超高層城市綜合體建筑消防設(shè)計(jì)研究

王津舟

（中鐵房地產(chǎn)集團(tuán)（天津）置業(yè)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(qū)域內(nèi)，擁有辦公、文娛、會(huì)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(jìn)、搭配得宜、整體價(jià)值可以共同提升且建筑規(guī)模的面積在10萬/m2以上能夠適應(yīng)不同時(shí)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(nèi)集中、可調(diào)適及強(qiáng)引領(lǐng)等諸多特點(diǎn)，并且以其中的某一功能作為主要驅(qū)動(dòng)的核心。所以，這類綜合體消防方面的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，要求更高，是建筑單位消防設(shè)計(jì)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(qū)東北部，金鐘河大街北側(cè)，金鐘河大街東接金鐘河大街立交，連接外環(huán)路和京津塘高速，西接民權(quán)門橋，金獅橋，貫穿內(nèi)中外三環(huán)。建筑基地位于民權(quán)門立交橋東北側(cè)，北側(cè)為25m寬迎春道，南側(cè)為金鐘河大街，西側(cè)為12m寬詩景路，東側(cè)為規(guī)劃泰興路。地鐵六號(hào)線民權(quán)門站位于1D地塊內(nèi)。總體規(guī)劃中注重酒店式公寓、寫字樓與商業(yè)的和諧統(tǒng)一，體現(xiàn)其與周邊環(huán)境的相互聯(lián)系，內(nèi)外部相互關(guān)系。地鐵民權(quán)門站的兩個(gè)直接出地面的出入口及出地面風(fēng)井等結(jié)合商業(yè)裙房設(shè)計(jì)，外立面風(fēng)格統(tǒng)一。商業(yè)、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(fù)式車庫，地下3、4層局部平面移動(dòng)類機(jī)械停車車庫，地下2層靠近地鐵站廳層處局部設(shè)商業(yè)。自行車車庫獨(dú)立設(shè)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(yè)裙房。本項(xiàng)目中的商業(yè)業(yè)態(tài)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(shè)計(jì)

2.1 消防設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)

2.1.1 對(duì)建筑物防火分區(qū)進(jìn)行劃分

超高層建筑物的規(guī)模與空間都較大，特別是一些展覽樓、商業(yè)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(fā)生火災(zāi)，火勢蔓延的速度極快、溫度較高，其中煙氣的擴(kuò)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(shí)間得到迅速疏散，因此，出現(xiàn)消防事故必然會(huì)對(duì)人們的生命、財(cái)產(chǎn)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(duì)此類建筑物進(jìn)行防火區(qū)分設(shè)計(jì)也非常重要。將防火區(qū)、防煙區(qū)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)按照國家相關(guān)規(guī)定對(duì)建筑物物空間最大面積進(jìn)行劃分（表1）。

表1 每個(gè)防火分區(qū)運(yùn)行的最大建筑面積

2.1.2 建筑物防煙、排煙

防煙、排煙設(shè)計(jì)也是超高層建筑物的消防設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容之一。當(dāng)此類建筑物發(fā)生消防事故時(shí)，煙氣往水平方向的流動(dòng)速度達(dá)到每秒移動(dòng)0.3～0.8m，而往垂直方向的流動(dòng)速度更快，為3～4m每秒。因此，在煙霧流動(dòng)沒有阻礙的情況下，僅需要1min的時(shí)間煙氣便可擴(kuò)散至幾十層的高樓，并且煙霧的流動(dòng)速度遠(yuǎn)比疏散人的速度快得多。對(duì)于一些超高層的建筑物來說，要正確做好排煙設(shè)計(jì)非常困難，尤其是中庭排煙[1]。

2.2 個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)

由于超高層的建筑綜合體規(guī)模及空間都較大，而且設(shè)計(jì)的商業(yè)范圍極為廣泛，所以在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的過程中，難度較大。對(duì)于此類建筑物，建筑消防設(shè)計(jì)部門可以采取個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)，盡可能降低消防設(shè)計(jì)的難度，這種設(shè)計(jì)已經(jīng)在我國很多地區(qū)實(shí)施，且取得一定的效果。

2.2.1 個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)特點(diǎn)

