新防火規(guī)范下高層戶型核心筒優(yōu)化設(shè)計(jì)

郭曉梅 劉婧

摘 要：近年來城市化進(jìn)程日益加快，并且多數(shù)城市以高層建筑為主，這盡管能夠滿足人們的居住需求，但同時也潛藏著許多安全隱患，容易引發(fā)火災(zāi)，并且火災(zāi)發(fā)生之后控制難度較大，進(jìn)而造成巨大的損失，并且還會威脅人們的生命安全。而在整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，核心筒是一個至關(guān)重要的組成部分，因此，為了將火災(zāi)所造成的影響降低至最小，可結(jié)合高層建筑的特點(diǎn)對核心筒進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)。本文就對此進(jìn)行了詳細(xì)的探討與分析，并給出了一些合理化的建議。

關(guān)鍵詞：新防火規(guī)范；高層戶型；核心筒；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 引言

人們生活質(zhì)量的不斷改善使得城市人口數(shù)量處于持續(xù)增加的狀態(tài)，因此必須通過修建高層建筑應(yīng)對城市人口過多的問題，減少土地占用面積。另外，在使用高層建筑的過程中人們對防火問題越發(fā)重視，主要原因在于高層建筑在火災(zāi)發(fā)生時較難控制，進(jìn)而造成了極大損失。因此在設(shè)計(jì)過程中必須充分考慮防火規(guī)范中的基本要求，進(jìn)而結(jié)合不同的戶型合理設(shè)計(jì)核心筒，本文就對此進(jìn)行了具體分析，并且文中所提出的設(shè)計(jì)要點(diǎn)均具有一定的指導(dǎo)意義。

2 火災(zāi)特點(diǎn)

高層建筑的火災(zāi)主要有以下幾個方面的特點(diǎn)。第一，許多高層建筑的內(nèi)部功能極其復(fù)雜，人員居住較為集中，并且部分區(qū)域可燃物堆積過量，如果未能嚴(yán)格控制，就容易引發(fā)火災(zāi)，并且火災(zāi)發(fā)生后會在短時間內(nèi)蔓延開來，撲救難度較大。第二，高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，煙氣會逐層擴(kuò)散，直至整個大樓。在擴(kuò)散過程中，風(fēng)力也會起推動作用，進(jìn)而導(dǎo)致火勢越來越猛，撲救難度較大。第三，高層建筑層數(shù)較多且人員居住較為其中，在發(fā)生火災(zāi)時擁堵現(xiàn)象較為常見，導(dǎo)致救災(zāi)難度較大，使得人員難以在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)移到安全場所，并且在火災(zāi)發(fā)生后因煙氣窒息而死的人員所占比例較高[1]。第四，高層建筑的消防設(shè)施通常情況下具有一定的局限性，導(dǎo)致?lián)渚裙ぷ鬏^難開展，主要原因在于室內(nèi)消防水量過少，進(jìn)而導(dǎo)致救災(zāi)工作嚴(yán)重受阻。而核心筒對于整個建筑結(jié)構(gòu)來說屬于十分重要的一個組成部分，其承受能力較強(qiáng)，可應(yīng)對地震等各類災(zāi)害，而當(dāng)前則需要基于防火原則對核心筒進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3 設(shè)計(jì)內(nèi)容

核心筒是一種外框內(nèi)筒式的結(jié)構(gòu)，在高層建筑中十分常見，用鋼筋混凝土澆筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分合理，有利于結(jié)構(gòu)受力，并且與其他結(jié)構(gòu)相比，抗震性能更好。但當(dāng)前在防火規(guī)范的要求下，還需要做好核心筒的防火設(shè)計(jì)，具體來說，主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容。第一是安全疏散口。核心筒一般以剪力墻為主要建筑結(jié)構(gòu)，少部分用密柱式結(jié)構(gòu)，剪力墻的厚度應(yīng)大于250毫米，自下而上由厚變薄。防煙樓梯間如果與電梯間合用前室，則前室面積應(yīng)大于10平米，樓梯間和前室要有正壓送風(fēng)。并且在樓梯間的壓強(qiáng)大于前室的情況下應(yīng)使用乙級防火門。第二是電梯系統(tǒng)。根據(jù)國家高層建筑防火設(shè)計(jì)的要求來看，一百米以上的高層建筑應(yīng)設(shè)置避難層，并且應(yīng)以50米作為間隔距離。相當(dāng)于15層高，這樣在發(fā)生火災(zāi)時建筑內(nèi)部的人員可根據(jù)自身所處的樓層來計(jì)算最佳逃生距離，進(jìn)而選擇向上或向下走。另外，消防電梯下還需要建設(shè)消防水池及消防前室，消防前室的面積應(yīng)控制在6平方米左右，但同時還必須配置0.8平方米的正壓送風(fēng)通道[2]。第三是公共走道，走道凈寬必須滿足無障礙設(shè)計(jì)要求，寬度不應(yīng)低于1.2米，墻與墻之間的凈寬度應(yīng)為1.3米。第四是設(shè)備管井設(shè)施。強(qiáng)弱電井必須有專門的管井，上下樓層應(yīng)對齊，強(qiáng)電井的大小應(yīng)按照設(shè)計(jì)方的使用要求和電氣要求進(jìn)行計(jì)算。另外，電井必須與水房隔開，進(jìn)而防止漏電引發(fā)火災(zāi)。另外，弱電井在設(shè)計(jì)時不能緊鄰強(qiáng)電井或者共用，防止因受到電流磁場的干擾而導(dǎo)致信號異常，同時還應(yīng)考慮檢修是否方便。一般情況下弱電井的口徑必須大于強(qiáng)電井，并且高層建筑還需要設(shè)計(jì)專門的消防管井，并且并靠近消防栓，這樣在發(fā)生火災(zāi)時使用起來就更加方便。另外，水管井內(nèi)的設(shè)施種類較多并且直徑較大，因此水管井的面積必須滿足使用要求。另外，殘疾人衛(wèi)生間的門應(yīng)設(shè)置為雙開門，規(guī)格為1.4×1.8米，這樣就能使一些行動不便的人員在發(fā)生火災(zāi)時更加快速地離開現(xiàn)場。

