高層商住樓建筑消防設(shè)計(jì)
——案例淺析

林 云

(福建工大建筑設(shè)計(jì)院 福建福州 350001)

高層商住樓建筑消防設(shè)計(jì)
——案例淺析

林 云

(福建工大建筑設(shè)計(jì)院 福建福州 350001)

以宏林世紀(jì)城2#樓建筑設(shè)計(jì)為例，從建筑消防角度逐步闡述高層商住樓建筑設(shè)計(jì)中面對(duì)的主要消防問題，分析危險(xiǎn)性并探討相應(yīng)的規(guī)定與解決方案，為類似建筑消防設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)。

高層商住樓；功能分區(qū)；防火分區(qū)

E-mail:yy-163xx@163.com

引 言

隨著城市用地的日益緊張，建筑建造技術(shù)的日益提高，高層住宅以及以住宅為功能主體的高層建筑發(fā)展十分迅速。這讓我們?cè)谟邢薜挠玫厣蠈?shí)現(xiàn)了高容積率，同時(shí)又擁有了較好的室外環(huán)境。高層建筑給我們帶來節(jié)地優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也給我們帶來高層建筑相應(yīng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性。建筑師在追求使用功能和優(yōu)美造型統(tǒng)一的同時(shí)，有責(zé)任提供消防安全的建筑方案。宏林世紀(jì)城主要為高層商住樓項(xiàng)目，建筑主要的消防設(shè)計(jì)依據(jù)為《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014(原《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006與《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95已廢止)、《住宅建筑規(guī)范》GB50368-2005，以下本文將著重從建筑消防的角度介紹宏林世紀(jì)城2#樓的建筑設(shè)計(jì)，我們將遵循新防火規(guī)范的主體思路與意圖，運(yùn)用規(guī)范提供的積極可靠的應(yīng)對(duì)措施與設(shè)計(jì)方法，探討此類建筑的主要消防解決方案。

1 項(xiàng)目概況

宏林世紀(jì)城位于南平邵武市華光南路與人民路交匯處，原基地內(nèi)大部分為棚屋區(qū)，地塊地勢(shì)平坦且較完整，周邊交通便利，商業(yè)價(jià)值較高。總平規(guī)劃時(shí)，我們從華光南路自西向東引入一條商業(yè)步行街，從而將該地塊分為南北兩個(gè)部分，北地塊主要是兩棟高層安置房和一棟多層配套公建，南地塊主要是六棟高層商品房，本工程2#樓正位于宏林世紀(jì)城北地塊中，單體總建筑面積25852，建筑占地1550，總高95.55m，為一類高層商住樓，建筑耐火等級(jí)一級(jí)。

2 總平

我們先從消防角度簡(jiǎn)要介紹2#樓所在的北地塊總平設(shè)計(jì)。

(1)建筑

圖1 北地塊總平面

北地塊近似三角形，南北向窄而東西向?qū)挘@對(duì)住宅平面設(shè)計(jì)爭(zhēng)取更多的南北朝向是有利的。綜合考慮日照、朝向與節(jié)地等諸多因素后，我們選擇了布置兩棟條式高層和一棟多層配套公建的建筑組合。這里我們首先遇到的是關(guān)于高層與高層、高層與多層的最小防火間距的規(guī)定。這是為了防止火災(zāi)借助風(fēng)、輻射等力量對(duì)鄰近建筑造成直接威脅，適當(dāng)?shù)姆阑痖g距對(duì)防止火災(zāi)在樓與樓之間的蔓延起著至關(guān)重要的作用。北地塊為安置區(qū)，我們先根據(jù)安置房總套數(shù)、總面積任務(wù)對(duì)兩棟高層進(jìn)行預(yù)排，結(jié)合套面積、面寬等因素估算出兩棟高層體量大致面寬75m，進(jìn)深20m，總層數(shù)24層左右，兩棟高層側(cè)向間距大致控制在13m～20m之間(13m即高層間最小防火間距限制)。

(2)路網(wǎng)

