超高层建筑消防设计初探——结合三亚海棠湾瑰丽酒店实例

2015-12-08吴洁

建材与装饰 2015年48期

关键词：裙楼前室楼梯间

吴洁

（广州市设计院）

超高层建筑消防设计初探——结合三亚海棠湾瑰丽酒店实例

吴洁

（广州市设计院）

随着国民经济快速的发展、城市建设的日新月异，超高层建筑以前所未有的视觉冲击力和独特的空间体验，越来越多的出现在各地区的地标性建筑中，在各型各色的建筑大家庭中扮演着重要的角色。但是，伴随着这些优点，超高层建筑高度高、建筑功能综合多样、结构和设备管线错综复杂，相应的火灾风险也大。一旦发生火灾或自然灾害事故，相应的消防应急成为首当其冲的问题。本文将结合实例分析超高层建筑设计中消防设计的特点和难点。

超高层；消防

1　超高层建筑的定义

在《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）中，将建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。在《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005版）中，对超高层虽无明确规定，但对于高度超过100m，层数超过32层的建筑在避难层、停机坪、消防水压、灭火设施、正压排烟及火灾自动报警方面都有特殊的要求。新版的《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）中，对避难层的设置、疏散、还有停机坪都做了更为详尽、具体的规定。

2　超高层建筑火灾危险性特点

（1）首先是功能复杂。大多数都在裙楼集中设置一些大型的商务、餐饮、会议中心、及娱乐等功能，这就使流动人员多、人员数量多多集中在底部裙楼部分。功能综合多样的同时，使着火火源的可能性也增多。

（2）火灾蔓延迅速。尤其在超高层建筑中，火势的蔓延比在普通的建筑中快得多，是因为其设备管井多，容易形成“烟囱效应”。如楼梯间、电梯井、电缆井、排气道等，如果没有防火分隔或防火分隔措施不当，发生火灾时，好像一座座高耸的烟囱，形成火势迅速蔓延的途径。另外，走廊、通道、出口的地方也会使火灾和烟气迅速扩散。

（3）建筑高度使得人员疏散垂直距离过长、疏散缓慢。特别是在人员相对集中的区域，在惊慌的时候特别容易发生拥堵。

（4）火灾扑救难度大、施救困难。若着火点在100m以上高度，目前的消防救援设施很难到达。

3　针对上述特点的消防设计措施

应把“预防和自救”作为原则，在消防设计时把握好以下几点：

（1）设置环形消防车道和消防控制中心。方便火灾时消防车辆和救援设施的到达和停靠。消防登高面应保环形连通或至少一个主立面的长度。总平面设置上要充分考虑防火间距、消防车道、消防扑救面及特殊房间的位置等。

（2）严格设置防火分区和防火分隔。火灾时，高层建设的安全疏散主要靠疏散楼梯，如果楼梯间不能有效地防止烟火侵人，则烟气就会很快灌满楼梯间，从而严重阻碍人们的安全疏散，威胁人们的生命安全。以及各类管道井，更要严格设置防火封堵，避免让逃生的绿色通道和垂直的管道井成为火灾迅速蔓延的通道。

（3）应严格按照人员数量计算疏散宽度。尤其是人员密集处的走道、出口、疏散门更要经过计算确定疏散宽度。

（4）综合考虑超高层建筑防排烟设计，最大限度地减少火灾时烟气的生成量，并使火灾时产生的烟气迅速排出，从而有效地防止烟气从着火区向非着火区蔓延扩散，特别是防止侵入作为疏散通道的走廊、楼梯间及其前室，以确保有一个安全的疏散通道和安全疏散所需要的时间。只有合理划分防烟分区，才能有效阻止烟雾扩散，将生命财产的损失降到最低。

