要功能空間的實際滅火救援要求來布置消防車道，盡可能為打造完整優質的景觀空間創造條件。

（二）建筑單體設計

1.建筑定性

眾所周知，建筑定性為整個建筑消防設計的關鍵，依據建筑的特性準確判定建筑定性類別，是后續所有消防設計順利進行的前提。該項目音樂廳建筑平面延展面較大，四周室外場地高差較大（絕對標高從2.35米到6.95米），建筑的橢圓形球殼、東翼、西翼各部分高度均不一，建筑屋頂又有平屋頂、坡屋頂、玻璃球殼表皮、鏤空UHPC裝飾屋面等多種形式，對整個建筑高度的計算乃至建筑的定性帶來了困難。

音樂廳球殼及西翼部分室外地坪（消防車道）標高-2.35米（絕對標高4.70米），頂部標高取檐口及屋脊平均高度為21.60米（絕對標高28.65米），計算建筑高度為23.95米。東翼室外地坪（消防車道）標高-4.70米（絕對標高2.35米），屋面平均標高14.80米（絕對標高21.85米），建筑高度為19.5米。設計參考了坡地建筑的建筑高度計算方式，在音樂廳及西翼、東翼之間設置了防火墻進行豎向防火分隔，音樂廳及西翼與東翼分別以對應部分設有消防車道的室外地坪開始進行建筑高度計算，建筑高度均低于24米，從而將建筑定性為多層公共建筑[3]。

2.防火分區

音樂廳建筑內部防火分區的劃分采取了多種形式，有按樓層平面內部劃分的，有按豎向連通各層水平空間疊加劃分的，也有大空間內部跨越多個樓層劃分的形式。如何確定地上、地下各防火分區建筑面積控制要求，結合建筑內部平面布局及外部消防救援疏散條件，合理劃分防火分區，也是該建筑消防設計遇到的難點。

1500座的觀眾演藝廳（主觀眾廳）為營業廳建筑的核心區域，內設有升降舞臺區、池座低區、池座高區、樓座區，為打造國際一流的視聽音樂建筑空間，確保良好的視覺和聲學效果，項目在設計伊始就對主觀眾廳內部座位、舞臺的布置、視線的硬遮擋、視角、隔墻視線觀察窗以及耳光室等設計問題都進行了反復論證[4]。大廳內部空間跨越了地下一層至地上二層，主體結構空間高度達24.3米，建筑面積約4200平方米。其中池座低區位于室外地坪面以下，規范中地下室防火分區建筑面積最大僅可做到1000平方米，而主廳容納人數眾多，面積較大，如按地下室要求控制，則無法滿足使用功能需求，于是設計中將該地下部分埋深控制在整個主廳使用空間凈高度的1/3以內，該部分定為地上區域，作為地上部分劃分為一個單獨防火分區，建筑面積按不超5000平方米來控制，解決了主觀眾廳空間防火分區面積控制問題[5]。

音樂廳的休息前廳跨越了地下一層至地上三層，空間高度達到了23.85米，建筑面積達到了4810平方米，整個空間也作為一個防火分區。此類空間地下一層區域均為上下聯通的中庭，采用在地下中庭洞口附近設置防火卷簾，同時每個地下中庭區域另設兩個防火疏散門，用以滿足中庭部分人員緊急疏散，加強了人員安全逃生設計。

音樂廳建筑東翼部分設有音樂小廳、排練廳、錄音棚、配套用房。音樂小廳（600座）部分內部空間也位于地下一層，小廳與配套功能用房建筑面積約為4900平方米。排練廳與配套用房位于地下一層，建筑面積約1500平方米，建筑面積均超過了地下室防火分區建筑面積限制要求。考慮到建筑東翼部分主要功能區外側均有消防車道通達，有良好的室外疏散及采光通風條件[6]，經多次討論后，最終認定了可以將其作為地上建筑劃分防火分區，進行該部分的防火設計，從而解決了局部地下功能空間布局的靈活適用性與防火分區面積控制之間的矛盾。

3.建筑疏散設計

結合平面布局，考慮各功能區域的交通流線及疏散人流，合理設置安全出口及疏散樓梯間對于建筑疏散設計尤為重要。建筑周邊場地高差較大，建筑各層主要出入口布置復雜，地下一層南側設有音樂廳低區大廳觀眾出入口（從地庫進入）、北側設有演員出入口（可直通室外）、西側設有貴賓前廳出入口（從地庫進入）、東翼部分設有音樂小廳、排練廳及配套用房出入口（可直通室外）；一層南側設音樂廳大廳觀眾主出入口、北側設疏散門廳出入口、東南側設音樂小廳及排練廳大廳出入口、西翼設配套商業等用房出入口。各樓層疏散樓梯布置均衡，確保滿足各防火分區及功能空間疏散距離及寬度要求，部分防火分區之間采用了借用安全出口方式疏散。因主廳為內區空間，亦不可避免有多個疏散出口經聲閘通道采用借用相鄰防火分區防火墻上開設的門進行疏散。

