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基于现有消防规范下大型商业综合体中中庭动线的设计策略分析

——以青岛崂山万象汇为例

陈晓钦
  
一起电力科技
2022年4期
上海尤安建筑设计股份有限公司

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摘要:文章从大型商业综合体消防策略的演变,到具体项目中消防策略的比较,至最终消防策略的选定,以青岛崂山万象汇为例,分析了基于现有消防规范下大型商业综合体中中庭公共空间的呈现的方式。

关键词:商业综合体,中庭公共空间,消防规范,卷帘形式,设计策略。

商业中心建筑设计是一类较为复杂的建筑设计。其中很重要的一部分是对于中庭公共空间的设计。建筑师在设计中庭公共空间时要考虑人的行为方式、人能感受的尺度,同时要兼顾商铺的视线和通达性。消防规范对于大型商业综合体设计有着重要的指导作用,也是保证生命财产安全的重要技术标准,消防规范随着时代的进步也在不断的发展。如何做到既能满足现有规范,又能保证中庭公共空间的完整性及通透性?这是每一个商业综合体建筑中都要进行考量的重要设计点。本论文将以设计以崂山万象汇为例,浅谈大型商业综合体设计中中庭公共空间的消防设计策略。

1大型商业综合体中消防策略的演变

国内大型商业综合体中消防策略大致分为几类:

1.1建筑性能化防火设计

建筑性能化防火设计是以明确的消防安全性能目标为基础,运用消防安全工程原理、方法和技术进行系统化的建筑防火设计与评估,并能实现消防安全与投资效益高度统一的一种设计方法。(1)

性能化对于中庭公共空间的设计影响是最小的。中庭公共空间在洞口的对位、中庭的面积以及店铺面向中庭的连续性等均比较灵活。

1.2侧向防火卷帘

侧向防火卷帘是靠轮子悬挂在上方导轨带动卷帘的移动。有的建筑因为造型和布局的需要,设计成弧形洞口。在这些洞口处无法安装普通的垂直防火卷帘,只能安装侧向卷帘。2

侧向防火卷帘对于中庭公共空间设计影响较小。需要考虑每个防火分区的面积不能大于规定值,且每个防火分区需要考虑疏散出入口。所以对于店铺的连续性会有一定影响。

1.3双轨双帘无机折叠提升式防火卷帘

双轨双帘无机折叠提升式防火卷帘,打破了传统下垂式防火卷帘只能垂直卷筒运行的模式,一樘防火卷帘只需通过一台电机的方式将无机防火卷帘的帘幕用钢丝绳或盘卷钢带提升折叠起来,一旦发生火警型号,能够通过消防联动系统自动降落,达到封闭火场的目的。3

中庭弧形垂卷对于室内公共空间设计影响较大。除了对防火分区的面积、疏散出入口要考虑以外,由于是围着一圈中庭公共空间中洞口的卷帘,所以在洞口的上下对位就有着比较严格的要求,几乎都上下对位的关系。另外由于其运行机制,洞口周边不用增加额外的消防卷帘柱。

1.4靠重力下降的垂直卷帘

火灾时依靠自重下降自动封闭开口的防火卷帘(是将帘面卷在卷轴上收放。只能做直线,长度受限,做得不能太长,根据厂家反馈,耐火极限符合现有国家标准《门和卷帘的耐火试验方法》GB/T 7633有关耐火完整性和耐火隔热性的判定条件的,每段卷帘长度一般只能做到9米,各别厂家能最大能做到15米。)

靠重力下降的垂直卷帘是对于是对中庭公共空间影响较大。除了中庭公共空间洞口需要上下对位的限制外,由于有长度有限,往往在设计时会在中庭公共空间洞口周边会有一圈卷帘柱,用几段折线把洞口封闭,影响了空间的通透性。

在国家现有消防规范的要求下,商业中庭消防性能化设计已经基本无法实现。侧向卷帘也由于存在运行时间长、初期阻烟隔热效能差等原因而在最新的项目审批中禁止使用。双轨双帘无机折叠提升式防火卷帘也由于控制系统存在安全隐患的问题而禁止使用。按照中庭边加卷帘柱及卷帘的模式,室内空间的灵活性性及视线会受到较大影响。如何基于现有消防规范,更好的呈现大型商业综合体的中庭公共空间?以青岛崂山万象汇为例进行设计策略分析。

