博物館消防設計難點及策略
——以中山大學博物館為例

徐偉亮

（廣東省建筑設計研究院有限公司，廣東廣州 510010）

0 引言

隨著“建設文化強國”目標的不斷推進，近年來全國各地文化事業不斷蓬勃發展。作為保護和傳承人類文明的重要殿堂，博物館不僅承載著文化傳承和創新的崇高使命，也承擔著普及科學知識和提高公眾素養的社會責任，博物館日漸成為國民教育新地標，愈發受到社會各界高度關注。然而，大體量、高空間、強人流使當代大型博物館的消防安全面臨嚴峻挑戰。一旦發生火災，往往對展品文物和參觀人員造成無可估量的危害。因此，消防設計成為博物館設計首要解決的問題，也是保障博物館文化價值和社會功能的重要手段[1]。筆者以中山大學博物館為研究對象，綜合運用現行消防規范、行業標準，剖析消防設計難點并總結應對策略，期以為類似工程的消防設計提供參考。

1 建筑概況與問題提出

1.1 建筑概況

中山大學博物館位于廣州市海珠區新港西路中山大學南校區校園內，地處“十字軸線”核心景觀段西側，與東側圖書館遙相呼應，是中山大學第一座綜合博展類文化建筑。項目總建筑面積32430.92m2，地下2 層，地上2 層（局部3 層），建筑高度23.45m。主要功能為展廳、庫房、演講廳、科研用房和辦公用房。該工程是由單層大空間內設多種不同功能用房組成，除內部一些特殊功能區封閉外，其他區域均為相互連通的一個整體[2]。中山大學博物館鳥瞰實景如圖1 所示，中山大學博物館立面實景如圖2 所示。

圖1 中山大學博物館鳥瞰實景

圖2 中山大學博物館立面實景

1.2 消防設計問題提出

（1）展廳區域防火分區難形成。受用地條件限制，中山大學博物館的大型展覽廳、展演空間主要設于地下負一層。這種功能房間通常單間面積已經很大，并且當并聯布置時還需考慮日后連通布展用，如在公共走道、展廳之間設置多道防火墻及防火門，必定會影響布展組織以及觀展流線，防火分區設計難度極大。平面布局如圖3 所示。

圖3 平面布局

（2）藏品庫區消防設計超規。基于博物館安防需求，整個庫區要為一獨立分區，并且電梯和疏散樓梯不能設于區內。藏品庫區主要設于地下負二層，面積約5200m2，遠超國家相關消防規范設計的要求。

（3）疏散樓梯位置較難滿足疏散距離要求。為追求建筑效果，疏散樓梯間往往采用集中布置，導致部分區域疏散距離超限；同時平面布局較深，某些樓梯在首層不能直通室外，不符合《建筑設計防火規范》（GB 50016—2014）（2018 年版）（簡稱《建規》）第5.5.17 條規定；再者藏品庫區的疏散距離設計暫無明確規定，給設計工作帶來不可控變數。

（4）疏散人數無明確指標要求。現行《建規》未針對博物館疏散人數計算方式有明確規定，同時博物館規范中對人數設定的研究數據偏少，不同區域、不同布展形式又對人數設定有影響，大大增加設計難度。

（5）高大展廳防排煙設計尚無依據。部分展廳因布展需要采用大空間設計理念，要求視線廣闊、開闊性良好，其內部難以設置防火防煙分隔設施，火災中大量有毒高溫煙氣難以迅速排出；并且現階段我國尚沒有一套較完善、科學的法規來管理煙氣控制系統的設計和使用[3]。

2 設計策略

2.1 防火分區劃定

優化建筑平面布局是應對當代大型博物館大體量、高空間、強人流至關重要的有效策略，尤其在空間分隔和防火隔離方面的合理布局，可最大程度地減少火災蔓延的風險，為人員疏散和救援提供寶貴的時間窗口。

2.1.1 展廳空間防火分區規劃

中山大學博物館主要展廳設于地下負一層，根據《建規》第5.3.1 規定，地下最大允許防火分區面積不應大于500m2，即便設自動滅火系統時防火分區面積可增加一倍也只有1000m2，這無疑對動則面積達700m2的大展廳來說只是杯水車薪。因此在地下展廳防火分區劃分上設計巧妙設置平面布局，每個展廳均有至少兩向與公共走道進行連通，這樣在進行防火分區劃分時，就可以充分利用展廳之間墻體，以及公共走道位置設置防火墻和防火卷簾。既保證了參觀流線的通達性，又不影響展廳對大空間以及往后聯合布展所需[4]。

