兰州鸿运金茂综合体工程位于甘肃省兰州市东方红广场东北侧，南邻庆阳路，东临平凉路。基地总用地面积约2.7万m²，总建筑面积约42.2万m²，其中地上建筑面积约28.5万m²，地下建筑面积约13.7万m²。项目由2栋超高层办公和大型综合商业裙楼及地下配套设施组成，其中A塔楼高249.80m;B塔楼建筑高度149.80m；商业裙楼地上8层，建筑高度43.80m；地下室4层，局部5层，设置商业、汽车库及设备用房。兰州鸿运金茂综合体工程地处兰州市中心核心区域，建成后将成为兰州市新地标（见图1,2）。

因工程体量巨大、功能复杂，传统依规范标准的“处方式”消防设计无法满足工程设计需求，故采用特殊建筑消防设计方法。兰州鸿运金茂综合体工程从建筑设计初期开始，设计单位、建设单位与消防权威机构合作对接、共同研讨消防设计方案，反复研读最新出台的消防条文和文件，并定期与权威消防专家开展专项研究交流会。工程特殊消防设计运用消防安全工程学原理，参考分析国内外相关项目经验，会同多方相关单位逐步落实消防设计方案，并由权威消防机构进行技术评估，第三方消防机构复核，设计过程中不断对消防方案进行改进与完善。项目最终消防设计由建设单位、设计单位、消防技术咨询机构、公安消防部门（现应急管理部消防救援局）等共同参与实施完成。

兰州鸿运金茂综合体工程中，商业裙楼室内步行街由步行街公共区域和周边面积较小的精品店铺组成。步行街公共区域作为商业水平和竖向的交通枢纽、共享空间，使多种业态有机结合，具有与常规空间不同的功能需要和空间特点，故步行街消防设计必然是整体工程特殊消防设计中的重中之重。下文将从建筑防火设计中的核心问题，即防火分区、安全疏散、防火分隔方式等方面，分析探讨特殊消防设计在鸿运金茂商业综合体室内步行街消防设计中的应用。

因现行国家消防技术规范未明确规定或不适用于项目中步行街消防设计，故在商业室内步行街中进行特殊消防设计，使用性能化防火设计方法分析论证。建筑物性能化防火设计概念可解释为一种以设计目标的性能目标、工程分析和定量评价为基础，针对特定的建筑用途、火灾荷载和火灾场景，利用可接受的工程分析工具、方法和性能判断所进行的建筑防火工程设计方法。特殊消防设计与现行规范结合使用，使项目总体安全水平不降低，项目消防设计达到预定的消防安全目标，保证项目中的特殊消防设计安全可靠、技术先进、经济合理。

建筑防火设计由被动防火设计和主动防火设计相互配合、相互补充，综合利用，共同实施完成。被动防火设计不仅对控制火灾和烟气蔓延具有重要意义，还可减少项目消防设施的投资。主动防火设计在火灾初期对发现火灾、扑灭火灾、控制烟气等方面有重要作用,但若消防设施种类多、功能复杂，后期建设单位就需在运营过程中对消防设施的维护保养投入大量人力和资金，以确保火灾时消防设施正常有效，而且过多的主动防火设施投入会增加建设和运营阶段投入，不符合国家绿色建筑的发展趋势和要求。合理的被动防火设计对步行街建筑空间具有决定性影响，鸿运金茂步行街在被动防火设计方面进行了深入分析研究。步行街特殊消防设计通过协调被动消防设计与主动消防设计在步行街功能与空间中的应用，达到与规范的设计方法同等的安全水平，形成消防设计与商业室内步行街功能、空间的最佳科学合理结合。

防火分区划分是建筑消防设计的重要内容，防火分区具有控制火灾、防止火灾和烟气蔓延的作用，是规范规定的传统防火设计。对超常规建筑的消防设计，如鸿运金茂商业综合体工程，因其特殊性，常规划分防火分区的消防设计无法套用实现。设计采用弱化防火分区的要求，更强调“防火单元”和“亚安全区”消防设计概念。

若按现有国家防火规范，本项目商业功能防火分区面积应控制在4000m²左右，如何将本项目室内步行街划分为规范规定的较小防火分区，进行以下2种模式的探索。

传统商业建筑沿中庭洞口边缘设置符合规定要求的防火卷帘，将各层洞口与回廊进行分隔，防火分区在各楼层垂直方向分隔开，各层平面的商铺和中庭按要求再进行水平方向防火分区划分。此种方法适用于商业中庭洞口形状规则单一、楼层上下开口位置一致、走廊位置固定的情况，而对步行街的空间形态设计和商业业态分隔有较大局限性影响。鸿运金茂综合体中，步行街洞口均为异形曲线形洞口，若沿中庭洞口设置防火卷帘则会带来问题，而封闭的8层中庭空间在火灾中可能造成烟囱效应，反而成为不利消防设计。为控制步行街和周边商铺的防火分区在规定面积，步行街在水平分隔时被过多的防火卷帘分割成不连续片段，使步行街空间设计混乱，火灾时反会扰乱人们的方向认知，不利于人员安全快速疏散。无论是从消防技术要求或从使用功能需要、商业模式、室内效果、净高控制等方面分析，步行街在中庭洞口周围均不能加设防火卷帘或防火墙进行防火分割。