（5）每隔一个高度区间设置避难层，作为逃生人员暂时的安全区域。第一个避难层应该在消防救援设施可到达的高度区间内且方便救援人员到达。

4　结合“三亚海棠湾瑰丽酒店”实例分析

总体概况：建筑总高度203m，共45层。以酒店客房功能为主、辅以餐饮和其他配套功能。首层至十四层为裙楼部分，主要功能为商务、餐饮和公寓客房。餐饮集中在其中的十一、十三、十四层。十五层以上均为酒店客房功能。整栋建筑共有4个避难层分别为十二层、十四层夹层、二十三层和三十六层。每个避难层间的距离均在50m左右。顶部设有直升机救援平台亦可作为辅助救援设施。

首层和裙楼：由于建筑底部整体造型飘逸，使得延展面比较长。因此在沿着东面和西面的几个主要布置酒店的裙楼方向都设置了总长度不小于230m、宽度不小于15m的消防登高面，登高面总长度占到整个建筑延展面的50%以上。并且由于三亚的亚热带气候特征，首层以架空空间为主、接待大堂和部分餐厅、配套设施点缀其中，在满足功能使用的同时，又能使首层场所与场地内其他建筑形成良好的空间互动，更利于人员的疏散。

裙楼每层面积从4000～6000m2不等（由层层退台的造型所致）。除去直接对外通透连廊和阳台，分为三个防火分区；每个防火分区都有两个直接疏散的楼梯间通向首层。南翼和北翼裙楼所有的疏散楼梯都设置在客房之间的通透连廊中，外方的设计本意是不让这些楼梯成为行走在连廊中的视线阻隔。因为从西面往东看去，便是无敌的海景，为了维持这样的创意，楼梯就必须也得是通透的，用类似木格栅的隔断使楼梯间呈现若隐若现的效果。如果发生火灾，即便烟气迅速进入楼梯间，也会因为它的通透性使烟气自然扩散出去。因此，为了保持和呈现方案设计的初衷，也基本延续了这样的设计思路。但是《高层民用建筑设计规范》明确规定，一类建筑必须采用防烟楼梯间，不但梯间要封闭，还要有防烟设施。这就与外方的方案设计初衷相去甚远，效果大打折扣。在与外方反复协调和沟通下，这些生命的绿色通道最终围合上了墙体、增设了楼梯前室，设置为防烟楼梯间。从这个插曲中可以看出，建筑设计还是必须遵循“安全、坚固”、然后才是“美观”的设计原则。在放弃“安全”这一重要前提下的任何对“美观”的坚持都是没有意义的。酒店裙楼平面图如图1。

图1　酒店裙楼平面图

塔楼部分：功能均为酒店客房。每层均为独立的防火分区，有2个防烟楼梯间。两个安全出口之间房间最远距离为30m、袋形走道最远房门距离疏散口不超过15m，符合《高层民用建筑设计规范》的规定。位于走道尽端的部分客房因其建筑面积超过75m2，但又不能设置两个疏散门，因此只能在阳台上设置应急联动疏散门。目的在于利用整层所有客房阳台连通的特点，危急时刻通过此门疏散到暂时安全的区域。二十三层和三十六层为设备转换层和避难层，不同户型区间的设备管道在此两层转换。避难层的楼梯间遵循“通而不畅”的原则，即上层区间疏散至此的人员必须绕经避难区方可再次进入通往下层的楼梯前室，保证了人员进入避难区域的必然性。在十二层和二十三层避难层中，延消防扑救面的方向均设置了可击碎的救援窗口，可便于救援人员对避难区域的人员通过云梯进行紧急疏散。裙楼防火分区如图2所示。

管井封堵：除了楼梯间和前室、合用前室采用乙级防火门外，所有设备管井检修门均采用甲级防火门；避难层的设备房及其前室亦均采用甲级防火门。各管道设备在安装完毕后，均应采用不低于楼板耐火极限的封堵材料进行封堵填实。防排烟方面，各层的客房走道、西侧的通高中庭、十一～十四层的餐厅均设置了机械排烟设施。而避难层由于外立面造型的原因均为封闭围合的，亦设置了专门的风机房放置风机对它们进行机械排烟。塔楼标准层平面图如图3。