1、从上海世博会联合馆谈展览馆的防火设计花 艳(上海市消防局,上海,200051)摘要：世博会在新产品、新概念、新设计的尝试中，也给展馆防火设计方面带来了新情况、新问题。针对展览建筑的发展特点，根据消防设计的安全原则，结合世博会展馆的布展形式多样性 、超前性和复杂性，以世博会联合馆为主要对象，对其防火设计进行深入分析，提出切实可行的判定依据和安全适用的设计要求。关键词：消防 世博会 联合馆 防火设计1前言在整个社会经济发展、技术进步的同时，展览业这个特殊的窗口也悄然发展并广泛服务于社会。2010 年上海世博会可谓展览建筑的集大成，就规模、类别来说，除中国馆、主题馆等为永久建筑外，另设自建馆、租赁馆
2、和联合馆。自建馆、租赁馆的布展设计与施工实施基本上实现一元化，建筑的面积、体量也通常在规范允许的范围内，其防火设计可参考博物馆、科技馆来对待。联合馆则是具有高度灵活性的大型建筑，配备完善的基础设施，多个成员或多个主题在同一展览空间、区域内，以不同的组合形式同时进行短期展示。这种展览的组织和实施方式在世博会之外的展览会其实更为多见，车展、农贸会、广交会等诸多商业、学术展览建筑均属此类，可视为通常的展览建筑。鉴于这种建筑在展览业中的普遍性与复杂性，保证其防火设计质量，确保消防安全显得格外重要，对其防火设计作深入分析、探讨也颇具意义。2展览馆的分类展览馆内的展览具有临时性的特点，应与一般的建筑内部装
3、修设计及博物馆、科技馆等其它类型的展馆设计相区别。而就展览馆自身而言，也不是通篇一律，从展馆的规模、组织形态等方面入手，展览馆可分为以下三类。2.1主题型展馆主题型展馆由多个大空间的室内展示区域联合组成，展示区域形式灵活，通高空间和多层叠加的展示区域相结合。区域之间完全隔离，其展览区域的运作及消防设施工程都可自成体系，互不干扰，没有共用的概念，甚至可将每个展览区域理解为独立的博物馆或科技馆，通常单个展示区域在5000m2 以上，展示区域内又可划分若干个相对独立的小单元。主题型展览建筑适合多种内容分期或同时展出。上海世博会中主题馆、中国馆的国家馆是典型的主题型展览建筑，这两个场馆会后都将被永久保
4、留，可举办各类专业展会或游泳锦标赛等活动，突显其作为大型展览建筑的多功能特质。2.2集群型展馆集群型展馆是指在同一大空间展厅内以“展位”为基本单位，采取模块化标准模式，以独立分散和成组分布相结合的方式布置办展单元的展览建筑。此类展览建筑具有总体大，单体小的特点，展位面积可根据展览需求灵活划分，一般为 200-1000m2。当展位贴邻布展时，相邻展位之间采用墙体分隔，使每个展位拥有相对独立的展示空间，展位个性独特，相互之间一般不具有关联，布置多呈开放式，也会出现“房中房” 、 “馆中馆”的形式。展厅内常设置有公共区域，满足疏散共享、商业集市等多种功能。大空间内设置的各类消防设施可供所有展位共用。
5、上海世博会中非洲馆 42 个国家展区汇聚一堂、中国省市区馆 31 个地方展区争奇斗艳，给参观者都留下了深刻印象，还有加勒比海共同体馆、南太平洋馆及最佳实践区中部案例馆等大部分联合馆均属集群型展馆。2.3单元型展馆单元型展馆是指按统一模式，将展厅划分为多个独立、封闭的展示单元的展览建筑。其形态与大楼内设置小型商业用房的情形相似。单元型展馆内的展示单元一般按 200-500 m2划分，每个单元均采用实体墙完全分隔。上海世博会中亚洲联合馆、欧洲联合馆等均属此类馆。3展览馆的特点展览建筑规模较大，内部设施先进、功能齐全，场馆内通常配有水、电、风及信息供应条件以满足展示、通讯、网络、控制系统等功能需要。
6、展览建筑的在展览上的特殊功能需要与消防的常规要求存在较大冲突。3.1防火分隔展览建筑本身灵活性强、适应性高，力求造型美观，环境协调，为了显现良好的展示效果，其布展多采用大空间、立体式、多媒体的形式。展览的功能既要求展厅具有大面积又要有开阔视野，当展厅顶部为钢架结构时，更难设置物理的防火分隔设施，防火分区的划分成为一个主要的消防问题。3.2布展材料由于展览与社会发展、科技进步密切相关，新技术、新材料必须充分展示，为了达到视觉冲击和文化表述的目的，设计者会选用一些特有的仿真材料或艺术材料，非但燃烧性能难以控制，还要结合灯光影像，这些展示手法往往与国家规范的相关要求相差甚远，大量火灾荷载的引入，给防
