大型公共文化建筑的消防設(shè)計(jì)策略研究

摘要：公共文化類(lèi)建筑由于建筑造型的多樣化、內(nèi)部功能空間的特殊需求等原因通常都會(huì)存在各種復(fù)雜的建筑消防設(shè)計(jì)問(wèn)題，合理解決這些問(wèn)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(xiàn)方案創(chuàng)作特色，是一項(xiàng)頗具挑戰(zhàn)的工作。本文以某國(guó)際文化藝術(shù)中心為例，針對(duì)此類(lèi)建筑消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：公共文化類(lèi)建筑；建筑；消防設(shè)計(jì)

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)公共文化服務(wù)體系建設(shè)的不斷完善，基本公共文化服務(wù)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(dòng)提供了必要的空間場(chǎng)所。一些城市級(jí)公共文化建筑規(guī)模較大，功能復(fù)雜，人員密集[1]，創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)材料應(yīng)用也不斷涌現(xiàn)，因此消防設(shè)計(jì)中往往會(huì)遇到不少難點(diǎn)問(wèn)題，如何合理解決這些問(wèn)題，使得建筑在滿足規(guī)范要求的前提下，更好為人們提供優(yōu)質(zhì)的空間感受。人性化設(shè)計(jì)是我們需要不斷研究和思考的課題。以下將以無(wú)錫市某國(guó)際文化藝術(shù)中心為例，探討研究公共文化類(lèi)建筑消防設(shè)計(jì)審查中的難點(diǎn)。

一、工程項(xiàng)目概況

無(wú)錫國(guó)際文化藝術(shù)中心地處高新區(qū)太湖灣科創(chuàng)城核心區(qū)中央位置，總用地面積約100畝，總建筑面積共10萬(wàn)平方米，規(guī)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(lè)廳、600座室內(nèi)樂(lè)演奏廳、錄音棚、排練用房及管理用房等，總建筑面積約5萬(wàn)平方米；“兩中心”包含藝術(shù)交流中心與演藝商業(yè)中心，總建筑面積共約5萬(wàn)平方米。項(xiàng)目依托音樂(lè)的藝術(shù)文化優(yōu)勢(shì)打造一個(gè)大型藝?yán)刃问降捏w驗(yàn)式業(yè)態(tài)及空間，建成后將成為太湖灣科創(chuàng)城活力新中心，成為無(wú)錫國(guó)際化的文創(chuàng)新名片。

二、建筑消防設(shè)計(jì)的難點(diǎn)及策略

（一）總體建筑設(shè)計(jì)

項(xiàng)目場(chǎng)地西北側(cè)較高，東南側(cè)較低，場(chǎng)地周邊均為城市道路，有良好的對(duì)外交通疏散條件。翡翠河從地塊內(nèi)東部穿行而過(guò)，交響音樂(lè)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(chǎng)地滿鋪地下室，局部設(shè)置了地下二層。音樂(lè)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(tǒng)，規(guī)劃建筑高度為28.8米，消防建筑高度為2395米。由于場(chǎng)地標(biāo)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(nèi)部功能空間布局復(fù)雜等因素，導(dǎo)致總平面中消防車(chē)道局部無(wú)法環(huán)通，無(wú)法臨近建筑周邊，布置較為困難。

綜合上述實(shí)際問(wèn)題，音樂(lè)廳建筑周邊采取了避讓景觀水面、臺(tái)階等方式布置消防車(chē)道，使建筑各個(gè)主要功能區(qū)域?qū)?yīng)部位均設(shè)有消防車(chē)道[2]。建筑南側(cè)消防車(chē)道雖有局部未連續(xù)，但仍能確保消防車(chē)道可通達(dá)音樂(lè)廳一層主入口（絕對(duì)標(biāo)高6.75米）處，并延伸至小音樂(lè)廳南側(cè)主入口門(mén)廳。建筑東側(cè)消防車(chē)道設(shè)置在地下一層對(duì)應(yīng)區(qū)域（絕對(duì)標(biāo)高2.35米），使得建筑東翼地下一層大部分外墻面均可設(shè)置通有消防車(chē)道的室外安全出口，從而內(nèi)部平面布置及防火分區(qū)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(tài)，其東側(cè)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(chē)道穿行及救援要求。在總平面消防車(chē)道設(shè)計(jì)時(shí)，兼顧到建筑外部救援條件與內(nèi)部空間布置形式，從整個(gè)立體空間層面考慮主要功能空間的實(shí)際滅火救援要求來(lái)布置消防車(chē)道，盡可能為打造完整優(yōu)質(zhì)的景觀空間創(chuàng)造條件。

