超高层城市综合体建筑消防设计研究

王津舟

（中铁房地产集团（天津）置业有限公司 天津 300150）

前言

通常情况下，人们把位于城市的核心或者副中心、新城区域内，拥有办公、文娱、会展及公寓、酒店等三种或者三种以上功能，并且这些功能可以相互促进、搭配得宜、整体价值可以共同提升且建筑规模的面积在10万/m2以上能够适应不同时期城市生活的一些建筑群叫做城市综合体。其具有容积高、功能多、外辐射、内集中、可调适及强引领等诸多特点，并且以其中的某一功能作为主要驱动的核心。所以，这类综合体消防方面的设计更加复杂，要求更高，是建筑单位消防设计部门需要解决的一大难题。

1 工程总概况

1.1 工程地理位置

中国铁建国际城诗景广场，位于天津市河北区东北部，金钟河大街北侧，金钟河大街东接金钟河大街立交，连接外环路和京津塘高速，西接民权门桥，金狮桥，贯穿内中外三环。建筑基地位于民权门立交桥东北侧，北侧为25m宽迎春道，南侧为金钟河大街，西侧为12m宽诗景路，东侧为规划泰兴路。地铁六号线民权门站位于1D地块内。总体规划中注重酒店式公寓、写字楼与商业的和谐统一，体现其与周边环境的相互联系，内外部相互关系。地铁民权门站的两个直接出地面的出入口及出地面风井等结合商业裙房设计，外立面风格统一。商业、酒店式公寓和办公人流和车流尽量做到分流，避免相互干扰。

1.2 工程功能布局

地下1～4层：复式车库，地下3、4层局部平面移动类机械停车车库，地下2层靠近地铁站厅层处局部设商业。自行车车库独立设置为地下2层。

地上1～4层：除地铁、车库、办公楼、酒店式公寓楼出入口，均为商业裙房。本项目中的商业业态呈多元化，涵盖了大型主力店、零散店面、餐饮、娱乐、KTV、图书、健身等。

5层及5层以上：两座超高层建筑，分别是办公楼为5～30层；酒店式公寓楼为5～45层（如图1）。

图1 建筑鸟瞰图

2 超高层的建筑消防设计

2.1 消防设计过程中的重点

2.1.1 对建筑物防火分区进行划分

超高层建筑物的规模与空间都较大，特别是一些展览楼、商业楼层或者综合大楼等，建筑物的用途越广泛，其可燃物更多，一旦发生火灾，火势蔓延的速度极快、温度较高，其中烟气的扩散速度越来越快，由于此类建筑物楼层极高，人们无法在第一时间得到迅速疏散，因此，出现消防事故必然会对人们的生命、财产安全造成重大损失。除了尽可能减少防火材料的使用以外，对此类建筑物进行防火区分设计也非常重要。将防火区、防烟区的设计过程中，设计人员应当按照国家相关规定对建筑物物空间最大面积进行划分（表1）。

表1 每个防火分区运行的最大建筑面积

2.1.2 建筑物防烟、排烟

防烟、排烟设计也是超高层建筑物的消防设计中的重点设计内容之一。当此类建筑物发生消防事故时，烟气往水平方向的流动速度达到每秒移动0.3～0.8m，而往垂直方向的流动速度更快，为3～4m每秒。因此，在烟雾流动没有阻碍的情况下，仅需要1min的时间烟气便可扩散至几十层的高楼，并且烟雾的流动速度远比疏散人的速度快得多。对于一些超高层的建筑物来说，要正确做好排烟设计非常困难，尤其是中庭排烟[1]。

2.2 个性化的消防设计

由于超高层的建筑综合体规模及空间都较大，而且设计的商业范围极为广泛，所以在进行消防设计的过程中，难度较大。对于此类建筑物，建筑消防设计部门可以采取个性化的消防设计，尽可能降低消防设计的难度，这种设计已经在我国很多地区实施，且取得一定的效果。

