消防设施调研

1.中庭

在城市综合体中，中庭多为贯通数层的竖向挑高空间，如图6-1所示，是极为重要的元素。它不仅提供了全天候的娱乐活动、文化展示等集聚场所，也在商业动线中扮演着重要的角色，通过客流的高效组织给人带来赋予变幻的都市生活的体验。

图6-1　中庭

中庭消防系统设置主要包括火灾自动报警系统、排烟系统、灭火系统设置。

1）火灾自动报警系统设置

当前的许多中庭火灾自动报警系统均根据其各自特点进行设计。选择合适的火灾探测器是保证火灾自动报警系统及时、准确报警，并能长期稳定运行的前提条件。

（1）感烟探测器。火灾时对以烟气流动为主的中庭，优先选择感烟探测器。常用的感烟探测器包括点型、线形对射式、吸气式感烟探测器三种。

①点型感烟探测器对达到一定浓度的烟气发生报警，一般设置在房间顶部位置。对于高度低于12 m的中庭适合使用该类探测器。通常中庭高度在12 m以上，对于早期阴燃火灾而言，烟气往往无法到达，而在某一高度滞留扩散；或者由于顶棚空间存在热障效应，烟气同样无法到达，因此点型感烟探测器无法探测火灾。如此高度，即使烟气到达中庭顶棚，探测器报警，火灾也已经发展了一段时间，烟气大范围扩散，不能起到及时报警的作用。

②线形对射式（红外光束、激光）感烟探测器光束通过“切割”烟气，触发报警。由于中庭内来自日光和人工光源的影响，以及对于界面尺寸较大的空间内，其可靠性受到质疑。对于无采光功能的中庭，其设置方式可隔若干层设置几对，国际上通常每隔10 m左右的垂直间距布置几对线形（红外光束、激光）对射式感烟探测器。

③吸气式感烟探测器特点是灵敏度高、误报率低、可靠性高，有主动探测烟气、自学习等功能。当有烟气进入中庭时，吸气式感烟探测器则能主动获取扩散在中庭四周和顶棚位置的烟气，触发报警。由于其管网布置的灵活性，一般在中庭顶棚空间布置水平管网，沿中庭钢承重结构柱布置垂直管网。

（2）其他类型探测器。由于中庭建筑形式的特殊性，一般还会采用火焰探测器、CO气体探测器等多种类型的探测器组合使用，保证火灾探测的准确性和可靠性。

①火焰探测器只适合火灾时有强烈的火焰辐射，无阻燃阶段且需要对火焰做出快速反应的场合，可以用于无采光功能的中庭。火焰探测器一般设置在中庭顶部不易被遮挡的突出部位。在不适合应用感温、感烟探测器的高度在12～20 m区间的中庭采用，可与固定消防炮组合使用。

② CO探测器主要以空气中的CO浓度作为报警参数。由于CO是火灾烟气的主要产物，火灾案例中，常有人们因吸入CO而无力逃生，应在人员密集场所布置CO探测器，可以在与其相连的各个楼层顶棚上设置感烟探测器和CO气体探测器。

对于这类中庭式大空间特殊建筑，只设置一种探测器是无法满足要求的，必须对火灾中出现的多种火灾现象进行多参数复合监测，以降低误报警。

2）排烟系统设置

中庭火灾的特点是火势蔓延快、烟气扩散快、疏散困难，因此中庭的排烟系统对于控制烟气、保障疏散通道畅通有重要作用。排烟方式有自然排烟和机械排烟两种。排烟系统的设计主要是根据中庭形式、高度和面积确定排烟方式、排烟口位置及面积和排烟风机。

《建筑防排烟系统技术规范》（报批稿）第4.1.5条对中庭排烟系统设计要求做了相关规定：“设有中庭的建筑，应根据建筑的构造、烟羽流的质量流量等条件，选择设自然排烟或机械排烟系统……”但规范没有明确设自然排烟或机械排烟系统的中庭的具体范围。通过对大量已建工程案例的调研发现，一般而言，对于净空高度不超过12 m的中庭采用自然排烟方式；不具备自然排烟条件或高度超过12 m的中庭应采用机械排烟方式。

中庭采用自然排烟方式时，排烟口一般设置于顶部或中庭侧壁上部，并应设置方便开启的装置。当中庭内发生火灾时，开启排烟口，烟气依靠浮升力从中庭上部排烟口排出。自然排烟方式的排烟量主要由排烟口的尺寸、烟气层的厚度和烟气温度决定。这种排烟方式要求在探测器探测到烟气时就打开全部排烟口，所以不宜采用感温型排烟口。

