某儿童乐园入口城堡消防设计难点与对策探讨

孙晨琨

(镇江市消防支队，江苏 镇江 212300)

0 引言

随着二孩政策的落地，儿童经济在我国掀起新一轮的发展热潮，其中，儿童乐园市场被业内普遍看好，市场潜力有待挖掘。在商业体大规模开发和电商强力冲击下，“体验”成为商业项目的重头戏，因此个性化的主题儿童乐园成为主要发展趋势。为切合乐园主题，乐园建筑体往往在造型、功能、空间上与传统建筑存在很大不同，在设计过程中并无针对性规范或条款可以遵照，从而出现了不少消防设计难题[1]。这类建筑一旦发生火灾，往往会造成较大的经济损失和社会影响，因此需要科学合理地对此类建筑进行防火设计。本文以某儿童乐园入口城堡建筑为例，对其消防设计难点进行剖析，从消防安全目标出发，探讨解决问题的途径和消防策略。

1 研究对象

某儿童乐园是以世界童话主题乐园为核心业态，搭配酒店、商业、饮食、公寓、文化旅游、主题秀场、休闲观光、民俗风情表演等丰富业态，形成具有鲜明特色的世界级文化旅游度假胜地。

入口城堡位于主题乐园地块东侧，建筑面积约为162 583 m2，地上3层，地下2层。地上总建筑面积36 324 m2，其中一层17 235 m2，夹层376 m2，二层13 470 m2，三层5 243 m2；地下建筑面积126 259 m2，其中地下一层62 700 m2，地下二层63 559 m2。设私家车停车位1 900个，私家车上下客位22个，大巴车上下客位22个，大巴车临时停车位18个，出租车上下客位27个，蓄车位84个。入口城堡为主题儿童乐园的标志性建筑物，同时兼顾主题乐园主入口、游客服务及重要交通枢纽的功能。

2 建筑消防设计难点剖析

乐园入口城堡地下部分主要为游客出入园区的集散区、排队区，地上部分为商业、餐饮功能区。此类建筑的防火设计主要是遵照《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067—2014)进行，而上述规范对此类建筑的消防设计无针对性条款。因此，在其消防设计过程中，入口城堡建筑遇到的难题主要有以下几方面。

2.1 建筑定性问题

入口城堡建筑由主体结构部分及屋顶构筑物部分组成，室外地面至主体结构屋面高度为23.8 m，构筑物中心尖塔高度为78 m。屋面所有构筑物无使用功能，不考虑人员进入，仅预留检修爬梯，采用不燃材料设计，剖面图如图1所示。对于这种特殊构造的建筑，将其定性为多层建筑还是高层建筑，将直接影响城堡内部的消防安全设计[2-3]。

图1 入口城堡剖面图

2.2 地下一层防火分区定性问题

地下一层主要功能为大巴车和出租车通行区域、私家车通行区域、售票排队检票区域、电瓶车上车区域及设备用房区域，如图2所示。从功能类别来看，该地下楼层兼具地下汽车库及商业的双重功能属性，因此不能完全按照地下汽车库或地下商业功能区域进行防火分区的划分。防火分区的划分方式将直接影响疏散设计中的各项指标，如楼梯数量、疏散宽度等，如何合理对该楼层划分防火分区，需要进一步探讨。

图2 地下一层功能区域示意图

2.3 地下一层排队区人数计算问题

地下一层主要为游客集散区、落客区，中庭附近位置为乐园售票检票排队区域，在对地下一层防火分区定性后，排队区的人数计算方法需要进一步明确。现行规范中对此类区域的疏散人数同样未做出专门的条款规定，亦无相似场所可供参考。疏散人数确定过多将造成人员所需疏散宽度偏大，虽然能增加建筑的安全性，但必然会影响建筑内的整体效果，增加工程成本，造成浪费。疏散人数确定过少，则会造成疏散人员所需的疏散宽度偏小，紧急情况下不利于人员疏散，将威胁到人员生命安全。因此如何准确确定疏散人数至关重要。

2.4 主中庭设计问题

入口城堡设有一个贯穿地下二层至地上三层的中庭，规范要求建筑内设置中庭时，其防火分区的建筑面积应按上、下层相连通的建筑面积叠加计算；当叠加计算后的建筑面积大于《建筑设计防火规范》第5.3.1条的规定时，应符合规范第5.3.2的相关规定[4]。根据现行《建筑设计防火规范》第5.3.2条规定及其图示，中庭防火分区可包含各层回廊在内。现有设计将中庭加各层回廊划分为一个防火分区，面积为7 927 m2。规范对中庭防火分区的最大允许建筑面积未做出明确规定，前述防火分区划分方式是否合适有待探讨。