（二）建筑單體設(shè)計(jì)

1.建筑定性

眾所周知，建筑定性為整個(gè)建筑消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，依據(jù)建筑的特性準(zhǔn)確判定建筑定性類(lèi)別，是后續(xù)所有消防設(shè)計(jì)順利進(jìn)行的前提。該項(xiàng)目音樂(lè)廳建筑平面延展面較大，四周室外場(chǎng)地高差較大（絕對(duì)標(biāo)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(duì)整個(gè)建筑高度的計(jì)算乃至建筑的定性帶來(lái)了困難。

音樂(lè)廳球殼及西翼部分室外地坪（消防車(chē)道）標(biāo)高-2.35米（絕對(duì)標(biāo)高4.70米），頂部標(biāo)高取檐口及屋脊平均高度為21.60米（絕對(duì)標(biāo)高28.65米），計(jì)算建筑高度為23.95米。東翼室外地坪（消防車(chē)道）標(biāo)高-4.70米（絕對(duì)標(biāo)高2.35米），屋面平均標(biāo)高14.80米（絕對(duì)標(biāo)高21.85米），建筑高度為19.5米。設(shè)計(jì)參考了坡地建筑的建筑高度計(jì)算方式，在音樂(lè)廳及西翼、東翼之間設(shè)置了防火墻進(jìn)行豎向防火分隔，音樂(lè)廳及西翼與東翼分別以對(duì)應(yīng)部分設(shè)有消防車(chē)道的室外地坪開(kāi)始進(jìn)行建筑高度計(jì)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(qū)

音樂(lè)廳建筑內(nèi)部防火分區(qū)的劃分采取了多種形式，有按樓層平面內(nèi)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(nèi)部跨越多個(gè)樓層劃分的形式。如何確定地上、地下各防火分區(qū)建筑面積控制要求，結(jié)合建筑內(nèi)部平面布局及外部消防救援疏散條件，合理劃分防火分區(qū)，也是該建筑消防設(shè)計(jì)遇到的難點(diǎn)。

1500座的觀眾演藝廳（主觀眾廳）為營(yíng)業(yè)廳建筑的核心區(qū)域，內(nèi)設(shè)有升降舞臺(tái)區(qū)、池座低區(qū)、池座高區(qū)、樓座區(qū)，為打造國(guó)際一流的視聽(tīng)音樂(lè)建筑空間，確保良好的視覺(jué)和聲學(xué)效果，項(xiàng)目在設(shè)計(jì)伊始就對(duì)主觀眾廳內(nèi)部座位、舞臺(tái)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(shè)計(jì)問(wèn)題都進(jìn)行了反復(fù)論證[4]。大廳內(nèi)部空間跨越了地下一層至地上二層，主體結(jié)構(gòu)空間高度達(dá)24.3米，建筑面積約4200平方米。其中池座低區(qū)位于室外地坪面以下，規(guī)范中地下室防火分區(qū)建筑面積最大僅可做到1000平方米，而主廳容納人數(shù)眾多，面積較大，如按地下室要求控制，則無(wú)法滿足使用功能需求，于是設(shè)計(jì)中將該地下部分埋深控制在整個(gè)主廳使用空間凈高度的1/3以內(nèi)，該部分定為地上區(qū)域，作為地上部分劃分為一個(gè)單獨(dú)防火分區(qū)，建筑面積按不超5000平方米來(lái)控制，解決了主觀眾廳空間防火分區(qū)面積控制問(wèn)題[5]。

音樂(lè)廳的休息前廳跨越了地下一層至地上三層，空間高度達(dá)到了23.85米，建筑面積達(dá)到了4810平方米，整個(gè)空間也作為一個(gè)防火分區(qū)。此類(lèi)空間地下一層區(qū)域均為上下聯(lián)通的中庭，采用在地下中庭洞口附近設(shè)置防火卷簾，同時(shí)每個(gè)地下中庭區(qū)域另設(shè)兩個(gè)防火疏散門(mén)，用以滿足中庭部分人員緊急疏散，加強(qiáng)了人員安全逃生設(shè)計(jì)。