北地塊主要路口有兩個(gè)，南面步行街入口定位為人行主入口，北面基地入口定位為車行主入口。道路網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)關(guān)注有關(guān)消防車道和消防車登高操作場(chǎng)地的規(guī)定，這部分規(guī)定是為保障在緊急情況下消防車能順利抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，為消防車停靠、消防員登高操作實(shí)施滅火救援提供可靠的外部條件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先確認(rèn)高層登高面。北地塊南面為步行街，兩棟高層住宅部分的首層安全出口(登高面)顯然定在北面長(zhǎng)邊比較合適。北面不設(shè)裙房，消防車道寬5m，直接連接各棟建筑的首層安全出口，并在北面各設(shè)置兩個(gè)10mx20m的消防車登高操作場(chǎng)地，注意與建筑外墻登高面保持5m距離，避免在此距離內(nèi)設(shè)置妨礙登高消防車操作的樹木、架空管線等，消防車道轉(zhuǎn)彎處均按大型消防車最小轉(zhuǎn)彎半徑12m來設(shè)計(jì)。北地塊為三角形，2#樓東北角場(chǎng)地空間比較狹小，若不增加出入口，消防車道在此處無法按12m轉(zhuǎn)彎半徑回轉(zhuǎn)，而且消防車道盡端長(zhǎng)度已超過35m又無法設(shè)置大型消防車回車場(chǎng)，因此我們考慮將2#樓適當(dāng)往西移動(dòng)，在北地塊東南角增加一個(gè)車行次入口，功能上也方便北地塊居民的出行。綜合各種因素之后，2#樓與西側(cè)高層之間的側(cè)向間距設(shè)計(jì)值定為15m，滿足消防規(guī)范要求。

3 單體

(1)體型

前面提到，2#樓體量大致定為24層。功能上要求一至二層為商場(chǎng)，三層以上是住宅，是典型的一類高層商住樓。日照分析結(jié)果顯示，2#樓整體統(tǒng)一24層的話，北向基地外原有的兩棟多層住宅樓就達(dá)不到規(guī)定的日照標(biāo)準(zhǔn)。為解決這個(gè)問題，我們將2#樓設(shè)計(jì)成兩個(gè)塔式住宅單元牽手的形式，東塔升至31層、高95.55m，西塔降至17層、高53.55m，既保證北向原有住宅的日照標(biāo)準(zhǔn)，又不影響安置房總套數(shù)和總面積的安排。

(2)功能分區(qū)

單體體型基本確定后，我們按規(guī)范要求先對(duì)單體進(jìn)行功能分區(qū)：1商場(chǎng)、2住宅，兩個(gè)功能應(yīng)各自獨(dú)立防火疏散。這個(gè)措施對(duì)此類高層商住樓非常必要，因?yàn)樯虉?chǎng)部分的火災(zāi)危險(xiǎn)性較住宅部分大，又位于高層底部，一旦下部商場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)，與上部住宅共用樓梯的話，會(huì)直接威脅住宅人員的安全疏散。因此，我們按新規(guī)范規(guī)定以防火墻和2h樓板將兩個(gè)功能分區(qū)隔開，相互之間不開洞口，防火墻兩邊門窗洞口水平凈距≥2m最小有效分隔限值，上下層開口間設(shè)置高度≥1.2的實(shí)體墻作為分隔，確保二者完全隔開，疏散獨(dú)立。接下來我們分別探討商場(chǎng)與住宅部分的設(shè)計(jì)。

3.1 商場(chǎng)

2#商場(chǎng)共兩層，總建筑面積要求為3000，平均每層建筑面積1500。

(1)防火分區(qū)

這里首先要按規(guī)定對(duì)商場(chǎng)進(jìn)行防火分區(qū)，這個(gè)措施看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上對(duì)高層消防疏散有著極其重要的意義。試想若建筑內(nèi)局部發(fā)生火災(zāi)，防火分區(qū)間的防火墻和樓板可以阻止火勢(shì)迅速吞沒整座大樓，而在一定時(shí)間內(nèi)將火勢(shì)控制在局部分區(qū)內(nèi)，這不僅有利于消防撲救，也為其他尚未波及區(qū)的安全疏散爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。2#樓類屬一類商住樓，規(guī)范還要求商場(chǎng)部分應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)，使商場(chǎng)部分安全程度大為提高，也使商場(chǎng)單個(gè)防火分區(qū)最大面積限值增至4000，同時(shí)商場(chǎng)內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)安全疏散距離限值增至37.5m。2#樓每層商場(chǎng)建筑面積1500，設(shè)計(jì)成一個(gè)防火分區(qū)，兩層共兩個(gè)。這里要注意上下層防火分區(qū)之間的最小垂直有效分隔的規(guī)定，2#樓商場(chǎng)窗檻墻高度設(shè)計(jì)值為1.8m，大于規(guī)范最小距離0.8m限值的要求。

