淺談超高層建筑消防設計——以重慶銀行大廈為例

曹勝開

（機械工業第三設計研究院，重慶400039）

超高層建筑面積大、功能復雜、層數多、建筑單體體量大、人員眾多、垂直疏散距離長，火勢蔓延迅速，撲救相對困難，易導致重大經濟損失和人員傷亡，因此消防設計是超高層建筑設計的關鍵[1]。本文以重慶銀行大廈為例，對超高層建筑消防設計中消防撲救場地和撲救面、防火分區、平面大空間人員疏散、避難層設計等方面加以闡述。

1 項目概況

重慶銀行大廈項目位于重慶市江北嘴A04-1/03地塊，東臨長江、南瀕嘉陵江、北至大佛寺大橋、西接黃花園大橋-五桂路沿線，地處重慶市中央商務區的中心，建設總用地面積9978.45m2，建筑占地面積4430.20m2，總建筑面積109192.13m2，建筑高度148m，屬于標準層面積大于1000m2且建筑高度超過100m的一類高層綜合樓(圖1)。該項目地下共4層，地上共33層，其中地上1～4層為裙房部分，5～3層為塔樓部分。分南樓和北樓，北樓主要功能為辦公，用于對外出租；南樓主要功能為重慶銀行總部辦公自用。主要功能分布為：地下-1至-4層為地下車庫及設備用房，地上1層主要為入口大堂及銀行營業廳，2層主要為北樓大堂及物管用房、3層主要為辦公及多功能廳，4層為辦公及配套用房，5～6層為辦公及職工餐廳，7～10層和14～25層為普通辦公標準層，11層為網絡機房及普通辦公，12層為職工會議層，13層及26層主要為避難層，27層為高管會議層，28～33層北樓為普通辦公，南樓主要為單人辦公室(圖2)。

圖1 重慶銀行大廈效果圖

圖2 重慶銀行大廈設計圖

2 消防設計難點及目標

該項目為高度超過100m的一類高層綜合樓，與其他普通高層建筑比較，重慶銀行大廈在設計過程中遇到的難點有如下幾個方面：

(1)消防撲救場地和撲救面的確定；

(2)特大型地下車庫疏散口的借用和鍋爐房、柴油發電機房位置的確定；

(3)避難層的設計；

(4)標準層平面大空間消防疏散設計。

在設計過程中，我們遵循“預防為主，防消結合”的消防方針，盡量提超高建筑自防自救的能力，采取可靠的防火措施，做到安全適用、技術先進、經濟合理[2]。

3 重慶銀行大廈防火設計

3.1 重慶銀行大廈消防撲救場地和撲救面的確定

現狀地形東高西低，北高南低，道路紅線東北端最高點標高為250.04m，西南端最低點標高為239.38m，高差約10m。設計對現狀地形合理改造，解決建筑與東，北側用地高差，滿足建筑與城市道路的關系，以達到項目的經濟性、合理性和可行性。西南側出入口均基本位于同一標高，東側出入口與臨近廣場平接，北側出入口借用地形高差從二層進入大樓，形成立體的大堂設計、同時也為不同功能的辦公人員人流創造了分流的可能性。

《高規》4.1.7條規定：高層建筑的底邊至少有一個長邊或周邊長度的1/4且不小于一個長邊長度，不應布置高度大于5.00m、進深大于4.00m的裙房，且在此范圍內必須設有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口[2]。

由于場地西面主入口門廊高度和進深均超過了規定，而且西面市政道路坡度為4.19%，超過了供消防車停留道路坡度最大3%的要求，所以在西側主入口設置消防撲救面不能滿足規范要求。場地東側出入口與臨近廣場平接，廣場與重慶銀行大廈三層平接，三層位于廣場一側有南樓和北樓的次要出入口，疏散樓梯間也能直通室外，且東側剛好滿足一個長邊的撲救要求，建筑東側無裙房及高度大于5.00m、進深大于4.00m的裙房的門廊，沒有設置任何架空線纜和其他影響消防車通行及撲救的障礙物，也沒有設置室外停車位，故該項目消防考慮在東側設置了進深≥15～18m的消防撲救場地，滿足規范要求（圖3）。

圖3 防火設計圖

3.2 特大型車庫疏散口的借用和鍋爐房、柴油發電機房位置的確定

該項目由于用地面積的限制，在較小的占地面積內，要充分利用空間，提高停車率，設計中采用了普通停車庫與機械停車庫結合的方式。本工程地下4層，為地下車庫及設備用房，-1至-3層為普通停車庫，-4層為兩層機械停車庫。該項目地下共有停車位583個，屬于特大型汽車庫。《汽車庫設計規范》要求特大型汽車庫車輛出入口不應少于3個，由于建設用地非常緊張，項目自身無法設置3個車輛出入口，根據與相鄰A04-2/03地塊及A04-3/03地塊地下車庫相互間高差關系，在-2層及-3層分別增設一條通往相鄰地下車庫的車行通道，借用相鄰地下車庫的地面出入口，使實際可用的車庫對外出入口達到3個，滿足規范要求。

