用“亚安全区”解决超大建筑消防分区设计的尝试

文 |葛良玉 （青岛市公安消防支队）

近年来，在城市化进程中我国各地相继出现了大型商业综合体，这类建筑突破了传统的商业模式，用室内步行街模式将各功能业态组织起来，形成集购物、餐饮、休闲、娱乐等功能于一体、满足顾客多种消费需求的超大型商业建筑。这种“建筑综合体”不仅为人们提供了舒适、便捷的综合性服务环境，也通过其反映出来的文化品位变成评价一座城市的重要参照物【1】。

与传统建筑在使用功能、结构形式、空间大小、建筑材料、配套设施等方面有很大不同的这些超大型商业建筑的出现，更为建筑消防设计带来了新的挑战。我国现行的建筑设计消防措施，主要是依据国家有关部门制订的消防技术规范进行设计、施工和审查监督，根据消防规范逐条对照落实消防措施。作为容纳大量人流活动的大型商业建筑，消防设计往往面临着较为复杂的技术现实和规范制约。如何尊重消防设计规律，充分发挥空间设计创意，需要设计人员主动从建筑设计的立场出发，客观分析问题，寻求创新的解决策略。

现通过消防设计的实际案例，介绍运用性能化设计方法构建“亚安全区”，在此基础上进行消防分区的设计，细化具体的消防单元。给出了解决超大商业综合体中超大平面的消防安全设计问题。

图1 青岛百丽广场

图2 百丽广场中庭图

1. 大型商业建筑综合体的消防设计难点

1.1 项目背景

青岛百丽广场位于市南区澳门路，西临浮山湾，占据着青岛旅游标志性设施——滨海木栈道的中心位置，成为青岛市唯一享受优越海景的临海大型商业建筑综合体。它建筑规模大，建筑功能复杂，既有繁华商业街的建筑特点，又有受限空间类公共场所的建筑特点，既有繁华商业街的建筑特点，又有受限空间类公共场所的建筑特点。

百丽广场总用地面积5.3 公顷，总建筑面积近20 万平方米。地下3 层，其建筑面积约13 万平方米；地上3 层，建筑面积约7 万平方米。地上的建筑部分又被60 米宽的奥林匹克景观大道分为东、西两块；其中东块为该建筑综合体的中央部位，设有百货商场、餐厅、酒吧、电影院等，建筑面积为3 万多平方米；西块建筑为开敞式商铺、餐厅、酒吧及公寓式酒店，建筑面积为3.8 万多平方米。百丽广场的整个建筑有六个中庭贯通：即贯通地下二层(B2)溜冰场和地下一层(B1)的中庭；贯通地下一层(B1)与地上三层的中庭；通过两部自动扶梯口连接地下一层(B1)与地上三层的两个小中庭；以及贯通地上一层与地上三层的两个小中庭。这些大小中庭将整个商场连为了一体。

该建筑综合体中央部位的B1 为商业面积，约4.8 万平方米；B2、B3 层为溜冰场、停车场及设备用房，停车场规模达到近1400 个车位。百丽广场的北向地下商业街与香港中路商业街相通，成为吸引客流的重要通道。百丽广场中央部位的地下建筑部分耐火等级为I 级，地上部分耐火等级为II 级。

1.2 消防设计面临的突出问题

现行的建筑防火设计规范不能完全适用于青岛百丽广场这类综合商业建筑，因而该项目的消防安全问题相对较为突出，主要体现在：

（1）B1 商业建筑面积超过20000 平方米；

（2）部分防火分区面积过大；

（3）人员疏散距离及宽度的设计超过规范规定或不符合规范要求；

（4）部分疏散楼梯在首层没有直接对外出口。

在当代大型商业中心的建筑消防设计中，需要设计人员根据项目的具体情况，结合建筑空间布局，给出经济适宜的消防安全技术措施。

2 解决B1 层超大建筑面积的防火分隔的问题

对应不同的消防设计策略，通常有“常规设计（即逐条遵循消防规范条文的设计方式）”与“性能化防火设计”两类。两类消防设计模式分别对应不同的空间形态设计模式。在超大型商业综合体的消防设计中，解决难题的最佳方法是综合地使用“常规设计”和“性能化防火设计”。

2.1 引入“性能化防火设计”

“性能化防火设计”，也可称为“火灾安全工程设计法”，是以火灾安全工程学的思想为指导，建立以火灾性能为基础的建筑防火设计。其核心是通过使用各种消防安全手段，制订出整体消防策略，将建筑的共享空间作为“亚安全区”进行设计，实现对消防疏散的有效组织，并达到依照传统建筑设计防火规范提出的消防策略相同的消防安全水平。

2.2 构建由6 个中庭连接起来的“亚安全区”

顾名思义，“亚安全区”是接近于室外空间的准安全区域。“亚安全区”相当于在建筑物内划定特定的区域，通过强化区域内的安全措施，提高这一特定区域的安全度，建筑内的人员遇火灾时可疏散到达相对安全的“亚安全区”，再通过“亚安全区”的疏散设施疏散到室外安全地点。

设计团队针对百丽广场中央部分B1 层建筑面积超过20000 平方米的防火分隔、疏散距离超规范或不符合规范规定等问题，在消防设计中提出了将B1 层和地上1-3 层位于中庭附近的各精品店和主力店做独立的防火分隔，其内部发生的火灾将通过水喷淋自动灭火系统及机械排烟系统控制在本单元内，不蔓延到中庭内公共区域。位于第一中庭B2 层的溜冰场、B1 层和地上1-3 层的公共区域为人员走道，无固定火灾荷载。中庭B1 层敞开式咖啡厅及3 层局部休息区所有的装修和家具均采用防火B1 级以上材料。中庭回廊内设置自动喷水灭火系统，中庭高度大于12m 的区域合理设置消防保护系统，并且在中庭顶部设置机械排烟口。自动喷水灭火系统可以将中庭本身的火灾控制在很小的规模，中庭顶部的机械排烟口能够保证在中庭内发生小规模火灾，或精品店火灾时，能迅速将产生的烟气排出中庭，不会对中庭内以及从精品店疏散进入中庭的人员产生危害。