4 核心筒具體設(shè)計(jì)

4.1 標(biāo)準(zhǔn)層8-10戶

常規(guī)核心筒的設(shè)計(jì)，住戶與樓梯口的間隔距離均在10米以內(nèi)，表面看來似乎與防火規(guī)范中的基本要求相一致，但如果作進(jìn)一步探究，就會發(fā)現(xiàn)居住于樓層內(nèi)的六戶居民僅有一個安全出口，與防火規(guī)范中的要求不相符，因此需要按照防火規(guī)范中“前室共用時不能僅設(shè)置一個出口”的要求進(jìn)行優(yōu)化處理，并且入口間距必須大于5米。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)層6戶

二梯六戶的設(shè)計(jì)方式，其所采用的是U型走道，兩戶共用前室，并且防火門與防火規(guī)范中的要求相符。這樣就可減少火災(zāi)發(fā)生時的交通壓力，但還應(yīng)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化處理，除了采用U型設(shè)計(jì)方式之外，還需要增加交通核尺寸，進(jìn)而增大前室面積，這樣就可在原有基礎(chǔ)上減少每一樓層的公攤面積。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)層4戶

二樓四戶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式較為常見，交通核的布置主要集中于北側(cè)或中間，這樣就能使得南側(cè)的走道連接不同的用戶。前室面積約為13平方米，并且兩個出口之間的間隔距離均在5米以上。在發(fā)生火災(zāi)時，就可同時從兩個方向進(jìn)行人員的疏散，確保人員能夠盡快轉(zhuǎn)移到安全場所。另外，下面的設(shè)計(jì)會更為合理，主要原因在于其公攤面積較小，約為72平方米，并且前室的設(shè)計(jì)方式均為明室，這樣就可減少井道的數(shù)量，并且也有利于增大電井的尺寸，但其同樣也有一定的缺陷，主要體現(xiàn)在前室面積過小。另外，東西兩戶均處于交通核南側(cè)，并且各戶的戶門所采用的防火門等級為乙級，可通向前室，這樣不僅能夠達(dá)到防火規(guī)范中的基本要求，同時又可在原有基礎(chǔ)上縮減公攤面積，具體來說，可縮減至73平方米，進(jìn)而使設(shè)計(jì)方案更加合理。

5 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

為了使核心筒的設(shè)計(jì)更加合理，還需要在以下幾個方面加強(qiáng)控制。第一，為了避免發(fā)生火災(zāi)時人員疏散過于困難，必須明確安全疏散的要點(diǎn)，確保整個疏散設(shè)計(jì)區(qū)域足夠明了，能夠?yàn)槿藗兯斫猓@樣人們在發(fā)生火災(zāi)時就可做出準(zhǔn)確判斷，根據(jù)指示通向安全出口。第二，高層建筑內(nèi)部存在較多不同類型的用水房間，為了避免引發(fā)安全事故，需要做隔離處理。另外，針對此問題，在設(shè)計(jì)過程中需要利用核心筒本身的寬度增加多余空間，并靠近電氣井道。第三，為了確保電梯的使用更加合理，通常情況下需要將提升高度控制在50米之內(nèi)，另外，為了達(dá)到防火規(guī)范中的基本要求，必須合理設(shè)計(jì)避難層，在采取這種設(shè)計(jì)方式的過程中相當(dāng)于對電梯進(jìn)行了分段處理，而在分段過程中就可在原本基礎(chǔ)上減少廳門的使用量，有利于縮減施工成本[4]。另外，必須為消防梯配備防煙前室與送風(fēng)風(fēng)道。前室的面積通常情況下應(yīng)控制在6平方米左右。另外，電梯與地下室無需全部接通，只要滿足停車需求就可，但與此同時還必須考慮到消防梯的功能，進(jìn)而確保設(shè)計(jì)方案更加合理。

6 結(jié)語

總而言之，高層建筑盡管能夠滿足城市居民的生活及工作要求，但其特點(diǎn)在于層數(shù)較多，在火災(zāi)發(fā)生時疏散難度較大，因此必須合理設(shè)計(jì)核心筒，進(jìn)而確保發(fā)生火災(zāi)時能夠?qū)⑷藛T快速轉(zhuǎn)移至安全場所，將火災(zāi)所造成的影響降低至最小，本文就對此進(jìn)行了深入探究，并提出了一些有效的建議。

參考文獻(xiàn)：

[1] 殷燁.高層住宅核心筒設(shè)計(jì)的研究與探討[J].河南科技，2014（5）：148～149.

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[3] 姬聰.新建筑防火規(guī)范背景下的高層住宅建筑交通核設(shè)計(jì)研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2017.

[4] 丁雅楠.集合住宅廚衛(wèi)及核心筒精致性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)研究[D].清華大學(xué)，2014.