7、火带来严峻考验。3.3安全疏散展览馆的功能用途及其空间布置决定馆内人员密集、来源庞杂，特别是在主题型展览中，为了达到生动演绎的目的，有分有合，俯仰转化，平面布局丰富；集群型展览虽是展位面积有限，但往往是玲珑剔透，空间多变，这些空间的复杂性造成疏散路线迂回曲折，疏散距离及宽度难以满足规范要求。4展馆防火设计要求展览建筑项目有其自身的特殊性和复杂性，为了顺应和保护千变万化、不断发展的展览需求，其防火设计应坚持把牢安全底线，以规范原则和火灾理论为技术指导，一切以取得实效、确保安全为最终目标。当新生事物、新问题缺少规范支撑时，也可借助性能化分析、安全评估等手段，创造性地思考防火策略。4.1主题型展馆的
8、防火4.1.1 人员疏散主题型展馆较其它展馆规模更大，以世博会主题馆主馆为例，它东西长 290m，南北宽约190m，是世博会单体面积最大的展览建筑，也是亚洲第一大跨度大空间展示建筑。这么大进深的建筑，疏散问题不再仅仅是增加通道、出口就能解决的。其地下部分设置了下沉式广场与通道，有效解决了采光、通风和疏散问题。地上部分，除设计足够数量及宽度的疏散楼梯外，还引入了“准安全区”的概念， “准安全区”与我们以往接触的避难走道有些相似。展厅与准安全区采用防火分隔，当展厅发生火灾后，部分人员会通过疏散门进入准安全区，烟气对这些区域不会产生影响，人员进入后即可视为安全。准安全区采用不燃装修，通过喷淋、报警、
9、排烟等措施，确保安全。鉴于人员疏散至准安全区时即认为是安全，所以展厅采用先疏散至准安全区，再疏散至室外空间的“分阶段疏散” 。4.1.2 防火分隔主题型展馆的展览区域之间在音响干扰、人员管理等方面都有分隔需要，这就给防火隔离提供了有利条件。在世博主题馆中，城市地球馆与城市生命馆之间就留出 12m 的间距并各自砌了一道筑至屋顶网架底部的防火墙。中国馆的国家馆三个展区分别设置在不同的层面，楼板和参观坡道（采取防火墙和防火卷帘）等都可有效地对区域之间进行防火隔离。通常每个展览区域都可以按照国家消防技术规范的要求，进行内部的防火分区，大部分的单项展览区域面积在防火分区最大允许面积之内。4.1.3 烟气
10、控制主题型展馆中不同展示区域分属不同的防烟分区，其排烟也就随之独立，互不干扰。就单个展示区域而言，其烟气控制应结合建筑物的几何特点、火灾荷载的类型、数量、分布综合考虑。由于展厅自身的高度，在顶部能起到有效的储烟仓的功能，展示区域内的烟气分层明显，能通过排烟口有效排除。在设计中可将自然排烟和机械排烟两种方式合理地结合，一方面利用原设计的通风排气系统，在不宜采用自然排烟的区域，设置机械排烟系统，另一方面设计面积足够大的自然排烟口，可根据火场形势，在应急时作为烟气处置的第二道排烟设施。4.1.4 消防设施按照主题型展馆内的每个展示区域在防火、防烟分区上相互独立的条件和要求，消防设施方面也是如此。各展
11、示区域及防火隔离带内均设置自动喷水灭火系统，且独立设置湿式报警阀。火灾报警系统也按展示区域划分不同的报警区域。有的主题型展馆为大空间区域，普通喷淋系统难以有效作用，可针对展厅的功能划分，分区域采用大空间洒水灭火装置或自动水炮灭火系统等。当布展设计出现特殊形态或展品防护有特殊需求时，设计人员可选用新的一整套有效可靠消防新系统，并辅助于建筑原有的消防设施，新系统的信号指令传输应与原建筑的消防系统实现集成。4.2集群型展馆的防火4.2.1 人员疏散集群性展馆内展位、展项较多，通道迂回曲折，为便于火灾时人员安全疏散，所以布展设计时要求设置一定宽度的疏散通道连接各安全出口，作为展厅的主要疏散通道；同时，
12、为有效利用展厅面积，设置一定宽度的疏散通道连接展示区域与主要疏散通道，作为展厅的次要疏散通道。根据每个展厅面积不同， 2010 年上海世博会展览建筑布展设计防火标准中对通道的宽度作了明确规定（见表 1） 。表 1主、次通道宽度参数表展厅面积（m 2） 主通道宽度（m） 次通道宽度（m）10000 以上 6 35000-10000 5 2.55000 以下 3 1.54.2.2 防火分隔对于多展位的集群型展馆首先必须加强展位之间的有效隔离，展位紧贴时，两者之间须设置耐火极限不小于 1 小时的防火墙体，以利于布展作业时互不影响，且不产生火灾危险。展位分离时，两者之间应留出不小于 3m 的防火间距。