中庭采用机械排烟方式时，具有采光功能的中庭排烟口一般设置在中庭侧壁上部，不具有采光功能的建筑中庭则通常设置在顶棚部位。对超高层建筑和地下大空间建筑的中庭则在较高侧壁上设置机械排烟口，在较低高度的侧壁设置正压送风口，控制烟气扩散至与中庭连通的区域，帮助烟气向上运动至排烟口。

中庭的排烟量根据《建筑防排烟系统技术规范》（报批稿）第5.2.3条计算确定，当采用自然排烟方式时，排烟窗的有效面积根据第5.2.13条计算确定，并符合第4.2.2条规定要求。需要注意的是排烟风机的排烟量并非越大越好。排烟量过大，可能使初始烟气层变薄，则排烟风机可能排走烟气层以下洁净区或邻室区的空气，以致降低了排烟风机的排烟效率，最终导致烟气层下降至设计高度以下，使人员曝露在烟气中，不利于安全疏散。

目前性能化防火设计应用范围越来越广，对防排烟系统进行性能化设计可以帮助设计人员对于超规范的中庭建筑提供经济、可行、高效的防排烟系统设计方案，为审核人员提供审核指导。

3）灭火系统设置

目前国家标准规范中没有明确针对中庭建筑应设置何种消防灭火系统的规定。在实际工程应用中较多采用闭式自动喷水系统、雨淋系统、固定消防炮、室内消火栓系统等灭火系统，并且各类灭火系统根据中庭的形式、高度、面积组合使用，以达到灭火效果。规范中对各类灭火系统有明确的使用要求。

闭式喷水灭火系统设置不超过12 m，超过此高度应设置雨淋系统。喷淋系统的运行有利于火灾的扑救和对周围环境的保护，但它同时降低了烟气温度，使得烟气层下降，不利于疏散。雨淋系统控制火灾蔓延的效果好，但是系统造价高，用水量大，投资较大。

固定消防炮一般设置在中庭侧壁中上部不易被遮挡的突出部位。消防炮系统利用可视化图像探测方法，可实现对火源定点灭火的功能，增强了灭火的准确性和有效性。消防水炮系统具有用水量少、灭火效果好、管线简单的特点，虽然一次性投资稍大，但维护管理方便、费用低。

室内消火栓系统一般设置在中庭底部区域墙壁上，消火栓保护半径为30 m，设置时要保证建筑物内所有地方都能满足两支水枪同时到达。

4）中庭消防设施联动控制

火灾探测器发出火灾报警信号后，中庭防排烟系统、灭火系统、应急疏散和广播系统等相关的消防设备应进行相应的联动。由于火灾发生位置的不同，消防设备联动关系也不同。

（1）火灾发生在中庭内时，中庭区域作为一个整体防火分区考虑，中庭火灾探测器获得火灾信号，并反馈回消防控制室，由消防控制室发出所有中庭部位的防火卷帘、排烟、火灾应急照明和消防广播等消防设施动作信号，启动上述设备，完成消防联动。

（2）火灾发生在与中庭连通的区域时，该区域火灾探测器探知火灾信号后，向消防控制室反馈火灾信息，按照《火灾自动报警系统设计规范》，控制程序先接通该区域本楼层及相邻楼层区域的防火卷帘、排烟、火灾应急照明、消防广播等消防设施，启动上述设备，完成消防联动。如果烟气进入中庭，中庭火灾探测器报警后，消防设施按中庭内火灾联动关系启动，此时若中庭内温度达到灭火系统动作温度，则灭火系统同时启动。

消防系统联动控制是消防系统可靠性运行的重要保障，应加强对其维护和管理，保证发生火灾时，各类消防设施正常联动运行。

2.室内步行街

大型城市综合体为满足多元化业态的使用经营需要，采用设置室内步行街的情况越来越多。与传统的商业步行街相比，大型综合体室内步行街是通过有顶棚的步行街连接建筑内部不同大小规模和使用功能的建筑单元，供人们进行购物、饮食、娱乐、休闲等而设置的场所。其主要特征是，室内步行街两侧商业建筑形式多样，既有小空间精品店，也有大型的连锁主力店，既有闭合的主体，也有开放或半开放的交往和景观空间；因交通功能，室内步行街往往作为主要公共走道设置外廊、天桥和梯道等，且连接大小不一的中庭形成完全封闭的空间，如图6-2所示。

