大型文商旅綜合體建筑方案階段的消防設(shè)計(jì)
——以開封小宋城文商旅綜合體為例

熊 曦 中城科澤工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華東分公司設(shè)計(jì)總監(jiān)

文中涉及的工程項(xiàng)目是開封小宋城文商旅綜合體，在開封古城外廓西城門內(nèi)，總用地面積為8.28 hm2，一期綜合體用地約為5.50 hm2，呈長(zhǎng)方形?？偨ㄖ娣e為2.34×105m2，其中地上面積為1.33×105m2，包含8.10×104m2的商業(yè)和室內(nèi)情景式商業(yè)區(qū)、4.70×104m2的酒店和酒店公寓以及0.50×104m2的影院。地下面積1.01×105m2，含1.50×104m2的博物館、商業(yè)、車庫(kù)以及設(shè)備用房。

當(dāng)?shù)貧夂蚨竞?，運(yùn)營(yíng)要求各類功能在室內(nèi)連通。此外，業(yè)態(tài)需求和室內(nèi)情景式商業(yè)區(qū)是獨(dú)立管理的景區(qū)，需滿足2×104m2的占地面積、形狀方正以及18 m 凈高，便于組織游線。

綜合體方案設(shè)計(jì)對(duì)建筑的形態(tài)效果要求高，且涉及規(guī)范種類多，還要對(duì)商業(yè)運(yùn)營(yíng)有一定的了解，因此需要較強(qiáng)的設(shè)計(jì)總控能力。為提高綜合體方案設(shè)計(jì)的效率和可行性，本文提出了方案階段消防設(shè)計(jì)的技術(shù)路線，分為總圖設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)以及相關(guān)專業(yè)3 個(gè)部分。

1 總圖設(shè)計(jì)

1.1 技術(shù)路線

總圖階段首先應(yīng)結(jié)合方案對(duì)建筑功能體塊進(jìn)行合理的體量組合，完成建筑的分棟和定性，然后進(jìn)行總圖消防設(shè)計(jì)。體量組合是奠定方案形態(tài)的基礎(chǔ)，需熟悉各類功能建筑的合理平面形式，并精通規(guī)范，創(chuàng)作出具有美感的形體組織。體量形態(tài)組合完成后，根據(jù)高層、裙房以及低層等適用的相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行總平面消防設(shè)計(jì)，需注意不同高度的高層建筑、超高層建筑適用不同的防火規(guī)范。

1.2 案例實(shí)踐

本案例中，建設(shè)目標(biāo)是凈容積率達(dá)到5.0，且占地率很高。北側(cè)和東側(cè)為景區(qū)主體，占地約為135 m×145 m，內(nèi)部4 層通高，上方是酒店配套及影院等。景區(qū)主題裙房的對(duì)外一側(cè)為商鋪、影院等，裙房的屋頂平臺(tái)設(shè)有一組現(xiàn)代中式風(fēng)情商業(yè)街。西側(cè)和南側(cè)沿路設(shè)計(jì)為坡地式的4 層商業(yè)，呈L 形，從低往高、延伸至景區(qū)的屋頂平臺(tái)。兩棟建筑之間的裙樓商業(yè)和娛樂區(qū)，通過天橋和風(fēng)雨連廊在二層至屋面層相聯(lián)系，用舒適的半室內(nèi)空間來應(yīng)對(duì)特殊天氣。

將形態(tài)和商業(yè)價(jià)值因素作為前提條件，外圈商業(yè)設(shè)計(jì)為坡地式地景建筑，在地面層和屋頂層形成多條人行動(dòng)線，成為“多首層”，然后在主動(dòng)線沿線即地面層、坡地屋頂層設(shè)置“類獨(dú)棟”小體量商業(yè)，作為“主力店”，易于銷售[1]。而兩棟建筑圍合出的內(nèi)聚型商業(yè)街，讓商業(yè)價(jià)值大幅提升。

