从严设计:建筑师谈大型综合医院建筑消防设计重难点
从严设计
建筑师谈大型综合医院建筑消防设计重难点
文/贾敬龙、王玲、陈莹
(香港华艺设计顾问(深圳)有限公司)
摘 要
随着我国医疗卫生事业的蓬勃发展和医院高质量发展的要求,新建的大型医院数量激增。医院规模庞大、功能布局复杂、人员密集,加之《建筑防火通用规范》《建筑设计防火规范》以及其他专项规范中对部分消防设计问题尚未有明确的指导,致使设计师在医院建筑消防设计面临尺度把控的难题。笔者结合多年大型医疗建筑的设计实践经验,对医院建筑消防设计问题进行了系统梳理,提出一些针对性的解决策略,以期为同行业的设计师提供参考。
关键词:大型综合医院 消防设计 医疗街 重难点问题 重要缺陷问题
01
医院建筑消防设计主要内容
1.1
总图消防设计
规范对于医院建筑沿街长度、建筑周长、消防间距、医用液氧贮罐站安全距离、室外停车场与周边建筑的间距、消防救援场地及消防车道转弯半径等方面都有严格的规定,这些规定是确保医院在紧急情况下能够快速反应和有效救援的关键。在医院建筑的总平面设计中,应根据城市规划,合理布局建筑防火间距、消防车道和登高操作场地,确保消防车辆能够快速、顺畅地到达任何需要救援的区域(图1~图2)。
图1
图2
1.2
平面防火分区划分
防火分区的划分是医院建筑消防设计的重点关注点,它直接关系到建筑的消防安全性能。相关规范中对于不同耐火等级的建筑,均有明确的建筑高度或层数限制,以及防火分区的最大允许建筑面积规定,在设计时必须严格遵守。此外,鉴于医院建筑内部科室功能的特性,防火分区的设计还应结合建筑布局和科室功能分区进行综合考量,确保医院在紧急情况下也能够高效运作(图3)。
图3
1.3
疏散距离及疏散宽度复核
在平面布局中,需对房间内任一点至疏散门的直线距离、疏散门至最近安全出口的直线距离进行复核,确保各距离不超过规范规定的安全距离标准。此外,疏散门、安全出口、疏散走道和疏散楼梯的净宽度也需按照规范要求进行详细检查(图4)。
图4
1.4
防火分隔设计
大型综合医院建筑除了进行常规的防火分区分隔设计外,由于其建筑布局和使用人员复杂,设计人员在进行平面布局设计时还需注意其他的防火分隔要求。如医疗建筑中的手术室须采用2.0h防火隔墙和1.0h的楼板与其他场所分隔(图5)。
图5
1.5
防火构造细节梳理
在消防设计中,防火构造是实现安全目标的核心要素,对医院建筑的防火分区、防火分隔以及建筑的防排烟系统具有决定性影响。在设计阶段必须细致梳理并审查各类防火构造细节,确保均能满足规范要求。防火构造细节具体包含防火墙和防火隔墙、防火门窗、防火卷帘和防火挑檐、建筑内竖井、建筑缝隙构造(如变形缝的防火构造和防火墙上的孔隙封堵)、疏散设施(楼梯间和疏散走道、下沉广场、避难走道)以及建筑保温和外墙装饰材料等。
1.6
消防救援窗口设计
在建筑外墙应设置供专业消防人员使用的消防救援窗口,方便消防员灭火救援。救援窗口的设置应与建筑外部救援场地、建筑内部避难区域相协调,同时需与平面层的走道交通空间相结合,并在建筑外墙上合理设置(图6)。
图6
1.7
避难间设计
避难间是建筑内为专为火灾情况下设计的临时避难场所,旨在为无法在火灾或烟气危及人身安全前及时疏散至安全区的人员提供临时停留、等待救援的空间。一般设置在建筑楼层的疏散楼梯间附近,方便人员在紧急情况下迅速到达并就近疏散至其他安全区域。避难间兼作其他用途时,不得减少可供避难的净面积,并应配备必要的设施(如通风系统、通讯设备和安全标志等)(图7)。
图7
02
综合医院建筑部分重难点消防设计要点
2.1
“医疗街”防火分区划分模式及消防设计要点
在大型医院设计中,为优化人流组织、方便患者就诊、确保消防疏散效率,通常会规划远超疏散宽度要求的“医疗街”(图8)。由于其对医院功能布局和交通流线组织影响较大,在防火分区划分时需要特别重视。根据“医疗街”与科室的空间关系和防火分区划分的特点,可采取两种模式:
独立分区模式
“医疗街”自身作为一个或多个独立的防火分区,与其他功能区域分离,增强防火隔离效果(图9);
联合分区模式
“医疗街”与相邻科室共同划分在一个防火分区内,以实现空间使用及疏散效率的平衡(图10)。
根据以上两种模式,主要消防设计要点如下:
图8
图9
图10
2.1.1“医疗街”独立分区模式消防设计要点
1. 安全出口设置
(1)当“医疗街”作为独立防火分区时,可采用4000平方米的防火分区面积,并应至少设置2个直通室外的安全出口;对于面积不超过1000平方米的分区,可设一个安全出口,同时通过甲级防火门连接相邻分区作为第二个疏散出口。
