近年来，集文化、旅游、商业、游乐多功能的大型室内综合体建筑日益增多，兰州万达茂就属于建筑功能多样性和空间结构复杂性的典型代表，以一条室内步行街为纽带，串起室内水乐园、体育乐园、冰雪乐园、海洋乐园。总建筑面积31.85万m2，建筑总高度24m，建筑定性为多层公共建筑。兰州万达茂建筑概况如表1所示，组合平面如图1所示。
由于各主题乐园功能布置、空间视觉的需求、游乐设施连续性的需要等原因，常规划分防火分区将导致无法满足功能需要，且各乐园均为高大空间，无法采用防火墙或防火卷帘等方式划分防火分区，使得室内大空间防火分区的面积超出规范要求，国家消防工程技术研究中心《兰州万达茂防火设计优化研究》（以下简称《优化研究》）采用“准安全区”“防火隔离带”“中庭”等设计概念，使各乐园实际分别形成了一个超大的防火分区。这也将给电气专业带来如何选择火灾探测器、消防应急照明和疏散指示系统等消防设计难点问题。
主题乐园的消防措施
根据GB-《建筑设计防火规范》（年版，以下简称《建规》）第8.3.4条：多层民用建筑应设置自动喷水灭火系统、第8.3.5条：高大空间场所宜采用固定消防炮灭火系统，以及第8.5.3条、第8.4.1条要求，各主题乐园均设置了消火栓系统、喷淋系统、消防炮灭火系统、机械排烟系统以及火灾自动报警系统。
由于冰雪乐园常年处于-3～-6℃的低温环境，为了防止冻结爆管，喷淋系统、消火栓系统均采用预作用系统，固定消防炮管道采用低温恒温管道电伴热或干式系统。为确保设置的自动灭火系统能有效控制初期火灾，选择合适的火灾探测器至关重要。
火灾探测器的选择
商业街及各主题乐园12m以下场所依据GB-《火灾自动报警系统设计规范》（以下简称《火规》）选择常规点型感烟、感温探测器辅以常规的火灾自动报警系统可以满足要求，本文不再赘述，重点探讨建筑高度大于12m的主题乐园消防问题。根据《火规》第12.4.1条“高度大于12m的空间场所宜同时选择两种及以上火灾参数的火灾探测器”，GB-《固定消防炮灭火系统设计规范》（以下简称《消防炮》）第3.0.2条：高度超过8m，且火灾危险性较大的室内场所宜选用远控炮系统。由于对消防水炮自带探测功能的探测器是否可纳入规范规定的火灾参数问题一直存在争议，为了确保本项目最佳的火灾自动报警效果，对不同火灾探测器进行综合分析判断（如表2所示），可更加快速、准确探测火灾事故的发生，使火灾能够在第一时间得到处理。
根据表2中所示大于12m高大空间主要火灾参数可选择“烟、热、光”3种。其中，感温探测器常用产品为点型感温探测器及缆式线型定温火灾探测器，由于探测精度差、反应时间长，不适合用于高大空间建筑。因此只有两种火灾参数“烟、光”可供选择，结合高大空间特点及探测器产品特性，适合于高度大于12m的感烟探测器及火焰探测器主要有表3所示几种。
综上所述，由于水乐园采用玻璃罩顶，日光照射强烈，不适合选用红外对射型线性光束感烟火灾探测器。针对水乐园、体育乐园内游乐设施高矮不同和复杂造型，造成局部区域遮挡（海洋乐园内也类似）适合选用光截面图像感烟火灾探测器与双波段图像型火灾探测器相结合，既实现对早期火灾烟雾探测的要求，又满足早期火焰探测的要求，同时兼具视频可视功能，在保护区域实现双重覆盖，探测功能上实现互补。冰雪乐园比较特殊，低温区域导致常规探测器不能可靠发挥功效，根据其他城市万达茂项目反馈红外对射光束感烟火灾探测器在现场甚至无法运行。参考GB-《冷库设计规范》采用空气采样探测系统比较适合，通过管路采样式吸气感烟火灾探测器能够快速准确地给出多级火灾预警信息，火灾灵敏度比常规的感烟探测器高倍。但本工程屋面南北跨度m，而单根采样管安装长度宜≤m，又同时受空间不规则造型限制，所以如果采用该类型火灾探测器，采样管路仅能安装在顶部，无法对下部烟气分层部分实施及时有效的探测。因此只能选择光截面图像感烟火灾探测器，考虑到探测器光路长度有限，建议适当增强红外发光阵列发射器的发射强度，满足长光路状态下报警灵敏度的要求。
电气火灾监控系统的选择
高度大于12m的空间场所最大的火灾隐患就是电气火灾。电气火灾的起火源主要是电气线路、用电设备器具、照明灯具及其他电气设备等。电气火灾的原因主要为短路、过载等引起的线路、设备过热，绝缘损坏引起接地故障、接地电弧，照明器具、用电设备本身发热接触可燃物等。
