超高層城市綜合體建筑消防設計研究

王津舟

（中鐵房地產集團（天津）置業有限公司 天津 300150）

前言

通常情況下，人們把位于城市的核心或者副中心、新城區域內，擁有辦公、文娛、會展及公寓、酒店等三種或者三種以上功能，并且這些功能可以相互促進、搭配得宜、整體價值可以共同提升且建筑規模的面積在10萬/m2以上能夠適應不同時期城市生活的一些建筑群叫做城市綜合體。其具有容積高、功能多、外輻射、內集中、可調適及強引領等諸多特點，并且以其中的某一功能作為主要驅動的核心。所以，這類綜合體消防方面的設計更加復雜，要求更高，是建筑單位消防設計部門需要解決的一大難題。

1 工程總概況

1.1 工程地理位置

中國鐵建國際城詩景廣場，位于天津市河北區東北部，金鐘河大街北側，金鐘河大街東接金鐘河大街立交，連接外環路和京津塘高速，西接民權門橋，金獅橋，貫穿內中外三環。建筑基地位于民權門立交橋東北側，北側為25m寬迎春道，南側為金鐘河大街，西側為12m寬詩景路，東側為規劃泰興路。地鐵六號線民權門站位于1D地塊內。總體規劃中注重酒店式公寓、寫字樓與商業的和諧統一，體現其與周邊環境的相互聯系，內外部相互關系。地鐵民權門站的兩個直接出地面的出入口及出地面風井等結合商業裙房設計，外立面風格統一。商業、酒店式公寓和辦公人流和車流盡量做到分流，避免相互干擾。

1.2 工程功能布局

地下1～4層：復式車庫，地下3、4層局部平面移動類機械停車車庫，地下2層靠近地鐵站廳層處局部設商業。自行車車庫獨立設置為地下2層。

地上1～4層：除地鐵、車庫、辦公樓、酒店式公寓樓出入口，均為商業裙房。本項目中的商業業態呈多元化，涵蓋了大型主力店、零散店面、餐飲、娛樂、KTV、圖書、健身等。

5層及5層以上：兩座超高層建筑，分別是辦公樓為5～30層；酒店式公寓樓為5～45層（如圖1）。

圖1 建筑鳥瞰圖

2 超高層的建筑消防設計

2.1 消防設計過程中的重點

2.1.1 對建筑物防火分區進行劃分

超高層建筑物的規模與空間都較大，特別是一些展覽樓、商業樓層或者綜合大樓等，建筑物的用途越廣泛，其可燃物更多，一旦發生火災，火勢蔓延的速度極快、溫度較高，其中煙氣的擴散速度越來越快，由于此類建筑物樓層極高，人們無法在第一時間得到迅速疏散，因此，出現消防事故必然會對人們的生命、財產安全造成重大損失。除了盡可能減少防火材料的使用以外，對此類建筑物進行防火區分設計也非常重要。將防火區、防煙區的設計過程中，設計人員應當按照國家相關規定對建筑物物空間最大面積進行劃分（表1）。

表1 每個防火分區運行的最大建筑面積

2.1.2 建筑物防煙、排煙

防煙、排煙設計也是超高層建筑物的消防設計中的重點設計內容之一。當此類建筑物發生消防事故時，煙氣往水平方向的流動速度達到每秒移動0.3～0.8m，而往垂直方向的流動速度更快，為3～4m每秒。因此，在煙霧流動沒有阻礙的情況下，僅需要1min的時間煙氣便可擴散至幾十層的高樓，并且煙霧的流動速度遠比疏散人的速度快得多。對于一些超高層的建筑物來說，要正確做好排煙設計非常困難，尤其是中庭排煙[1]。

2.2 個性化的消防設計

由于超高層的建筑綜合體規模及空間都較大，而且設計的商業范圍極為廣泛，所以在進行消防設計的過程中，難度較大。對于此類建筑物，建筑消防設計部門可以采取個性化的消防設計，盡可能降低消防設計的難度，這種設計已經在我國很多地區實施，且取得一定的效果。