(2)当“医疗街”所在的防火分区无法独立解决本区疏散问题,需通过甲级防火门连接至周边科室的防火分区作为安全出口。此种模式适宜设置在视线通透要求较低的科(如放射科和手术室),不宜设在开放性强的普通门诊区域。
2. 疏散楼梯间布局
疏散楼梯间应紧邻医疗街两侧布置,可与电梯结合形成有空间节奏的交通核,且与功能模块的空间逻辑相协调(图11)。
图11
3. 防火分隔方式
当“医疗街”所在防火分区能独立解决疏散时,可使用卷帘作为与周边分区的防火分隔。卷帘宜布置在科室等候区与医院街之间,以保证候诊空间的通透性;其他次要交通空间和功能空间应采用防火墙和甲级防火门进行分隔,确保卷帘的有效使用。
2.1.2“医疗街”联合分区模式消防设计要点
当“医疗街”与科室功能空间在同一防火分区时(图12),消防疏散计算应遵循以下原则:
(1)若“医疗街”与科室功能空间均具备独立疏散条件,科室内部以房间和疏散走道的方式来计算,“医疗街”以大空间方式来计算,两者相互独立,疏散流线无需贯通。
(2)若科室需通过“医疗街”疏散,则“医疗街”应无可燃物和障碍物。科室功能用房以房间和疏散走道方式计算疏散距离,而“医疗街”上任意一点到安全出口的距离不超过30米(37.5米)。
(3)若“医疗街”在防火分区中占主导面积,且分区内的科室功能较为简单,可将功能用房视为“医疗街”大空间的附属嵌套房间,整个分区按照大空间计算疏散距离,确保功能房间在内的任意一点到安全出口的距离不超过30米(37.5米)。
(4)若“医疗街”在长轴方向需划分多个防火分区,为保证医院街的通透性,各分区应独立疏散,可采用防火卷帘分隔。除中庭外,防火卷帘应根据分隔部位的宽度合理设定,不应超过10米或该部位宽度的1/3(最大20米)。
图12
2.2
洁净手术部消防设计要点
洁净手术部是由洁净手术室、洁净辅助用房和非洁净辅助用房等功能组成的独立区域,其消防设计要点如下:
(1)宜单独划分防火分区,防火分区最大面积为4000平方米;当一个防火分区的建筑面积大于2000平方米时,宜采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙分隔成不同的防火单元,相邻单元连通处应采用常开甲级防火门(图13)。当与其他区域共处同一分区时,应用用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙与其他部分隔开,并采取有效的防火防烟措施。
图13
(2)每个防火分区应至少设置一个净面积不小于25平方米的避难间。
(3)洁净手术室部各功能区分隔处及科室分界处均应设门禁系统,设计时应确保疏散走道上的分隔门、连通门在火灾时能自动开启,保证疏散路径通畅。
(4)装修材料应选用不燃材料或难燃材料,并应符合《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222-2017的相关标准。
2.3
高压氧舱消防设计要点
高压氧舱是具有高气压和密闭性的专用医疗设备,为防止高压氧引发爆炸和火灾事故,其消防设计至关重要。根据高压氧舱特点,其消防设计需注意以下几点:
1)应位于一、二级耐火等级的建筑内,室内装饰材料应选用不燃或经过阻燃处理的材料。
2)周围严禁搭建易产生火花的设施,如烟囱和高压电缆等设施。
3)宜独立布置,应避免与人员密集区域相邻。确需设于地下室,应设置泄爆设施。
4)不应设在地面二层以上。
5)氧舱(大舱)房间与其他区域之间应采用乙级防火门、窗和耐火极限不低于2.00h的防火隔墙,以及耐火极限不低于1.00h楼板进行分隔。
图14(a)(b)
03
消防设计常见重要问题梳理
3.1
总平面消防设计问题
(1)相邻两座通过连廊、天桥或下部建筑物等连接的建筑,设计上其防火间距未按照两座独立建筑确定。(图15)
图15
(2)《建筑防火通用规范》中规定:在建筑与消防车登高操作场地相对应的范围内,应设置直通室外的楼梯或直通楼梯间的入口。在设计实践中,常出现登高操作场地与楼梯间位于不同侧,且存在首层二者之间的联系不通畅的情况。
(3)忽视地下室顶板上消防车道通行荷载或结构荷载取值偏小,致使结构安全存有隐患。
3.2
主楼、裙房消防设计问题
(1)当主楼与裙房面积相差很大且未采用防火墙(含甲级防火门)完全分隔,主楼、裙房防火分区都将按一类高层处理。大面积裙房消防设施配置也将被迫按一类高层高规格设置,给医院带来巨大额外经济投入,如有条件,设计中应尽量规避这种设计。
