XDG-2020-9号地块开发建设一期项目特殊消防设计研究

文/华东建筑设计研究院有限公司江苏区域事业部 黄 荣

无锡市建设工程管理服务中心 葛 琪

华东建筑设计研究院有限公司江苏区域事业部 张家锦

自2020年6月1日《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》（住房和城乡建设部令第51号）实施以来，XDG-2020-9号地块开发建设一期项目（世界物联网博览会永久会址）成为2021年江苏省首个通过特殊消防评审的大型会展类建筑。

1 工程概况

XDG-2020-9号地块开发建设一期项目（世界物联网博览会永久会址）位于无锡市太湖新城，东至清舒道，南至清晏路，西至尚贤东路，北至震泽路，建设用地面积为7.1万m2，总建筑面积约12万m2，其中地上建筑面积约7万m2，地下建筑面积约5万m2。

2 消防设计难点

该项目承担会议、办公、展览等功能，主体可分为3个部分：中央大堂、南侧单体（高23.9m的多层建筑）、北侧单体（高12.0～41.0m的单层建筑），如图1，2所示。

1 建筑单体楼层关系剖面

2 首层平面功能组团布局

中央大堂不仅需满足特殊建筑布局的使用需求，更需满足消防设计要求。其消防设计中存在“将中央大堂区域定义为类室外空间”的规定，当前国家相关规范中无相关规定，成为本工程消防设计的难点。

3 中央大堂特殊消防设计内容

3.1 防火分隔措施

中央大堂范围为位于南北2座单体中间的人员流通区域，宽约51m，面积约10481m2，净高13～24m，需通过物理分隔措施保障安全性。中央大堂与地下室、北侧单体、南侧单体、大会堂、报告厅等功能用房之间采用防火墙、甲级防火门实现完整的防火分隔，与南侧单体人员流通区域局部采用3h防火卷帘分隔。

3.2 功能限定

严格控制中央大堂的功能使其仅作为人员交通空间，设置仅供人员疏散使用的永久性标识，保证该空间不受使用功能的影响；内部装修采用不燃材料，避免潜在火灾危险性。

3.3 消防救援条件

建筑总长度超过220m，故沿建筑周围设置环形消防车道，并在首层中央大堂设置穿越建筑的消防车道（见图3）。建筑南北两侧加强设置连续的消防登高操作场地；建筑中央大堂区域加强设置2处间隔不大于30m的消防登高操作场地（见图4）。

3 消防车道布置

4 消防登高操作场地布置

3.4 消防系统设计

3.4.1 自动消防炮灭火系统及消火栓

中央大堂净高13～24m，采用自动消防炮灭火系统，保证2台水炮的射流能同时到达被保护区域的任意部位；同时在中央大堂内设置室外消火栓，由室外消防环网接入。

3.4.2 火灾自动报警系统

独立设置中央大堂供配电系统，对明装配电箱进行防火保护。在中央大堂内设置火灾自动报警系统，采用图像型火灾探测器及线型光束感烟火灾探测器。中央大堂顶部设置专用于联动排烟窗的点型感烟探测器，感烟探测器分区域独立控制各区域排烟窗的联动开启。当建筑内任意一点发生火灾时，均同步联动开启中央大堂所有自然排烟窗。

3.4.3 防排烟系统

建筑内部按规范设计的区域全部按规范要求设置防排烟系统，对于特殊消防设计区域需进行特殊考虑。除排烟窗及其联动点型感烟探测器外，中央大堂大空间防排烟设计策略如下。

1）在中央大堂屋面和屋面两侧幕墙均匀设置不少于地面面积40%的自然排烟窗。

2）对于中央大堂两侧局部被2层楼板覆盖的区域机械排烟量计算值按照GB 51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》规定的要求值提高10%。

3.4.4 应急照明和疏散指示系统

中央大堂内设置能保持视觉连续的灯光疏散指示标志，并将其疏散照明照度设置为10.0lx的标准，达到人员密集场所前室的设计要求，为人员疏散提供有利条件。

3.5 其他消防风险控制措施

除中央大堂特殊消防区域，其他连通区域以及主体建筑需采取的风险控制措施如下。

1）与中央大堂相邻的空间，其计算排烟量较现行规范要求提高20%作为加强措施。

2）全楼消防用电按一级负荷供电，设计所有消防设备用电均为两路供电，并配有柴油发电应急电源。

3）全楼增设消防物联网给水系统，智能监控全楼消防给水安全信息。4）设置微型消防站，要求按照《消防安全重点单位微型消防站建设标准（试行）》进行设置。

4 中央大堂安全疏散距离控制

人员需经中央大堂疏散，国内规范对该类室外空间解决人员疏散并无相关规定。根据《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》，本工程参考国外设计标准，参照BS 9999—2017《建筑在设计、管理和使用过程中的防火消防规范》的规定，通过为中央大堂提供充分的消防措施，中央大堂内人员的疏散距离可按照不超过90m设计。

5 模拟分析论证

结合火灾烟气流体力学模拟及人员疏散模拟是目前国际工程消防安全论证分析的重要方法。对关键场所的火灾发展、烟气流动、蔓延情况采用国际消防工程界普遍接受的计算流体力学模拟软件FDS进行模拟分析，论证烟气控制策略的有效性。使用Mass-Motion软件对人员疏散时间进行模拟分析，论证人员疏散策略的有效性。

本工程消防设计验证了在火场环境未达到人员耐受极限之前人员疏散到相对安全区域的情况，实际模拟疏散所需要的时间（RSET）小于开始出现人体不可耐受情况的时间（ASET），以此认为人员疏散策略符合安全要求。

6 结语

特殊消防设计应通过充分论证从而达到规范要求等同的安全水平。结合该项目的特殊消防设计，提出以下管理建议，以达到更高的安全水平。

1）加强对穿越式消防车道的管理，保证车道区域无影响消防车通行的障碍物。

2）保证中央大堂区域的安全性，加强现场管理，保障各出口的通畅性。

3）保证建筑内各消防设施的有效性，并通过消防物联网给水系统，智能监控全楼消防给水安全信息，保障人员安全。