若将防火分区边界设置在商铺前，上下8层步行街设置为1个防火分区，由于步行街上下8层叠加的防火分区面积超过规范规定的防火分区面积，不能满足防火规范要求，商业步行街仍需进行特殊消防设计。步行街内也无条件设置单独的、足够的疏散楼梯以供步行街防火分区使用。沿步行街两侧商铺由于营业需要无法做成防火墙，若做成防火卷帘，超长防火卷帘降低了防火分隔的可靠性，不符合规范要求，同时也给日常消防设施的维护保养提出很高要求。运营中商铺前的卷帘下若放置物体，火灾时会导致卷帘无法降落，故防火卷帘作为防火分隔降低消防安全可靠性。因此，本项目在步行街商铺前设置大量防火卷帘不可行，把防火分区边界设置在此处是不能实现的，要尽量控制商铺与步行街之间防火卷帘的设置数量和长度。

无论是运用模式1还是模式2，都会阻断步行街人流通行空间并使用大面积防火卷帘，增加消防设施本身的不可靠性。对鸿运金茂这样巨大的城市商业综合体，无论从消防技术角度，还是从使用功能和舒适度角度，都无法满足规范“处方式”的消防设计要求，故项目最终采用“防火单元”和“亚安全区”的消防设计概念。

项目中运用特殊消防设计方法将步行街地上1～8层步行街公共区域连同两侧小于1000m²的店铺作为1个防火分区，商业步行街防火分区面积叠加后大于规范规定的防火分区面积，约5万m²，形成超大防火分区。将主要用于人流通行的火灾荷载较低的步行街公共区域作为“亚安全区”，两侧面积较小的精品店铺按“防火单元”形式进行设计，同时加强主动防火设计，以降低防火分区面积超标带来的火灾隐患（见图3）。

“防火单元”设计概念是目前国际上广泛采用的解决超大空间防火防烟控制的方法。此种消防设计可理解为利用有效的防火分隔措施将火灾控制在1个独立单元内，在这些相对独立的单元内设置自动喷水灭火系统、防排烟系统、火灾自动报警系统等，使火灾不会在各单元之间蔓延，也不会蔓延到周围大空间中。由于将火灾控制在单独的小空间内，与防火分区具有相同作用，在消防安全设计上可达到与规范要求同等的水平，与此同时，相邻大空间的防火分区面积、疏散距离可适当放宽。

城市商业综合体内，商铺、主力店、餐饮娱乐店铺等位置集中了商品可燃物、厨房的燃气设备及复杂的电气线路等。步行街室内周边商铺是火灾荷载较大的位置，故火灾初期迅速有效控制火势尤为重要。设计基本思路为室内步行街周边面积较小的店铺形成多个独立“防火单元”，为其提供相应的自动灭火系统及防排烟系统。因易燃物均集中在独立的“防火单元”内，火灾时可有效控制火灾和烟气在各个店铺之间蔓延，以及蔓延到邻近步行街公共区域大空间。防火分区的设置目的是控制火灾和烟气蔓延，“防火单元”的设置与防火分区起到了相同的作用。步行街公共区域连同周边面积较小的商铺组成超大防火分区，超大防火分区中包含众多“防火单元”。此种特殊消防设计不但避免步行街内部设置大量防火卷帘，最大程度保证了步行街区域的通透、美观，提供了良好的购物消费环境，且给与步行街中庭洞口和商铺沿街面设计最大的灵活性，为日后招商提供了便利。

步行街运用“防火单元”和“亚安全区”的消防设计概念，步行街连同周边部分商铺划分为1个“超大防火分区”的同时，防火分隔的设计就成为消防设计的重要内容，也是保证“超大防火分区”成立的重要保证。为使步行街形成“亚安全区”，两侧店铺按照“防火单元”形式设计，需在各层面系统进行防火分隔设计，以达到火灾时有效控制火灾和烟气蔓延的目的。

地上、地下步行街两侧的商铺间距均不小于9m，使步行街两侧店铺在空间上有效分隔，保证防火间距。步行街及各层环廊仅作为人流通行的走道使用，不应布置临时摊位、展示台等阻碍人员疏散的物品及可燃物品，同时对步行街的装修材料的耐火等级进行严格要求。

