朱永智

中国建筑设计院有限公司

1 项目简介

本项目位于邢台市中兴大街北侧，冶金路以东，郭守敬路以西，总建筑面积142828.0 m2，其中地下建筑面积63028.0 m2，地上建筑面积：79800.0 m2，建筑檐口高度为45 m。地上七层，地下三层；地下三层为车库（局部战时为物资库）及设备用房，地下二层为车库及设备用房，地下一层为乐购超市；一层至四层为商场、五层及六层局部为餐饮、六层及七层局部为影院、七层局部为KTV。

本项目在商业布局的设计中，充分利用了中庭共享空间，在共享空间内部设有一座中心岛，中心岛布置了小面积的零售店铺。同时共享空间的局部区域为多层贯通，形成3个错落有致的中庭。

在中庭内部布置小型零售店铺形成中心岛的设计方式是商业综合体中日趋常见的商业布局模式。这种中庭的设计理念和构成方式，按照目前国家相关建筑防火设计规范[1]对其防火分区、人员疏散等设置存在无法涵盖的情况，通过消防安全分析，来确保该区域消防安全性能达到规范要求的同等水平。并在此基础上，针对本建筑的特殊性提出相应的消防安全策略。

2 排烟系统设计

2.1 防火单元和亚安全区的设置

建筑设计师考虑到中庭与中庭内零售店铺的不可分割性，将整个中庭和中心岛、部分零售店铺划分为一个防火分区。因此，需要提出针对于中庭及零售店铺的防火措施，以提高中庭防火分区的消防安全性，并解决人员疏散问题。设置“防火单元”，即采用防火分隔将一部分店铺划分成相对独立的区域，通过相应的手段，将火灾影响控制在该范围内是一种有效方式。

本项目借鉴以往工程经验，在大空间中采取“防火单元”的形式，将中庭内的零售店铺进行严格的防火分隔，控制可燃物聚集的区域，减小火灾危险性较大区域对周围区域的影响，从而为中庭防火分区的形成提供防火方面的保障。中心岛区域一层设置4个防火单元（图1），二层至四层设置3个防火单元（图2），五层为2个防火单元（图3），中庭六七层见图4，中庭剖面图见图5。

图1 一层中庭示意图

图2 二至四层中庭示意图

中心岛区域人员疏散只能通过首层中庭才能到达室外，为了保证各零售店铺通过中庭疏散的安全性，将中庭及走廊（回廊区域）等仅作为人员通行使用的公共区域设计成为可燃物较少的“亚安全区”，通过控制“亚安全区”内的可燃物，增强消防设施，形成较防火单元更安全的中间区域，为火灾时人员自中心岛防火单元至室外的疏散途径中创造一个相对安全的过渡空间，实现安全逃生。本商业体的中庭及走廊为一个独立的亚安全区。

图3 五层中庭示意图

图4 六七层中庭示意图

图5 建筑剖面图

2.2 防火单元的排烟

防火单元的主导思想是把易燃物密集的区域划分为多个相对独立的单元，从而把火灾荷载分割并压制在各自小区域内，控制火灾既不会在各单元之间蔓延，更不会蔓延到临近的开放空间。因此，防火单元作为独立的防火防烟区间，自身的防火防烟措施必须得到保证。若无机械排烟系统，防火单元无法对火灾烟气进行有效控制，进而殃及到邻近单元及中庭公共区域，故防火单元内的商铺无论面积大小，均设置机械排烟系统。

结合本工程的建筑布局，排烟设计方面选择纵向设置机械排烟系统，同时为保证排烟系统的有效运行，对应防火单元设置排烟及补风系统，并做到：

1）每个防火单元作为一个防烟分区。

2）各防烟分区单位面积计算排烟量为60 m3/h；每个排烟系统的排烟风机风量按其负担的最大防火单元面积×120 m3/(m2·h)计算。

3）排烟系统的风机入口（或穿越机房隔墙处）、垂直风管与每层水平风管连接处的水平干管上、水平风管横向穿越防火单元隔墙处均设置280℃防火阀。

4）空调、通风、排烟补风系统对应位置均设置70℃防火阀。

2.3 亚安全区的排烟

中心岛区域店铺内人员需通过中庭及走廊（回廊区域）等公共区域进行二次疏散，设置与防火单元相配套的亚安全区，作为人员疏散缓冲区域。亚安全区的应用在火灾时能顺利解决人员疏散安全、防火防烟分隔，平时也能兼顾大型商业建筑通透、舒适的设计要求。中庭，虽然火灾危险性较低，但仍存在火灾危险性，为保证人员在亚安全区内不受烟气侵害、及时疏散，也设置相应的排烟及补风系统。

本项目内亚安全区包括除中心岛商铺和周边商铺外的中庭区域及未与中庭区域有效分隔的周边走道、回廊。由于亚安全区内空间高大，并连接四通八达的走廊，为确保排烟系统在火灾期间能有效工作，不影响亚安全区外的其他区域，设计中遵循以下原则：

1）亚安全区内机械排烟系统的排烟口设于中庭顶部和每层回廊；

2）亚安全区内中庭部分排烟量提高至6次/h（以体积计算）；

3）亚安全区内的中庭与走廊之间划分为不同的防烟分区，设置挡烟垂壁；

4）亚安全区的走廊部分按不大于500 m2设置防烟分区，按60 m3/(m2·h)计算排烟量。

亚安全区内共有三个中庭，西侧的中庭Ⅰ连通地下1层～5层；东侧的中庭Ⅱ连通1～4层；南侧的中庭Ⅲ连通1～7层，消防排烟系统如下处理：

1）由于3个中庭在上下连通时，投影范围并不完全重合，在计算各中庭体积的时，是以各中庭于某一层最大体积为基准进行总体积计算。

2）中庭Ⅰ连通地下1层～4层时，上下基本贯通，但5层投影面积不足4层板洞面积的1/5。针对此特点，把此中庭以4层顶板为界纵向分为两个中庭，分别设置机械排烟系统。

3）供中庭区域空调机组兼做火灾时的补风设备。

4）中庭、走廊（回廊区域）和零售店铺的排烟系统分别设置。

排烟系统设计中经常会出现两个防烟分区共用一套竖向排烟系统，或中庭的排烟系统兼顾其贴临的房间（或走廊）排烟的情况。前者的做法普遍，并得到大部分设计人员认可；而后者的做法（暂且不论排烟量的计算方式问题）是值得商榷的。就本工程而言，由于零售店铺面积较小，火灾烟气如果没有及时排出，烟气温度会在短时间内达到280℃，造成排烟系统上的防火阀关闭，联锁停止风机。此时，若零售店铺内火势没有得到有效控制，其烟气极有可能蔓延到走廊（回廊区域）和中庭区域，而此时中庭的排烟风机已经无法启动继续排烟。因此，中庭、走廊和店铺的排烟系统各自独立是较好的设计方法。

3 结论

虑及建筑布局的特殊性和防火的重要性，整个空调通风系统适当提高防护等级。不但穿越防火单元隔墙的通风、排烟系统风管设置防火阀，空调水管在横向穿越防火单元隔墙时也设置防火封堵及固定支架；空调风管、水管及保温材料均采用不燃材料。

排烟系统依据建筑布局设置三道防线以阻止烟气的蔓延，即防火单元内的零售商铺排烟系统为第一道防线，阻止烟气扩散到亚安全区；亚安全区走廊排烟系统为第二道防线，阻止烟气扩散到其它防火单元和中庭；亚安全区中庭顶部排烟系统为第三道防线，阻止烟气蔓延到周边其它走廊防烟分区。