室内滑雪馆消防设计探讨

李黎丽，孙晨琨

(镇江市消防支队，江苏 镇江 212300)



室内滑雪馆消防设计探讨

李黎丽，孙晨琨

(镇江市消防支队，江苏 镇江 212300)

简述室内滑雪馆建筑特点，分析了室内滑雪馆的结构特点、火灾荷载、消防设计难点，为解决室内滑雪馆建筑防火分区面积过大等问题，利用国内外典型案例设计比较研究分析，从防火分区、安全疏散、消防设施、保温材料等几方面提出了消防设计建议。

室内滑雪馆；大空间建筑；消防设计

随着国家对体育文化事业的大力推广，2022北京冬奥会即将举办，滑雪运动在全国各地不断兴起，特别是在南方地区，室内滑雪馆受到了大众推崇。室内滑雪馆作为四季常冷的超大空间建筑，目前没有针对该类型建筑的相关消防法律法规，而其空间构造的特殊性、室内常年零下温度、滑雪运动的特殊性均给消防安全设计带来了极大考验。本文以奥悦镇江冰雪乐园为例，针对室内滑雪馆典型消防设计问题，提出切实有效的消防安全方案，为今后该类建筑的消防设计提供借鉴。

1 工程概况

奥悦镇江冰雪乐园位于江苏省镇江市大港新区的核心板块边缘，主要功能为冰雪乐园(包括滑雪区及滑雪准备区)、配套商业、配套酒店、公寓、办公等，总用地面积11.63 hm2，总建筑面积169 432 m2，建筑层数地上12层，地下1层，建筑高度为64.8 m。其中，本子项冰雪乐园总建筑面积为112 411 m2，规划地上建筑面积90 000 m2，主要功能为滑雪馆、滑雪准备区、冰壶馆、配套商业、公寓、酒店等。

2 消防设计难点

2.1 防火分区设计难点

根据《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014，以下简称《建规》)[1]第5.3.1条的规定，对于一、二级耐火等级的建筑，在设有自动灭火系统时，每个防火分区的最大建筑面积为5 000 m2。本项目滑雪区和滑雪准备区(简称“冷区”)总建筑面积2.9万m2，常年温度-5～-1 ℃，为大空间、大跨度建筑，由于滑雪运动功能的特殊性，无法用防火墙等防火分隔来进行划分，只能为一个防火分区。

2.2 安全疏散设计难点

根据滑雪运动的需要，滑道长度较长，初学者滑道、初级道、中级道、高级道长度分别为70 m、140 m、150 m、100 m，其坡度依次为8.6°、8.6°、10°、14°。在滑雪坡道上，人员很难停留且难以向上疏散，只能顺着坡度向下疏散，从而其疏散距离无法按照《建规》规定执行。

2.3 消防设施设计难点

室内滑雪馆常年冰雪覆盖，若设置常规的水灭火系统将会有被冻结爆管的危险，常规的自动喷水灭火系统、消火栓系统很难发挥作用。由于冰雪场地内部的恒温恒湿环境要求，若设置机械排烟系统对室内环境温度会造成破坏，同时室内的低温也会造成排烟口的冻结，导致其无法正常工作。

2.4 保温材料设计难点

室内滑雪场保温材料设计是最大的难点之一，一旦保温失效，冷区将无法正常运行。如果按照《冷库设计规范》[2]的要求进行设计，通常采用的保温材料为聚氨酯金属夹芯板(俗称冷库板)，其芯材燃烧等级为B1级，且为热固性材料，发生火灾时不易扩散。《冷库设计规范》第1.0.2条规定，该规范适用于采用氨、氢氟烃及其混合物为制冷剂的蒸气压缩式制冷系统，以钢筋混凝土或砌体结构为主体结构的新建、改建、扩建的冷库，不适用于山洞冷库、装配式冷库、气调冷库。因此该工程保温材料按照《冷库设计规范》设计没有依据可循。

3 国内外典型案例消防设计

由表1列举的国内外典型滑雪场防火分区设计情况可知，国内外室内滑雪场均是以冷区为一个防火分区，其防火分区面积均超过《建规》的要求。表2给出国内部分典型室内滑雪馆消防设施设计情况，本项目滑雪准备区采用预作用自动喷水灭火系统。室内滑雪场由于室内外温差较大，一旦保温构造处理不好，很容易造成水汽渗透甚至结冰结露、保温失效的后果，而大部分A级保温材料很难达到滑雪馆的保温要求。室内滑雪馆保温要求较高，类似于冷库保温要求，建议参照《冷库设计规范》来设计。由表3可知，已建成的大多室内滑雪馆墙体保温材料均使用聚氨酯类的材料。