以上这些措施使得各中庭区域本身无火灾危险，同时也不会受到其他区域火灾蔓延的影响，构成为一个由六个中庭连通的包括B2层的溜冰场、B1层及地上1-3层的“亚安全区”。

2.3 中庭“亚安全区”的条件及采取的消防安全措施

根据青岛百丽广场的具体情况，构建“亚安全区”需要保证2 个条件。

（1）中庭无固定火灾荷载。这一点可以通过严格控制中庭的固定火灾荷载以及限制在中庭内的商业活动，禁止在此区域布置摊位、展品等火灾荷载，保证中庭本身发生火灾的危险性降到最低。

图3 B1 层防火分区示意图

（2）中庭无烟气蓄积。这一点可以通过合理的消防设计来实现：即尽可能地使各防火单元的烟气不进入中庭，同时加强中庭机械排烟，若有少量烟气蔓延至中庭，也能将其及时排出。

“亚安全区”采用的具体措施和消防配置如下：

①采用水喷淋保护的铯钾防火玻璃与中庭进行防火分隔。

②中庭公共区域与各主力店的防火分隔采用防火卷帘，与精品店之间的防火分隔须满足1 小时耐火极限。

③各防火单元、中庭回廊均设置快速响应喷头的水喷淋灭火系统。

④设置W1 现场广播系统，以尽量缩短人员响应时间，并可以及时的对疏散活动进行诱导，充分利用有限的楼梯资源，最大限度的避免人群的混乱现象。

⑤设置火灾自动报警系统，采用高灵敏度探测器。

3 用消防性能化设计划分防火分区

3.1 B1 层防火分区划分

东地块中央商业区的B1 层为百货商场、精品商店等，总建筑面积为4.8 万平方米。根据本项目性能化消防设计的总体思路，由6 个中庭连通起来了一个超大规模的“亚安全区”，环绕其周围的店铺均与 “亚安全区”有极限为1 小时的防火分隔，并划分为若干防火单元进行重点保护。除各种精品商店以外，B1 层的其余部分被划分为22个防火分区，详见图3 所示。

其中KTV 为一个单独的防火分区；设备间均为独立防火分区，并用甲级防火门与其他防火分区分开；所有位于B1 层的主力店遵循功能优先的原则，分为6 个防火分区；停车场按规范不小于4000 平方米的要求划分为2 个防火分区，并按规范要求设置自动喷水灭火系统及机械排烟系统；出入口设甲级防火卷帘；中庭的“亚安全区”（包括B2 层的溜冰场）作为一个独立的防火分区；环绕中庭的所有精品商店均就近合并为一个个独立的防火单元，并进行重点保护。

B1 层由于功能需要，部分防火分区面积较大，具有较大的火灾危险性。针对这种情况，引进性能化防火设计，合理地增加了烟控系统以满足消防工程设计中对人员安全疏散的要求，见表1 ，其余防火分区消防设计参照相应的国家标准执行。

3.2 中央商业区地上1-3 层的防火分区划分

东地块中央商业区地上1-3 层被中庭的“亚安全区”自然分隔，每层都划分出了3 个位置相同的防火分区，如图4 所示。第1 层以大型主力店和精品商店为主，第2 层以大型主力店和餐厅为主，第三层以电影院和餐厅为主的消防分区大小相近，分别和餐厅；其中1、2 层大型主力店的防火分区面积都在5000 平方米左右，第3 层的电影院防火分区也超过了2000 平方米，这些消防分区都是采用的性能化方法进行了消防设计，其余的各消防分区是参照现行规范进行的消防设计。

3.3 细分防火单元

考虑到建筑结构的特殊性以及该商业综合体现有竖井数量及位置的限制，在制定防火分区的同时，又将相邻若干精品商店合并作为一个防火单元。按照这个方案，将从B1 层到地上3 层所有环绕亚安全区的精品商店都纳入其中，共划分了46 个独立的防火单元。

在防火分区或防火单元之间，采用耐火极限不低于3小时的实体墙进行分隔；所有防火单元面向亚安全区一侧均采用铯钾玻璃或“钢化玻璃＋水喷淋”方案进行耐火极限不低于1 小时的防火分隔；同一防火单元内相邻精品店之间采用耐火极限不小于1.5 小时的轻质隔墙进行分隔。

表 1 B1 层部分面积较大的防火分区消防系统

图4 东地块地上二层防火分区划分

大型商业综合体为适应消费者购物、休闲行为的变化趋势，越来越趋向于共享性﹑高大性﹑内外空间连通性。这种在空间形式的不断发展变化，亦为建筑的消防设计带来了新的挑战。在青岛百丽商场的建筑消防设计中，我们针对项目中超大面积的防火区分割难题，提出了“亚安全区”的消防设计概念，将商业广场的各零售单元通过防火墙、防火玻璃、防火卷帘和防火门等划分为独立的防火分区。

[1]曾坚,陈岚,陈志宏.现代商业建筑的规划与设计[M].天津:天津大学出版社.2002,9.

[2]杨焰文,罗铁斌..大型购物中心空间形态布局的建筑消防设计策略分析——以四个大型综合商业项目设计为例

[3] 谢元一，胡忠日，张晓明，卢国建. 采用亚安全区概念解决大型商业消防安全设计[M].消防科学与技术:2012,31(7),699-701