個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)屬于一種新型防火設(shè)計(jì)，并且專門針對(duì)超高層的建筑物防火而設(shè)計(jì)。這種消防設(shè)計(jì)方法有效運(yùn)用了消防安全工程學(xué)的方法及其原理，嚴(yán)格按照建筑綜合體的實(shí)際結(jié)構(gòu)、建筑用途以及建筑物內(nèi)部的可燃物等情況，由消防設(shè)計(jì)人員按照建筑物的各個(gè)功能條件、各空間條件及其他的相關(guān)條件等，自由進(jìn)行選擇相關(guān)防火措施，并將各類防火措施有效的結(jié)合起來，組成了整個(gè)超高層建筑的總消防安全設(shè)計(jì)，并利用已有的方法對(duì)建筑物消防的危害性、危險(xiǎn)性等實(shí)施預(yù)測、評(píng)估，從而為此類建筑物提供一個(gè)科學(xué)、合理、全面的消防防護(hù)方案。

2.2.2 個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)并非拘泥于達(dá)到規(guī)范要求降低建筑排煙量，而是一旦發(fā)生消防事故時(shí)，對(duì)人員的疏散及滅火救援等消防工作不會(huì)受到火災(zāi)、煙霧的影響。進(jìn)行個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)，消防效果更好，與普通消防設(shè)計(jì)相比較而言，消防的表現(xiàn)效果更加優(yōu)化[2]。

2.2.3 個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)

超高層的建筑物消防設(shè)計(jì)大多主要以火災(zāi)報(bào)警、消防水池以及地下室排水等來進(jìn)行消防控制。其中，在設(shè)計(jì)消防水池的過程當(dāng)中，必須嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)定以及建筑的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，加強(qiáng)消防水池的實(shí)際應(yīng)用效果及空間，從而使其真正用于建筑物火災(zāi)防護(hù)的實(shí)處。

在設(shè)計(jì)當(dāng)中，要加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員整體設(shè)計(jì)、規(guī)劃的意識(shí)，對(duì)于同一個(gè)建筑群體可以建筑一個(gè)消防水池并實(shí)施統(tǒng)一管理，不但可以有效節(jié)約建筑投資，還能方便管理。此外，設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)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(tǒng)等，都會(huì)設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。而個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)是在此基礎(chǔ)上，還要對(duì)建筑物的易起火處安裝火災(zāi)探測器，加強(qiáng)了火災(zāi)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)兩層或者以上人員疏散樓梯的出口、設(shè)備管的井口等。由于改建筑的占地面積廣，面寬的進(jìn)深較大，最容易致使建筑內(nèi)最遠(yuǎn)疏散點(diǎn)需要借助在建筑平面中部設(shè)置的疏散樓梯進(jìn)行人員疏散，導(dǎo)致了建筑首層梯間的出口與室外之間的距離較遠(yuǎn)。為此，可以在梯間門與外門間的路徑兩側(cè)設(shè)計(jì)防火墻，以形成人員疏散的通道，從而因應(yīng)建筑的各項(xiàng)功能，在與其相交的商場走廊設(shè)置常開式的防火門，保持建筑內(nèi)部人流動(dòng)線的貫通，疏散寬度則按照疏散樓梯、樓道的疏散寬度來進(jìn)行疊加計(jì)算即可。

2.4 建筑中庭空間設(shè)計(jì)

中庭空間指的是建筑物的內(nèi)部空間，是一種和室外相似又融合的空間，成為了室內(nèi)與外部自然環(huán)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(dòng)的扶梯，每層的消防設(shè)計(jì)按照中庭的范圍及特點(diǎn)，設(shè)置特級(jí)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(gè)消防分區(qū)。可以設(shè)置溫感探測、煙感探測、自動(dòng)噴淋滅火等系統(tǒng)裝置，并且進(jìn)行高側(cè)排煙出口設(shè)計(jì)[3]。

2.5 地下室設(shè)計(jì)

（1）按照建筑物總停車位，設(shè)計(jì)兩條或者以上的機(jī)動(dòng)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(yuǎn)處的實(shí)際距離，設(shè)置消防電梯，并在各防火分區(qū)范圍內(nèi)設(shè)計(jì)獨(dú)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(shè)備等的實(shí)際情況設(shè)計(jì)防火分區(qū)，并且設(shè)置人員疏散通道等。

3 結(jié)束語

總而言之，隨著超高層建筑綜合體的不斷增多，進(jìn)行科學(xué)、合理的消防設(shè)計(jì)非常必要。此類建筑物的建筑結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，涉及面極為廣泛，因此，消防設(shè)計(jì)人員必須選擇先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，嚴(yán)格結(jié)合建筑物內(nèi)部、外部實(shí)際情況，采取合理、可靠的消防措施，降低建筑消防事故發(fā)生率，促進(jìn)人們的生活、工作環(huán)境更加安全、舒適，同時(shí)，全面提升建筑物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與實(shí)用價(jià)值等。

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

[2]李曉峰，師前進(jìn).多棟超高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(xué)與技術(shù)，2014，10（12）：1405～1407.