“57号文”发布后的超高层消防设计解读——以南京金融城二期（东区）C1楼为例

■ 闫 康 YAN Kang

0 引言

消防设计是建筑设计重要的组成部分，关系到大量人员及财产的安全。超高层建筑由于建筑高度与体量远超普通建筑，其消防问题尤为复杂；现行的《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》）仅适用于高度小于250m的建筑，对于高度大于250m的建筑，规范要求“应结合实际情况采取更加严格的防火措施，并应提交国家消防主管部门组织专题论证”。

2018年4月10日公安部消防局正式发布了公消[2018]57号文《关于印发〈建筑高度大于250米民用建筑防火设计加强性技术要求（试行）〉的通知》（以下简称“57号文”）。该文件第一次详细规定了高度大于250m超高层建筑的消防加强措施，为设计工作提供了明确的依据。

南京金融城二期（东区）项目（建筑高度416.6m）于2018年4月28日通过了全国消防专家审查会，成为“57号文”发布之后，江苏省第一个通过全国消防专家审查会的项目。该项目在消防设计中遇到的一些问题及应对措施，可供类似的项目作为参考。

1 项目概况

南京金融城二期（东区）项目（图1）位于南京市建邺区江山大街以北，金沙江东街以南，江东路以东，庐山路以西；项目用地面积28 380m2，总建筑面积43.6万m2，其中地上建筑面积30.6万m2，地下建筑面积13万m2；地上建筑单体包括：C1塔楼（416.6m）、C3塔楼（247.8m）及4栋多层商业楼（C2、C4、C5、C6）。

本项目参加全国消防专家评审会的部分建筑包括C1塔楼及地下室部分。C1塔楼为一类高层建筑，耐火等级为Ⅰ级；C1楼附属建筑高度25.4m，为高层建筑，耐火等级为Ⅰ级；地下室埋深大于10m，耐火等级为Ⅰ级。

C1楼第1～3层为酒店、办公大堂、餐厅、宴会厅及配套设施；第4层为办公员工餐厅；第5～59层为办公标准层，分5个办公区段；第61层和62层为酒店配套商业（健身、游泳）；第64～76层为酒店客房层，其中每层有23间客房；第78层和79层为酒店大堂及特色餐厅；第80～85层为商业（会所）。

2 对“57号文”的解读

“57号文”共计27条。为了降低与控制火灾的危险性，提高建筑的安全系数，该文主要从4个方面对超高层建筑的消防性能进行了增强，分别是：①提高建筑本体的安全性能（涉及第1、2、5、13、17条）；②提高人员的疏散条件（涉及第3、6、7、8、20、21、27条）；③增强灭火救援设施的性能（涉及第10、11、12、14、15、19、23、24、25、26条）；④防止火灾的蔓延（涉及第4、9、16、18、22条）。

2.1 提高建筑本体的安全性能

2.1.1 “57号文”的适用范围（第1条）

“57号文”第1条明确了裙房的部分仅满足《建规》的常规防火要求即可。根据《建规》对裙房的定义，“裙房的建筑高度不能大于24m”。

对于金融城C1楼来说，其附属建筑（包括酒店的宴会厅等大型人员密集场所）为25.4m高的高层建筑，不能算作裙房处理。在消防评审时，专家引入裙楼的概念。所谓裙楼，即建筑高度大于24m且位于与其相连的高层建筑主体对地面的正投影之外的这部分建筑。在苏公消[2018]27号《关于印发〈南京金融城二期（东区）C1塔楼项目消防设计专家评审会会议纪要〉的通知》（以下简称《会议纪要》）中指出：“裙楼、地下室中不与塔楼主体共用的疏散楼梯，其设置可执行现行《建规》的要求即可”。

图1 总平面布置图

2.1.2 提高建筑构件耐火极限要求及门厅（公共大堂）装修材料的耐火极限（第2、5条）

“57号文”第2条中提出：“承重柱（包括斜撑）、转换梁、结构加强层桁架的耐火极限不应低于4.00h”。

作为超高层建筑，在结构加强层采用伸壁桁架的做法十分普遍，应注意未来在其防火涂料选择上，选择耐火极限不低于4.00h的防火涂料。

2.1.3 明确超高层主体内严禁使用液化石油气、天然气等可燃气体燃料，并且要求厨房间设置独立的自动灭火装置（第13、17条）

与超高层主体相联系的附属建筑，当与超高层主体之间完全独立设置时，可以接入燃气；对于无法完全独立的情况，严格来说不允许接入燃气，但也有特殊做法。

金融城C1楼的附属建筑高度25.4m，其功能包含有酒店的宴会厅、厨房等，对于该附属建筑是否可以接入燃气，在专家评审会上进行了专门的论证。最终，专家认为燃气的设置部分必须在“塔楼主体投影范围以外，且与塔楼之间采用严格的防火分隔的裙楼内”。

