超高層城市綜合體建筑消防設(shè)計(jì)研究

■ 畢春秀 應(yīng)急管理部昆明訓(xùn)練總隊(duì)

城市綜合體是指同時(shí)具備辦公、文娛、公寓、酒店、會(huì)展等多項(xiàng)功能的建筑群。一般情況下，城市綜合體位于城市的中心位置或新建城區(qū)，總建筑規(guī)模在100000m2以上。因?yàn)檫@類建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以消防設(shè)計(jì)的難度較大，具備較高的研究?jī)r(jià)值。

一、工程概況

昆明市的泛亞國(guó)際金融大廈原名為昆明市西山萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)昆明雙塔。2013年12月，萬(wàn)達(dá)昆明雙塔被云南省金融辦正式命名為泛亞國(guó)際金融大廈。大廈位于海埂路，是昆明泛亞金融區(qū)中的第一個(gè)城市綜合體，其中包含大商場(chǎng)、超五星酒店、高端寫字樓、公寓、城市商業(yè)街及配套設(shè)施。整個(gè)項(xiàng)目分為東、西兩個(gè)部分，西部的區(qū)域?yàn)榫C合性的大商場(chǎng)，大商場(chǎng)上方設(shè)有3棟100m高的公寓樓；東部的區(qū)域?yàn)閮蓷?16m高的超高層寫字樓和一棟百米高的超五星級(jí)酒店。泛亞國(guó)際金融大廈的總占地面積為3.1 萬(wàn)m2，總建筑面積為43.3萬(wàn)m2，主體“雙塔”大廈共有地上67層、地下3層，標(biāo)準(zhǔn)層高為4.1至4.6m。大廈東側(cè)為希望路，西側(cè)為前興路，北側(cè)為金順苑住宅區(qū)，南側(cè)為小官路。

二、超高層的建筑消防設(shè)計(jì)

（一）消防設(shè)計(jì)過(guò)程中的重點(diǎn)

1.劃分建筑物防火分區(qū)

超高層城市綜合體擁有極大的建筑規(guī)模和建筑空間，在大商場(chǎng)、商業(yè)街等較為繁華的樓層中，很可能存放著大量的可燃物體。如果城市綜合體中發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)就會(huì)在樓體內(nèi)飛速蔓延，煙氣也會(huì)迅速擴(kuò)散，加之城市綜合體樓層較多、疏散難度較大，所以很可能會(huì)造成巨大的損失，侵害人民群眾的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。一般情況下，在建筑城市綜合體的時(shí)候，施工單位就會(huì)采用大量的防火材料進(jìn)行施工，提升樓體的防火能力，在各樓層之間形成隔絕層，防止火勢(shì)的大范圍擴(kuò)散。但在實(shí)際投入使用之后，由于樓層中很可能存在大量的可燃物質(zhì)，過(guò)大的火勢(shì)可能會(huì)導(dǎo)致防火建筑材料起不到應(yīng)有的防火作用。所以，在盡量提倡商家和住戶注意防火安全的同時(shí)，也要進(jìn)行建筑防火區(qū)域的設(shè)計(jì)，將防火區(qū)域細(xì)分為防火區(qū)和防煙區(qū)。區(qū)域劃分的標(biāo)準(zhǔn)需要以國(guó)家相關(guān)規(guī)定為基礎(chǔ)，以城市綜合體中的最大面積進(jìn)行劃分（如表1所示）。

表1 每個(gè)防火分區(qū)運(yùn)行的最大建筑面積

2.建筑物防煙、排煙

防煙的設(shè)計(jì)是消防設(shè)計(jì)的重要部分之一。在許多火災(zāi)案例中，火災(zāi)對(duì)人造成殺傷和健康損害的主要方式就是煙氣，受災(zāi)者會(huì)選擇逃往沒(méi)有明火或火勢(shì)較小的地方，但在逃跑過(guò)程中和避難過(guò)程中會(huì)受到煙氣的侵害，導(dǎo)致失去意識(shí)或身體損傷等后果。在超高層城市綜合體建筑的火災(zāi)事故中，煙氣在水平方向的流動(dòng)速度可達(dá)到0.3m/s～0.8m/s，煙氣在垂直方向的流動(dòng)速度可達(dá)到3m/s～4m/s[1]。所以，在不設(shè)阻礙的情況下，一旦發(fā)生火災(zāi)，煙氣可在約1分鐘的時(shí)間內(nèi)就蔓延樓體的數(shù)十層，而且由于煙氣的蔓延速度遠(yuǎn)高于人群的疏散速度，會(huì)對(duì)受災(zāi)人群的生命安全造成嚴(yán)重的侵害。由此可見(jiàn)，在超高層建筑中，做好排煙設(shè)計(jì)是重要且必需的。

（二）超高層建筑消防設(shè)計(jì)

超高層城市綜合體擁有較大的建筑規(guī)模和使用空間，涉及種類的較多的商業(yè)使用模式，所以在消防設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分考慮各商業(yè)類型的消防特點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)化的消防設(shè)計(jì)。在這一類型的建筑中，一般采用個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)方式，即針對(duì)不同樓層的不同商業(yè)模式進(jìn)行個(gè)性化的消防策略制定，降低整體消防設(shè)計(jì)的難度。個(gè)性化消防設(shè)計(jì)已在我國(guó)各地得到了試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，取得了良好的消防防控效果。

