超高層城市綜合體建筑消防設(shè)計要點分析

黃秋憶

摘要：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和建筑技術(shù)的進步，各種用途的超高層建筑拔地而起，超高層綜合體應(yīng)運而生，成為吸引市民集中進行商業(yè)活動和社會活動的重要場所。雖然在一定程度上豐富、愉悅了人們的生活，但是由于建筑高度遠超出我國消防救援行動能夠有效開展的高度范圍，一旦發(fā)生火災將有可能造成不可挽回的后果，為此必須保證超高層建筑消防設(shè)施的完備性，以便保障城市居民的生命安全。本文以超高層綜合體建筑消防設(shè)計要點、綜合體消防設(shè)計優(yōu)點和特點為切入點，應(yīng)用實際案例，分析超高層綜合體建筑防火、中庭以及樓層消防設(shè)計，以期為消防設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：

超高層城市；綜合體建筑；消防設(shè)計

引言

城市綜合體建筑涵蓋了多種功能，通常會將城市中商業(yè)、辦公、旅店、展覽、文娛、餐飲、居住等城市生活的三項以上功能在空間上進行組合，空間體量巨大，建筑規(guī)模可達到20萬平方米以上。建筑的地理位置突出，一般會在城市CBD中心建設(shè)，建筑周邊的車流繁忙、人流密集。另外，超高層綜合性建筑由于其特殊的設(shè)計和結(jié)構(gòu)，消防設(shè)計要點多，難度高，需基于每個綜合體建筑的布局特點，設(shè)計個性化的消防方案，提升建筑群的安全性。

一、超高層城市綜合體建筑消防設(shè)計要點

超高層綜合體建筑布局是消防設(shè)計的基礎(chǔ)。基于建筑布局特點，劃分防火分區(qū)、安排防煙設(shè)施，預留出消防水池位置，完成建筑首層疏散，以便為后續(xù)消防設(shè)施總體規(guī)劃奠定基礎(chǔ)，完善超高層建筑的消防建設(shè)。

（一）防火分區(qū)、防火隔斷

綜合體建筑內(nèi)部空間具有貫通而開闊的特點，建筑中還穿插著娛樂、展覽、商場等，這就為易燃物品的堆放提供了空間和條件，一旦發(fā)生火災就有可能在短時間內(nèi)擴散。例如，在建筑發(fā)生火災時，火勢會沿商業(yè)步行街、自動扶梯等交通空間流竄，濃煙會通過中庭向上蔓延，迅速布滿整個樓體，降低可見度，給人員疏散增加難度，再加上綜合體建筑樓層高，數(shù)量多，疏散難度極大，極有可能造成不可挽回的后果，造成巨大的財產(chǎn)和經(jīng)濟損失，危及人員生命安全[1]。建筑平面設(shè)計時，會根據(jù)商鋪、步行街、大空間和中庭的特點來劃分防火分區(qū)，布置防火墻、防火卷簾、防火玻璃隔斷等的防護措施，阻礙火勢前進。另外，建筑外墻裝飾、建筑保溫材料、室內(nèi)裝修材料的選用不低于國家規(guī)范要求的燃燒性能等級，也可以達到有利于減小火災危害、控制火勢的效果，為疏散與救援工作提供有利條件。

（二）安裝排煙防煙裝置

排煙防煙設(shè)計是建筑消防設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在超高層建筑中發(fā)生火災時，煙氣水平流動速度通常在0.5m/s左右，而垂直方向煙氣則有可能達到3.5m/s?；馂陌l(fā)生時伴隨著高溫，煙霧迅速上升聚集，其蔓延速度遠遠超出人群的疏散速度，而建筑吊頂中的管線繁多，煙氣難以自然排流。如果不采用有效的排煙措施，人們的可視高度范圍將充滿有毒濃煙，不利于疏散人群辨別方向[2]。為此，在進行消防布局時，一定要提高對排煙設(shè)計的重視程度。

