利用性能化设计方法解决青岛百丽广场消防安全问题

葛良玉

摘 要：针对青岛百丽广场建筑规模大、建筑功能复杂的特点，文章采用性能化设计方法，提出了“亚安全区”的设计概念，解决了超过规范规定或不符合规范规定的消防安全问题。

关键词：性能化设计；亚安全区；防火分隔；防火分区；消防安全

1 引言

随着我国经济建设和城市化的快速发展，大型复杂的现代建筑物越来越多地涌现。由于这些建筑与传统建筑在使用功能、建筑材料、结构形式、空间大小、配套设施等方面有很大的不同，给防火安全带来很多新的问题，现有的建筑防火规范规定不能全部满足要求。

对此，国内外很多专家学者均指出，有效防灾减灾应当依靠科技进步，那些超标的建筑火灾防治应当以火灾安全工程学为理论依据，采用以火灾性能为基础的防火（有时也称作性能化防火）方法，并逐步制定相应的性能化防火规范。该方法根据具体建筑物的火灾发展特性来决定其防火需要，使火灾安全目标、火灾损失目标和设计目标良好结合，有助于实现火灾防治的科学性、有效性和经济性的统一。

2 青岛百丽广场概述

2.1 基本情况

青岛百丽广场建筑规模大，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。

该建筑总建筑面积约193，167m2。地下三层，建筑面积约124，086m2，其中地下二、三层为溜冰场、车库及设备用房，共设约1364个停车泊位；地下一层为百货商场、商铺、KTV、酒吧及机电用房。地上三层，建筑面积约69，081m2，分为东西两地块，中间隔着宽度为60米的奥林匹克大道。其中东地块为百货商场、商铺、餐厅及酒吧、电影院，建筑面积为30620m2，西地块为开敞式商铺、餐厅、酒吧及公寓式酒店，建筑面积为38461m2。商场中央部位设置从地下二层溜冰场贯通至东地块三层的中庭，将整个商场连为一体。地下部分耐火等级为一级，地上部分耐火等级为二级。

2.2 存在的问题

现行的建筑防火设计规范不能完全适用于这类新颖建筑，因而其消防安全问题相对较为突出，主要体现在：（1）地下一层商业建筑面积超过20000m2；（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且在疏散通道附近存在一定数量的可燃物品；（4）部分疏散楼梯在首层无直接对外出口。

因此，需要采用近年来国际上发展起来的性能化防火设计的方法对该建筑进行全面系统地分析和论证，并指导其消防设计。

3 性能化解决思路

整个建筑由六个中庭贯通，即贯通地下二层溜冰场和地下一层的中庭，贯通地下一层与地上三层的中庭，通过两部自动扶梯口连接地下一层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。

为解决地下一层建筑面积超过20000m2防火分隔问题以及疏散距离超过规范规定或不符合规范规定的问题，本项目设计提出了中庭“亚安全区”的设计概念：将地下一层、东地块地上一、二、三层中庭附近的各精品店和主力店均进行独立的防火分隔，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将火灾控制在本单元内，不会蔓延到中庭内公共区域。

另一方面，第一中庭地下二层为溜冰场，地下一层、地上一、二、三层公共区域主要作为人员走道，无固定火灾荷载，中庭地下一层敞开式咖啡厅及三层局部休息区所有的装饰和家具全部采用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，中庭顶部机械排烟能够保证即使中庭内发生小规模火灾，或精品店火灾产生烟气部分蔓延至中庭，烟气也能被迅速排出中庭，不会对中庭内和从精品店疏散进入中庭的人员产生危害。

通过以上这些措施，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，成为一个相对安全的区域，即构造出由六个中庭连通的包括地下二层溜冰场、地下一层、东地块地上一、二、三层的“亚安全区”。

3.1 中庭“亚安全区”的条件

中庭“亚安全区”成立的关键问题就是如何保证其实现。要实现中庭“亚安全区”需要保证以下两个条件：

（1）中庭无固定火灾荷载；

（2）中庭无烟气蓄积，不会对人员造成任何威胁。

第一个条件可以通过有效的防火分隔和严格的消防管理来实现。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。

第二个条件可以通过合理的消防设计来实现，尽可能使各防火单元的烟气不会进入中庭，同时加强中庭机械排烟，即使有少量烟气蔓延至中庭，也能将其及时排出。

3.2 应采取的消防安全措施

（1） 地下一层西侧咖啡厅四周用水喷淋保护的铯钾防火玻璃与中庭进行防火分隔。

（2） 亚安全区域地下一层敞开式咖啡厅及三层休息区的装饰和家具全部采用B1 级以上材料。

（3） 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。

（4） 加强精品店内的消防系统将火灾控制在该区域。

（5） 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。

（6） 加强中庭内机械排烟系统，即使亚安全区发生火灾或着火分区烟气蔓延至中庭也能被迅速排出，不会对亚安全区内人员产生危害。

（7） 设置火灾自动报警系统，采用高灵敏度探测器。

（8） 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骚乱现象。

4 防火分区划分

4.1 地下一层防火分区划分

地下一层包括车库、百货商场、精品店、设备间，总建筑面积为 48204 平方米。根据本项目中性能化总体思路，由六个中庭连通的地下二层溜冰场至地上三层为一个超大规模的亚安全区，环绕亚安全区的所有精品店与亚安全区均进行1 小时的防火分隔，并划分为若干防火单元进行重点保护。除精品店以外，地下一层其余部分共划分为22 个防火分区，如图1所示。

图1 地下一层防火分区示意图

其中KTV为一个单独的防火分区；

设备间均为独立防火分区，用甲级防火门与其他防火分区分开；

地下主力店遵循功能优先的原则，划分为6个防火分区；

车库按规范不小于4000m2的要求划分为2个防火分区，按规范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；

中庭亚安全区（包括地下二层溜冰场）作为一个独立的防火分区；

环绕中庭的所有精品店均就近合并为一个个独立的防火单元，并进行重点保护。

地下一层由于功能需要，部分防火分区面积较大，具有较大的火灾危险性。针对分区1，4，5，8，10，12，13 进行性能化设计，合理设计烟控系