浅谈大型商务休闲中心消防设计性能分析

摘要：本文以绍兴“金沙•东方山水风情园”大型商务休闲中心消防设计为例，针对其建筑体量庞大、功能复杂、人员密集及人员疏散困难等特点，从防火分隔设计、防排烟设计及人员安全疏散等方面进行消防性能化分析。 关键词：大空间综合型建筑　 性能化消防设计　 防火分隔　 防排烟　 安全疏散

1 前言

随着经济的快速发展，大空间的综合型建筑越来越多，建筑设备越来越复杂，其消防安全设计至关重要。基于场所类型进行设计考虑的“处方式”设计方法已难以满足火灾安全要求。因此，为了提高建筑的安全性能，国际上提出采用性能化消防设计方法对建筑物的防火安全进行设计。

与“处方式”设计相比较，性能化设计方案更关注于能否保证人员疏散和灭火救援不受火灾烟气影响这一目的，而非拘泥于满足规范要求的最低排烟量，对于解决超越现行法规或法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。因此，性能化设计很快成为建筑消防的一种新理念。

本文以我市“金沙•东方山水风情园”大型商务休闲中心为例，对消防性能化设计进行分析。

2 工程概况

绍兴“金沙•东方山水风情园”大型商务休闲中心由A至F馆六块鹅卵石造型的建筑及与其配套的能源中心组成，特别是E馆采用两个鹅卵石叠加造型，且各馆外墙和屋面均采用玻璃幕墙、金属幕墙及石材幕墙的全幕墙设计，屋顶皆采用弧形大跨度钢管桁架结构屋面，总建筑面积为165785m2。该工程建筑功能复杂，项目定位为集观光、戏水、休闲娱乐、餐饮、会议于一体的旅游娱乐中心项目。其中，A、B、E、F馆为家庭娱乐中心，分为热带雨林区及地下溶洞区；C馆主要以水上游乐项目为主。

由于本项目具有建筑体量庞大、功能复杂、人员密集、交通流线复杂及人员疏散困难等特点，因此参照体育场馆建筑及山地建筑进行深化设计，通过设置平台层将建筑主体有机的分为首层与平台层，首层与地面层相连，C馆直接连接地面层；E馆主要人员活动空间置于平台层，将两个主要人员活动空间，通过平台层分开，有效的组织人流。

3 消防设计难点及解决对策

由于建筑功能的特殊性及多样性，目前国内并无类似的项目设计可供参考且部分项目的消防设计难以满足《建筑设计防火规范》要求的问题。本文主要从防火分隔设计、防排烟设计以及人员安全疏散设计等方面对该休闲中心项目的消防设计进行探讨。

3.1 大空间防火分隔、分区问题

随着大空间建筑的广泛应用，大空间建筑火灾也随之快速发展并造成巨大损失。因此，合理有效的消防设计也就成为其中的重点和难点。防火分区设置的合理与否，直接关系到其余疏散部分设计的成败。因此，研究大空间建筑的防火分区问题是预防火灾事故的一个重要技术手段。

一、A、B馆平台层大空间防火分区

A馆为动感体验中心，提供黑暗骑乘、鬼屋、4d影院等娱乐项目，B馆地下为溶洞馆，平台层设计为家庭娱乐中心，提供儿童飞机、跳楼机等项目。由于A、B馆建筑功能的特殊性及空间形式的制约性，防火分区的设计无法参考国内现行规范。因此，本项目参照展览建筑及商店建筑等类似项目规范进行设计，以平台层防火分区面积设置为10000m2，无空间隔断的防火分区面积不大于10000m2，且其建筑夹层高度不超过5.5m的原则进行设计。

二、C馆、E馆大空间防火分隔、分区

C馆的建筑面积（首层及6m标高夹层）为26648m2，长轴长229.0m，E馆（贯通首层、平台层及8米标高夹层）的面积43259m2，长轴长171.8m。C馆、E馆的大跨度钢结构体系及奇特的建筑造型制约空间形式，致使两馆无法设置防火卷帘和划分防火分区。两馆在屋面层“连通”，面积将达到48324m2，严重超出现行国家规范的适用范围。针对上述问题，本项目的防火分隔参照体育建筑项目规范采用以下设计措施：首层和平台层分别设置防火墙+防火卷帘的组合形式，8m平台处设置防火隔离带。而防火分区的设计，C馆、E馆均通过防火隔离带分别设置两个“逻辑”防火分区。餐饮等火灾危险性大、人员逗留时间长、人员密集的区域尽量不布置在馆内，若布置在馆内，按照动火和不动火的餐饮设计条件，尽量靠外墙布置，采用2h防火隔墙与其他区域分隔，并设置独立的机械排烟系统；尽量采用防火墙与游艺、展示区域分开的配套用房分隔出去。