表1 国内外室内滑雪馆冷区防火分区面积表

表2 国内典型室内滑雪馆消防设施情况表

4 消防设计解决方案

针对上文提出需要解决的设计难点问题，依据国家有关消防技术规范以及该工程的实际使用功能要求，参考国内外实际案例，明确总体设计原则为：

表3 国内外典型室内滑雪馆保温材料情况表

有国家消防规范明确规定的，必须按规范要求从严设计；国家规范未涵盖内容，参照类似案例的同时，请有资质的机构对保温材料进行燃烧实验验证，同时提请省级住建和消防部门组织专家论证。在此原则基础上提出以下解决方案。

4.1 总体要求

本项目原则上按照一类高层建筑进行消防设计，耐火等级不低于一级。

4.2 防火分隔及可燃物控制

为控制火灾规模避免火灾蔓延，保证人员疏散安全，本项目各区域应采取如下防火分隔及控制可燃物的措施：(1)滑雪准备区、滑雪区大空间场所与配电间、融雪机房等设备用房采用防火墙和甲级防火门进行分隔。(2)冷区与周围暖区采用耐火极限不低于1 h的镶玻璃构件(C类防火玻璃)+自动喷水防护冷却系统进行分隔(如图1所示)，自动喷水防护冷却系统喷水时间不小于3 h，喷头溅水盘与顶板的距离不应小于150 mm，且不应大于300 mm，喷头间距为1.8～2.0 m，与玻璃的水平距离不应大于0.3 m。(3)严格控制冷区室内可燃物，采用阻燃电缆，室内装修材料均采用不燃材料。

图1 冷区与暖区之间的分隔示意图

4.3 安全疏散

考虑到冷区的日常接待人数不会超过更衣柜和雪鞋雪板租赁的使用数量，在此基础上增加一定的安全余量，冷区内人数可分别按照更衣柜和雪鞋雪板租赁数量的1.2倍及《中国滑雪场所管理规范(试行)》规定的计算值[3]，取较大值确定，同时考虑正常运营时的工作人员数量。运营方在管理中应通过在建筑入口售票和在出口监控计数的方式严格控制建筑内的游客数量不超过设计值。《中国滑雪场所管理规范(试行)》规定[3]，在滑雪道实际滑行的人均所占面积不能低于下列范围：初级道约50～100 m2；中级道约70～130 m2；高级道约80～160 m2。此外，北京市地方标准《滑雪场所安全运营管理规范》规定，滑雪场所在经营期间，滑雪者人均运动面积不小于20 m2，滑雪准备区和平坦区域参照执行，并根据接待能力，严格控制人员数量[4]。依据上述要求，各区人员指标及人数确定如表4所示。

表4 各区域人员数量

考虑到本项目滑雪准备区火灾荷载较低、空间体量较大且蓄烟能力较强，能提供较长时间的安全疏散环境，设置了自动灭火系统，依据《建规》疏散距离不应超过37.5 m。因此，滑雪准备区内任一点到达安全出口的距离应不超过37.5 m，对于局部区域疏散距离超过37.5 m的情况，可设置不上人装饰雪山城堡，并设置固定式隔离设施确保人员不进入该区域，减少人员可停留的面积，确保疏散距离符合《建规》要求。滑道区疏散示意图如图2所示。滑道疏散距离较长的区域，人员停留部位主要集中在顶部和底部两端平台，在滑雪过程中无法停留，因此滑道顶端平台部位的疏散距离不超过30 m，底部平台部位的疏散距离不超过37.5 m。考虑到极限状态下滑道中间平台处可能会有人员停留，因此，建议在滑道缓冲平台处增设疏散楼梯，并通过滑雪道下方建筑的屋顶进行辅助疏散(如图2中S10所示)。冷区疏散出口及宽度设计如表5所示，满足规范要求。本项目疏散指示采用具有火灾时能优化疏散路径功能的集中控制型智能疏散指示系统，并增设保持视觉连续的灯光型疏散指示标志，其间距不宜大于3 m，转角处间距不应大于1 m。