體量拆分和各棟建筑的定性基本是同步完成的，明確高層和多層耐火等級(jí)均為一級(jí)?？倛D消防設(shè)計(jì)循序進(jìn)行，在高層建筑四周設(shè)置環(huán)形消防車道，沿塔樓的長(zhǎng)邊設(shè)消防登高場(chǎng)地，兩棟建筑的凈距不小于15 m。在南側(cè)相鄰處，雖沒有消防登高場(chǎng)地，但考慮到商業(yè)街設(shè)計(jì)深化時(shí)可能會(huì)增加頂棚，預(yù)留了9 m 凈距。

2 建筑平面設(shè)計(jì)

2.1 技術(shù)路線

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對(duì)平面布置有明確要求，實(shí)際操作中不僅要考慮規(guī)范，而且要考慮商業(yè)價(jià)值和方案設(shè)計(jì)效果等，同時(shí)需統(tǒng)籌兼顧、靈活變通。

（1）對(duì)各類功能進(jìn)一步細(xì)分定性，確定適用的規(guī)范條款。細(xì)分綜合體的功能，重點(diǎn)注意兼有多種功能的場(chǎng)所應(yīng)按何種性質(zhì)定性，實(shí)際案例中，如果各功能實(shí)現(xiàn)不了明確分區(qū)，則應(yīng)根據(jù)主要功能來定性，且適用各類功能中最嚴(yán)格的規(guī)范。此外，需要標(biāo)注特殊業(yè)態(tài)，注意有頂棚步行街的設(shè)置要求，核對(duì)各類功能的地方規(guī)范。

（2）初定疏散距離和防火分區(qū)，根據(jù)細(xì)分功能應(yīng)用適配的規(guī)范，方案階段盡量雙向疏散，并控制疏散距離。該步驟技術(shù)要求高，需同步修正方案效果設(shè)計(jì)。

首先，綜合體通常需要各類功能在室內(nèi)完成，體量大，平面寬度常達(dá)到100 m 左右，和商業(yè)的疏散距離要求矛盾[2]?？梢酝ㄟ^設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、疏散走道等方式來延長(zhǎng)室內(nèi)到安全出口的距離，從而擴(kuò)大綜合體的體量。

其次，綜合體對(duì)室內(nèi)空間品質(zhì)要求高，往往設(shè)有高大空間和中庭等。對(duì)于商業(yè)營(yíng)業(yè)廳，按經(jīng)驗(yàn)值每70 m 左右設(shè)置自動(dòng)扶梯，常結(jié)合挑高或中庭空間形成空間節(jié)點(diǎn)，以引導(dǎo)人流。防火分區(qū)需計(jì)算上下層連通部位的面積疊加或分隔為不同防火分區(qū)，而對(duì)地下空間，可通過下沉廣場(chǎng)等室外空間來柔性分隔。

再次，需合理布局特殊業(yè)態(tài)的分布樓層，可簡(jiǎn)化為兩類進(jìn)行快速核對(duì)。一類是人員密集、火災(zāi)危險(xiǎn)大的場(chǎng)所，提高設(shè)計(jì)效率減少后期麻煩的方式是盡量布置在-1～3層，如條件受限，再考慮4層或以上，但需要注意面積和疏散的限制條件。另一類是兒童活動(dòng)場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置在1 ～3 層，與其他區(qū)域分隔開，并設(shè)置獨(dú)立的疏散通道[2]。實(shí)際商業(yè)綜合體案例中，由于3 ～5 層的商業(yè)價(jià)值相對(duì)較低，往往會(huì)留給剛需功能如兒童活動(dòng)、影院等，且應(yīng)提前考慮分區(qū)和疏散。

最后，綜合體中有頂棚的步行街對(duì)方案的造型有決定性的影響，需提前考慮相關(guān)因素，如兩側(cè)建筑間距不能小于9 m、滿足防火規(guī)范要求以及商業(yè)步行街的長(zhǎng)度不宜超過300 m等，防火規(guī)范中均有詳細(xì)規(guī)定[2]。