2.5 地下室消防电梯设置问题

《建筑设计防火规范》第7.3.1条第3款规定：设置消防电梯的建筑的地下或半地下室，埋深大于10 m且总建筑面积大于3 000 m2的其他地下或半地下建筑(室)应设置消防电梯。第7.3.2条规定：消防电梯应分别设置在不同防火分区内，且每个防火分区不应少于1部。入口城堡地下两层，总建筑面积126 259 m2，埋深15.5 m。地下二层共划分有16个防火分区，按照规范要求应当设置16部消防电梯。由此将带来两方面的问题：(1)消防电梯须层层停靠，则地下塔楼投影范围内的消防电梯须到达地上建筑每一层。(2)较多的非塔楼投影范围内的消防电梯将出地面设置，影响入口广场功能性、美观性。如何设置消防电梯，使其既能满足消防安全，又能减小对建筑功能的影响，值得深入探讨。

2.6 疏散楼梯首层出口设置问题

《建筑设计防火规范》第5.5.17条第2款规定：楼梯间应在首层直通室外，确有困难时，可在首层采用扩大的封闭楼梯间或防烟楼梯间前室[4]。由于入口城堡地上建筑进深较大，为满足二层及以上区域疏散距离问题,其中有4部疏散楼梯在首层无法直通室外，如图3所示。同时由于疏散楼梯到室外之间为商业走道，为保持走道的通透性，无法采用扩大的封闭楼梯间或防烟楼梯间前室来解决上述问题。如何在保证建筑消防安全性的前提下，不影响建筑的商业功能，需进一步研究分析。

图3 疏散楼梯首层无法直通室外示意图

3 问题探讨与策略方案

3.1 建筑定性

《建筑设计防火规范》附录A.0.1条第2款规定：建筑屋面为平屋面(包括有女儿墙的平屋面)时，建筑高度应为建筑室外设计地面至其屋面面层的高度。另有第5款规定：局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等辅助用房占屋面面积不大于1/4者，可不计入建筑高度[4]。《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)第4.3.2条第2款规定：突出屋面的通风道、烟囱、装饰构件、花架、通信设施等可不计入建筑高度内[5]。

入口主城堡由主体结构及屋顶构筑物组成，室外地坪到主体结构屋面高度23.8 m。屋面构筑物主要作为外部造型装饰用，均无其他使用功能，平时无人员进入，仅预留检修爬梯供检修人员使用，不属于辅助用房。而且所有屋面构筑物均采用不燃烧体材料构成，火灾危险性较小，从相关规范条文角度来看，笔者认为入口城堡高度可仅考虑从室外地坪到屋面的高度，即23.8 m，按照多层建筑对入口城堡进行建筑定性。

3.2 地下一层防火分区定性

地下一层由大巴车和出租车停靠、落客功能区，私家车停车功能区，售票检票排队区，电瓶车上车功能区及部分设备用房等组成。对其进行建筑防火分区设计主要是参照《建筑设计防火规范》和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》进行。若全部按照地下汽车库设置自动灭火系统后不大于4 000 m2划分[6]，显然扩大了售票区、排队检票区、中庭共享区等人员集中程度较高区域的火灾风险。若全部按照地下商业不大于2 000 m2划分，尽管降低了整个地下一层火灾风险，但是除直接增加工程造价成本外，还将对大巴车和出租车停靠、落客功能区及私家车停车功能区的交通流线造成巨大影响，导致游客较差的体验感。笔者认为可以按不同功能区域的火灾危险性大小划分防火分区，具体设计方案为：(1)售票区、排队检票区、中庭共享区等人员集中程度较高的区域按照地下商业不大于2 000 m2划分；(2)大巴车上下客及停放区域，私家车停放、通行区域，出租车接送客区域按照车库不大于4 000 m2划分。该划分方案能够兼顾不同功能区域火灾风险大小不一致的情况，同时还能满足建筑功能设计需要。

应当注意的是，大巴车、出租车上下客区域作为游客搭乘公共交通工具由地下一层进入园区的过渡区域，北侧与售票区、排队检票区、中庭共享区防火分区贴邻。按照前述方案进行防火分区划分的情况下，不同火灾危险等级的防火分区应采用“实体防火墙+甲级防火门”进行防火分隔，则中庭区域与过渡区域贴邻(动线)处不可采用防火卷帘的分隔方式(如图4所示)，而应采用“防火墙+防火门”的分隔方式，由此将会对人员行走流线产生一定的影响，在实际设计过程中应予以考虑。

图4 地下一层功能区域示意图

3.3 地下一层排队区人数计算方法

地下一层排队区域人员计算方法现行规范尚未给出明确规定。笔者认为其人员计算可以参考以下两种方式进行：(1)按目前交通枢纽建筑落客区通常采用的“人流量法”计算(人员均布在集散区)；(2)落客区不计算人数，集散区按照商业计算人数。