2.2.1 个性化的消防设计特点

个性化的消防设计属于一种新型防火设计，并且专门针对超高层的建筑物防火而设计。这种消防设计方法有效运用了消防安全工程学的方法及其原理，严格按照建筑综合体的实际结构、建筑用途以及建筑物内部的可燃物等情况，由消防设计人员按照建筑物的各个功能条件、各空间条件及其他的相关条件等，自由进行选择相关防火措施，并将各类防火措施有效的结合起来，组成了整个超高层建筑的总消防安全设计，并利用已有的方法对建筑物消防的危害性、危险性等实施预测、评估，从而为此类建筑物提供一个科学、合理、全面的消防防护方案。

2.2.2 个性化的消防设计优点

个性化的消防设计并非拘泥于达到规范要求降低建筑排烟量，而是一旦发生消防事故时，对人员的疏散及灭火救援等消防工作不会受到火灾、烟雾的影响。进行个性化的消防设计，消防效果更好，与普通消防设计相比较而言，消防的表现效果更加优化[2]。

2.2.3 个性化的消防设计要点

超高层的建筑物消防设计大多主要以火灾报警、消防水池以及地下室排水等来进行消防控制。其中，在设计消防水池的过程当中，必须严格根据相关规定以及建筑的实际情况进行设计，加强消防水池的实际应用效果及空间，从而使其真正用于建筑物火灾防护的实处。

在设计当中，要加强设计人员整体设计、规划的意识，对于同一个建筑群体可以建筑一个消防水池并实施统一管理，不但可以有效节约建筑投资，还能方便管理。此外，设计火灾报警系统也极为重要，很多超高层的建筑为了更好的控制消防电梯、排烟系统等，都会设计火灾报警系统。而个性化的消防设计是在此基础上，还要对建筑物的易起火处安装火灾探测器，加强了火灾探测力度。

2.3 建筑物首层疏散

此工程首层平面较为特殊性，建筑除了设计各种出口、入口，例如：商场的大门和消防控制中心及办公大堂等，还需要合理组织、设计两层或者以上人员疏散楼梯的出口、设备管的井口等。由于改建筑的占地面积广，面宽的进深较大，最容易致使建筑内最远疏散点需要借助在建筑平面中部设置的疏散楼梯进行人员疏散，导致了建筑首层梯间的出口与室外之间的距离较远。为此，可以在梯间门与外门间的路径两侧设计防火墙，以形成人员疏散的通道，从而因应建筑的各项功能，在与其相交的商场走廊设置常开式的防火门，保持建筑内部人流动线的贯通，疏散宽度则按照疏散楼梯、楼道的疏散宽度来进行叠加计算即可。

2.4 建筑中庭空间设计

中庭空间指的是建筑物的内部空间，是一种和室外相似又融合的空间，成为了室内与外部自然环境相互连接的一种方式。此过程建筑在每层的两遍分别布置了自动的扶梯，每层的消防设计按照中庭的范围及特点，设置特级的防火卷帘，各楼层之间的相互连通、叠加，与建筑首层形成了一个消防分区。可以设置温感探测、烟感探测、自动喷淋灭火等系统装置，并且进行高侧排烟出口设计[3]。

2.5 地下室设计

（1）按照建筑物总停车位，设计两条或者以上的机动车行驶坡道，此坡道直接通往建筑物首层的室外。

（2）按照地下室车库到建筑物最远处的实际距离，设置消防电梯，并在各防火分区范围内设计独立的人员疏散楼梯，直通建筑室外。

（3）按照建筑物地下室消防水池、水泵房、电气设备等的实际情况设计防火分区，并且设置人员疏散通道等。

3 结束语

总而言之，随着超高层建筑综合体的不断增多，进行科学、合理的消防设计非常必要。此类建筑物的建筑结构极为复杂，涉及面极为广泛，因此，消防设计人员必须选择先进的设计方法，严格结合建筑物内部、外部实际情况，采取合理、可靠的消防措施，降低建筑消防事故发生率，促进人们的生活、工作环境更加安全、舒适，同时，全面提升建筑物的经济价值与实用价值等。

[1]卢 灼.超高层城市综合体建筑消防设计分析[J].山西建筑，2014，40（24）：22～24.

[2]李晓峰，师前进.多栋超高层建筑消防给水系统设计探讨[J].中国给水排水，2015，31（06）：39～41.

[3]陆春蕾，祁祖兴.高层建筑群共用高位消防水箱问题探讨[J].消防科学与技术，2014，10（12）：1405～1407.