（3）計(jì)算疏散寬度，合理布置垂直疏散樓梯，并復(fù)驗(yàn)或修正第二步中的疏散距離、防火分區(qū)。根據(jù)前期的功能定性選擇正確的計(jì)算參數(shù)，統(tǒng)計(jì)建筑面積、疏散人數(shù)以及百人凈寬，從而計(jì)算出疏散總寬度。然后選擇實(shí)現(xiàn)目標(biāo)總寬度的方式，落實(shí)樓梯個(gè)數(shù)和寬度，并對(duì)前面初定的疏散距離和防火分區(qū)進(jìn)行驗(yàn)算與修正[3]。

2.2 案例實(shí)踐

本案在第一步的功能細(xì)分時(shí)遇到了爭(zhēng)議，即對(duì)2×104m2的4 層通高室內(nèi)“景區(qū)”的定性。該區(qū)域覆蓋在仿真天幕下，通過仿古街道、布設(shè)水道、設(shè)商業(yè)街巷、酒樓市肆以及宮廷等模擬北宋東京城的場(chǎng)景。雖有情景體驗(yàn)和展示性質(zhì)，但實(shí)際使用功能仍舊為商業(yè)。經(jīng)向同類項(xiàng)目的消防設(shè)計(jì)審查機(jī)構(gòu)咨詢后，最終將該區(qū)域定性為大型的商業(yè)營(yíng)業(yè)廳，防火分區(qū)不大于4 000 m2。

第二步，進(jìn)行疏散距離和防火分區(qū)設(shè)計(jì)，對(duì)大體量、高大空間以及特殊業(yè)態(tài)分別進(jìn)行了深入考慮。首先要解決的問題是如何能滿足室內(nèi)135 m×145 m 的大空間疏散距離。方案采取增設(shè)12.5 m 帶噴淋的疏散走道、室外凹廊等策略來加大疏散距離、擴(kuò)大綜合體的面積。設(shè)計(jì)后，室內(nèi)景區(qū)最窄處達(dá)到90 m，最寬處達(dá)到120 m 左右，滿足了室內(nèi)景區(qū)的面積需求（見圖1）。此外，綜合考慮了規(guī)范和室內(nèi)空間效果要求，在保證這些凹廊、疏散走道短捷的前提下，造型仍處理為宋代院墻和庭院等，從視覺上擴(kuò)大室內(nèi)景區(qū)的范圍。

圖1 疏散距離和平面尺度分析

另外，需著重處理高大空間中各防火分區(qū)之間的分隔設(shè)計(jì)，防火墻需盡量平直，但為了模擬宋代繁華的街巷，空間不能過于單一。將防火墻結(jié)合仿古院墻、門樓布景等進(jìn)行設(shè)置，利用院落空間、水道、堤岸等來形成街巷空間的變化。由于人行主動(dòng)線要保持通暢，因此防火分隔處采用防火卷簾更合適[4]。為避免卷簾的高度過高，通道上方結(jié)合門的造型設(shè)計(jì)防火墻和梁，并將天幕分開。次要?jiǎng)泳€上的防火分隔視情況選擇防火門或防火卷簾。

通高19.4 m 的大空間內(nèi)設(shè)有450 m 長(zhǎng)的彎曲淺水道，水深1.5 m 左右，屬不可燃區(qū)域，對(duì)防火分隔造成了挑戰(zhàn)。仍從方案設(shè)計(jì)找突破口，在穿越防火分區(qū)的河道處，處理為橫向拱橋、高墻以及門樓等布景，開口處設(shè)防火卷簾。防火卷簾降落后，入水部位至水下0.2 m，從而實(shí)現(xiàn)分隔的完整性。

本案中有兩處需重點(diǎn)考慮的業(yè)態(tài)，即影院和兒童功能用房。平衡商業(yè)價(jià)值后，影院安排在景區(qū)綜合體的4 層，并設(shè)有一個(gè)巨幕廳。由于觀影需要，面積達(dá)到590 m2，超過了規(guī)范允許的400 m2。設(shè)計(jì)控制使用人數(shù)不超過400 人（400 m2影院的最大人數(shù)），并對(duì)巨幕廳采用防火墻和甲級(jí)防火門等與其他區(qū)域進(jìn)行分隔。兒童功能房則安排在外圍坡地商業(yè)的3 層，結(jié)合坡地造型布設(shè)單獨(dú)的疏散通道。

