机械工业第六设计研究院有限公司 郑州
摘要:以主题乐园室内游乐馆建筑为研究对象,对该类型大型公共建筑进行建筑防火设计分析,尤其是针对游乐馆建筑中无法依据现行规范解决的安全问题进行探讨,从建筑定性、防火间距、防火分区、疏散人数、疏散设计等各个方面进行分析,以期通过探讨和研究该类建筑的建筑防火设计问题,为设计提供经验。
关键词:室内游乐馆 防火分区 疏散人数 疏散设计 建筑防火设计
随着文化旅游产业发展,主题乐园项目的建设蓬勃兴起,相较于室外游乐设施,室内游乐馆不受天气、环境、气候等影响,满足人们全天候、全季节休闲娱乐需求,实现愉快的游玩体验。
主题乐园游乐馆单体数量多,功能复杂,且国家现行设计规范对室内乐园业态的建筑防火设计没有明确规定。以童世界文化旅游项目为例,如过山车类游乐馆属于轨道类项目,设备特点:滑行车类,在设计过程中,为满足游乐设备安装及游玩空间需求,出现建筑内部分防火分区面积过大超出规范要求,同时导致主演区内游乐设备运行区(人员不到达)的局部区域无法满足任一点疏散距离小于37.5m的要求。为了保证建筑的使用安全,需要针对建筑防火设计的难点提出相应解决方案。
1建筑定性
一般情况下,游乐馆建筑定性为单、多层建筑。结构屋面高度不超过24m的游乐馆,定性为单、多层建筑,但屋面以上装饰构件应加强防火措施。结构屋面高度超过24m,附属用房屋面高度不超过24m的单体建筑,如童世界的多媒体跳楼机游乐馆建筑地上4层(主演区2.5m标高处设置夹层)。建筑外包装最高点高度65.32m,建筑主体辅助用房屋面结构板高度23m,局部游乐区(大空间)屋面高度46.5m,游乐区通高空间为游乐设备运行区(类似电梯),辅助用房内布置餐饮、商业、办公等功能用房时,应与游乐区(大空间区域)采用耐火极限不小于3小时防火墙分隔,连通口部位设置甲级防火门等措施,建筑可定性为单、多层建筑。
2防火间距
建筑单体防火间距应按《建筑设计防火规范》设计,游乐馆建筑为营造不同主题的童话场景多采用FRP、GRC、PE、TCP等材料进行大量的外包装。当防火间距范围内有突出墙面的装饰构件时,应严格按照规范要求采用不燃材料构件且耐火极限不低于1小时。同时在有消防车辆通行位置,突出装饰构件应不影响消防车辆的通行和救援。
3防火分区设计
室内游乐馆由于空间高大,使用功能和运营环境特殊,防火分区划分是比较突出的难题。根据《建筑设计防火规范》规定,一、二级耐火等级单、多层民用建筑在设置自动灭火系统时,地上建筑的防火分区最大允许建筑面积为5000㎡。如果采用防火墙划分防火分区,一方面技术上较难实现,另一方面影响建筑使用功能。如童世界的情景激流勇进属于水上运行的游乐设备,游客们在一定安全装置的束缚下,在船上沿预定水道漂行,其间通常会有至少一次的大幅度的机械提升和瞬间跌落,产生较大水花,紧张刺激。本单体地上单层,地下一层。总建筑面积24102㎡,建筑高度43.6m。首层功能包括:游乐区、上客下客区、排队区、公共通廊、出口商店、主力餐厅、厨房等。游乐区由于游乐设备需要,空间比较大,无法采用实体防火墙进行分隔,同时由于空间巨大,也无法采用防火卷帘进行分隔,造成游乐区防火分区不能按照规范要求进行划分。本单体建筑整体划分为5个防火分区,其中,游乐区防火分区1面积7858㎡(未包含其中水道面积2788㎡),超出规范要求,需要对其安全性进行分析论证。