2.2 提高人员的疏散条件

2.2.1 设置环形疏散走道，并相应提升排烟系统及火灾时疏散照明的最低照度水平（第3、21、27条）

设置环形疏散走道是“57号文”中提出的一条重要的加强措施。该条文对标准层的设计影响极大：首先，对于办公标准层来说，严格限制了整层敞开的办公形式，降低了办公楼的得房率；其次，对于酒店客房层来说，每间客房的入户门均应设置为乙级防火门，限制了酒店的装修标准与效果。

在C1楼消防评审中，规范编制组的专家提出，本条文的出发点是一切可燃物不应临核心筒侧壁布置，故要求设置环形疏散走道，作为功能空间与核心筒之间的缓冲空间。一方面，可以加强对超高层核心筒的保护；另一方面，保证了疏散通道的畅通性。作为交通功能的大堂、前厅等空间的装修材料都有严格控制，其安全性可以等同于环形走道，因此，两者可以连通，共同形成一个封闭的缓冲区，不需要再单独设置环形走道。在《会议纪要》中，明确提出“仅作为交通功能的大堂，前厅等楼层可不设置环形走道”（图2）。

同样，对于候梯厅来说，与环形走道、交通性大堂、前厅等缓冲空间相邻时，可以直接连通；与功能空间相邻时，则需要设计一个封闭的候梯厅，并且应采用≥2.00h防火隔墙、乙级防火门等防火分隔措施与功能空间相分隔。

对于机电专业来说，明确要求环形疏散走道部分需要设置独立的防烟分区，火灾时疏散走道的密闭性；疏散照明的最低照度水平由普通的不低于0.5lx，提升到不低于5.0lx。

2.2.2 增强了对疏散宽度的要求（第6条）

“57号文”第6条第2款提出“每一层的疏散宽度均需要有一部疏散楼梯宽度的冗余”，因此，单层疏散宽度为3.6m的平面中，可以选择设置3部宽度为1.8m的疏散楼梯，或者设置4部疏散宽度为1.2m的疏散楼梯均可。

C1塔楼办公标准层的平面面积为2 560m2，最大实际办公面积（扣除核心筒部分）为1 873m2。根据《会议纪要》要求，办公人员可按照6m2/人计算；计算办公人数为312人，计算疏散宽度为3.12m；本项目设置3部1.6m宽度的疏散楼梯，满足疏散宽度的要求。

C1楼第61、62层功能为酒店泳池、Spa、健身等空间，计算疏散宽度为3.93m＞3.2m。因此，单独在第60、62层部分设置1部宽度1.5m的疏散楼梯，可以将这两层人员疏散至第60层的避难区，再转换下方楼梯进行疏散（图3）。

图2 C1楼38层平面图（空中大堂层）

2.2.3 要求辅助疏散电梯层层停靠（第7条）

“57号文”第7条主要是为无障碍人员服务，因此，辅助疏散电梯必须要层层停靠。这就相当于增设了至少1部消防电梯配置的电梯。火灾时，可以通过联动控制将各层行动不便的人员集中快速疏散。同时，为了加快普通人员的疏散，建议另行设置疏散电梯。在火灾时，仅停靠特定的避难层和首层，可以将一部分疏散至避难区的人员快速运送至首层。

金融城项目另设置了5部辅助疏散电梯，通过全楼疏散模拟，我们得出：C1塔楼整体疏散时间为1.6h，未超过规范规定的楼梯间及前室耐火等级2h，设计满足要求。

图3 C1楼剖面功能示意图

2.2.4 提高了避难区的安全等级（第8、20条）

避难区的设计应注意以下几点：①避难人数的计算系数提高了（从0.2m2/人提高到0.25m2/人），故而避难区需要面积比原来扩大了25%；②条款规定避难区对应的外墙不能为幕墙，因此，避难区靠近幕墙一侧须要设置内衬墙（砌体墙）；③消防部门要求，避难区上下楼梯转换的通道部分，不能计入避难区有效面积中；④各个避难层设备区部分的面积大小是有差距的，对于机电专业来说，会集中在塔楼中段部分的避难区设置转换机房，因此，这些部位的设备区面积较其他层更大一些。

金融城C1楼共设置8个避难层，分别位于第 7、18、28、39、50、60、70、77层。由于“57号文”出台时，本项目已推进至施工图阶段，因此，避难人数系数的提升，使得避难区面积（尤其是在塔楼中段的第28、39、50层等几个避难层）十分紧张。依照目前的计算方式，塔楼中段的避难层应采用双层设置的方式，即1层设备层+1层避难层结合的布置方式。