第三步，計(jì)算疏散寬度、布置疏散樓梯。本案難點(diǎn)在于室內(nèi)景區(qū)所在的建筑5 層為屋頂廣場(chǎng)、室外風(fēng)情商業(yè)街，與下方1 ～4 層室內(nèi)大空間的景區(qū)功能完全分開，獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，因此無法直接在正下方布置樓梯。而裙房的3 側(cè)幾乎被高層酒店、酒店式公寓以及影院等占滿，布設(shè)疏散樓梯有較多限制。在5 層周圍布置了多部樓梯后，疏散寬度仍有缺口，最終采取了部分借用相鄰L 形坡地式商業(yè)建筑的屋頂來疏散。外圈商業(yè)的屋面設(shè)有多條坡道、臺(tái)階、樓梯等下到地面層，屬于室外安全區(qū)域，符合疏散要求并具有直接到達(dá)地面設(shè)施的上人屋面。二者經(jīng)過東側(cè)廊橋的屋頂連通，滿足了5 層屋頂商業(yè)的疏散寬度。

3 提前考慮對(duì)方案有重要影響的相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)

3.1 技術(shù)路線

方案階段提前考慮防排煙系統(tǒng)對(duì)造型的影響，并設(shè)計(jì)高大空間頂部排煙口等。防煙系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，防止煙氣進(jìn)入疏散通道，如樓梯間、前室、合用前室以及避難走道前室等，同時(shí)合理選用自然通風(fēng)系統(tǒng)或是機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，立面則按需設(shè)計(jì)窗戶。因?yàn)榫C合體面積大、防煙分區(qū)多，不滿足自然排煙要求的位置較多，所以多會(huì)設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)。任一層面積大于3 000 m2的綜合體，還須在外墻或屋頂設(shè)固定窗，使面積滿足規(guī)范要求[5]。實(shí)例中，不少綜合體的屋頂空間設(shè)有花園和廣場(chǎng)等，將排煙窗結(jié)合微地形景觀或構(gòu)筑物等設(shè)計(jì)為造型元素，達(dá)到了較好的效果。

3.2 案例實(shí)踐

本案例中，景區(qū)建筑采用機(jī)械排煙。4 層通高大空間的屋頂層設(shè)有屋頂廣場(chǎng)和室外商業(yè)風(fēng)情街等人員可到達(dá)的功能區(qū)。為了避免火災(zāi)蔓延以及保障上一層人員的安全，選擇不在4層屋頂設(shè)固定窗，而在外墻位置設(shè)固定窗。

由于大空間要求凈高達(dá)18 m 且天幕需要保持平整，難以將加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)在機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的下方。因此，選擇將送風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口設(shè)在排煙出口下方，并保證邊緣垂直距離不小于6 m。方案設(shè)計(jì)時(shí)，在屋頂平臺(tái)的小體量商業(yè)建筑里提前預(yù)留了風(fēng)機(jī)房的位置。

室內(nèi)景區(qū)大空間的平面布置復(fù)雜，后續(xù)初步設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)防煙分區(qū)進(jìn)行了優(yōu)化，但基本利用了方案階段預(yù)留的風(fēng)機(jī)房空間，方案造型改動(dòng)較小。

4 結(jié)論

文中提出了消防設(shè)計(jì)技術(shù)路線，包括總圖消防中的體量和功能組織、建筑定性、總平面消防設(shè)計(jì)，平面消防中的細(xì)分業(yè)態(tài)、初定疏散距離和防火分區(qū)、計(jì)算疏散寬度、安排豎向疏散與復(fù)驗(yàn)分區(qū)等。提前考慮相關(guān)專業(yè)影響，不失為一種有效的消防設(shè)計(jì)思路，且能夠作為備忘手冊(cè)，幫助提高綜合體方案設(shè)計(jì)的落地性，利于后續(xù)設(shè)計(jì)深化的高效推進(jìn)。