2青岛崂山万象汇的项目情况及中庭空间消防策略比选

2.1项目概况

青岛崂山万象汇属于青铁华润城四期,由万象汇及一栋办公塔楼组成。青铁华润城位于青岛市崂山区金家岭金融商务区。崂山区作为青岛市的副中心,是重点打造的商务新兴区域,具备稀缺山海资源,聚集城市高端住宅。青铁华润城占地面积约26.7公顷。东临深圳路、北靠合肥路、南接辽阳东路。

青岛崂山万象汇(以下简称万象汇)位于青铁华润城最南侧,基地范围南至辽阳东路,东至深圳路,西至规划一路,北至三期用地。地铁2号线、4号线在用地东南角交汇,并设有一处换乘站,交通条件便利。万象汇总用地面积21908.10平方米,整体呈南北向长方形。

基地高差较大,南高北低,南侧市政标高为47.5米,北侧市政标高最低为38.71米,南北成长方形,南北向长,东西向窄,基地地下被地铁隧道分成东西2块。为地铁上盖建筑。

2.2设计概况

2.2.1建设规模:

总建筑面积:128815.53㎡,其中地上建筑面积:84057.76㎡,万象汇地上总建筑面积:53906.49㎡, 地下总建筑面积:44757.77㎡ ,其中地下商业面积: 22771.84㎡ , 车库及其它面积:21985.93㎡。万象汇商业合计面积76678.33平方米。

2.2.2项目用地条件:

万象汇整体呈长方形,南北长约200米、东西宽约81米,西南侧有约38米长,35米宽的塔楼坐落于裙房之上。万象汇西侧设有约61米长,29米宽的背街平台,塔楼西侧有约67米长,16米宽的场地平台,两个平台间有个长约30米,宽约12-20米的凹口,凹口设有汽车坡道及货运坡道。万象汇北侧外有一个平台与北侧三期相连。

2.2.3本项目建筑高度及层数:

万象汇消防高度为:27.5 m, 规划建筑高度为:33.50 m,LG1层北侧露出地面的算地上,南侧埋在土里的算地下。商业从北侧计算,地上5层,从南侧计算,地上4层;主要功能为零售商业、 餐饮、影院、儿童娱乐等。地下室被地铁隧道分隔成东西2个,东区地库从LG2算起,地下4层,西区地库LG2算起为地下3层,从LG1层算起为地下4层。主要功能为地下商业、机动车库、机房、 后勤用房等。地下最大埋深24.1米。

2.3建筑定性:

本项目用地性质为公共交通兼容居住、商业、办公等综合开发用地。万象汇使用性质为商业综合体。建筑定性为“一类公共建筑”;耐火等级为“一级耐火等级”。塔楼使用性质为办公,建筑定性为“一类公共建筑”;耐火等级为“一级耐火等级”。设计采用《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)。

2.4前期消防策略探索

根据本项目商业综合体加塔楼办公的特点,结合场地及平面设计意图,消防设计有两大难点:

第一是基地内高差大,南高北低,最大高差为8.79米,在满足商业功能的前提下如何合理的设置消防登高场地是总体规划的难点。第二是商业单体消防设计在满足现行消防规范的同时,既要保证前场视线的通透,又要保证室内空间的完整性及灵活性是建筑单体的设计难点。

针对以上两个关键技术重难点,项目设计前期进行了初步的消防策略探索,简述如下。

2.4.1室外消防设计:

东侧南北向及南侧东西向采用8%坡道设置消防车道,西侧利用市政道理,形成消防车道环路。西侧利用高差设置消防登高平台,平台设置15米x15米回车场地,利用8%的坡道,消防车可从市政路可直达平台。登高场地设置满足《建规》7.2.1条规定:塔楼满足一个长边长度连续布置消防登高操作场地。商业高度不大于50米,满足间隔布置不超过30m,每块登高操作场地的长度和宽度分别不小于15m和10m,且总长度满足一个长边长度。

2.4.2商业单体消防设计:

在商业单体消防设计时,有两个思路。第一是按照有顶步行街模式,可以满足中庭动线的灵活性和通透性;第二是按照开敞营业厅的疏散模式,对中庭动线布置有一定的局限性。

2.4.2.1:方案一暨应用有顶步行街模式

方案主要特点:

步行街两侧商铺可以利用步行街进行疏散,商业前场不会出现卷帘柱,空间完整,视线通透。

方案主要限制点:

1. 《建规》5.3.6.2条规定,项目为高层,步行街两侧建筑间距不应小于13米,步行街的端部在各层均不宜封闭,确需封闭时,应在外墙上设置可开启的门窗,且可开启门窗的面积不应小于该部位外墙面积的一半。【图示1】

按照间距不小于13米来控制,会导致项目在满足容积率情况下,层数会增加,且商业动线的尺度过大,不利于商业运营和人的感受;如果端部开敞,变为室外步行街,不适合严寒地区的商业运营;如果在端部设置开启外窗,会影响建筑外立面,使整体造型不完整。

2.《建规》5.3.6.3条规定,步行街两侧建筑的商铺之间应设置不低于2小时的防火隔墙,每间店铺的建筑面积不宜大于300㎡。

本条限制了轻质隔墙的使用及店铺面积超过300㎡的店铺不能使用步行街进行疏散,根据公消(2016)113号文规定,超过300㎡的店铺必须单独设置疏散,且与步行街必须用防火墙分隔,连通步行街开口部位宽度不应超过9米。【图示2】这就较大限制了持有型商业分铺和租赁的灵活性。对于大型的店铺来说一般商业综合体是放在比较靠上的层数,要专门做楼梯设置疏散对靠下楼层的使用以及实际得房率都是不利的。

2. 《建规》5.3.6.4条规定,步行街两侧建筑的商铺,其面向步行街一侧的维护构件的耐火极限不应小于1.00h,并宜采用乙级防火门、窗;当采用防火玻璃墙(包括门、窗)时,应设置闭式自动喷水灭火系统进行保护。相邻商铺之间面向步行街一侧应设置宽度不小于1m、耐火极限不低于1.00h的实体墙。【图示2】【图示3】步行街两侧的商铺在上部各层需要设置回廊和连接天桥时,应保证步行街上部各层楼板的开口面积不应小于步行街地面面积的37%,且开口宜均匀布置【图示5】。万象汇的商业形式多种多样,对商铺界面的限制会使得商业界面有较大的限制,同时对开口面积和均匀设置的限制也会使得空间较均质,不利于形成空间记忆点。

3.根据公消(2016)113号文规定,步行街首层与地下层之间不应设置中庭、自动扶梯等上下连通的开口。崂山万象汇的地下商业直接地铁,是整个商业综合体的重要组成部分,如果步行街区域,地上地下不能直接连通,就会打断地上地下商业的连续界面,不利于商业综合体的运营。

2.4.2.2:方案二暨按照建筑内设置中庭防火分区的设置

方案主要特点:

和步行街相比的话在商业动线尺度、店铺的自有划分、公共空间的可塑性、地上地下的连接都有较大的优势。

方案主要限制点:

1 《建规》5.3.2条规定,建筑内设置自动扶梯、敞开楼梯等上下层相连通的开口时,其防火分区的建筑面积应按上、下层相连通的建筑面积叠加计算;当叠加计算后的建筑面积大于本规范第5.3.1条的规定时,应划分防火分区。

建筑内设置中庭时,其防火分区的建筑面积应按上、下层相连通的建筑面积叠加计算;当叠加计算后的建筑面积大于本规范第5.3.1条的规定时,应符合下列规定:【图示3】

与周围连通空间应进行防火分隔:采用防火隔墙时,其耐火极限不应低于1.00h;采用防火玻璃时,其耐火隔热性和耐火完整性不应低于1.00h,采用耐火完整性不低于1.00h的非隔热性防火玻璃时,应设置自动喷水灭火系统进行保护;采用防火卷帘时,其耐火极限不应低于3.00h,并应符合本规定第6.5.3条的规定;与中庭相连通的门、窗,应采用火灾时能自行关闭的甲级防火门、窗。

受防火分区面积的限制,中庭洞口往往需要设置防火卷帘。而且直卷帘需要设置卷帘柱,会影响空间的观感,给商业氛围的营造带来一些影响。4由于万象汇单层面积较大,导致单层会出现多个防火分区。由于商业的公共空间是连续的,卷帘的设置就导致了公共空间的面积和形态会有一定限制。如何在满足规范,保证生命财产安全的前提下,这对建筑师来说是限制也是挑战。若果要中庭周边不用设置防火卷帘,中庭的上下层需要叠加面积会使得单个防火分区的面积较难控制,同时也对建筑师处理中庭公共空间的限制较大。