(2)總疏散寬度與安全出口數(shù)量

2#樓商場(chǎng)總疏散寬度按二層需求定，新規(guī)的疏散寬度計(jì)算公式已明顯簡(jiǎn)化，商場(chǎng)最小疏散寬度：1500(二層商場(chǎng)建筑面積)x 0.6(二層商場(chǎng)人員密度)x 0.65/100(二層每百人最小疏散寬度系數(shù))=5.85m，每個(gè)防火分區(qū)安全出口數(shù)量按規(guī)定應(yīng)不少于2個(gè)。我們根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)4個(gè)，2個(gè)梯段凈寬1.6m防煙樓梯間和2個(gè)梯段凈寬2m位于室外開敞連廊的封閉樓梯間，總疏散寬度為7.2m，滿足規(guī)范要求。這里還要注意每個(gè)安全出口均要采用乙級(jí)防火門，且門寬應(yīng)≥梯段寬，開門方向應(yīng)與疏散方向相一致。

(3)安全出口間距與疏散線路

這里相關(guān)規(guī)定主要有兩個(gè)，一個(gè)是商場(chǎng)內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)安全疏散最大距離37.5m限值，另一個(gè)是安全疏散口間最小距離5m限值。大限值容易理解，而5m最小限值是為避免相鄰疏散口距離過近，緊急疏散時(shí)局部過于擁擠，影響疏散速度。

2#樓商場(chǎng)有其特殊之處，應(yīng)甲方要求，我們將大商場(chǎng)分隔為多個(gè)小商鋪。雖然已不是大商場(chǎng)形式，但當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門仍然要求按37.5m限值設(shè)計(jì)，這里涉及到37.5m限距如何計(jì)算的問題。分析其最不利點(diǎn)疏散路線：由商鋪內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)到商鋪疏散門、然后通過開敞公共走道到達(dá)安全疏散口，這個(gè)線路總長(zhǎng)≤37.5m的算法最終得到當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門的認(rèn)可。另外，為消防安全，小商鋪的分隔不是隨意的，應(yīng)盡量保證每間商鋪開兩個(gè)疏散門，門寬≥1.4m，兩個(gè)疏散門間凈距同樣應(yīng)≥5m最小距離限值，同時(shí)小商鋪內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)至商鋪疏散門的距離還應(yīng)≤20m最大限值。

(4)安全疏散梯的出口

商場(chǎng)疏散梯均在首層設(shè)置直接對(duì)外的安全出口。這里也要注意首層的安全出口洞口凈距應(yīng)大于最小距離5m限值，并且按規(guī)定首層每個(gè)安全疏散出口上方都應(yīng)設(shè)置防止物體墜落傷人的安全措施，確保首層疏散口的安全、有效。

3.2 住宅

2#樓高層部分由兩個(gè)住宅單元組成，由于日照的限制，東塔31層，西塔17層。

(1)防火分區(qū)

我們首先讓東西塔在水平方向上各自防火分區(qū)各自獨(dú)立疏散，兩塔之間分戶墻按防火墻設(shè)計(jì)，這里要注意緊靠防火墻兩邊的門窗洞口間水平距離應(yīng)≥2m的最小有效分隔規(guī)定。

東西塔垂直方向上均為每層一個(gè)防火分區(qū)，同樣要注意上下防火分區(qū)之間的最小垂直有效分隔規(guī)定，尤其是住宅飄窗位置的窗檻墻高度設(shè)計(jì)值應(yīng)當(dāng)≥1.2m最小限值的要求。

西塔 東塔圖3 住宅標(biāo)準(zhǔn)平面圖

(2)安全出口數(shù)量

新規(guī)規(guī)定，對(duì)于建筑高度大于27m又不大于54m的住宅，當(dāng)單元建筑面積≤650、且任一戶門至最近安全出口的距離≤10m時(shí)，可以只設(shè)一個(gè)安全出口。西塔17層，高53.55m，按功能要求每層由5套90的套型組成、總建筑面積約500，符合這個(gè)條件，我們采用單梯方案。按新規(guī)要求每個(gè)戶門均采用乙級(jí)防火門，核心筒內(nèi)主要由一個(gè)梯段凈寬1.2m防煙樓梯間、一個(gè)能置擔(dān)架的普通電梯和一個(gè)消防電梯組成，疏散梯與消防電梯共用的前室凈面積8，滿足規(guī)范相關(guān)要求。

東塔31層，高95.55m，同樣按功能要求每層由5套90的套型組成、總建筑面積約500，采用雙梯兩個(gè)安全出口的方案。核心筒內(nèi)主要由兩個(gè)防煙剪刀梯、一個(gè)能置擔(dān)架的普通電梯和一個(gè)消防電梯組成。防煙剪刀梯梯段凈寬均為1.15m，休息平臺(tái)凈寬1.3m，梯段之間設(shè)置不低于1h的不燃燒墻體分隔。兩個(gè)防煙剪刀梯分別設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)，各設(shè)一個(gè)防煙前室，一個(gè)凈面積4.6，另一個(gè)與消防電梯共用的前室凈面積8.5，滿足相關(guān)要求。

