大型食堂建筑防火疏散设计——以华为武汉研究所北区食堂为例

陈果

（中南建筑设计院股份有限公司，武汉 430071）

1 项目概况

华为武汉研究所位于武昌东湖高新区未来科技城，该项目总用地面积37.2 万m2，总建筑面积53.7 万m2，其中地上建筑面积29.5万m2，地下建筑面积24 万m2，分为南北两个区域，属于超大型公共建筑群。

园区地上建筑共12 栋，其中研发楼10 栋，南区食堂及北区食堂各1 栋。根据业主要求，北区食堂需同时供约4 000 人就餐。北区食堂（实景照片见图1，以下简称“食堂”）建筑面积17 199 m2，占地面积约7 500 m2，地上2 层，地下2 层，建筑高度16.3 m，地上建筑耐火等级二级，地下室为一级。食堂一层功能为普通员工餐厅、配餐；二层为风味餐厅及配套厨房。普通员工餐厅的厨房、卸货及部分设备用房均设置在地下室。因地下室无人员密集场所，本次防火疏散设计讨论重点为地上部分。需说明的是，项目施工图图审通过时间为2015 年4月，2017 年底竣工验收，因此，本项目设计规范依据为GB 50016—2006《建筑设计防火规范》（以下简称《消规》）及JGJ 64—1989）《饮食建筑设计规范》[1，2]。

图1 北区食堂实景照片

2 防火分区设计

随着时代的发展和设计理念的完善，最近几年大空间公共建筑日益增多，而大空间的餐饮建筑，相比其余的建筑形式，建筑防火分区设计难度会有所加大，以本项目为例，人员密集，设备复杂，火灾危险性较大，而大空间内部又要求空间通透，视野开阔。如何妥善划分防火分区，既满足规范要求，及时阻挡烟气的蔓延，又满足日常使用需求，送餐就餐流线不受影响，同时尽量保证空间完整，保留大空间建筑的美感与特点，成为本项目设计重难点之一。

根据《消规》，多层公建地上防火分区建筑面积不得超过5 000 m2（设置自动灭火系统）。食堂首层面积为7 528 m2，二层面积为8 247 m2。为尽量保证大空间完整性，视线通透性，采取了以下设计措施：

1）保证核心空间完整性。如首层防火分区的设计保证了主入口及周边空间无墙体分隔，仅在中庭周边设置防火卷帘，将首层中庭与二层中庭周围大空间划分为一个防火分区。采用竖向防火分区划分的形式，保证采光中庭及周边空间的完整性。

2）就餐区内不设置防火墙，利用东西两侧厨房及收碗间墙体，局部设置防火卷帘，作为防火分区交界线。这样即可实现防火分隔，也不影响日常就餐流线及使用感受。

3）室内楼梯间在东西侧临外墙均匀分布，可在首层直接对外疏散。楼梯间作为竖向疏散交通空间，往往对大空间的完整性起着决定性作用。本项目除中庭保留一部开敞楼梯，结合自动扶梯作为日常使用的竖向交通空间，所有室内消防疏散楼梯均靠外墙设置。

以二层防火分区布置为例，共设置防火分区3 个，最大面积4 321 m2，如图2 所示。

图2 二层防火分区示意图

3 安全疏散设计

大空间建筑是人员高度集中的场所，在发生火灾的时候，必须要第一时间将所有人疏散到室外安全地带，而疏散宽度和疏散距离直接影响到疏散所需时间。在本项目中，同一时间就餐人数多，人员密集，因此，疏散宽度的计算以及疏散距离的控制也是重难点。

3.1 疏散宽度计算

根据《消规》，大空间疏散宽度应由疏散人数计算确定，疏散人数则可以由大空间建筑面积及人员密度计算确定，或者是有固定座位的场所，其疏散人数可按实际座位数的1.1 倍计算。本项目为餐饮类建筑，可以参考的人数计算依据还有JGJ 64—1989《饮食建筑设计规范》表3.1.2[3]，食堂每座最小使用面积为1.1 m2，此结果为最大人员密度，即该空间最多可容纳的人数，该规范并未对每座最大使用面积做相关约定。

综上，本项目可采取如下两种方式计算疏散人数：方式一，按固定座位计算；方式二，按每座最小使用面积计算。

如采用方式一，前提是就餐座位不可移动，数量不可增加。而本项目为职工食堂，非电影院或剧场，按这个方式设计与实际情况不符，不满足业主后期使用要求。

如采用方式二，按最大人员密度计算疏散人数，在这种超大型餐饮建筑设计中，可能会造成疏散宽度偏大。本项目规模大，档次高，华为方对品质要求高，实际人员密度可能远小于规范规定的最大值。如大空间被较多疏散楼梯间挤占，不利于空间有效利用，经济合理性亦受到影响。

最终，通过与华为公司深入交流，同时与消防及图审单位及时沟通，我司采取了方式三：座位数与排队人数相结合的计算方法。华为公司具有成熟完善的管理体系，包括员工就餐管理，比如，公司倡导员工分批次就餐，并分部门明确就餐时间段。如此一来，食堂高峰时间段就餐人数基本可以根据园区员工总数进行量化，但这个数值只是概数，具体到食堂疏散人数计算依据，还需要进行细化分为以下3 类：就餐人员、排队人员以及厨房工作人员。其中，就餐人员可根据食堂座位排布测算，排队人员与就餐人员比例可根据华为公司运营管理经验提供，厨房工作人员可根据厨房公司设计确定。于是有了如下计算过程：