地下商业和首层连通的部位需进行防火分隔，确保地下、地上商业完全分开。地上1层步行街除设置扶梯必须的洞口外，不开设任何洞口与地下商业步行街连通，扶梯洞口处设耐火极限不小于3h的防火卷帘，将地下区域与地上步行街在竖向分隔。地上1层步行街严格控制开设洞口，也是1层步行街作为“亚安全区”用于疏散人员的必要保证。地下1层商业步行街与地下2层商业步行街通过设置防烟楼梯间、防火隔间（封闭式防火隔离区）及室外下沉广场（开敞式防火隔离区）进行防火隔离，使地下每层商业面积均不超过20000m²。

当步行街单侧多个连续商铺的总建筑面积大于2000m²时，为控制火灾和烟气蔓延，每隔2000m²需采用耐火极限不低于3h的防火墙进行分隔，防火墙两侧门窗洞口的水平距离不小于2m。所有步行街两侧相邻的商铺之间分隔墙体的耐火极限不小于2h，防火玻璃在店铺之间完全断开。

室内步行街两侧商铺与步行街公共区域的临街面处合理有效的防火分隔措施尤为重要，此界面设计是商业建筑运营和美观设计的重点，同时也是消防设计中防火分隔设计的重点和难点。协调多方面设计要求并同时保证防火分隔有效性，既是城市商业综合体建筑室内步行街设计的关键，又是特殊消防设计的研究重点。如图4所示，鸿运金茂综合体室内步行街两侧的商铺与步行街公共区之间大面积采取钢化/防火玻璃+喷淋保护的防火分隔措施，局部临街面采用“防火墙、防火卷帘”防火分隔措施，以下为3种具体分隔措施。

1）步行街两侧建筑面积≤300m²的非餐饮类商铺与建筑面积≤500m²餐饮类商铺，其面向步行街的部分采用自动喷水系统（喷水时间1h）冷却保护下的钢化玻璃进行分隔。

2）步行街两侧建筑面积300～1000m²非餐饮类商铺与建筑面积500～1000m²的餐饮类商铺，其面向步行街的部分采用自动喷水系统（喷水时间1h）冷却保护下的C类防火玻璃（耐火极限不小于2h）的形式进行分隔，以上店铺与步行街公共区划分为相同防火分区，并在背向步行街公共通道一侧设置可直通楼梯间的疏散走道通向疏散楼梯，以满足人员前后双向疏散要求。

3）步行街与>1000m²的主力店商铺与步行街设计为不同的防火分区，采取防火墙和防火卷帘、甲级防火门与步行街进行严格的防火分割。

“钢化/防火玻璃+喷淋保护”的技术措施对商铺面玻璃幕墙系统和自动喷水系统都进行了具体要求，是经消防机构反复研究和试验的成熟措施。此种分隔方式既起到防火分隔的作用，又保证建筑功能和视觉感受，是目前被广泛认可的解决步行街临街面防火分隔的方式。

城市商业综合体消防设计中，火灾时保障人员的生命安全是特殊消防设计的首要目标。当建筑物内发生火灾时，整个建筑系统能为所有人员提供足够时间疏散到安全地点，疏散过程不应受到火灾和烟气的危害。城市商业综合体中步行街是组织人员流线的重要空间场所，水平方向连接各个商铺、中庭和辅助空间，垂直方向由中庭洞口上下贯通，形成立体交互空间，具有优越的交通组织和人员疏导作用。鸿运金茂综合体步行街为回廊式走道型内街，步行街不仅是功能、空间和交通的焦点，同时也是消防设计中安全疏散的重点。步行街内特殊消防设计与常规中庭消防设计的最大不同之处就是步行街作为“亚安全区”承担着火灾时重要的人员疏散功能，是人员通向安全出口的过渡区域，故需确保步行街的安全性。

特殊消防设计中步行街运用“防火单元”和“亚安全区”的消防设计概念及“超大防火分区”的成立，需要依据人员火灾环境下能够疏散到室内外安全区域原则分析其合理性和可行性。特殊消防设计首先分析商业综合体步行街的火灾危险性，并根据火灾危险性设置合理的火灾场景；用计算机模拟程序对设定火灾场景下的火灾烟气、温度等参数进行计算，得到人员可用疏散时间T_ASET；根据设定火灾场景设置相应的人员安全疏散场景，并利用人员安全疏散模拟软件对设定疏散场景下的人员疏散情况进行计算，得到人员必需疏散时间T_RSET；通过分析人员可用疏散时间T_ASET大于必需疏散时间T_RSET的方式，判断各区域内人员疏散的安全性，论证消防设计方案的可行性。对不符合要求的地方，进行消防设计方案修改，保证步行街内人员能疏散到室内外安全区域。