（三）考量建筑特點

在進行消防布局過程中，超高層建筑樓體是整個設(shè)計的基礎(chǔ)。在整個綜合體建筑中涉及多種建筑模式，每個建筑群對消防設(shè)計要求具有一定差異性，因此要充分考慮建筑特點，完成消防布局，進行個性化和針對化設(shè)計。在規(guī)劃過程中，要考慮到不同樓層之間商業(yè)模式的不同，根據(jù)商業(yè)模式要求制定消防策略，以便簡化超高層建筑消防設(shè)計，降低消防布局難度。

（四）建筑物首層疏散

超高層建筑首層具有一定特殊性，除了滿足平時的出入口功能設(shè)計外，還需結(jié)合平時的水平交通和豎向交通，合理規(guī)劃安全疏散口和消防控制中心位置，規(guī)劃時需保證整體組織布局的合理性和兼容性。超高層綜合體建筑樓體面積較大，面寬較深，要保證疏散點位的分散性，合理規(guī)劃疏散距離。建筑容納人數(shù)較多，因此在設(shè)計消防布局過程中，要在建筑平面中預留人員緩沖空間，降低在緊急疏散時發(fā)生踩踏事故的可能性。另外，在設(shè)計過程中，相關(guān)人員還要考慮到建筑的功能性，在一些商業(yè)屬性的建筑中開辟疏散走廊，并安裝防火門，以便為人員流通提供行動空間，保證人員疏散速度。

（五）消防水池位置

個性化消防設(shè)計是超高層建筑規(guī)劃的基礎(chǔ)，為全方位監(jiān)測火災的發(fā)生，火災報警裝置、消防水池等都需要納入到消防布局中，以便實現(xiàn)對建筑的消防管控。尤其是消防水池的設(shè)計，要基于建筑實際情況以及相關(guān)的消防安全制度，確定消防水池的占地空間以及所要達到的效果，起到防護建筑物的目的。消防設(shè)計人員要具有規(guī)劃意識，需要根據(jù)建筑規(guī)模測算各樓群的消防用水量，并對整體建筑的消防水池進行統(tǒng)一管理。另外，還應(yīng)合理規(guī)劃消防設(shè)備用房，綜合考慮自動滅火系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)、煙霧探測裝置、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)等，加強樓體建筑的防護力度。

二、超高層城市綜合體建筑消防設(shè)計特點及優(yōu)點

為了確保超高層建筑的消防防護力度，大部分建筑單位都采用個性化消防設(shè)計，以便增強消防設(shè)計的靈活性，可以應(yīng)對不同種類火災事故，且在設(shè)計過程中，設(shè)計人員還要根據(jù)建筑群運行模式，制定針對性的消防設(shè)計措施。

（一）設(shè)計特點

個性化設(shè)計是目前消防設(shè)計的一種新方法，該種設(shè)計理念目前常應(yīng)用于超高層建筑設(shè)計中。在規(guī)劃過程中，根據(jù)消防安全工程學的指導，以超高層建筑布局為基礎(chǔ)，以基本樓層結(jié)構(gòu)為參考，鑒于樓層的使用情況，確定高頻的起火點，然后在其附近加裝消防措施，以便從源頭上制止火災的發(fā)生[3]。同時，消防人員在進行設(shè)計過程中，要根據(jù)建筑內(nèi)部可燃物數(shù)量，確定消防設(shè)施的輻射范圍，并做好其他消防設(shè)施安裝準備，有針對性進行消防布局規(guī)劃。另外，基于綜合體建筑占地情況，設(shè)計消防設(shè)計總則，在進行基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計的過程中，與總則進行比對，評估消防設(shè)計的可操作性。

