徐偉亮

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東廣州 510010）

0 引言

隨著“建設(shè)文化強(qiáng)國(guó)”目標(biāo)的不斷推進(jìn)，近年來(lái)全國(guó)各地文化事業(yè)不斷蓬勃發(fā)展。作為保護(hù)和傳承人類(lèi)文明的重要殿堂，博物館不僅承載著文化傳承和創(chuàng)新的崇高使命，也承擔(dān)著普及科學(xué)知識(shí)和提高公眾素養(yǎng)的社會(huì)責(zé)任，博物館日漸成為國(guó)民教育新地標(biāo)，愈發(fā)受到社會(huì)各界高度關(guān)注。然而，大體量、高空間、強(qiáng)人流使當(dāng)代大型博物館的消防安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。一旦發(fā)生火災(zāi)，往往對(duì)展品文物和參觀人員造成無(wú)可估量的危害。因此，消防設(shè)計(jì)成為博物館設(shè)計(jì)首要解決的問(wèn)題，也是保障博物館文化價(jià)值和社會(huì)功能的重要手段[1]。筆者以中山大學(xué)博物館為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用現(xiàn)行消防規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，剖析消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)并總結(jié)應(yīng)對(duì)策略，期以為類(lèi)似工程的消防設(shè)計(jì)提供參考。

1 建筑概況與問(wèn)題提出

1.1 建筑概況

中山大學(xué)博物館位于廣州市海珠區(qū)新港西路中山大學(xué)南校區(qū)校園內(nèi)，地處“十字軸線(xiàn)”核心景觀段西側(cè)，與東側(cè)圖書(shū)館遙相呼應(yīng)，是中山大學(xué)第一座綜合博展類(lèi)文化建筑。項(xiàng)目總建筑面積32430.92m2，地下2 層，地上2 層（局部3 層），建筑高度23.45m。主要功能為展廳、庫(kù)房、演講廳、科研用房和辦公用房。該工程是由單層大空間內(nèi)設(shè)多種不同功能用房組成，除內(nèi)部一些特殊功能區(qū)封閉外，其他區(qū)域均為相互連通的一個(gè)整體[2]。中山大學(xué)博物館鳥(niǎo)瞰實(shí)景如圖1 所示，中山大學(xué)博物館立面實(shí)景如圖2 所示。

圖1 中山大學(xué)博物館鳥(niǎo)瞰實(shí)景

圖2 中山大學(xué)博物館立面實(shí)景

1.2 消防設(shè)計(jì)問(wèn)題提出

（1）展廳區(qū)域防火分區(qū)難形成。受用地條件限制，中山大學(xué)博物館的大型展覽廳、展演空間主要設(shè)于地下負(fù)一層。這種功能房間通常單間面積已經(jīng)很大，并且當(dāng)并聯(lián)布置時(shí)還需考慮日后連通布展用，如在公共走道、展廳之間設(shè)置多道防火墻及防火門(mén)，必定會(huì)影響布展組織以及觀展流線(xiàn)，防火分區(qū)設(shè)計(jì)難度極大。平面布局如圖3 所示。

圖3 平面布局

（2）藏品庫(kù)區(qū)消防設(shè)計(jì)超規(guī)?；诓┪镳^安防需求，整個(gè)庫(kù)區(qū)要為一獨(dú)立分區(qū)，并且電梯和疏散樓梯不能設(shè)于區(qū)內(nèi)。藏品庫(kù)區(qū)主要設(shè)于地下負(fù)二層，面積約5200m2，遠(yuǎn)超國(guó)家相關(guān)消防規(guī)范設(shè)計(jì)的要求。

（3）疏散樓梯位置較難滿(mǎn)足疏散距離要求。為追求建筑效果，疏散樓梯間往往采用集中布置，導(dǎo)致部分區(qū)域疏散距離超限；同時(shí)平面布局較深，某些樓梯在首層不能直通室外，不符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016—2014）（2018 年版）（簡(jiǎn)稱(chēng)《建規(guī)》）第5.5.17 條規(guī)定；再者藏品庫(kù)區(qū)的疏散距離設(shè)計(jì)暫無(wú)明確規(guī)定，給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)不可控變數(shù)。

（4）疏散人數(shù)無(wú)明確指標(biāo)要求。現(xiàn)行《建規(guī)》未針對(duì)博物館疏散人數(shù)計(jì)算方式有明確規(guī)定，同時(shí)博物館規(guī)范中對(duì)人數(shù)設(shè)定的研究數(shù)據(jù)偏少，不同區(qū)域、不同布展形式又對(duì)人數(shù)設(shè)定有影響，大大增加設(shè)計(jì)難度。