2.1.2 藏品庫區防火分區規劃

藏品庫區是博物館命脈核心，也是消防設計難點之一。根據《博物館建筑設計規范》（JGJ 66—2015）（簡稱《博規》）第7.2.2 點要求，電梯和安全疏散樓梯不應設在庫房區內，也就是說整個庫區需要作為一個分區進行防火及安全疏散設計。庫房作為《文物系統博物館安全防范工程設計規范》[5]規定的禁區，除安保人員和館內文物出人庫相關極少工作人員外，并無大量人群可進出。因此庫區防火分區規劃可參照《建規》第3.8.2條中倉庫設計思路，庫區只設兩個安全出口通向疏散樓梯直出室外，區內每個庫房作為一獨立防火分區，之間采用耐火極限不低于3h 的防火墻和甲級防火門進行分隔，每個防火分區通向疏散走道的出口不少于2 個，人員進入內部疏散走道可視為安全區，大大縮短庫房門到安全出口的實際距離。

2.2 疏散距離限制

疏散距離作為是消防設計的控制要素，往往與防火分區設置息息相關。大型博物館常以空間節點作為核心，通過建筑連續性行為網絡把參觀流線進行有機串聯，實現有序卻豐富的空間體現，給人流連忘返的藝術觀感。為追求空間極致效果，疏散樓梯間更多只能選擇集中布置，因此經常出現疏散距離超標的問題，尤其對于地下展廳，建議充分利用“借用”概念進行設計。根據《建規》第5.5.9 點，建筑面積不大于1000m2的防火分區，直通室外的安全出口不應少于1 個，另一個疏散口利用通向相鄰防火分區的甲級防火門作為第二安全出口，而《廣州市建設工程消防設計、審查難點問題解答》第2.3.4 點也明確指出，相鄰防火分區之間的疏散樓梯間可共用。通過疏散口之間借用“寬度”、借用“數量”、借用“距離”的方式，完美演繹11 個防火分區12 把疏散樓梯的平面布局，展現出較強的空間秩序及邏輯組織，為參觀者呈現出流暢的行為動線。

集中布置樓梯每每容易引起首層無法直通室外的問題，中山大學博物館項目采用《建規》第5.5.17 條中“擴大的封閉樓梯間前室”的模式，通過設置門廳、內庭院廣場的形式，實現人員安全疏散至室外。展廳防火分區如圖4 所示。

圖4 展廳防火分區

2.3 疏散人數設定

《建規》第5.5.21 點中雖然給出展覽廳內人員密度不宜＜0.75 人/m2的參考值，但條文解釋卻明確需根據實際情況采用更大的密度，顯然與當代大型博物館強人流的現實特點不符，應執行更高標準。按照《博規》第4.2.5條、第4.2.6 條以及第7.2.4 條規定，展廳容納的觀眾人數應通過計算觀眾密度合理限值和高峰限值間選取；同時，陳列展覽區內合理觀眾人數以及高峰時段最大容納人數均為其兩者限值之和；再者，陳列展覽區每個防火分區的疏散人數應按區內全部展廳的高峰限值之和計算確定。因此，博物館疏散人數需要按展廳高峰限值進行設定，在日常管理上，也需要及時對接待參觀者密度進行限定，以確保消防疏散安全[6]。

2.4 防排煙控制

博物館建筑對高大空間展陳需求非常高，在防排煙分區分隔措施上不宜硬性分割，應優先考慮采用防煙垂壁和擋煙梁，或更新型的氣幕阻煙；并同時采用清晰高度法進行排煙設計。由于該法較換氣次數法更側重于性能要求，能通過計算煙羽流質量流量、溫度等參數，保證人員在火災發生時頭部以上一定空間不受煙氣影響，既提高了設計區域的安全系數，又確保受災人員和救援人員通行的暢通無阻，大大增強了救援能力。此外，為了增強火災防控能力，同時應搭配自動滅火系統和火災監測設備作為必要輔助。自動滅火系統，如噴水滅火系統和氣體滅火系統，可以快速、準確地對火災進行控制和撲滅。火災監測設備，如火災探測器和煙霧報警器，可以實時監測博物館內的火災風險，并在火災發生時及時報警，以便采取緊急措施。消防聯動防煙垂壁如圖5 所示。

圖5 消防聯動防煙垂壁

3 結語

大型博物館消防設計面臨著諸多難點，突出表現在防火分區、疏散距離、疏散人數及防排煙上。通過采取優化建筑平面協同防火分區設置、巧用“借用”思維解決疏散距離超限、精準計算人數設定疏散需求，以及優化防排煙措施搭配火災報警和通信系統作輔助等一系列有效的設計策略，這些難點可以得到克服，并達到國家相關消防規范所要求的安全等級，也對提高博物館的消防安全性起著關鍵作用。除硬性條件，高度重視消防安全意識和應對措施的重要性不可忽視。日常應加強消防宣傳和教育，讓員工和游客了解火災風險、熟悉疏散程序，并培養正確的消防安全意識，可以大大提高火災發生時的應對能力。此外，定期進行火災演練、完善消防預案、確保消防設備的正常運行和維護等，各方能動協作保障博物館消防安全。