（二）設(shè)計優(yōu)點

1.減少排煙量

消防設(shè)計的重點在于減少火災發(fā)生時的排煙量。排煙是威脅群眾生命安全的第一要素，為此在進行設(shè)計過程中，要考慮到建筑的門窗位置和朝向，以便順應(yīng)風向設(shè)計排煙口位置，以保證火災發(fā)生時，建筑可達到最大排煙量。同時，其煙霧的形成速度以及覆蓋范圍不能影響救援人員的工作，最大程度上降低火災損失。個性化消防設(shè)計相較于傳統(tǒng)的消防設(shè)計具有明顯優(yōu)勢，其能夠根據(jù)建筑特點，實現(xiàn)對火災的全方位防控，而且由于個性化消防設(shè)計是對整體建筑消防布局設(shè)計的拆分，所以能夠大幅提升建筑消防效率，優(yōu)化消防設(shè)計細節(jié)[4]。

2.解決矛盾

超高層建筑涵蓋了商業(yè)、辦公、旅店、展覽、文娛、餐飲、居住等多項功能，基本上具備了現(xiàn)代建筑的全部設(shè)置，可能導致建筑總體設(shè)計與消防設(shè)計存在矛盾，需要在規(guī)劃過程中，保證功能讓位于消防。因為對于群眾而言，安全是第一位。采用個性化消防設(shè)計則可以快速解決消防建設(shè)與建筑之間的矛盾。綜合體建筑本身就具有一定復雜性，結(jié)構(gòu)布局錯綜復雜，如果整體建筑都采用統(tǒng)一的消防設(shè)計，則一定會出現(xiàn)遺漏，無法達到建筑消防防控要求。但采用個性化設(shè)計方法，能夠基于每一樓層的功能性設(shè)計以及消防布局規(guī)劃，采用不同的布局形式，以實現(xiàn)完備的消防設(shè)計布局。

3.完善功能

綜合體建筑會涉及消防通道以及人行橫道的規(guī)劃，其需要在滿足建筑不同功能需求的同時，使消防通道嵌入到建筑樓體中，以便形成有機整體。除了連接地上地下建筑外，還要預留出提供商業(yè)服務(wù)的空間、交通流線以及消防通道的確切位置。要想滿足綜合體建筑整體消防設(shè)計的復雜性要求，只能采用個性化設(shè)計，在保證建筑各項功能的基礎(chǔ)上，對每個密集建筑群體進行消防布局，以便加強消防的防護程度[5]。

4.保障生命安全

超高層建筑與消防撲救之間的矛盾是影響消防布局的關(guān)鍵點。綜合體建筑中不乏一些大型商場、商業(yè)街等，這些都是人員密集區(qū)域，且還有可能存放著各種建筑易燃物。一旦發(fā)生火災，危險性極高，會直接威脅群眾的生命安全。為此，在消防設(shè)計時，一定要考慮到人群疏散問題。鑒于建筑群體特點，從多個維度規(guī)劃消防布局，并基于每個樓層的消防要求，做好頂層設(shè)計、個性化設(shè)計，出具完備的消防規(guī)劃方案，以保證人民群眾的生命安全[6]。

三、案例分析

基于上述對消防設(shè)計要點以及個性化消防設(shè)計的分析，在實際案例中，根據(jù)樓層建設(shè)的實際情況，將其應(yīng)用于消防規(guī)劃中，以便在滿足超高層建筑消防設(shè)計的同時，以建筑功能為驅(qū)動核心，探究實際的消防設(shè)計方案。

（一）工程概況

以某省市超高層綜合體建筑項目為例，重點研究商場的消防設(shè)施設(shè)計，該商場綜合了餐飲、購物、辦公等多項功能，總體占地面積為168547.7平方米，由20層住宅樓、5層商業(yè)樓以及23層辦公樓組成。每個樓層涵蓋了餐廳、展廳、休息區(qū)等。在辦公樓中包含了兩個核心筒，為了確保對該建筑消防進行統(tǒng)一規(guī)劃，將核心筒置于居中位置，局部地區(qū)還涵蓋人防地下室，以便整個建筑群體之間的連貫性[7]。