音樂(lè)廳建筑東翼部分設(shè)有音樂(lè)小廳、排練廳、錄音棚、配套用房。音樂(lè)小廳（600座）部分內(nèi)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(guò)了地下室防火分區(qū)建筑面積限制要求。考慮到建筑東翼部分主要功能區(qū)外側(cè)均有消防車(chē)道通達(dá)，有良好的室外疏散及采光通風(fēng)條件[6]，經(jīng)多次討論后，最終認(rèn)定了可以將其作為地上建筑劃分防火分區(qū)，進(jìn)行該部分的防火設(shè)計(jì)，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(qū)面積控制之間的矛盾。

3.建筑疏散設(shè)計(jì)

結(jié)合平面布局，考慮各功能區(qū)域的交通流線及疏散人流，合理設(shè)置安全出口及疏散樓梯間對(duì)于建筑疏散設(shè)計(jì)尤為重要。建筑周邊場(chǎng)地高差較大，建筑各層主要出入口布置復(fù)雜，地下一層南側(cè)設(shè)有音樂(lè)廳低區(qū)大廳觀眾出入口（從地庫(kù)進(jìn)入）、北側(cè)設(shè)有演員出入口（可直通室外）、西側(cè)設(shè)有貴賓前廳出入口（從地庫(kù)進(jìn)入）、東翼部分設(shè)有音樂(lè)小廳、排練廳及配套用房出入口（可直通室外）；一層南側(cè)設(shè)音樂(lè)廳大廳觀眾主出入口、北側(cè)設(shè)疏散門(mén)廳出入口、東南側(cè)設(shè)音樂(lè)小廳及排練廳大廳出入口、西翼設(shè)配套商業(yè)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(qū)及功能空間疏散距離及寬度要求，部分防火分區(qū)之間采用了借用安全出口方式疏散。因主廳為內(nèi)區(qū)空間，亦不可避免有多個(gè)疏散出口經(jīng)聲閘通道采用借用相鄰防火分區(qū)防火墻上開(kāi)設(shè)的門(mén)進(jìn)行疏散。

由于交響音樂(lè)廳主觀眾廳的視覺(jué)及聲學(xué)設(shè)計(jì)要求，主廳部分功能空間為建筑的內(nèi)區(qū)空間，周?chē)豢客鈮?，廳內(nèi)高峰時(shí)將容納約1400名觀眾及120名四管制樂(lè)隊(duì)人員，室內(nèi)空間人員高度密集，規(guī)范中對(duì)其疏散設(shè)計(jì)要求疏散寬度、疏散距離及疏散時(shí)間均應(yīng)滿足。主廳部分設(shè)置了兩個(gè)專(zhuān)用疏散樓梯，地下一層、地上一層、地上二層均設(shè)有疏散出口（疏散門(mén)），采用了多樓層分區(qū)域的立體疏散方式。池座前區(qū)中部人員（位于地下部分）經(jīng)由疏散樓梯間到達(dá)首層，繼而疏散至室外，舞臺(tái)區(qū)兩側(cè)及后部人員通過(guò)首層門(mén)廳直接疏散到室外，池座后區(qū)人員主要借相鄰防火分區(qū)（前廳區(qū)）再疏散至室外，樓座人員則可通過(guò)疏散樓梯到達(dá)首層后疏散至室外。主觀眾廳空間關(guān)系復(fù)雜，其疏散組織通過(guò)各層分別進(jìn)行分流疏散為較為合理的解決方案。另在設(shè)計(jì)初始時(shí)，主觀眾廳外的休息廳人員疏散也曾考慮讓其返回主廳專(zhuān)用樓梯再行疏散至室外，經(jīng)與設(shè)計(jì)人員反復(fù)商議后，為確保內(nèi)區(qū)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(jiān)持了將休息廳的疏散人流全部在外部消化，使內(nèi)區(qū)主廳及外部休息廳均采用由內(nèi)向外單方向疏散方式。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，反復(fù)商討，探求更為合理的疏散形式對(duì)于功能復(fù)雜的公共建筑是非常必要的。