图6-2　室内步行街

大量的城市综合体采用了室内步行街的形式，室内步行街两侧商铺分隔为以精品店为主的小商铺，非餐饮类商铺，单层建筑面积一般不大于300 m2，对于餐饮类商铺，单层建筑面积一般不大于400 m2，室内步行街公共区作为“亚安全区”使用。例如，某典型室内步行街配置的主要消防设施如下：

（1）店铺与室内步行街公共区之间普遍采用了防火玻璃+自动喷水灭火系统代替墙体进行分隔，如图6-3所示，其中自动喷水灭火系统采用边墙型或窗式快速响应喷头，喷头动作温度为68℃，工作压力不小于0.1 MPa，喷水强度不小于30 L/（min ·m2） 。

图6-3　室内步行街“防火玻璃+窗喷”做法

（2）商铺内均设置感烟探测报警系统、自动喷水灭火系统以及机械排烟系统。其自动喷水灭火系统采用了快速响应喷头；单层建筑面积小于300 m2的非餐饮类店铺及建筑面积小于400 m2的餐饮类店铺内设置有机械排烟系统，排烟量按60 m3/（h ·m2）计算确定。建筑面积在300～1000 m2的非餐饮类店铺及建筑面积在400～1000 m2的餐饮类店铺内设置的机械排烟系统，排烟量按72 m3/（h ·m2）计算确定。

（3）步行街内每隔30 m设置了室内消火栓和消防软管卷盘，如图6-4所示。

（4）步行街内净空高度低于12 m的空间，设置有点型光电感烟火灾探测器；净空高度大于12 m的空间，采用了红外光束感烟探测器。

（5）步行街内消防应急照明供电时间大于60 min，地面水平照度大于5.0 lx。

图6-4　室内步行街室内消火栓系统

（6）步行街内公共区设置有疏散指示标志和消防应急广播系统。疏散指示采用了具有火灾时能优化疏散路径功能的集中控制型疏散指示系统。在需要借用相邻防火分区疏散的路线、疏散距离大于30 m的疏散路线、步行街首层设置了疏散导光流标志时，导光流疏散引导标志的间距大于3m，转角处小于1.5 m。

（7）步行街内设置了机械排烟系统，并同时增设了自然排烟设施，自然排烟口面积大于步行街面积的20%，并设置有补风系统。

（8）综合体裙楼的外墙每层均设置了可供消防救援人员进入的救援窗口，窗口尺寸0.8 m×1.0m，窗口下沿距室内地面约1.2 m，该窗口间距小于20 m，并且在两侧均能开启，在室外设置有明显标志。步行街顶棚设有可开启或便于破拆的侧窗，并有明显标志，如图6-5所示。

图6-5　消防救援人员救援窗口布置情况

3.候机（车）厅、电影院

随着国内机场、高铁车站建设的蓬勃发展，围绕机场或是高铁车站建设的交通枢纽型综合体也越来越多。这些机场的候机厅和高铁车站的候车厅为了功能需要和追求视觉上的通透性，往往采用百余米的大跨度、数百米的超长度及十几米到数十米的室内高举架的空间形式，如图6-6所示。

图6-6　候机（车）厅

电影院是城市综合体商业中最为常见的一种业态。《建筑设计防火规范》第5.4.7条规定：“……观众厅宜布置在首层、二层或三层；必须布置在四层及以上楼层时，一个厅、室的疏散门不应少于2个，且每个观众厅或多功能厅的建筑面积不宜大于400 m2……”然而在某些商业综合体中，由于功能布局需要，电影院通常都安排在四层及以上楼层，且会出现单个厅建筑面积大于400 m2的情况，特别是近年来兴起的IMAX影厅面积多在400 m2以上，甚至上千平方米，如图6-7所示。

图6-7　MAX影厅

候机（车）厅、电影院一般按高大空间场所处理，因此其消防设施配置与一般高大空间类似。火灾自动报警系统根据需要可以采用吸气式探测系统、图像型火灾探测系统（如光截面和双波段图像探测系统、CCTV视频火灾系统、基于图像处理的嵌入式视频火灾探测系统等）、红外光束线形感烟火灾探测器等，火灾自动灭火系统根据需要可以采用快速反应型闭式自动喷水灭火系统、雨淋喷水灭火系统、自动消防水炮等。排烟系统方面，由于高大空间特性，一般采用自然排烟方式居多，根据需要，还可以采用从底部进行补风等，如图6-8所示。

图6-8　某IMAX影厅消防设施布置