(3)安全出口間距離與疏散線路

雙塔住宅單元均采用經(jīng)典公共疏散路線：5個(gè)戶門均開向公共走道，然后從公共走道向防煙樓梯間的安全出口疏散。這里應(yīng)當(dāng)注意戶門盡可能不直接開向前室，因?yàn)橐坏┻@樣的房間發(fā)生火災(zāi)，勢(shì)必直接威脅到前室和樓梯間的安全，所以開向前室的戶門越少越好。若實(shí)在無法避免，按新規(guī)規(guī)定最多3樘戶門開向前室。

由于住宅公共空間較小，核心筒內(nèi)的兩個(gè)前室安全出口凈距一般比較小，消防最大距離限值不易突破，較多時(shí)候會(huì)遇到小于5m最小距離限值的問題。有人會(huì)說，5m最小限距指的是兩個(gè)剪刀梯門之間的凈距，但實(shí)際上嚴(yán)格來說應(yīng)該指的是兩個(gè)防煙前室開向公共走道的兩個(gè)乙級(jí)防火門之間的凈距。為了解決這個(gè)問題，這里我們將剪刀梯平面設(shè)計(jì)為東西走向，與公共走道同向(當(dāng)然這樣樓梯間會(huì)占用較多的外墻)，這是針對(duì)2#樓這樣面寬較大、每層多戶情況的應(yīng)對(duì)措施，當(dāng)然還有其他解決辦法，這里就不做介紹了。

(4)安全疏散梯的出口

A.屋頂出口

東西塔的每部防煙疏散梯均上至屋頂，樓梯間門外開。由于發(fā)生火災(zāi)時(shí)，樓梯間一旦進(jìn)煙，上部人員會(huì)因?yàn)椴桓蚁蛳率枭⒍鴮幵高x擇上屋頂，因此安全疏散梯很有必要通向屋頂；并且，上到屋頂?shù)娜耍豢梢郧笾却仍?duì)于東塔這樣兩部疏散梯均上至屋面的建筑，屋頂上的人可以從另一部樓梯間向下疏散到室外。這顯示雙梯方案安全系數(shù)比西塔單梯方案要高，當(dāng)多個(gè)單元均采用單梯方案時(shí)，疏散梯均應(yīng)通至屋頂?shù)囊?guī)定很有必要，通過屋頂聯(lián)通利于疏散。

B.首層出口

東西塔的每部防煙疏散梯均在首層設(shè)置直接對(duì)外出口的門廳，這里要注意與商場(chǎng)首層安全出口最小凈距應(yīng)滿足防火分區(qū)間最小距離限值要求，同時(shí)各住宅門廳安全出口之間最小凈距應(yīng)滿足最小距離5m限值要求，消防電梯前室安全出口也要注意不大于首層最大距離30m限值要求。最后同樣需確認(rèn)首層每個(gè)消防安全出口上方都設(shè)置防止物體墜落傷人的安全措施，保障安全疏散梯首層疏散口的安全、有效。

4 結(jié)束語

高層建筑消防是個(gè)大課題，本文以宏林世紀(jì)城2#樓的建筑設(shè)計(jì)實(shí)例為媒，意與大家共同關(guān)注探討這類高層商住樓建筑設(shè)計(jì)面對(duì)的主要消防問題與應(yīng)對(duì)方法。由于篇幅有限，其中僅涉及建筑專業(yè)主要的消防設(shè)計(jì)，未包含許多細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)與說明，尤其是在總平與單體消防系統(tǒng)中占很大比重的水、電氣、暖通等相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。實(shí)際上，只有這些相關(guān)專業(yè)與建筑專業(yè)共同設(shè)計(jì)、積極配合下，才能真正實(shí)現(xiàn)建筑消防設(shè)計(jì)的思想和意圖。

[1]GB50016-2014,建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2]GB50368-2005,住宅建筑規(guī)范[S].

Case study - the design of fire control for high building

LINYun

(Fujian Gongda Institute of Architectural Design，F(xiàn)uzhou 350001)

Use the construction design drawing of No. 2 building Hong Lin Century City as a case to analysis the fire control problems and solution for high buildings.

High buildings; Function division; Fire zone

林云(1976.3- ),女,助理工程師。

2015-05-21

TU998.1

A

1004-6135(2015)06-0138-04