由于人员采用的交通方式多样且流动性大，难以根据车辆数目核算人员数量。从该层的设计功能看，日常运营过程中该区域主要作为交通落客区，功能及性质均与交通枢纽建筑落客区类似，因此设计中可参照目前交通枢纽建筑落客区通常采用的“人流量法”计算地下一层最高聚集人数。具体计算方式如下：(1)入口城堡地下停车场高峰小时到达量测算。根据停车场设施承载力，城堡地下停车场高峰小时到达量为6 001人(小汽车游客数+旅游大巴游客数+出租车游客数)；根据日设计客流规模，城堡地下停车场高峰小时到达量为6 522人(小汽车游客数+旅游大巴游客数+出租车游客数)。按照最不利影响原则，城堡地下停车场高峰小时到达量为6 522人。(2)瞬时聚集人数测算。借鉴轨道交通枢纽乘客出行特征，城堡停车场瞬时客流最大值约为2 348人(高峰小时到达人数×停留时间/60)；根据运营方案分析，城堡停车场瞬时客流最大值约为2 468人(高峰小时到达人数×停留时间/60)。考虑最不利影响因素，城堡停车场瞬时客流的最大值为2 468人。

根据业主方提供的相关文件显示：“为保证主城堡地下舒适的用户体验，运营管理部门将采用人工疏导方式使地下层游客快速到达城堡首层或首层广场，控制地下一层中庭区域的高峰瞬时游客量在2 500人以下。”因此，按照2 500人次的瞬时聚集客流作为设计参考较为适宜。

3.4 主中庭防火分区设计

现行规范并未限制中庭防火分区最大允许建筑面积，只需满足一定的设计要求即可。但是从消防安全的角度来看，中庭防火分区的最大允许建筑面积也并不是可以无限制扩大，否则其火灾风险将会大大增加。因此，笔者建议在消防设计过程中应当限制每层回廊划入中庭防火分区的面积，尽量控制中庭防火分区面积。除此之外，中庭防火分区的设计还应满足《建筑设计防火规范》第5.3.2条相关规定，笔者提出以下应对策略：(1)地上部分。中庭区域与常规防火分区之间的动线处采用特级防火卷帘；店铺面向中庭一侧的展示面采用“防火玻璃+喷淋”的分隔方式；店铺开向中庭区域的门处采用特级防火卷帘，宽度不应小于门的宽度；中庭区域与通向疏散楼梯间的通道之间设置乙级防火门。(2)地下部分。地下二层中庭与周围区域之间，采用防火墙，防火墙上开设的门设为甲级防火门，连通处采用特级防火卷帘；地下一层中庭与周围区域之间，中庭与左右侧车库防火分区之间采用“防火墙+甲级防火门”进行分隔，中庭与上、下旅游人行集散区之间采用特级防火卷帘进行分隔。

应当注意的是，设置防火卷帘时，不能采用折叠式或异形防火卷帘。策略未提及的应参照规范规定进行设计。除此之外，根据本项目的特点和实际需求，笔者认为可以引入定量分析的方法，验证中庭防火分区的消防安全性[7]。

3.5 地下室消防电梯设计

入口城堡地下二层主要功能为停车库，地下一层主要功能为游客集散区，塔楼投影范围之内主要为售票排队检票区域，非塔楼投影范围内则主要为大巴车和出租车通行区域、私家车通行区域等具有停车库性质的区域。《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第6.0.4条规定：除室内无车道且无人员停留的机械式汽车库外，建筑高度大于32 m的汽车库应设置消防电梯。消防电梯的设置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定。根据工程概况来看，整个地下部分按照地下汽车库来考虑，可不设置消防电梯。但是地下一层塔楼投影范围内主要为售票检票排队区域，人员集中程度较高，火灾危险性较大。从消防安全的角度来看，应当设置消防电梯，以便火灾情况下消防队员及时进入目标区域进行救援。因此，入口城堡消防电梯的设计应当综合考虑城堡消防安全和特殊功能性。笔者建议，在非塔楼投影范围内的防火分区可不设消防电梯，在塔楼投影范围内的防火分区应当按照相关规范设置消防电梯。

3.6 疏散楼梯首层出口设计

《建筑设计防火规范》第5.5.17条第2款规定：当层数不超过4层且未采用扩大的封闭楼梯间或防烟楼梯间前室时，可将直通室外的门设置在离楼梯间不大于15 m处[4]。入口城堡层数3层，且未采用扩大的封闭楼梯间或防烟楼梯间前室，直通室外的门设置在距离楼梯间10 m处，从规范条款的角度来看，该设计方案能够满足人员安全疏散。同时考虑到前述4部疏散楼梯为地下地上共用，为了降低火灾危险性，保证人员疏散安全，笔者建议应参照规范在首层采用耐火极限不低于2.00 h的防火隔墙和乙级防火门将地下部分与地上部分的连通部位完全分隔，并应设置明显的标志。

4 结束语

某儿童乐园入口城堡功能形式与其他建筑不同，且造型特殊，没有针对性的消防规范或条款可以遵循，因此在进行消防设计的过程中难免会面临一些困难。建议投入设计力量开展基础研究，在现行相关规范的框架下制定更加具有针对性的消防设计标准，以利于科学合理地进行建筑消防设计，对于降低和消除火灾的影响，保证人身和财产安全极其重要。