（二）總體布局

該建筑群體三面環(huán)路，東面靠近河流，整體建筑為48層，其中23層辦公樓位于南面，5層商業(yè)樓地處二者之間，用以連接辦公樓和住宅樓。根據(jù)該建筑布局特點，在對消防布局進行規(guī)劃過程中，需要保證人流與車流拆分，區(qū)域劃分清晰，最好在商業(yè)樓北面再設(shè)置一個獨立的通行入口，并與辦公塔樓出入口相連接。另外，該辦公區(qū)附近還有其他配套設(shè)施，如垃圾清運、貨物裝卸等。該建筑功能布局，在總體5層商業(yè)樓中，1、2層為鐘表及化妝品專區(qū)，3、4層為購物專區(qū)，5層為餐飲專區(qū)。

（三）防火設(shè)計

此綜合體建筑占地范圍廣，影響范圍大，在對消防區(qū)進行規(guī)劃過程中，基于空間布局復雜性考量，要設(shè)置獨立的消防通道，并解決中庭防火以及疏散口位置等難點問題。在進行規(guī)劃過程中，根據(jù)對各個樓層寬度的計算，劃分防火分區(qū)位置。在該建筑群體后邊地區(qū)，距離外墻5米距離，設(shè)置半徑18米的消防環(huán)形通道，并為隱形消防車預留出?？课恢?。在此消防區(qū)域不得存在高大的綠色植物阻擋，以便保證在建筑體整體范圍內(nèi)能夠具有15米寬的消防登高撲滅區(qū)域。另外，在各建筑樓體中間，預留出長方形區(qū)域，每個長方形區(qū)域?qū)挾葹橄歉邠錅鐓^(qū)的1/3，且距離外墻3米位置，設(shè)置火災遮擋區(qū)[8]。

（四）高層商業(yè)樓

高層商業(yè)樓為5層，根據(jù)各層商業(yè)營業(yè)廳面積以及人員密度表，測算各防火分區(qū)需要的疏散寬度，以便分散布置商業(yè)的疏散樓梯。

其中S為商場各防火分區(qū)營業(yè)廳面積，T為樓層位置人員密度，N為建筑每100人最小疏散凈寬度（m/百人）。

（五）高層辦公室

每個樓層的辦公樓都按照標準層設(shè)計，朝向為南北朝向，每個空間既可獨立使用又相互連接。根據(jù)測算每個樓層建筑面積為2463平方米，辦公使用面積為1965平方米。由于辦公區(qū)域面積較大，為使最遠疏散距離滿足規(guī)范的要求，在辦公樓中心設(shè)置有兩個核心筒。在進行消防布局過程中，為了確保每個樓層的防煙性，在連通區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置前室，并按辦公使用人數(shù)來計算各樓層的疏散寬度，取樓層疏散寬度的最大值。

（六）中庭空間

中庭設(shè)計主要是樓層中的“庭院空間”，其空間貫通各層，增加室內(nèi)視覺感受。在本次樓層項目設(shè)計過程中，中庭占地面積為1635.5平方米，每個樓層中庭都布置了自動扶梯，以便于采光。在布置防火設(shè)施時，結(jié)合中庭的形式與尺寸，按規(guī)范安裝了防火卷簾以及煙感探測器，且不同樓層之間相互疊加，以便實現(xiàn)樓層消防對應(yīng)，全方位達到防御火災的效果。

結(jié)語

總之，為保證超高層綜合體建筑消防設(shè)計達到相應(yīng)要求，考慮到建筑體占地規(guī)模大、樓層數(shù)量龐大、布局結(jié)構(gòu)復雜等特點，在進行消防設(shè)計過程中，為了實現(xiàn)建筑群功能之間的有效組合，需要根據(jù)綜合體建筑體的實際結(jié)構(gòu)，進行個性化的消防設(shè)計，建立一套高效的建筑消防系統(tǒng)，保障人民的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻

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[3]王津舟.超高層城市綜合體建筑消防設(shè)計研究[J].建材與裝飾，2019（45）：130-131.

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[7]王津舟.超高層城市綜合體建筑消防設(shè)計研究[J].建材與裝飾，2015（45）：130-131.

[8]盧灼.超高層城市綜合體建筑消防設(shè)計分析[J].山西建筑，2014，40（24）：22-24.