由于交響音樂廳主觀眾廳的視覺及聲學設計要求，主廳部分功能空間為建筑的內區空間，周圍均不靠外墻，廳內高峰時將容納約1400名觀眾及120名四管制樂隊人員，室內空間人員高度密集，規范中對其疏散設計要求疏散寬度、疏散距離及疏散時間均應滿足。主廳部分設置了兩個專用疏散樓梯，地下一層、地上一層、地上二層均設有疏散出口（疏散門），采用了多樓層分區域的立體疏散方式。池座前區中部人員（位于地下部分）經由疏散樓梯間到達首層，繼而疏散至室外，舞臺區兩側及后部人員通過首層門廳直接疏散到室外，池座后區人員主要借相鄰防火分區（前廳區）再疏散至室外，樓座人員則可通過疏散樓梯到達首層后疏散至室外。主觀眾廳空間關系復雜，其疏散組織通過各層分別進行分流疏散為較為合理的解決方案。另在設計初始時，主觀眾廳外的休息廳人員疏散也曾考慮讓其返回主廳專用樓梯再行疏散至室外，經與設計人員反復商議后，為確保內區主廳部分的安全性及快速有序地組織緊急疏散，最終還是堅持了將休息廳的疏散人流全部在外部消化，使內區主廳及外部休息廳均采用由內向外單方向疏散方式。在設計過程中，反復商討，探求更為合理的疏散形式對于功能復雜的公共建筑是非常必要的。

疏散距離方面，按位于兩個安全出口之間的房間疏散門至最近安全出口的距離不大于50米，位于袋形走道兩側或盡端的房間疏散門至最近安全出口的距離不大于27.5米控制，交響音樂廳、休息廳、前廳等大空間按室內任一點至最近疏散門或安全出口的直線距離不大于37.5米控制。

觀眾主廳按高峰期所容納人數計算疏散寬度，各層休息廳、中庭人數均按對應樓層區域觀眾廳內人數計算（按與觀眾廳人員不同時存在考慮）。仍需注意的是，對于人員密集的觀眾廳，在滿足疏散距離和疏散寬度之后，尚應計算復核室內疏散人流至各個疏散門的完成疏散時間，觀眾全部疏散出去時間不應大于2分鐘[7]。

4.消防安全設施設計

（1）設計齊全的消防設施

建筑內部需要設置自動噴水滅火系統和火災報警裝置，除此之外，還應增加機械防排煙系統，且考慮到這一類大型公共建筑與高層建筑具有相似的特點，可按照《高層民用建筑設計防火規范》中有關規定進行防煙區域劃分。在排風方面，全窗結構、無窗結構、固定窗結構的空間里均要引入機械排煙系統，保證在出現火災事故時，既可以最大限度減少由高溫煙霧造成的火勢蔓延，也可以減少高溫煙霧對建筑結構造成的損害，同時也可以降低有害氣體對人體的傷害。

（2）采用低壓集中式事故照明供電系統

目前，公共建筑物的安全疏散信號指示燈大多都是內置蓄電池照明燈具，但這一類型照明設備的照明強度較小。因此，對于大型公用建筑來說，可采用集中電源（大型蓄電池組或雙低壓電源相互切換），以密封鋼管線路集中供電，這樣不僅方便維修，還延長了它的使用年限，而且也方便施工和統一管理。

結語

上述案例作為大型公共文化藝術中心建筑，存在室外場地高差大、消防車道布置條件受限、建筑造型復雜、內部功能空間布置必須滿足特殊功能使用要求及人員交通流線多等問題，對建筑消防設計帶來了不少挑戰。筆者分別從外部消防車道的設置、建筑高度定性、內部防火分區劃分、疏散系統組織幾個方面入手，分析了該項目消防設計中遇到的難點和解決方案。所幸的是，項目在初步設計階段，施工圖審查已同步介入，在整個設計完善過程中，與建設方及設計方多次反復探討，進行方案比較，針對各個難點問題探求了更為合理的解決方案。

大型公共文化類建筑由于建筑造型的多樣化、內部功能空間的特殊需求等原因，通常都會存在各種復雜問題，設計的目標應在保證建筑消防安全的前提下，最大限度滿足使用功能需求，體現方案創作特色，做到既滿足建筑使用功能要求，又能符合設計規范要求[8]。

參考文獻

[1]GB/T40248-2021.人員密集場所消防安全管理[S].

[2]GB55037-2022.建筑防火通用規范[S].

[3]倪照鵬，劉激揚，張鑫.《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018年版）實施指南[M].北京：中國計劃出版社，2020.

[4]GBJGJ57-2016.劇場建筑設計規范[S].

[5]GB50016-2014（2018年版）.建筑設計防火規范[S].

[6]GB51251-2017.建筑防煙排煙系統技術標準[S].

[7]規范編制組.《建筑防火通用規范》GB55037-2022實施指南[M].北京：中國計劃出版社，2023.

[8]葉碧云.旗山湖畔的藝術之門--福州大學城文化藝術中心設計[J].福建建筑，2020，3：34-38.

作者簡介：惠丹（1979- ），女，漢族，江蘇無錫人，本科，高級工程師，研究方向：建筑設計。