復雜綜合體項目消防設計探討

周國鋒

(重慶吾悅房地產開發有限公司，重慶 400042)

近年來，隨著經濟發展和社會進步，大型綜合體項目在國內蓬勃發展，極大地滿足了人們日益增長的物質文化需求。為避免同質化競爭，綜合體項目的主題性和體驗性日漸凸顯，空間形式不斷創新，使用功能更加復雜。由于其建筑體量大、功能復雜、人員密集、火災危險性高，撲救困難，對消防安全提出了嚴峻的挑戰。建筑消防設計面臨各種繁雜的情況，目前的防火規范無法完全涵蓋和解決各種新的設計問題。本文以太原吾悅廣場項目為例，總結在設計中遇到的一些特殊消防問題及解決思路，以供業內交流和探討。

1 項目基本概況

太原吾悅廣場項目位于太原市都市核心區萬柏林區，基地周邊交通便利，地理位置十分優越。由兩棟超高層辦公寫字樓、一棟大型體驗式綜合購物中心、一棟高層辦公樓、一條多層商業金街、兩棟超高層住宅和一棟多層小型配套商業組成，是大型公共綜合體建筑體(見圖1)。項目用地面積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層為購物中心、餐飲及室外步行街商鋪，4層～8層為商業、餐飲、影院、健身和娛樂，地下1層為零售、超市、設備用房、地下車庫， 地下2層～3層為地下車庫及設備用房(見圖2)。結構形式為鋼筋混凝土框架結構，建筑分類為一類高層民用建筑，建筑耐火等級為一級。

2 消防設計的難點與目標

本項目擬通過新業態、新生態、新體驗的設計模式，打造成為太原市的商業新地標。購物中心內容納了購物、餐飲、影院、兒童娛樂、健身等復雜功能場所，利用帶狀流動的中庭空間，在水平和垂直方向上串聯起-1層～8層的全部商業空間，并在6層～8層構建城市空中森林廣場，結合客流，著力打造體驗式商業空間記憶點。項目多元的空間類別組合形態及對開敞、半開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，如何兼顧商業運營與安全使用需求，成為直接影響整個工程投資收益的關鍵，因此消防設計也成為項目建筑設計的重中之重。

設計以生命安全為基本要求，遵循“預防為主、防消結合”的消防方針，尊重建筑使用功能、設計元素、運營需求，采取切實可行的策略，解決項目中的消防問題，保證消防設計的先進性、科學性和合理性。

3 太原吾悅廣場消防設計

3.1 中庭防火分隔與疏散

優秀的商業動線可以在錯綜復雜的商業環境中，為客流提供一條清晰的脈絡，讓顧客在商業體內停留的時間更久，經過盡可能多的有效區域，使其購物的興致、興奮感保持在一個較高的水平，對商業運營成功與否的作用顯著。本項目商業動線由中庭組織，中庭不僅承擔整個購物中心的主要客流交通引導，也為各商業功能提供良好的展示界面，并串聯了綜合體內部各重要景觀、功能節點。中庭設置在地下1層～8層，挑空區域自由靈動，各層相連通的區域面積疊加計算總建筑面積21 516 m2(見圖3)。依據GB 50016—2014建筑設計防火規范(2018年版)[1]中5.3.4條要求，高層建筑內商業營業廳最大防火分區面積不應大于4 000 m2，且防火分區之間盡可能采用防火墻和火災時可自動關閉的甲級防火門分隔的常規設計方式，本項目中庭需要劃分成5個防火分區。鑒于中庭上方流線曲面造型的玻璃頂和商業運營對于動線連續性、可見性、可達性的需求，難以采用防火卷簾加防火門的防火分隔形式。為了使消防安全和建筑設計有機統一，經對全國類似復雜綜合體項目的實地考察和科學分析研究，本項目提出將全部中庭作為一個特殊防火分區，分區內的疏散人數和疏散距離按照規范規定的大空間商業營業廳控制的理念，并要求將中庭內裝飾材料定為A級防火材料；運營期間不在其內設置固定攤位和放置可燃物品[2]；面積超過300 m2店鋪與中庭之間每個開口寬度不大于9 m等作為加強安全措施。消防設計將中庭與周邊商鋪之間用耐火完整性不低于3 h的防火卷簾進行分隔[3]，商鋪內人員全部通過背走道疏散至安全出口，不進入中庭區域。各自然層中庭利用周邊商業防火分區中的疏散樓梯進行人員疏散，所有通往安全出口的疏散門均設為甲級防火門。周邊商業防火分區均預留有疏散寬度富余量，可為中庭提供每個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中庭區域消防疏散為例：本層中庭設有自動噴水滅火系統，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，經計算得出所需疏散寬度為2 521×0.3×0.01=7.56 m。周邊三個商業防火分區共可提供9 m疏散寬度，滿足消防需求，中庭內任意一點至安全出口的疏散距離小于37.5 m(見圖4)。