13、展厅超出 1 万平方米（规范允许的最大防火分区面积）时，展馆内可采用“防火隔离带”替代传统的防火墙、防火卷帘进行分隔，既能支撑建筑设计理念，又能实现防火分区（分隔）的消防需求，有效解决建筑布局使用连续性与安全性之间的矛盾。防火隔离带是在高大空间内设置的宽度不小于 12m 的隔离区域，该区域内严格禁止设置任何可燃物，以保证火灾时一侧的火焰不会辐射蔓延至另外一侧，区域内应落实独立的防烟分区，设自动喷水灭火系统，并应独立设置湿式报警阀组。4.2.3 烟气控制集群型展馆应充分利用下垂梁或挡烟垂壁等合理划分防烟分区，并设置可靠的排烟系统，以确保有效控制烟气，并及时排出，防止烟气在展厅内集聚沉降，从而危害
14、人员安全疏散。各展位不再设置独立的排烟系统，一旦产生烟气，需通过敞开部位先排放至展厅大空间中，再通过大空间的排烟设施间接排放至室外。鉴于间接排烟不如直接排烟来得快速有效，故要求展馆在防排烟设计时，务必严格核算，并对自然排烟窗面积或排烟风量的计算值留足余量。4.2.4 消防设施集群型展馆功能复杂， “馆中馆、房中房”现象较为普遍，多层展示的搭建既增加了展示面积，也会影响消防设施的有效保护范围。因此，对于单元较多、面积较大的集群型展馆应在展厅内考虑设备管沟，并设置室内消火栓和自动喷淋灭火系统的管网以及火灾报警系统的预留接口，有利于解决特殊的布展形式所需喷头、报警探测器、消防水喉增设的防火要求；如施
15、工和布展设计确有难度的，可考虑在馆中馆、房中房的内部增设自动喷水局部应用系统保护，通过展位内原有消火栓或其他供水管网直接引入。 报警系统可对面积小于 500 m2的每个展位设置一个地址码，其余的探探测器采用子母型的编码方式。4.3单元型展馆的防火单元型展馆相对简单。由于展示单元面积及进深不大，且有外墙、分隔墙等固定物作分隔，所以可按展示单元自然划分较小的防火单元；每个单元都设计有直接对外的安全出口，疏散问题一般较易按照建筑设计防火规范解决；建筑总体设计中都充分考虑利用建筑原有的自动喷水、火灾报警、消火栓系统等消防保护设施，各系统以枝状方式、独立信号点分别接入各单元内部。4.4展览馆的电气与报警
16、4.4.1 电气防火展馆电气方面的火灾隐患不容小视。展馆的布展材料难以确保难燃、不燃，特殊材料与电、热器具也常常紧密接触，电气设备、线路安装、敷设等消防安全的可靠性随之成为展馆防火的重中之重。我们一是要对展馆内总的用电负荷量进行核算，实际运行负荷不可超过变压器及馈电线路的负载能力。为有效的实施预警防控，可在重要的供电线路或大功率设备的供电线路等电气线路上设置电气防火限流式保护器，从源头上阻止电气火灾发生；二是当布置材料在材性有所突破时，展位内的电气线路、电气设备应与难燃材料脱离并保持足够间距；三是展馆内应组织专人对场馆采取实时监控，采取看、闻、摸、测等基础方法第一时间监管场馆内的电气安全情况；
17、四是消防监督人员在日常消防监督检查时可充分发挥电气检测中介组织功能，对展馆及其配套设施安装和使用的电气线路定期检测，这将对消除火灾隐患，减少电气火灾的发生将起到十分重要的作用。4.4.2 火灾报警展馆的大空间内物品多数摆放在建筑物的下部空间，物品上方相当空旷，针对此特点，应采用具有快速早期报警功能的红外光束、光截面及空气采样等探测系统。展厅内设置红外对射感烟探测器应充分考虑钢结构形变造成的影响。火灾报警系统应与城市消防远程监控系统联网，以增强对火灾的预警防控能。展览建筑宜设置漏电火灾报警系统。5结束语世博会使我们走近并了解了展览建筑，其展览工程防火设计实践的过程也是我们对有效可行的防火措施取舍、调整及创新的过程，通过适时的总结回顾，希望将更利于展览业继续安全、快速的发展。参考文献12010 年上海世博会展览建筑布展设计防火标准2世博会临时建筑物、构筑物防火设计标准3李引擎主编 建筑防火性能化设计 化学工业出版社 2005 年