（5）高大展廳防排煙設(shè)計(jì)尚無(wú)依據(jù)。部分展廳因布展需要采用大空間設(shè)計(jì)理念，要求視線(xiàn)廣闊、開(kāi)闊性良好，其內(nèi)部難以設(shè)置防火防煙分隔設(shè)施，火災(zāi)中大量有毒高溫?zé)煔怆y以迅速排出；并且現(xiàn)階段我國(guó)尚沒(méi)有一套較完善、科學(xué)的法規(guī)來(lái)管理煙氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用[3]。

2 設(shè)計(jì)策略

2.1 防火分區(qū)劃定

優(yōu)化建筑平面布局是應(yīng)對(duì)當(dāng)代大型博物館大體量、高空間、強(qiáng)人流至關(guān)重要的有效策略，尤其在空間分隔和防火隔離方面的合理布局，可最大程度地減少火災(zāi)蔓延的風(fēng)險(xiǎn)，為人員疏散和救援提供寶貴的時(shí)間窗口。

2.1.1 展廳空間防火分區(qū)規(guī)劃

中山大學(xué)博物館主要展廳設(shè)于地下負(fù)一層，根據(jù)《建規(guī)》第5.3.1 規(guī)定，地下最大允許防火分區(qū)面積不應(yīng)大于500m2，即便設(shè)自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí)防火分區(qū)面積可增加一倍也只有1000m2，這無(wú)疑對(duì)動(dòng)則面積達(dá)700m2的大展廳來(lái)說(shuō)只是杯水車(chē)薪。因此在地下展廳防火分區(qū)劃分上設(shè)計(jì)巧妙設(shè)置平面布局，每個(gè)展廳均有至少兩向與公共走道進(jìn)行連通，這樣在進(jìn)行防火分區(qū)劃分時(shí)，就可以充分利用展廳之間墻體，以及公共走道位置設(shè)置防火墻和防火卷簾。既保證了參觀流線(xiàn)的通達(dá)性，又不影響展廳對(duì)大空間以及往后聯(lián)合布展所需[4]。

2.1.2 藏品庫(kù)區(qū)防火分區(qū)規(guī)劃

藏品庫(kù)區(qū)是博物館命脈核心，也是消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一。根據(jù)《博物館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ 66—2015）（簡(jiǎn)稱(chēng)《博規(guī)》）第7.2.2 點(diǎn)要求，電梯和安全疏散樓梯不應(yīng)設(shè)在庫(kù)房區(qū)內(nèi)，也就是說(shuō)整個(gè)庫(kù)區(qū)需要作為一個(gè)分區(qū)進(jìn)行防火及安全疏散設(shè)計(jì)。庫(kù)房作為《文物系統(tǒng)博物館安全防范工程設(shè)計(jì)規(guī)范》[5]規(guī)定的禁區(qū)，除安保人員和館內(nèi)文物出人庫(kù)相關(guān)極少工作人員外，并無(wú)大量人群可進(jìn)出。因此庫(kù)區(qū)防火分區(qū)規(guī)劃可參照《建規(guī)》第3.8.2條中倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)思路，庫(kù)區(qū)只設(shè)兩個(gè)安全出口通向疏散樓梯直出室外，區(qū)內(nèi)每個(gè)庫(kù)房作為一獨(dú)立防火分區(qū)，之間采用耐火極限不低于3h 的防火墻和甲級(jí)防火門(mén)進(jìn)行分隔，每個(gè)防火分區(qū)通向疏散走道的出口不少于2 個(gè)，人員進(jìn)入內(nèi)部疏散走道可視為安全區(qū)，大大縮短庫(kù)房門(mén)到安全出口的實(shí)際距離。

2.2 疏散距離限制

疏散距離作為是消防設(shè)計(jì)的控制要素，往往與防火分區(qū)設(shè)置息息相關(guān)。大型博物館常以空間節(jié)點(diǎn)作為核心，通過(guò)建筑連續(xù)性行為網(wǎng)絡(luò)把參觀流線(xiàn)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)有序卻豐富的空間體現(xiàn)，給人流連忘返的藝術(shù)觀感。為追求空間極致效果，疏散樓梯間更多只能選擇集中布置，因此經(jīng)常出現(xiàn)疏散距離超標(biāo)的問(wèn)題，尤其對(duì)于地下展廳，建議充分利用“借用”概念進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)《建規(guī)》第5.5.9 點(diǎn)，建筑面積不大于1000m2的防火分區(qū)，直通室外的安全出口不應(yīng)少于1 個(gè)，另一個(gè)疏散口利用通向相鄰防火分區(qū)的甲級(jí)防火門(mén)作為第二安全出口，而《廣州市建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)、審查難點(diǎn)問(wèn)題解答》第2.3.4 點(diǎn)也明確指出，相鄰防火分區(qū)之間的疏散樓梯間可共用。通過(guò)疏散口之間借用“寬度”、借用“數(shù)量”、借用“距離”的方式，完美演繹11 個(gè)防火分區(qū)12 把疏散樓梯的平面布局，展現(xiàn)出較強(qiáng)的空間秩序及邏輯組織，為參觀者呈現(xiàn)出流暢的行為動(dòng)線(xiàn)。