1.超高層建筑的個(gè)性化消防設(shè)計(jì)特點(diǎn)

個(gè)性化消防設(shè)計(jì)是一種理念較為先進(jìn)的消防設(shè)計(jì)方法，專用于超高層建筑的消防設(shè)計(jì)。這類消防設(shè)計(jì)巧妙運(yùn)用了消防安全工程學(xué)的相關(guān)知識(shí)，以超高層建筑物的基本樓層結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，充分考慮建筑和各樓層的使用方向，全面考慮建筑內(nèi)部存放的可燃物數(shù)量和種類。消防設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)建筑物不同區(qū)域的使用方向、空間特點(diǎn)和其他實(shí)際特征為基礎(chǔ)，有針對(duì)性地進(jìn)行防火措施設(shè)計(jì)。把不同類型的防火措施進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建全面且整體的建筑消防安全設(shè)計(jì)總則。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)完成后，還要進(jìn)行消防危險(xiǎn)性評(píng)估，根據(jù)消防設(shè)計(jì)和建筑實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)和評(píng)估，確保消防設(shè)計(jì)內(nèi)容的科學(xué)性和可行性。

2.超高層建筑的個(gè)性化消防設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)的重點(diǎn)不是為降低發(fā)生火災(zāi)時(shí)的煙氣量而強(qiáng)行命令建筑減少其排煙量，而是要確保即使發(fā)生了火災(zāi)，人員疏散和滅火救援等工作也不會(huì)受到火災(zāi)煙氣的干擾。與普通的消防設(shè)計(jì)方法相比，個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)能夠發(fā)揮出更好的消防防控效果，優(yōu)化消防防控的整體效率。

3.個(gè)性化的消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)

超高層建筑物的消防設(shè)計(jì)方法主要包括火災(zāi)報(bào)警、消防水池和地下室排水等。其中，消防水池的設(shè)計(jì)和建設(shè)需要以建筑物的實(shí)際需求為基礎(chǔ)，根據(jù)建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行區(qū)別化的設(shè)計(jì)，決不能盲目沿用其他項(xiàng)目的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致水池儲(chǔ)量與建筑規(guī)模不匹配的情況出現(xiàn)。消防設(shè)計(jì)者需要強(qiáng)化消防水池的實(shí)際效用及覆蓋范圍，提升消防水池對(duì)整個(gè)城市綜合體的防控作用。

在消防設(shè)計(jì)的工作中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要加強(qiáng)自身人員配置的建設(shè)，提升團(tuán)隊(duì)的消防管理意識(shí)，在分工設(shè)計(jì)建筑物的消防方案時(shí)，應(yīng)做到同一建筑群體統(tǒng)籌管理消防設(shè)施的原則，提升消防設(shè)計(jì)管理的實(shí)效性和便捷性。在進(jìn)行火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要充分發(fā)揮火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)消防電梯和排煙系統(tǒng)的控制作用，以火災(zāi)探測(cè)器為主要輔助措施，提升整個(gè)建筑物中的防火力度。

（三）建筑物中庭空間設(shè)計(jì)

中庭空間具體是指建筑物的內(nèi)部空間，是建筑物室內(nèi)環(huán)境與室外自然環(huán)境產(chǎn)生連接的區(qū)域。在該建筑的消防設(shè)計(jì)過(guò)程中，每層的消防設(shè)計(jì)都要以中庭的基本情況為依據(jù)，設(shè)置特質(zhì)的防火卷簾，確保各樓層之間的防火設(shè)施可以相互連接，共同在建筑首層形成消防分區(qū)。設(shè)計(jì)者要在中庭空間內(nèi)設(shè)置溫感探測(cè)、煙感探測(cè)、自動(dòng)噴淋滅火等智能化防火設(shè)施，并輔以高側(cè)排煙出口設(shè)計(jì)，對(duì)中庭空間的防火和防煙系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（四）地下室設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)兩條或以上的機(jī)動(dòng)車行駛坡道，確保坡道能夠直通室外，并在坡道兩側(cè)放置足量的防火設(shè)備[2]；

2.根據(jù)地下停車場(chǎng)到室外的最遠(yuǎn)距離，設(shè)置消防電梯和疏散樓梯的位置，確保消防路徑的合理性；

3.地下室人員疏散的通道位置要以消防水池、水泵房等防火設(shè)施的位置為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，預(yù)設(shè)的消防設(shè)施能夠發(fā)揮最大的作用。

三、結(jié)語(yǔ)

超高層城市綜合體的建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的時(shí)候需要充分考慮建筑的實(shí)際結(jié)構(gòu)，以各樓層的商業(yè)模式為基礎(chǔ)，進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)性化消防設(shè)計(jì)，降低建筑消防事故的發(fā)生率，一旦發(fā)生火災(zāi)，要將危害降到最低，確保人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。