2.3 增强灭火救援设施的性能

2.3.1 提高了对于消防车道、消防车登高场地的设置要求（图4），并设置直升机停机坪（第10、11、12条）

对消防车道的净高、净宽及承载力都做了加强要求，尤其是承载力；条文要求消防车道可以满足70t消防车荷载要求，这就对结构顶板的承载力提出了更高的要求。

金融城C1楼四周设置消防环道，消防车道的承载力满足70t消防车荷载的要求，其结构设计取值如表1、2。

2.3.2 提升消防水池、自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统的设置要求（第14、15、23、24、25、26条）

“57号文”对机电各个系统的特殊设置及电缆材料等设备用材的耐火极限做出了规定：对消防水池、自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统的设置要求进行了提升，强调智慧消防措施的应用，强调应用物联网技术，并鼓励单个项目的消防系统与城市消防远程监控系统的连接。这些措施对建筑形体及功能布置影响不大，但是对建筑的造价成本有一定影响。

“57号文”的一个重要导向就是突出了单个项目的消防系统“……应接入城市消防远程监控系统”。随着5G时代来临，物联网技术开始加速盛行起来，这也会给整个城市的消防系统带来质的变化。如金融城C1楼项目，设置智慧物联网消防系统对火灾自动报警系统、消防联动控制系统进行物联监测与数据采集，其收集的信息可以与城市消防远程监控系统相连，实时上传到远程监控中心。

2.4 防止火灾的蔓延

2.4.1 防止火灾的纵向蔓延（第4、9、16条）

2.4.1.1 酒店污衣井处的加强措施

污衣井作为酒店中必不可少的一个井道，且其运送的物品均为易燃物品。因此，本次“57号文”对其设置提出严格的要求。要求其“……应设置在独立的服务间内，且该服务间应采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙与其他区域分隔，房间门应采用甲级防火门”。

2.4.1.2 建筑幕墙一侧的层间防火封堵的设置要求提高

表1 70t消防车荷载取值

表2 消防扑救面荷载取值

建筑幕墙一侧的层间防火封堵要求提升，是“57号文”又一个重要的加强措施。该条文要求防火封堵的总长度大于1.5m，且位于结构楼板以上的部分需要大于0.6m，这就对整个建筑造型和室内空间都造成了巨大的影响。

结合金融城C1楼项目，我们进行了一些方案的研究：首先，轻钢龙骨内填岩棉的做法，并非实体墙，不被认可；第二，考虑在板边设置现浇的钢筋混凝土翻口，但这会使防火反槛的宽度扩大（幕墙埋件需要预埋在翻口顶部，因而翻口宽度需要至少400mm以上）。进一步研究后，我们基本确定了幕墙预埋件依然设置在结构板边的方向，防火反槛墙考虑选择一种预制材料（现浇钢筋混凝土与砌体墙在施工顺序上有交叉，很难保证幕墙的效果）。

最终，我们确定了如下方案：幕墙的主预埋件顶埋在楼板上，结构楼板上的防火反槛采用100厚聚苯颗粒水泥夹芯复合条板，并以角钢及螺栓连接固定；在板下加高封边梁，并将其作为防火封堵的一部分，保证封堵的总高度不小于1.5m（图5）。

2.4.2 防止火灾水平向蔓延：强化水平穿越防火分区的管道的耐火极限（第18、22条）

首先，根据“57号文”要求，在楼、电梯前室等区域通向走道的墙体下部应设置下消防水带穿越孔。设置的目的是避免火灾扑救时，由于消防水龙带穿越前室的门而使得前室的门无法关闭，造成火势或烟气的进入。

其次，“57号文”对水平穿越防火分区及避难区暖通管道的耐火极限进行了加强规定。当火灾发生时，烟气随着机电管道进行扩散。

3 结语

图5 塔楼幕墙层间封堵段剖面图

“57号文”出台后，对高度大于250m超高层建筑的消防加强措施设计，提供了明确的依据，通过提高建筑本体的安全性能、提高人员的疏散条件、增强灭火救援设施性能及防止火灾蔓延四个方面加强措施，降低与控制火灾的危险性，提高超高层建筑物的安全系数。

当然，这种安全系数的提升也是需要付出经济代价的。材料耐火等级的提升、高性能设备的应用必将导致超高层建筑的建设成本有大幅度提升；同时，对室内空间划分有更加严格的控制，如强制增加环形走道等做法又会导致有效空间的占比下降，从而降低了项目的经济效益。

可以预估到的是，未来高度介于250～300m之间的超高层项目会大幅减少；开发商为了控制成本会尽可能的将建筑高度控制在250m之内，而一旦必须突破250m，则会将建筑高度尽量拉高，在增加成本的同时提升建筑的地标性。