250m 以上超高層綜合體的消防設計思路探討
——以深圳某超高層為例

2021-03-09 02:17:52李媛琴

建筑技藝 2021年12期

李媛琴

城市的發(fā)展和用地的有限性使高容積率、功能復合成為城市建筑的特點。隨著建筑高度超過250m的超高層綜合體建筑數(shù)量的不斷增加，如何確保建筑的消防安全是首要解決的課題。截至目前，指導超高層消防設計的規(guī)范及文件主要有《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016-2014）（2018年版）、《建筑高度大于250米民用建筑防火設計加強性技術要求（試行）》（公消〔2018〕57號）以及《建設工程消防設計審查驗收管理暫行規(guī)定》（建設部令〔2020〕第51號）?；谝陨先齻€主要法規(guī)文件（其他專項規(guī)范及地方法規(guī)文件不在此羅列，在具體設計過程中均一并遵守執(zhí)行），超過250m高度的建筑、消防設計文件擬采用的新技術、新工藝、新材料不符合國家工程建設消防技術標準規(guī)定的，需要組織消防設計專家評審會。本文以深圳某超高層綜合體項目為例，梳理250m以上超高層綜合體在處理消防設計時的思路和方法，旨在為后續(xù)的建筑消防設計起到拋磚引玉的作用。

本項目位于深圳市羅湖區(qū)城市更新01-01地塊，總建筑面積為27.36萬m2，為一類高層公共建筑。主塔樓高379.9m，共83層，主要功能為商務公寓、辦公及5層商業(yè)裙樓（高度為31.44m），地下共4層，除地下一層設有商業(yè)外，其他均為機動車庫和設備房（圖1,2）。

1 消防設計思路

由于主塔樓高度超過了250m，與之相連的商業(yè)裙樓高31.44m，屬于高層建筑，如何在滿足消防規(guī)范的前提下，盡量實現(xiàn)商業(yè)運營和效率最優(yōu)是本項目的難點。對此，項目組與當?shù)叵缹徟块T、專家組以及建設方多方探討，形成以下關鍵解決思路。

1.1 主塔樓自身的防火設計

本項目主塔樓屬于超過250m高層建筑，在滿足《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016-2014）（2018年版）的基礎上，需對其建筑構造、消防設施及滅火救援設施進行特殊設計，以提高其抗御火災能力。結合《建筑高度大于250米民用建筑防火設計加強性技術要求（試行）》（公消〔2018〕57號）（以下簡稱《加強性技術要求》），主塔樓需進行一系列消防設計以提升建筑的消防安全設防水平，具體如下：

（1）塔樓內(nèi)的承重柱、梁、樓板等建筑構件的耐火極限均按照《加強性技術要求》執(zhí)行。

（2）防火分隔滿足《加強性技術要求》的規(guī)定，塔樓地上核心筒周圍設置環(huán)形走道，隔墻上的門窗采用乙級防火門窗，樓梯間前室和樓梯間門采用甲級防火門。

（3）公共大堂內(nèi)不布置可燃物，裝修材料、外墻裝飾、廣告牌采用不燃材料，不影響火災時逃生、滅火救援和自然排煙，不改變或破壞建筑立面的防火構造。

（4）塔樓主體內(nèi)不采用剪刀樓梯，最大樓層計算疏散寬度為3.32m，四部疏散樓梯共計疏散寬度為4.8m，可保證室內(nèi)其中任一部疏散樓梯不能使用時，其他疏散樓梯的總凈寬度仍能滿足各樓層全部人員的安全疏散，保證疏散條件的均好性；疏散樓梯間利用首層公共大堂作為擴大前室通向室外，且疏散距離不大于30m（圖3,4）。

（5）除消防電梯外，塔樓地上主體（八十二層、八十三層設備層除外）的每個防火分區(qū)設置一部可用于火災時人員疏散的輔助疏散電梯。在消防電梯、輔助疏散電梯到達八十一層（上人屋面層）后，增設連接八十一層與直升機救援平臺的關聯(lián)電梯，加強直升機救援平臺與八十一層的聯(lián)系。

（6）避難層的面積及避難人數(shù)均滿足《加強性技術要求》的規(guī)定。

（7）塔樓主體在建筑外墻上、下開口之間設置高度不小于1.6m的不燃性實體墻，且在樓板上的高度不小于0.6m（七十九層、八十層板上高度為0.8m）。

（8）塔樓主體在東、南側(cè)分別設置消防車登高操作場地，其尺度滿足《加強性技術要求》的規(guī)定。

（9）在塔樓建筑屋頂設置直升機懸停救援平臺。

（10）塔樓主體內(nèi)不使用液化石油氣、天然氣等可燃氣體燃料。

1.2 塔、群樓之間的防火分隔

在做好超高層塔樓的消防措施基礎上，對塔、群樓進行有效防火分隔是綜合體設計中降低塔樓、裙樓火災影響的必備思路，進一步加強高層裙樓的消防措施，可以降低火災及蔓延風險。