首先，在平面上划分就餐区、排队区、厨房工作区以及其余部分作为公共交通区。其次，在就餐区进行餐桌椅布置，布置按华为公司内部标准，对每排桌椅间距等进行设置。再次，由华为公司提供就餐人数（即座位数）与排队人数相对比例，计算出排队人数。最后，汇总厨房设计公司提供的厨房工作人员数量，总的疏散人数即可较为精确地计算出来。

以二层平面为例，平面排布的座位数量为1 596 座，排队区人数按座位数的30%，即1 596×30%=479 人；餐厅服务人员数量为就餐人数的1/30，即1 596/30，约53 人。二层平面总的疏散人数为1 596+479+53=2 128 人，所需要的疏散宽度为2 128/100×0.65 m（每百人疏散宽度）=13.83 m，最终二层平面设计疏散总宽度为13.9 m，满足疏散宽度要求。方式三人数折合为座位数量的1.33 倍，要求高于方式一，而如按方式二计算，二层大空间面积约为6 350 m2，折合疏散人数为6 350/1.1=5 773 人，疏散宽度为5 773/100×0.65 m（每百人疏散宽度）=37.52 m，远大于按方式三计算出的所需疏散宽度。综上，按方式三计算出的结论是介于方式一与方式二中间，更贴合实际，更经济合理。

3.2 疏散距离控制

根据上述疏散宽度计算结果，共布置疏散楼梯6~7 部，每部楼梯疏散宽度2.1~2.4 m，可满足疏散宽度要求。根据建筑设计防火规范，餐厅等大空间的疏散距离在设置自动灭火系统的情况下，可按37.5 m 控制。于是在楼梯具体位置分布上，尽量以37 m 为辐射半径均匀布置，可以让楼梯利用率更高，楼梯数量更少，空间更完整。经过多方案对比讨论，最终确定了室内楼梯4 部，室外楼梯2 部的方案，每个防火分区均匀设置了不少于2 个安全疏散出口，其中二层最大的防火分区由于面积接近5 000 m2，疏散距离较远，共设置了3 个安全出口，除两侧室内楼梯外，还在中间处增设了室外疏散平台，平台通过两部室外开敞楼梯直通首层地面。这两部室外楼梯的设置，在满足了消防疏散要求的同时，也成为建筑造型的一部分，装饰了建筑外立面，营造出了丰富多样的空间感。

疏散距离的设计还需要注意以下几点：（1）虽然二层空间以开敞式就餐空间为主，但中间也有一部分岛式厨房等辅助房间和设备用房，在计算疏散距离的时候，不能简单地连直线，而需要根据步行距离计算，且步行距离的计算应根据实际行走路径，如离固定墙体0.5 m 左右等细部要求；（2）岛式厨房等辅助房间内部的疏散距离，应按最不利房间的最不利点，根据实际行走路线计算，这就要求建筑设计方与厨房公司密切配合，复核厨房公司提供的方案是否满足疏散要求。如厨房公司有任何的修改，也需要第一时间与建筑设计单位沟通，针对可能存在的消防问题，与业主方共同讨论解决方案。

4 总图消防设计

大体量建筑物的总平面布局是消防设计中的重要环节，除了考虑消防间距，防止火灾蔓延，还需考虑灭火救援措施及人员疏散措施。如消防车道的设置，在高层建筑中还应考虑消防登高面、消防救援场地等。本项目为多层公建，在设计中除了满足基本的消防间距以及消防车道的设置要求外，还设置了集散广场。

因本项目为人员密集场所，为保证员工在紧急情况下可以迅速疏散，总图设计参考了观演建筑总平面的设计要求，在建筑周边设置了供人员集散用的空地及广场，并利用二层周边出挑的2.1 m 宽度形成人员疏散通道灰空间。集中广场总面积约1 900 m2，建筑周边疏散通道面积约570 m2，共约2 470 m2。通过计算，首层平面总疏散人数为2 608 人，二层平面总疏散人数为2 128 人，合计4 736 人，按人均核算，集散空地面积指标为0.52 m2/ 人，高于0.2 m2/ 座的JGJ 57—2016《剧场建筑设计规范》标准。

5 结语

本项目于2017 年年底竣工验收，2018 年3 月正式投入使用。项目全过程采用高标准精细化设计，使得设计、管理、后期服务均体现出高标准。北区食堂尤其以圆润流畅的曲面形成卓尔不凡的外观，成为园区的视觉中心，食堂可同时容纳4000余人就餐，设计中很好地解决了防火分区、就餐流线、疏散流线等问题。宽敞明亮的就餐空间，方便快捷的就餐流线，完善的设施设备，获得了华为公司领导及员工的高度评价。

随着经济快速发展，建筑等级规模日益扩大，建设方对建设项目各方面品质要求越来越高。作为设计人，在严格执行防火规范的同时，也应该具体问题具体分析，做到既能满足规范要求，又考虑实际运营及使用情况，让设计更加合理化和人性化。