集中布置樓梯每每容易引起首層無(wú)法直通室外的問(wèn)題，中山大學(xué)博物館項(xiàng)目采用《建規(guī)》第5.5.17 條中“擴(kuò)大的封閉樓梯間前室”的模式，通過(guò)設(shè)置門(mén)廳、內(nèi)庭院廣場(chǎng)的形式，實(shí)現(xiàn)人員安全疏散至室外。展廳防火分區(qū)如圖4 所示。

圖4 展廳防火分區(qū)

2.3 疏散人數(shù)設(shè)定

《建規(guī)》第5.5.21 點(diǎn)中雖然給出展覽廳內(nèi)人員密度不宜＜0.75 人/m2的參考值，但條文解釋卻明確需根據(jù)實(shí)際情況采用更大的密度，顯然與當(dāng)代大型博物館強(qiáng)人流的現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)不符，應(yīng)執(zhí)行更高標(biāo)準(zhǔn)。按照《博規(guī)》第4.2.5條、第4.2.6 條以及第7.2.4 條規(guī)定，展廳容納的觀眾人數(shù)應(yīng)通過(guò)計(jì)算觀眾密度合理限值和高峰限值間選??；同時(shí)，陳列展覽區(qū)內(nèi)合理觀眾人數(shù)以及高峰時(shí)段最大容納人數(shù)均為其兩者限值之和；再者，陳列展覽區(qū)每個(gè)防火分區(qū)的疏散人數(shù)應(yīng)按區(qū)內(nèi)全部展廳的高峰限值之和計(jì)算確定。因此，博物館疏散人數(shù)需要按展廳高峰限值進(jìn)行設(shè)定，在日常管理上，也需要及時(shí)對(duì)接待參觀者密度進(jìn)行限定，以確保消防疏散安全[6]。

2.4 防排煙控制

博物館建筑對(duì)高大空間展陳需求非常高，在防排煙分區(qū)分隔措施上不宜硬性分割，應(yīng)優(yōu)先考慮采用防煙垂壁和擋煙梁，或更新型的氣幕阻煙；并同時(shí)采用清晰高度法進(jìn)行排煙設(shè)計(jì)。由于該法較換氣次數(shù)法更側(cè)重于性能要求，能通過(guò)計(jì)算煙羽流質(zhì)量流量、溫度等參數(shù)，保證人員在火災(zāi)發(fā)生時(shí)頭部以上一定空間不受煙氣影響，既提高了設(shè)計(jì)區(qū)域的安全系數(shù)，又確保受災(zāi)人員和救援人員通行的暢通無(wú)阻，大大增強(qiáng)了救援能力。此外，為了增強(qiáng)火災(zāi)防控能力，同時(shí)應(yīng)搭配自動(dòng)滅火系統(tǒng)和火災(zāi)監(jiān)測(cè)設(shè)備作為必要輔助。自動(dòng)滅火系統(tǒng)，如噴水滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)，可以快速、準(zhǔn)確地對(duì)火災(zāi)進(jìn)行控制和撲滅?；馂?zāi)監(jiān)測(cè)設(shè)備，如火災(zāi)探測(cè)器和煙霧報(bào)警器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)博物館內(nèi)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，并在火災(zāi)發(fā)生時(shí)及時(shí)報(bào)警，以便采取緊急措施。消防聯(lián)動(dòng)防煙垂壁如圖5 所示。

圖5 消防聯(lián)動(dòng)防煙垂壁

3 結(jié)語(yǔ)

大型博物館消防設(shè)計(jì)面臨著諸多難點(diǎn)，突出表現(xiàn)在防火分區(qū)、疏散距離、疏散人數(shù)及防排煙上。通過(guò)采取優(yōu)化建筑平面協(xié)同防火分區(qū)設(shè)置、巧用“借用”思維解決疏散距離超限、精準(zhǔn)計(jì)算人數(shù)設(shè)定疏散需求，以及優(yōu)化防排煙措施搭配火災(zāi)報(bào)警和通信系統(tǒng)作輔助等一系列有效的設(shè)計(jì)策略，這些難點(diǎn)可以得到克服，并達(dá)到國(guó)家相關(guān)消防規(guī)范所要求的安全等級(jí)，也對(duì)提高博物館的消防安全性起著關(guān)鍵作用。除硬性條件，高度重視消防安全意識(shí)和應(yīng)對(duì)措施的重要性不可忽視。日常應(yīng)加強(qiáng)消防宣傳和教育，讓員工和游客了解火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、熟悉疏散程序，并培養(yǎng)正確的消防安全意識(shí)，可以大大提高火災(zāi)發(fā)生時(shí)的應(yīng)對(duì)能力。此外，定期進(jìn)行火災(zāi)演練、完善消防預(yù)案、確保消防設(shè)備的正常運(yùn)行和維護(hù)等，各方能動(dòng)協(xié)作保障博物館消防安全。