4.4 消防设施

图2 滑道区疏散示意图

表5 冷区疏散出口及宽度

消防设施为：(1)滑雪准备区设置干式消火栓系统，并确保至少有2股充实水柱到达该区域任一部位。(2)为便于工作人员对初期火灾快速开展扑救行动，室内消火栓箱内应配置消防软管卷盘，并对工作人员进行培训，使其熟练掌握使用方法。(3)滑雪准备区内室内净空高度大于12 m的区域设置预作用大空间智能型喷水灭火系统，并确保保护范围内至少有1股水柱到达任一部位；其余室内净空小于12 m的场所均设置预作用自动喷水灭火系统，且均采用快速响应喷头，确保火灾在初期得到控制并防止火灾蔓延扩大，减少火灾损失。(4)本项目冷区空间体积较大，具有较好的蓄烟能力，并且滑雪准备区内部无连续可燃物，在滑雪准备区内设置自动灭火系统的情况下能有效控制初期火灾。如果设置排烟系统，在低温环境会造成排烟口冻结，导致其无法正常工作。综上所述，冷区空间内不设置排烟系统，其余内部建筑面积大于100 m2的房间及滑雪馆大堂、开架零售区等部位均设置机械排烟系统，排烟量按60 m3·m-2·h-1确定，并按照规范要求设计补风量。(5)冷区等净空高度超过12 m的场所设置两种及以上火灾参数的火灾探测器，如采用光截面感烟探测系统、吸气式火灾探测系统或红外对射感烟探测系统等；其余净空高度小于12 m的场所设置点式感烟探测器。(6)本项目内用电设备多，容易发生电气火灾，建筑内的消防用电电缆采用矿物绝缘电缆，非消防用电电缆采用低烟无卤电缆，并设置剩余电流式电气火灾监控系统、测温式电气火灾监控探测器及具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器，以确保早期探测发现电气火灾。(7)本项目所需疏散时间偏长，并考虑到消防救援的需要，疏散走道、公共区域和楼梯间的地面最低水平照度不应低于10 Lx，消防应急照明和疏散指示标志备用电源的连续供电时间不小于1 h。(8)冷区设置语音广播系统和疏散诱导系统，工作人员进行疏散引导培训，以正确引导疏散。

4.5 保温材料

本项目必须保证低温冷环境且恒温恒湿的使用要求，因此外墙保温采用构造自保温体系。根据《建规》第6.7.3条规定，建筑外墙采用保温材料与两侧墙体构成无空腔复合保温结构体系时，该结构体的耐火极限应符合本规范的有关规定；当保温材料的燃烧性能为B1、B2时，保温材料两侧的墙体应采用不燃材料且厚度不应小于50 mm。因此，在满足规范要求的基础上，保温材料选用B级热固型材料，且保温材料两侧均使用50 mm厚岩棉保护层。同时，由于其外保温墙体作为非承重外墙使用，根据《建规》其耐火极限应不低于1 h。依据《建筑外墙外保温系统的防火性能实验方法》[5]，具体材料要通过有资格的国家检测机构进行专项实验验证其可靠性。

5 结束语

室内滑雪馆功能形式与其他建筑不同，没有相应消防规范。针对其室内空间超大、场地面积大、常年积雪、火灾荷载较小、有恒温恒湿要求等特点，在依据《建规》进行消防安全设计的同时应考虑综合因素进行特殊防火设计，并应经消防安全评估论证。同时，在运营中要控制可燃物、加强日常消防管理及监督、做好疏散引导，有针对性地做好应急预案，以提高室内滑雪馆的消防安全。建议国家相关部门针对此类建筑及早推出相关国家标准。

[1] 中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范:GB 50016—2014[S].北京:中国计划出版社,2015.

[2] 国内贸易工程设计研究院.冷库设计规范:GB 50072—2010[S].北京:人民出版社,2010.

[3] 中国滑雪协会.中国滑雪场所管理规范(试行)[Z].北京:人民体育出版社,2013.

[4] 北京市体育局，北京市标准化研究所.滑雪场所安全运营管理规范:DB11/T 875—2012[S].

[5] 公安部天津消防研究所.建筑外墙外保温系统的防火性能实验方法：GB/T 29416—2012[S].北京:中国标准出版社，2013.

[6] 黄珂.研究消防新规下室内滑雪场保温材料选型[J].建材与装饰,2016(32):180-182.

[7] 杜爽,张葵,庄惟敏.室内滑雪馆设计初探[J].工程与建筑设计,2005(7):11-14.

[8] 穆海涛.哈尔滨万达城消防设计难点探讨[J].消防科学与技术,2014,33(8):879-882.

(责任编辑 李 蕾)

Discussion on Fire Safety Design of Indoor Skiing Sites

LI Lili, SUN Chenkun

(ZhenjiangMunicipalFireBrigade,JiangsuProvince212300,China)

In this paper, the architectural characteristics of indoor skiing sites are briefly described, and the structural characteristics, fire load and fire safety design difficulties of indoor skiing site are analyzed. In order to solve the problems of indoor skiing sites like, the area of fire compartment of the building is too large, this paper puts forward some suggestions on fire safety design in terms of fire compartmentalization, safety evacuation, fire installations and insulation materials, based on the comparison and analysis of the typical design cases at home and abroad.

indoor skiing site; large space building; fire safety design

2017-03-21

李黎丽(1972— )，女，甘肃陇西人，高级工程师； 孙晨琨(1984— )，男，江苏泰州人，助理工程师。

D631.6

A

1008-2077(2017)06-0058-04