3.2 防排烟设计问题

烟气是建筑火灾中造成人员伤亡的主要因素，因此合理的建筑防排烟设计至关重要。然而随着建筑业迅速向功能复杂化、多样化及个性化的方向发展，新型建筑的结构、性能和功能的不断更新，其防火安全设计亦超出传统“处方式”防火设计规范的实用范围。若此类建筑的防排烟按现行的规范设计，不仅难以达到火灾实际状况下的排烟效果，同时容易造成工程上的浪费。

由于规范的许多条款在制定时并没有考虑这类新型建筑，因此该类建筑在设计过程中必然有与现行规范产生矛盾之处。若根据消防规范要求计算排烟量，虽然计算方法简单易行，但失之粗放，排烟量非常大，且机械排烟对设备要求较高，机械排烟设备将影响整个暴露结构形式的完整性及未来使用的局限。与机械排烟相比，自然排烟方式在高大建筑内的优点有：（1）高大空间具有较强的蓄烟功能；（2）建筑顶棚或侧墙设置的大面积采光或通风带，可与自然排烟结合使用，不影响建筑的美观性；（3）自然排烟的动力为建筑室内外的热压与风压，因而比机械排烟节能，且运行费用少。火灾规模越大，烟气的浮力也越大，排烟效率越高。在建筑底部外墙上设置可开启窗，自然补风。排烟窗由消防控制中心控制，火灾时同时开启，形成“下进上出”的自然对流烟囱效应，将烟气顺利地排出，以满足火灾时人员的疏散要求。

3.3 安全疏散设计问题

保证人的安全是性能化消防设计的一项重要任务，近年来火灾事故中由于疏散困难造成的人员伤亡越来越严重。该类项目内部可燃物品多，建筑布局复杂，疏散路线复杂，人口密度大且节假日期间有大量的儿童（自我疏散能力较弱），一旦发生火灾等紧急情况，如何有效组织人员安全疏散是消防安全设计的一个难题。

一、疏散人数

本案各场馆的使用人数，无具体相关条文、规范可供参考，故本设计针对游乐场馆（A、B、C、E、F）的特殊工艺及使用要求，参照工艺条件及建筑使用空间面积设置，按游乐设备使用人数+游乐设备排队人数+25%其他人数进行计算人数，并结合部分使用空间计算人数。

二、疏散宽度

根据3.1节划分的防火分区，在每个防火分区独立计算疏散宽度，楼层总建筑面积与楼层楼梯总宽度相符。相关研究表明，人在通过疏散走道或疏散门时习惯于与走道或门边缘保持一定的距离。因此，除非人员密度高度集中，否则，在疏散时并不是走道或门的整个宽度都能得到有效利用，所以本案实际设计疏散宽度比现行规范规定的疏散宽度宽。

三、疏散距离

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第5.5.17条规定，一级耐火等级的其他民用建筑房间内任一点到该房间直接通向疏散走道的疏散门的距离，位于两个安全出口之间的疏散门不应超过40m，位于袋形走道两侧火尽端的疏散门不应超过22m；一、二级耐火等级建筑内疏散门或者安全出口不少于2个的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅等，其室内任一点至最近疏散门或者安全出口的直线距离不应大于30m；当疏散门不能直通室外地面或疏散楼梯间时，应采用长度不大于10米的疏散走道通至最近的安全出口。当该场所设置自动喷水灭火系统时，室内任意一点至最近安全出口的安全疏散距离可分别增加25%。该类工程一般均设有自动喷水灭火系统，安全疏散距离可以增加25%。即分别增加至50m和27.5m，大空间最大疏散直线距离为37.5m。

4 结语

一些大型商务休闲中心在功能上融合了多种其他功能，建筑定性复杂，且在建筑布局、功能分区和使用要求等多方面提出了新的要求，因此在建筑消防设计的一些方面超出了现行规范的范围，或由于现行规范的不明确而使设计缺乏依据。在消防设计过程中，首先立足于现有的消防技术规范，同时参考和借鉴相关类似建筑项目的消防设计，通过不断地调整、深化，并创新地采用了消防性能化设计方法解决部分超规范的疑难问题，最终提出了消防设计合理可行的技术解决方案，为今后类似工程的消防设计提供参考依据。