1.2.1 塔、裙樓地上各層防火分隔處理方式

應城市規(guī)劃要求，本地塊塔樓與裙樓之間在首層設有架空通道，供市民24h通行。塔樓首層為大堂，裙樓首層為商業(yè)。在塔樓、裙樓之間的架空通道兩側(cè)均設置防火墻+甲級防火門，且通道吊頂設置煙感和自動水噴淋。用物理方式將塔樓與裙樓進行嚴格分隔，同時架空通道區(qū)域不設置任何功能，僅車輛通行，加強消防安全（圖5）。

塔樓的二、三層為大堂上空及設備機房，四層為健身房，五層為避難層，裙樓各層為商業(yè)及影院。塔樓與裙樓之間各層均設置防火墻、防火墻+雙層甲級防火門、前室/防火隔間進行完全分隔，在保證彼此適當連通的基礎上，疏散各自獨立。

1.2.2 裙樓的消防加強措施

塔、裙樓防火分隔完成后，需考慮高層裙樓自身的消防措施。為滿足商業(yè)運營及效率要求，商業(yè)裙樓有餐飲需求，需設置天燃氣，中庭需采用防火卷簾與其他防火單元（防火分區(qū)）進行分隔，地上約2.3萬m2的商業(yè)疏散壓力大，剪刀樓梯的使用將提升有限用地空間的商業(yè)效率。同時，受場地限制，裙樓登高場地寬度按10m設計。在此基礎上，為了提升安全效果，高層裙樓進行了如下調(diào)整：1）裙樓內(nèi)的承重柱、梁、樓板等建筑構件的耐火極限均按照《加強性技術要求》執(zhí)行；2）裙樓每層設有一部速度為1.75m/s的輔助疏散電梯（五層電影放映廊除外）；3）裙樓在建筑外墻上、下層開口之間設置高度不小于1.5m不燃性實體墻（板上高度不小于0.8m，兼顧解決安全防護要求）或大于1m寬挑檐；4）裙樓各層在任一部疏散樓梯不能使用時，其他疏散樓梯的總凈寬度仍能滿足各樓層全部人員安全疏散的需要。

1.3 塔樓投影下方地下室空間的消防措施及其與周邊空間的防火分隔

塔樓投影下方地下空間主要為機動車庫及設備房，按照《加強性技術要求》，塔樓投影下方地下室空間與周邊空間需進行防火分隔，控制可能產(chǎn)生的火災蔓延范圍，降低火災荷載。塔樓主體投影范圍內(nèi)的地下室與整體地下室空間因功能連續(xù)（均為設備房及車庫），且地下車庫及設備房需要通過塔樓核心筒樓梯疏散至室外，故塔樓投影范圍內(nèi)的地下室區(qū)域未在塔樓核心筒周圍設置環(huán)形走道，車庫采用防火卷簾及防火墻進行防火分隔。地下空間的消防加強措施具體如下：1）塔樓投影范圍內(nèi)的地下室不設置人員密集場所，人員不做長期停留，僅設置設備房、停車庫及樓電梯廳等空間；2）地下一層商業(yè)與塔樓投影范圍用防火墻進行完全分隔（輔助電梯前室門為甲級防火門）；3）塔樓投影范圍地下車庫的墻面、地面、頂棚裝修材料全部使用A級裝修材料；4）塔樓投影范圍所有門均為甲級防火門；5）塔樓投影范圍地下車庫不設置充電樁車位；6）塔樓投影范圍地下空間內(nèi)的承重柱、梁、樓板等建筑構件的耐火極限均按照《加強性技術要求》執(zhí)行（圖6,7）。

1.4 其他方面的消防加強措施

從消防認定角度，塔樓、裙樓為一棟建筑，其消防設計應整體考慮，項目采取了如下消防措施：1）消防車登高操作場地長度按照項目整體建筑周長的1/3且不小于一個長邊的長度設置，并布置在兩個方向上，最大限度確保消防撲救的便利性；2）建筑周圍場地內(nèi)的消防車道的凈寬度按7m設計，凈空高度不小于5m，消防車道的路面滿足《加強性技術要求》的規(guī)定；3）項目地下充電樁車庫及普通機動車庫均采用泡沫+水噴淋系統(tǒng)；4）項目設備、結構專業(yè)設計均嚴格執(zhí)行和滿足《加強性技術要求》的規(guī)定，且塔樓前室、合用前室按照避難層分段設計防煙系統(tǒng)，避難層內(nèi)的排煙機房與空調(diào)機房分別設置。

2 結語

建筑設計以消防安全為底線，消防安全為項目運營護航。在消防設計中，“防”為設計根本，故將火災可能性及蔓延范圍控制于最小范圍是基本的設計思路。在超高層綜合體消防設計實踐中，尤其是建筑高度超過250m的綜合體項目，對消防安全的要求越來越高，處理好空間與安全的關系是建筑師必須面對的課題。如何運用專業(yè)的技術能力，維護建筑的安全底線，為空間創(chuàng)意提供最優(yōu)的設計思路和解決方案，是建筑師持續(xù)追求的目標。