根据游乐馆建筑的特点和实际需求,采用依据规范设计和消防安全分析相结合的设计原则,对可以满足规范的区域,尽量按规范设计。当建筑内防火分区面积较大时,对建筑防火造成的主要影响一方面是建筑内火灾蔓延范围难于控制,导致火灾中过火面积增加,火灾损失加大;另一方面是火灾烟气影响到人群较多,疏散更加困难。应建筑功能的需要导致部分单体游乐区大空间防火分区面积扩大。除剧场类、舞台表演类单体外,其他单体游乐区主要为游乐设备设施,可燃物较少,火灾风险较低,人员少且停留时间短,且游乐区空间较大,具有很大的蓄烟空间,由于空间大,视线好,当发生火灾时有利于区域内的人员安全疏散。单体游乐区部分防火分区面积的划分可按《建筑设计防火规范》中关于设置在单、多层建筑首层的商业营业厅、展览厅执行。但在防火分隔、应急照明、灭火设施、可燃物控制等方面的设计应进行加强。
4疏散人数计算
以童世界文化旅游项目为例,游乐馆建筑内主要功能区包括游乐区、排队区、后勤区(工作人员用房等)、设备用房、配套商业(包括商业和餐饮)以及通廊区(前厅),部分单体设置接驳车站。由于国内无相关乐园规范,人数计算标准国内无规范可依。
排队区人数
主题乐园项目游乐馆建筑的排队区及接驳车站的排队区具有人员数量较多、人员停留时间较长的特点。消防主管部门对该区域人员密度的取值尤为关注。设计主要参考三种常见人员密度取值:参考展览类建筑,人员密度取值为0.75人/㎡;参考国外规范中关于等候区域的人员密度系数,人员密度取值为1.54人/㎡;参考上海迪士尼单体建筑排队区人数的算法,人员密度取值为3人/㎡。最终取值应以当地消防部门意见为准。
游乐区人数
游乐区内的人数与游乐设施的数量、乘载能力以及拟投入的工作人员有关。游乐区的人数可按同一时刻游乐设施的最大承载人数和工作人员人数之和确定。影院及剧院类单体游乐区游客数量应按照固定座位数核算,剧院类单体工作人员数量应包含表演人员数量。
通廊区(前厅)人数
目前规范对于该类具备过厅性质的区域人数均无规定,结合建筑本身性质,参考《建筑设计防火规范》中“其他歌舞娱乐放映游艺场所”标准,按照0.5㎡/人计算。
5疏散设计
游乐馆单体迎客区疏散楼梯按照1.1倍考虑设计疏散宽度。
所有游乐设备设施均应具有复位功能,同时动力电源延时供电时间不应小于设备自动复位所需时间。
考虑发生火灾同时发生机械故障这类极端情况,各大馆中在高空运行的大型设备应根据设备运行情况,在可能出现故障停止运行的部位设置救援平台,同时设置应急楼梯确保平台人员可向游乐区地面疏散。救援平台任意位置到达通往主演区地面的应急楼梯距离不大于37.5米,不满足该距离要求时需增加应急楼梯数量。
部分游乐设备乘客采用吊篮的救援方式,如童世界乐园的多媒体跳楼机游乐馆。
局部采用避难走道的做法,保证将会有人员的位置将人员疏散到避难走道,再后通过避难走道疏散到室内,人员可到达区域的疏散距离控制在37.5米之内。设备无人区可不计算疏散距离。
随着我国人民生活水平的不断提高,主题乐园游乐馆在今后一定会快速发展。大型游乐园已经从观景游园转为了具有主题的游乐设施体验为主的模式。大型游乐馆的体验游乐功能的凸显也带来了人员数量和建筑规模的变化,由此,建筑防火设计对大型室内游乐馆的发展具有重要意义。
参考文献
《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)
[2]李黎丽. 童话主题乐园建筑消防安全分析 2019年中国消防协会科学技术年会论文集 428-434