2.2.1 個性化的消防設計特點

個性化的消防設計屬于一種新型防火設計，并且專門針對超高層的建筑物防火而設計。這種消防設計方法有效運用了消防安全工程學的方法及其原理，嚴格按照建筑綜合體的實際結構、建筑用途以及建筑物內部的可燃物等情況，由消防設計人員按照建筑物的各個功能條件、各空間條件及其他的相關條件等，自由進行選擇相關防火措施，并將各類防火措施有效的結合起來，組成了整個超高層建筑的總消防安全設計，并利用已有的方法對建筑物消防的危害性、危險性等實施預測、評估，從而為此類建筑物提供一個科學、合理、全面的消防防護方案。

2.2.2 個性化的消防設計優點

個性化的消防設計并非拘泥于達到規范要求降低建筑排煙量，而是一旦發生消防事故時，對人員的疏散及滅火救援等消防工作不會受到火災、煙霧的影響。進行個性化的消防設計，消防效果更好，與普通消防設計相比較而言，消防的表現效果更加優化[2]。

2.2.3 個性化的消防設計要點

超高層的建筑物消防設計大多主要以火災報警、消防水池以及地下室排水等來進行消防控制。其中，在設計消防水池的過程當中，必須嚴格根據相關規定以及建筑的實際情況進行設計，加強消防水池的實際應用效果及空間，從而使其真正用于建筑物火災防護的實處。

在設計當中，要加強設計人員整體設計、規劃的意識，對于同一個建筑群體可以建筑一個消防水池并實施統一管理，不但可以有效節約建筑投資，還能方便管理。此外，設計火災報警系統也極為重要，很多超高層的建筑為了更好的控制消防電梯、排煙系統等，都會設計火災報警系統。而個性化的消防設計是在此基礎上，還要對建筑物的易起火處安裝火災探測器，加強了火災探測力度。

2.3 建筑物首層疏散

此工程首層平面較為特殊性，建筑除了設計各種出口、入口，例如：商場的大門和消防控制中心及辦公大堂等，還需要合理組織、設計兩層或者以上人員疏散樓梯的出口、設備管的井口等。由于改建筑的占地面積廣，面寬的進深較大，最容易致使建筑內最遠疏散點需要借助在建筑平面中部設置的疏散樓梯進行人員疏散，導致了建筑首層梯間的出口與室外之間的距離較遠。為此，可以在梯間門與外門間的路徑兩側設計防火墻，以形成人員疏散的通道，從而因應建筑的各項功能，在與其相交的商場走廊設置常開式的防火門，保持建筑內部人流動線的貫通，疏散寬度則按照疏散樓梯、樓道的疏散寬度來進行疊加計算即可。

2.4 建筑中庭空間設計

中庭空間指的是建筑物的內部空間，是一種和室外相似又融合的空間，成為了室內與外部自然環境相互連接的一種方式。此過程建筑在每層的兩遍分別布置了自動的扶梯，每層的消防設計按照中庭的范圍及特點，設置特級的防火卷簾，各樓層之間的相互連通、疊加，與建筑首層形成了一個消防分區。可以設置溫感探測、煙感探測、自動噴淋滅火等系統裝置，并且進行高側排煙出口設計[3]。

2.5 地下室設計

（1）按照建筑物總停車位，設計兩條或者以上的機動車行駛坡道，此坡道直接通往建筑物首層的室外。

（2）按照地下室車庫到建筑物最遠處的實際距離，設置消防電梯，并在各防火分區范圍內設計獨立的人員疏散樓梯，直通建筑室外。

（3）按照建筑物地下室消防水池、水泵房、電氣設備等的實際情況設計防火分區，并且設置人員疏散通道等。

3 結束語

總而言之，隨著超高層建筑綜合體的不斷增多，進行科學、合理的消防設計非常必要。此類建筑物的建筑結構極為復雜，涉及面極為廣泛，因此，消防設計人員必須選擇先進的設計方法，嚴格結合建筑物內部、外部實際情況，采取合理、可靠的消防措施，降低建筑消防事故發生率，促進人們的生活、工作環境更加安全、舒適，同時，全面提升建筑物的經濟價值與實用價值等。

[1]盧 灼.超高層城市綜合體建筑消防設計分析[J].山西建筑，2014，40（24）：22～24.

[2]李曉峰，師前進.多棟超高層建筑消防給水系統設計探討[J].中國給水排水，2015，31（06）：39～41.

[3]陸春蕾，祁祖興.高層建筑群共用高位消防水箱問題探討[J].消防科學與技術，2014，10（12）：1405～1407.