火灾时，步行街内大空间烟气控制对人员的疏散时间和疏散距离有着重要影响。火灾初期，为控制烟气蔓延范围、提高排烟效率和提升能见度，利于人员安全疏散，步行街与周边同一防火分区内的商铺设置了严格、有组织的机械排烟系统。地上步行街区域采用“三级排烟”的方式，即步行街两侧店铺内排烟、步行街各层公共区域回廊排烟和步行街采光天窗顶部排烟。地下步行街区域采用“二级排烟”方式，即步行街两侧店铺内排烟和步行街公共区域排烟。通过对设定火灾场景下火灾烟气运动的模拟分析，确定计算中庭的排烟量。商铺防火单元内与步行街均设置自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统。因防火单元设计和主动消防设施的加强，除首层公共区外，步行街其他商业区域人员最大疏散距离均小于37.5m。步行街至疏散楼梯的疏散走道进行防火加强处理，并加强排烟设计，步行街通向疏散楼梯的疏散走道上不设置门窗洞口，确需设置开启时，开启门设置乙级防火门，对洞口部位做防火封堵。

步行街公共区域周边作为“防火单元”的商铺采用简单、明确的前后区双向疏散方式组织人员疏散。当火灾发生时，店铺内部分人员可通过商铺后门由后勤疏散走道至楼梯安全出口疏散；部分人员因惯性思维按原路返回步行街，后在安全性较高的步行街内进入疏散通道至楼梯安全出口疏散。相较商铺临街面设置防火卷帘的消防设计方案，商铺临步行街面不设置卷帘的消防设计方案，避免了单一后勤走道、陌生复杂的疏散流线。此种步行街疏散方式因是火灾时人员熟悉的路线，可降低人员在火灾时停留的时间，增加人员疏散效率。已发生过的火灾案例表明，火灾时公共建筑内的外来消费者因不熟悉建筑物内部疏散情况导致伤亡严重，而建筑内部工作人员因熟悉建筑内疏散通道和安全出口位置，火灾时能顺利逃生。相较步行街内因防火分区设置防火卷帘的消防疏散方案，本项目步行街无阻碍、清晰的空间对火灾时人员的疏散效率更佳，避免可能发生的混乱踩踏次生事故。采用简单明了、人员熟知的疏散路线，店铺向后勤走道和步行街双向疏散的方式有利于火灾时组织人员迅速安全疏散。

特殊消防设计在解决首层疏散楼梯间通向室外距离过长的问题上也发挥了重要优化作用。兰州鸿运金茂综合体工程因体量规模大，平面形态为厚实的正方形，须在靠近步行街平面中部设置疏散楼梯以满足首层以上各楼层人员疏散距离要求，故造成楼梯间在首层无法直通室外。特殊消防设计将首层步行街和A、B塔楼首层大堂设计为“亚安全区”，作为步行街中部区域的楼梯在首层疏散到室外过渡空间，首层楼梯通向室外安全出口的疏散距离≤60m。“亚安全区”是介于火灾时“危险区域”与“安全区域”的过渡空间，是无固定火灾荷载、火灾后受烟气影响较小的公共区域，“亚安全区”设置有效的防火分隔措施、机械排烟系统、自动喷水灭火系统，同时需控制运营时的火灾荷载。首层平面中部不能直通室外的疏散楼梯间在首层先疏散过渡到缓冲区域A、B塔楼1层的大堂和步行街，再疏散至室外安全区域。楼梯间通向“亚安全区”的疏散通道两侧采用实体墙，当通道确需开启疏散门时设置乙级防火门。

研究从防火分区、防火分隔和安全疏散三方面解析特殊消防设计在兰州鸿运金茂综合体步行街设计中的应用。特殊消防设计通过将室内步行街周边面积较小商铺设计为“防火单元”，将室内步行街公共区域设计为“亚安全区”的方法，解决防火分区面积过大、疏散距离超规范的问题。经过大量分析研究、人员疏散模拟计算和火灾烟气模拟计算比较，兰州鸿运金茂综合体步行街的特殊消防设计能达到保证人员生命安全和限制火灾大规模蔓延的设计目标，特殊消防设计可行。

设计以消防安全第一为原则，以满足常规消防设计为前提，常规消防设计不能解决问题时，合理运用特殊消防设计，可达到建筑设计更安全、合理、高效的目标。经济技术飞速发展的今天，我国鼓励新技术、新工艺、新材料在建筑设计中的应用。建筑工程是时代和社会的产物，城市商业综合体步行街的特殊消防设计是因社会需求而产生发展的，不仅是常规消防设计的延伸和拓展，也推进了消防设计和消防设施的发展与创新。随着建筑工程发展和消防设计研究，更多特殊消防设计将被列入常规消防设计范围。