疏散距離方面，按位于兩個(gè)安全出口之間的房間疏散門(mén)至最近安全出口的距離不大于50米，位于袋形走道兩側(cè)或盡端的房間疏散門(mén)至最近安全出口的距離不大于27.5米控制，交響音樂(lè)廳、休息廳、前廳等大空間按室內(nèi)任一點(diǎn)至最近疏散門(mén)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(shù)計(jì)算疏散寬度，各層休息廳、中庭人數(shù)均按對(duì)應(yīng)樓層區(qū)域觀眾廳內(nèi)人數(shù)計(jì)算（按與觀眾廳人員不同時(shí)存在考慮）。仍需注意的是，對(duì)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(yīng)計(jì)算復(fù)核室內(nèi)疏散人流至各個(gè)疏散門(mén)的完成疏散時(shí)間，觀眾全部疏散出去時(shí)間不應(yīng)大于2分鐘[7]。

4.消防安全設(shè)施設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)齊全的消防設(shè)施

建筑內(nèi)部需要設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警裝置，除此之外，還應(yīng)增加機(jī)械防排煙系統(tǒng)，且考慮到這一類(lèi)大型公共建筑與高層建筑具有相似的特點(diǎn)，可按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行防煙區(qū)域劃分。在排風(fēng)方面，全窗結(jié)構(gòu)、無(wú)窗結(jié)構(gòu)、固定窗結(jié)構(gòu)的空間里均要引入機(jī)械排煙系統(tǒng)，保證在出現(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，既可以最大限度減少由高溫?zé)熿F造成的火勢(shì)蔓延，也可以減少高溫?zé)熿F對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的損害，同時(shí)也可以降低有害氣體對(duì)人體的傷害。

（2）采用低壓集中式事故照明供電系統(tǒng)

目前，公共建筑物的安全疏散信號(hào)指示燈大多都是內(nèi)置蓄電池照明燈具，但這一類(lèi)型照明設(shè)備的照明強(qiáng)度較小。因此，對(duì)于大型公用建筑來(lái)說(shuō)，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(zhǎng)了它的使用年限，而且也方便施工和統(tǒng)一管理。

結(jié)語(yǔ)

上述案例作為大型公共文化藝術(shù)中心建筑，存在室外場(chǎng)地高差大、消防車(chē)道布置條件受限、建筑造型復(fù)雜、內(nèi)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(wèn)題，對(duì)建筑消防設(shè)計(jì)帶來(lái)了不少挑戰(zhàn)。筆者分別從外部消防車(chē)道的設(shè)置、建筑高度定性、內(nèi)部防火分區(qū)劃分、疏散系統(tǒng)組織幾個(gè)方面入手，分析了該項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)中遇到的難點(diǎn)和解決方案。所幸的是，項(xiàng)目在初步設(shè)計(jì)階段，施工圖審查已同步介入，在整個(gè)設(shè)計(jì)完善過(guò)程中，與建設(shè)方及設(shè)計(jì)方多次反復(fù)探討，進(jìn)行方案比較，針對(duì)各個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題探求了更為合理的解決方案。

大型公共文化類(lèi)建筑由于建筑造型的多樣化、內(nèi)部功能空間的特殊需求等原因，通常都會(huì)存在各種復(fù)雜問(wèn)題，設(shè)計(jì)的目標(biāo)應(yīng)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(xiàn)方案創(chuàng)作特色，做到既滿足建筑使用功能要求，又能符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求[8]。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T40248-2021.人員密集場(chǎng)所消防安全管理[S].

[2]GB55037-2022.建筑防火通用規(guī)范[S].

[3]倪照鵬，劉激揚(yáng)，張?chǎng)?《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年版）實(shí)施指南[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2020.

[4]GBJGJ57-2016.劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]GB50016-2014（2018年版）.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[6]GB51251-2017.建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[7]規(guī)范編制組.《建筑防火通用規(guī)范》GB55037-2022實(shí)施指南[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2023.

[8]葉碧云.旗山湖畔的藝術(shù)之門(mén)--福州大學(xué)城文化藝術(shù)中心設(shè)計(jì)[J].福建建筑，2020，3：34-38.

作者簡(jiǎn)介：惠丹（1979- ），女，漢族，江蘇無(wú)錫人，本科，高級(jí)工程師，研究方向：建筑設(shè)計(jì)。