(2)推荐采用防火墙(含防火墙上的甲级防火门)分隔,裙房防火分区、疏散距离、疏散楼梯间形式、消防设施均按多层建筑配置,经济又合理。
3.3
防火分区、消防疏散设计问题
(1)地下室库房、设备用房、地下车库常常划分在同一个防火分区内。(根据规范规定,丙2类库房防火分区面积应不大于300平方米,设备用房不大于1000平方米,地下车库则不应大于4000平方米)。
(2)当防火分区满足安全出口数量时,防火分区之间可以通过防火墙上开设通向另外一个防火分区的甲级防火门作为第二疏散出口;当两个防火分区之间设置防火卷帘时,疏散距离和疏散宽度则不能借用。在设计中往往忽视,致使验收时疏散距离不足,需额外增加楼梯,从而对医疗流程产生重大影响。
(3)在医院建筑楼梯间前室和合用前室中设置了管井门或非开向疏散走廊的门窗。在消防审图时常作为强条(建筑工程强制性规范条文)提出,以致于无法满足消防验收标准。
3.4
首层楼梯间对外消防疏散设计问题
(1)对于楼梯间首层对外疏散的理解有以下几种误区
① 通过狭窄内庭院(其宽度不满足消防间距要求)进行疏散
② 通过未按规范要求设置防火分隔的大厅进行疏散
③ 首层楼梯间疏散与地下楼梯间疏散未采用有效防火分隔
④ 首层楼梯间疏散通过间隔的室内、外空间进行疏散
(2)首层楼梯间采用避难通道虽可直接对外疏散,但避难通道设置往往会严重影响医疗流程布局,需协调好二者关系。
(3)首层出楼梯间后需要很长的走廊或者非常大的门诊大厅、探视大厅等才能疏散到室外,设计上应控制距离,建议:走廊情况:15米;大厅情况:30米,可参考《建筑设计防火规范》5.5.17条。
3.5
地下室消防设计问题
(1)柴油发电机房(储油间)邻近人员密集场所,未布置在首层或负一层、负二层。
(2)消防水泵房布置在负三层且室内外高差大于10米的地下室。
(3)地下、半地下防火分区面积界定误区:山地医疗建筑中,出现防火分区部分在地上,部分在地下的情况,防火分区面积是按地上还是按地下设计经常是设计比较纠结的问题,且规范无明确规定。根据常年设计经验和审图意见反馈,建议防火分区面积均按地下处理,但疏散距离可按直接通往室外安全出口的距离计算,从严设计。
(4)地下车库内分散混合布置设备用房,导致防火分区划分很难独立成区。
3.6
避难间、避难走道消防设计问题
(1)设计中将其他功能房间用作避难间,导致消防验收不通过,整改难度大。
(2)建议在ICU、透析中心、急诊留观病房等区域设置避难间,因为这些区域具备病房特性,应符合消防规范要求(图16)。
图16
3.7
其他消防设计问题
(1)在医用液氧储罐设计中常出现消防间距取值错误问题。对于医疗卫生机构内的建筑,应依据《医用气体工程技术规范》;机构外的建筑则应遵循《建筑设计防火规范》。
(2)规范明确要求室外停车场与建筑的消防间距不应小于6.0米。但在众多设计中常将室外停车场紧邻建筑布置,给建筑消防安全带来威胁。
(3)在楼梯间疏散门确有困难情况下,设计师常考虑楼梯间门使用子母门,但在消防评审及消防验收中往往不被接受,应引起重视。
(4)根据《建筑设计防火规范》中规定,疏散走道两侧隔墙其耐火极限不小于1.00h。但在医院设计实践中,走廊上常出现大窗户或未经防火处理的玻璃隔断,这在消防验收中属于严重不合格项(A项)。
04
结论
综合医院在消防设计上面临众多挑战,这些问题显著影响着建筑的安全和质量。本文深入探讨了设计人员关注的消防问题,并提供了经验与解决策略,旨在帮助设计师规避设计问题,减少医院的消防风险,力求为社会建设安全的、绿色环保的、智能化的现代化医院。
参考文献:
[1] 李涛.大型医院建筑消防设计探讨[J].消防科学与技术,2018,37(06):777-779.
[2] 郭世强.当代大型医院的消防设计[J].中国医院建筑与装备,2013,14(07):66-67.
[3] GB5016-2014、建筑设计防火规范(2018版)[S]
[4] GB55037-2022:建筑防火通用规范[S]
作者简介
贾敬龙
香港华艺设计顾问(深圳)有限公司副总建筑师
医疗健康建筑设计研究中心主任正高级建筑师
国家注册城乡规划师
全国十佳医院建筑设计师
王 玲
香港华艺设计顾问(深圳)有限公司建筑师
医养建筑设计研究中心建筑师
陈 莹
香港华艺设计顾问(深圳)有限公司高级建筑师
医养建筑设计研究中心建筑师
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