李媛琴
城市的發(fā)展和用地的有限性使高容積率、功能復(fù)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(dǎo)超高層消防設(shè)計的規(guī)范及文件主要有《建筑設(shè)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(shè)計加強性技術(shù)要求(試行)》(公消〔2018〕57號)以及《建設(shè)工程消防設(shè)計審查驗收管理暫行規(guī)定》(建設(shè)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(shè)計過程中均一并遵守執(zhí)行),超過250m高度的建筑、消防設(shè)計文件擬采用的新技術(shù)、新工藝、新材料不符合國家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的,需要組織消防設(shè)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(shè)計時的思路和方法,旨在為后續(xù)的建筑消防設(shè)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(wù)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(shè)有商業(yè)外,其他均為機動車庫和設(shè)備房(圖1,2)。
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(dāng)?shù)叵缹徟块T、專家組以及建設(shè)方多方探討,形成以下關(guān)鍵解決思路。
本項目主塔樓屬于超過250m高層建筑,在滿足《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)(2018年版)的基礎(chǔ)上,需對其建筑構(gòu)造、消防設(shè)施及滅火救援設(shè)施進行特殊設(shè)計,以提高其抗御火災(zāi)能力。結(jié)合《建筑高度大于250米民用建筑防火設(shè)計加強性技術(shù)要求(試行)》(公消〔2018〕57號)(以下簡稱《加強性技術(shù)要求》),主塔樓需進行一系列消防設(shè)計以提升建筑的消防安全設(shè)防水平,具體如下:
(1)塔樓內(nèi)的承重柱、梁、樓板等建筑構(gòu)件的耐火極限均按照《加強性技術(shù)要求》執(zhí)行。
(2)防火分隔滿足《加強性技術(shù)要求》的規(guī)定,塔樓地上核心筒周圍設(shè)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(zāi)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(gòu)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(shè)備層除外)的每個防火分區(qū)設(shè)置一部可用于火災(zāi)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(shè)連接八十一層與直升機救援平臺的關(guān)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(shù)要求》的規(guī)定。
(7)塔樓主體在建筑外墻上、下開口之間設(shè)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(shè)置消防車登高操作場地,其尺度滿足《加強性技術(shù)要求》的規(guī)定。
(9)在塔樓建筑屋頂設(shè)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。
在做好超高層塔樓的消防措施基礎(chǔ)上,對塔、群樓進行有效防火分隔是綜合體設(shè)計中降低塔樓、裙樓火災(zāi)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(zāi)及蔓延風(fēng)險。
1.2.1 塔、裙樓地上各層防火分隔處理方式
應(yīng)城市規(guī)劃要求,本地塊塔樓與裙樓之間在首層設(shè)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(shè)置防火墻+甲級防火門,且通道吊頂設(shè)置煙感和自動水噴淋。用物理方式將塔樓與裙樓進行嚴(yán)格分隔,同時架空通道區(qū)域不設(shè)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(shè)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(shè)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(dāng)連通的基礎(chǔ)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(shè)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(shè)計。在此基礎(chǔ)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(gòu)件的耐火極限均按照《加強性技術(shù)要求》執(zhí)行;2)裙樓每層設(shè)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(shè)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。
塔樓投影下方地下空間主要為機動車庫及設(shè)備房,按照《加強性技術(shù)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(zāi)蔓延范圍,降低火災(zāi)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(shè)備房及車庫),且地下車庫及設(shè)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(shè)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(shè)置人員密集場所,人員不做長期停留,僅設(shè)置設(shè)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(shè)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(gòu)件的耐火極限均按照《加強性技術(shù)要求》執(zhí)行(圖6,7)。
從消防認定角度,塔樓、裙樓為一棟建筑,其消防設(shè)計應(yīng)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(shè)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(shè)計,凈空高度不小于5m,消防車道的路面滿足《加強性技術(shù)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(shè)備、結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計均嚴(yán)格執(zhí)行和滿足《加強性技術(shù)要求》的規(guī)定,且塔樓前室、合用前室按照避難層分段設(shè)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(shè)置。
建筑設(shè)計以消防安全為底線,消防安全為項目運營護航。在消防設(shè)計中,“防”為設(shè)計根本,故將火災(zāi)可能性及蔓延范圍控制于最小范圍是基本的設(shè)計思路。在超高層綜合體消防設(shè)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(guān)系是建筑師必須面對的課題。如何運用專業(yè)的技術(shù)能力,維護建筑的安全底線,為空間創(chuàng)意提供最優(yōu)的設(shè)計思路和解決方案,是建筑師持續(xù)追求的目標(biāo)。
1 主塔樓效果圖
2 項目塔裙樓關(guān)系示意圖
3 塔樓公寓標(biāo)準(zhǔn)層平面圖4 塔樓辦公標(biāo)準(zhǔn)層平面圖
5 一層平面圖
6 地下一層局部平面
7 地下二層局部平面
圖片來源
1 伍茲貝格建筑設(shè)計咨詢(上海)有限公司提供
2-7 作者自繪