《高規》4.1.3.1規定：柴油發電機房可布置在建筑物的首層或地下1、2層，不應布置在-3層及以下[2]。

該項目柴油發電機房的凈高要求4.0，由于開挖深度的限制，-2層層高4.0m，不能滿足凈高要求，所以只能將發電機房放在-1層，將常壓鍋爐房放在-2層，并上下重疊，設置公用的專用疏散樓梯直接對外。為盡量避免對主體建筑的影響，將二者設置在場地東北角綠化地塊下，出地面樓梯及井道結合綠化景觀造型設計。

3.3 避難層的設計

避難層是火災時人員逃避火災威脅的安全場所，消防設計從嚴要求。

《高規》6.1.13條規定：建筑高度超過100m的公共建筑，應設置避難層。避難層的設置，自高層建筑首層至第一個避難層或兩個避難層之間，不宜超過15層[2]。

從首層到第一個避難層之間的樓層不宜超過15層的原因是，當火災發生時聚集在15層左右的避難人員不能再經樓梯疏散，可由登高云梯將人員疏散下來。因此，在設置避難層時要考慮人員安全疏散的時間，又要考慮消防登高車能夠進行施救的有效高度，尤其是第一個避難層更應充分考慮當地消防裝備的實際水平，設置在消防登高車進行施救的有效高度內[2]。因為目前重慶大多數的登高平臺消防車的最大伸展高度是54m左右，我們將第一個避難層設置在室外撲救場地以上第10層（實際為第13層），實際登高高度只有約46m，并在撲救面一側設置可開啟的窗戶，滿足消防撲救和通風采光的要求。

按照規范規定，該項目分別在第13層和26層設置避難層，避難層的入口設置疏散指示，每個防煙樓梯間均在避難層位置上下層斷開，但均通過避難層，使需要進入的人員能盡早進入避難層[2]。避難層人員指標計算按每平米可容納5個人計算，并適當留有富余。避難層均考慮機械防排煙系統。

3.4 標準層平面大空間消防疏散設計

該項目為超高層綜合辦公建筑，疏散人數根據各層使用功能，按規范標準計算：北樓為辦公區，最不利層為5層，辦公面積為1007.44m2，計算疏散人數為202人 （按5m2/人計），按《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）第6.2.9條要求，疏散寬度需要2.02m，現有疏散樓梯2部，共計2.4m，滿足疏散要求；南樓為綜合辦公區，按使用功能，餐飲功能最不利層為第5層，計算疏散人數為208人，疏散寬度需要2.08m；會議功能最不利層為第11層，計算疏散人數為220人，疏散寬度需要2.2m；辦公功能最不利層為標準層，辦公面積為929m2，計算疏散人數為156人（按5m2/人計），疏散寬度需要1.56m；現有疏散樓梯2部，共計2.4m，各層均滿足疏散要求；本工程項目位于兩部樓梯之間房間至樓梯間最大距離小于40m，位于袋形走道房間距樓梯間最大距離小于20m，房間最遠點至門距離小于15m，首層疏散樓梯直接對外或結合門廳形成擴大前室，擴大前室至室外出入口的距離小于15m，符合《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）規范的要求（圖4）。

圖4 標準層平面大空間設計圖

4 結束語

除了上訴四個方面外，高層建筑裝飾專修及保溫多用的材料也是消防設計的重點。從2009年的在建的央視新臺址園區文化中心大火災及2010年上海靜安區高層公寓裝修大火災充分吸取教訓。兩起事故均為施工現場違規作業及管理混亂，大量堆聚可燃物引發的火災。造成人員傷亡及巨大的經濟損失。根據公安部《公消[2011]65》號文，該項目所有外墻及外保溫材料均采用燃燒性能為A級的不然材料，杜絕類似事件的發生。

2005年修訂的 《高層民用建筑設計防火規范》明確指出“高層民用建筑的防火設計，必須遵循‘預防為主，防消結合’的消防工作方針[2]”。在超高層建筑設計過程中嚴格遵守國家規范，結合超高層建筑的特點，立足防災自救，在主動預防方面多下功夫，多動腦筋。同時在裝飾和保溫用材上杜絕可燃材料，施工過程中嚴格管理，把好安全責任關。只有提高全民消防安全意識，才能切實保證人民群眾的人身及財產安全。

[1]張蕾.淺析超高層建筑消防設計——以重慶環球金融中心為例[M].建筑設計管理，2001（4）.

[2]中華人民共和國公安部.GB 50045-95高層民用建筑設計防火規范.北京：中國建筑工業出版社，2005.