3青岛崂山万象汇中庭空间具体消防策略

设计通过对比方案一与方案二的优缺点,决定采用方案二方式进行本项目的消防设计。由于万象汇设计层数不高,所以在消防策略中,我们将中庭单独设置防火分区,按上、下层相连通的建筑面积叠加方式,部分店铺与小中庭合在一起设置防火分区,按上、下层相连通的建筑面积叠加方式。

3.1 以L2层防火分区L2-9为例,浅谈消防设计步骤如下:

3.1.1防火分区划分原则

防火分区采用主中庭单独划分,上下累加的方式,过渡中庭与周边店铺划分在一个防火分区,控制面积,上下叠加,零售累加不超过4000㎡,各防火分区界限结合前场走道及中庭宽度设置,既能减少对店铺的影响,又能有效控制防火卷帘的长度,将卷帘柱结合店铺隔墙设置,做成隐蔽式卷帘柱,保证商业前场的空间完整性、灵活性及视线的通透性。餐饮、影院、儿童等主力业态各层单独划分防火分区,各防火分区不超过3000㎡。

3.1.2防火分区面积及疏散宽度

FL2-9建筑面积为2429.16㎡,根据《建规》5.5.21-2表计算疏散宽度为:2429.16*0.43=1045人,按照《建规》5.5.21-1表,计算宽度为:1045/100*1=10.45m

本防火分区设计疏散宽度为11.55m,宽度满足疏散要求。

3.1.3复核疏散距离:

除防火分隔外,各店铺均采用开敞式设置,疏散可以穿店铺疏散,经复核,最远点步行距离为35.5m,满足《建规》5.5.17.4条要求。

3.1.4确定防火分隔形式:

FL2-4、FL2-10为中庭防火分区,四周采用靠重力垂直卷帘与中庭相邻防火分区进行防火分隔,FL2-9与FL2-5, FL2-6防火分区交界处,采用防火卷帘结合防火墙进行防火分隔,FL2-9与FL2-3、FL2-11采用防火墙及防火门进行防火分隔。

3.1.5确定防火卷帘长度

按照《建规》6.5.3.1条,FL2-4防火分区卷帘长度不受限制,考虑到垂直卷帘自身特点,设计沿中庭店铺转交处结合室内空间,设置部分防火墙,减小防火卷帘的长度,有利于降低火灾危害性。

FL2-9与其它相邻防火分区采用防火卷帘加防火墙的分隔形式进行防火分隔,与FL2-5分各部位总长20.46米,根据《建规》6.5.3.1条,防火卷帘的长度最长不应超过10米,3间店铺各设置3.3米长防火卷帘,与FL2-6分各部位总长15.26米,2间店铺各设置5米长防火卷帘,其余结合室内空间,采用橱窗、防火墙加防火卷帘的防火分隔形式。

俗话说:“建业千日功,火烧一日穷。”足见消防安全在建筑设计中的重要性。设计要以规范为基础,在规范允许的范围内让建筑功能合理。在青岛崂山万象汇的中庭消防策略中,通过前期对规范的理解,在操作具体方案时有两个不同的策略。后经过综合比较,考虑优略,选定方案,并加以实施。每一个商业综合体,无论规模大小,都是给人们提供购物休闲的场所。我们必须要站在使用者、运营方、商店的角度来综合考量进行设计。同时充分发挥建筑师的综合能力,对规范进行详细解读和思考,做出符合规范要求并好用的商业综合体。

参考文献:

1《上海消防》,2006年.09期 建筑性能化防火设计的应用与注意事项 沈友弟

2《消防科学与技术》,2005年,03期 侧向卷帘用于防火分区的若干问题 周国平 寇合意 公安部天津消防研究所

3 消防技术与产品信息. 2008,(12)双轨双帘无机折叠提升式防火卷帘的应用与探讨刘红涛北京市消防总队

4建筑技术开发 2018年8月,商业综合体防火分区常见划分方式优劣研究 刘杰 上海天华建筑设计有限公司

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