《建规》第10.2.7条要求室外消防用水量大于25L/s的公建宜设置电气火灾监控系统、《火规》第12.4.6条要求高度12m的空间场所应设置电气火灾监控系统，并且GB-《低压配电设计规范》第6.4.1条对配电系统要求宜设置剩余电流监测或保护电器，同时JGJ48-《商店建筑设计规范》第7.3.16条也要求大中型商店建筑配电干线回路应设置防火剩余电流动作报警系统。商业及乐园的电气线路预防措施除采用满足GB-《电缆及光缆燃烧性能分级》要求的A级不燃性电缆外，还可在电缆桥架内设置线型感温探测器保护。在钢结构网架层内配电箱设置感温式电气火灾监控探测器。针对短路、过载等配电系统故障，除开关电器配置短路、过载保护外，也可设置电弧保护器、电气防火限流式保护器等。当设置后可以探测线路系统电弧，快速分断，减小电流释放热量，从而减少或避免火灾发生。
由此可见设置电气火灾监控系统的重要性，电气火灾监控系统不只有剩余电流式电气火灾监控探测器，不同的场合还应考虑测温式电气火灾监控探测器、故障电弧式电气火灾监控探测器、绝缘探测器，以及限流式保护器的使用，才能构成完整的火灾监控系统，实现电气火灾的预警防控。
消防应急照明和疏散指示系统的选择
除冰雪乐园外，其他主题乐园的应急照明及疏散指示可以参照GB-《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（以下简称《技术标准》）执行。为解决冰雪乐园安全疏散难题，《优化研究》将首层娱雪区、滑雪区的各平台作为人员疏散的准安全区。即人员停留部位主要集中在顶部和底部两端平台，在滑雪过程中无法停留，因此滑道、魔毯区无法作为正常疏散通道，仅顶部和底部的平台可作为疏散平台。
滑道坡度较大，滑雪者脚蹬滑雪板，疏散条件与一般场所明显不同，滑雪区的安全疏散难以依据规范进行安全疏散设计。在滑雪坡道上，人员很难停留且难以向上疏散，只能顺着坡度向下滑行，疏散速度远远大于常人行走，可在2min内从滑道顶端滑至底部。但还应考虑其中不乏有初学者以及出现摔倒等状况，加上雪鞋、雪板、雪杖等影响行动的状况，以及临时停电或火灾时切断正常供电情况下，《建规》第10.3.2.2条要求人员密集场所疏散照明的地面最低水平照度不应低于3.0lx，本工程提高应急照明照度到不应低于10.0lx。依据《优化研究》估算滑雪区总人数人，考虑到雪鞋的影响，不能按正常疏散速度疏散，会导致疏散时间偏长，增加消防救援难度。按照《技术标准》第3.2.4条第2款，消防应急照明和疏散指示标志备用电源的持续工作时间不应少于1.0h，建议提高到不小于1.5h。
滑道、魔毯区无法作为正常疏散通道，当火灾时应延迟断电时间，把魔毯区人员运输到出发平台上，待全部运输完成后利用顶部和底部的平台作为疏散平面。但因地面有冰雪覆盖，平台周围无墙、柱等结构，无法采用其他主题乐园地面设置保持视觉连续的方向标志灯或墙装、吊装方式。根据《技术标准》第3.2.1条第6款，室内高度大于4.5m的场所应选择特大型或大型标志灯，因此按照GB-《消防应急照明和疏散指示系统》附录C选择Ⅳ类特大型标志灯，面板尺寸大于0mm。根据《技术标准》第3.2.9条第2款，特大型或大型方向标志灯与疏散方向垂直时，间距不应大于30m；与疏散方向平行时，间距不应大于15m。利用准安全区内任一点到达安全出口的距离不超过37.5m垂直（30m）或水平（15m）设置标志灯，不满足间距要求时，可利用不上人装饰雪山城堡增设特大型方向标志灯，安全出口标志灯选特大型。
结语
兰州万达茂用途复杂、体量巨大，人员高度集中，各业态根据功能需求，相互贴临、穿插、连接，导致其消防设计难点突出。通过分析火灾探测器的工作原理，阐述高大空间的火灾自动报警系统设计，设置电气火灾监控系统，以实现火灾及时、有效的探测及预警。结合冰雪乐园特点探讨消防应急照明和疏散指示系统的灵活应用，以综合提高消防疏散与消防救援能力为目标，起到抛砖引玉的作用。
本文全文载于《建筑电气》年第2期，详文请见杂志。
版权归《建筑电气》所有。
作者：杨鹏举，男，甘肃省工程设计研究院有限责任公司，高级工程师，电气总工程师。
更多精彩内容，敬请