3.2 中庭防排煙

本項目中庭共有3種布置模式，其中1號和3號中庭設置在地上1層～8層；4號中庭設置在地下1層～4層；2號中庭設置在地下1層～8層，但在6層設有樓板，將其分成上下兩個部分；1號，2-2號，3號中庭在8層頂部通過玻璃采光頂棚相連(見圖5)。按照GB 51251—2017建筑防煙排煙系統技術標準[4]設置成多個中庭+回廊模式的防排煙系統，有如下設計和實施難點：1)中庭洞口上下層錯位，且有上層一個洞口與下層兩個洞口相通的情況，導致沿中庭洞口布置擋煙垂壁無法按對應的中庭對煙氣進行阻擋；2)多個中庭在屋面采光頂區域連通，且采光頂為不規則的流線造型，按多個中庭的模式在中庭洞口間設擋煙垂壁，實施困難，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算確定，中庭儲煙倉厚度過小，導致中庭排煙計算風口數量多、風管大，影響建筑美觀性。如2-2號中庭空間高度16.5 m，煙氣能到達的最高疏散樓層8層，最小清晰高度2.15 m，設計清晰高度13.15 m，儲煙倉高度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個排煙口才能滿足規范要求。

為解決這些問題，本項目將1，2-2，3號中庭按一個大中庭設置排煙，排煙量按3個中庭疊加取值；2-1，4號中庭頂部設擋煙垂壁，獨立設置排煙；各排煙系統的排煙量及風口布置通過詳細的模擬計算和分析確定，中庭頂層適當加大儲煙倉高度以提高排煙口的排煙量。經過計算，中庭高度44 m，按計算溫差小于15 ℃，且考慮最下層著火時，煙氣最高處僅能到達4層頂，故1號、3號中庭在4層設排煙口，清晰高度按4層為最高疏散樓層計算。但其上部回廊仍有火災可能，因此在頂部也設置了排煙設施作為加強措施。另外，玻璃頂棚也劃分了虛擬防煙分區，每個防煙分區均配置排煙系統，并根據煙氣情況控制運行，確保實現規范要求的排煙效果和作用。

3.3 IMAX廳設置與疏散

依據商業定位及差異化運營的需求，本項目在4層設置了面積為790 m2的IMAX廳，與《建筑設計防火規范》在5.4.7條中對電影院設置層數和面積的要求不符。通過分析規范，對標規范中人員密度取值最大的錄像廳，按照1人/m2計算，設置在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在400人。因此設計中將IMAX廳座位數控制在400人，并在影院南側設有面積140 m2的室外露臺，可供IMAX廳內全員避難使用，露臺處設有直通地面的疏散樓梯間。為加強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、甲級防火門與其他部位分隔，廳內設置快速響應噴頭的自動噴水滅火系統和獨立的機械排煙系統、補風系統。同時廳內在銀幕區和放映區各設置兩個安全出口，每個座位均可實現雙向疏散要求，疏散距離滿足規范要求(如圖6所示)。

針對本項目消防設計的特殊性，山西省住房和城鄉建設廳在太原市組織召開了特殊消防設計專家評審會，參會的全國消防專家們經過封閉討論，同意本項目以上消防設計方案。太原吾悅廣場項目消防設計是結合消防規范與消防專家論證做出的，是一次合理的創新。

4 結語

目前消防規范不能完全覆蓋復雜綜合體項目設計工作中遇到的各種疑難問題，這就需要基于建筑特點，研究創新的消防設計理念，從整體消防安全角度考慮，解決此類建筑防火分隔、人員疏散、防排煙等消防問題，使設計達到或高于規范的安全水平。本文針對具體項目，探討了復雜綜合體項目的消防設計思路，為解決設計難題提供了創新思路與同行交流。