250m 以上超高层综合体的消防设计思路探讨
——以深圳某超高层为例

2021-03-09 02:17李媛琴

建筑技艺 2021年12期

李媛琴

城市的发展和用地的有限性使高容积率、功能复合成为城市建筑的特点。随着建筑高度超过250m的超高层综合体建筑数量的不断增加，如何确保建筑的消防安全是首要解决的课题。截至目前，指导超高层消防设计的规范及文件主要有《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）（2018年版）、《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）》（公消〔2018〕57号）以及《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》（建设部令〔2020〕第51号）。基于以上三个主要法规文件（其他专项规范及地方法规文件不在此罗列，在具体设计过程中均一并遵守执行），超过250m高度的建筑、消防设计文件拟采用的新技术、新工艺、新材料不符合国家工程建设消防技术标准规定的，需要组织消防设计专家评审会。本文以深圳某超高层综合体项目为例，梳理250m以上超高层综合体在处理消防设计时的思路和方法，旨在为后续的建筑消防设计起到抛砖引玉的作用。

本项目位于深圳市罗湖区城市更新01-01地块，总建筑面积为27.36万m2，为一类高层公共建筑。主塔楼高379.9m，共83层，主要功能为商务公寓、办公及5层商业裙楼（高度为31.44m），地下共4层，除地下一层设有商业外，其他均为机动车库和设备房（图1,2）。

1 消防设计思路

由于主塔楼高度超过了250m，与之相连的商业裙楼高31.44m，属于高层建筑，如何在满足消防规范的前提下，尽量实现商业运营和效率最优是本项目的难点。对此，项目组与当地消防审批部门、专家组以及建设方多方探讨，形成以下关键解决思路。

1.1 主塔楼自身的防火设计

本项目主塔楼属于超过250m高层建筑，在满足《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）（2018年版）的基础上，需对其建筑构造、消防设施及灭火救援设施进行特殊设计，以提高其抗御火灾能力。结合《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）》（公消〔2018〕57号）（以下简称《加强性技术要求》），主塔楼需进行一系列消防设计以提升建筑的消防安全设防水平，具体如下：

（1）塔楼内的承重柱、梁、楼板等建筑构件的耐火极限均按照《加强性技术要求》执行。

（2）防火分隔满足《加强性技术要求》的规定，塔楼地上核心筒周围设置环形走道，隔墙上的门窗采用乙级防火门窗，楼梯间前室和楼梯间门采用甲级防火门。

（3）公共大堂内不布置可燃物，装修材料、外墙装饰、广告牌采用不燃材料，不影响火灾时逃生、灭火救援和自然排烟，不改变或破坏建筑立面的防火构造。

（4）塔楼主体内不采用剪刀楼梯，最大楼层计算疏散宽度为3.32m，四部疏散楼梯共计疏散宽度为4.8m，可保证室内其中任一部疏散楼梯不能使用时，其他疏散楼梯的总净宽度仍能满足各楼层全部人员的安全疏散，保证疏散条件的均好性；疏散楼梯间利用首层公共大堂作为扩大前室通向室外，且疏散距离不大于30m（图3,4）。

（5）除消防电梯外，塔楼地上主体（八十二层、八十三层设备层除外）的每个防火分区设置一部可用于火灾时人员疏散的辅助疏散电梯。在消防电梯、辅助疏散电梯到达八十一层（上人屋面层）后，增设连接八十一层与直升机救援平台的关联电梯，加强直升机救援平台与八十一层的联系。

（6）避难层的面积及避难人数均满足《加强性技术要求》的规定。

（7）塔楼主体在建筑外墙上、下开口之间设置高度不小于1.6m的不燃性实体墙，且在楼板上的高度不小于0.6m（七十九层、八十层板上高度为0.8m）。

（8）塔楼主体在东、南侧分别设置消防车登高操作场地，其尺度满足《加强性技术要求》的规定。

（9）在塔楼建筑屋顶设置直升机悬停救援平台。

（10）塔楼主体内不使用液化石油气、天然气等可燃气体燃料。

1.2 塔、群楼之间的防火分隔

在做好超高层塔楼的消防措施基础上，对塔、群楼进行有效防火分隔是综合体设计中降低塔楼、裙楼火灾影响的必备思路，进一步加强高层裙楼的消防措施，可以降低火灾及蔓延风险。

1.2.1 塔、裙楼地上各层防火分隔处理方式

应城市规划要求，本地块塔楼与裙楼之间在首层设有架空通道，供市民24h通行。塔楼首层为大堂，裙楼首层为商业。在塔楼、裙楼之间的架空通道两侧均设置防火墙+甲级防火门，且通道吊顶设置烟感和自动水喷淋。用物理方式将塔楼与裙楼进行严格分隔，同时架空通道区域不设置任何功能，仅车辆通行，加强消防安全（图5）。

塔楼的二、三层为大堂上空及设备机房，四层为健身房，五层为避难层，裙楼各层为商业及影院。塔楼与裙楼之间各层均设置防火墙、防火墙+双层甲级防火门、前室/防火隔间进行完全分隔，在保证彼此适当连通的基础上，疏散各自独立。

1.2.2 裙楼的消防加强措施

塔、裙楼防火分隔完成后，需考虑高层裙楼自身的消防措施。为满足商业运营及效率要求，商业裙楼有餐饮需求，需设置天燃气，中庭需采用防火卷帘与其他防火单元（防火分区）进行分隔，地上约2.3万m2的商业疏散压力大，剪刀楼梯的使用将提升有限用地空间的商业效率。同时，受场地限制，裙楼登高场地宽度按10m设计。在此基础上，为了提升安全效果，高层裙楼进行了如下调整：1）裙楼内的承重柱、梁、楼板等建筑构件的耐火极限均按照《加强性技术要求》执行；2）裙楼每层设有一部速度为1.75m/s的辅助疏散电梯（五层电影放映廊除外）；3）裙楼在建筑外墙上、下层开口之间设置高度不小于1.5m不燃性实体墙（板上高度不小于0.8m，兼顾解决安全防护要求）或大于1m宽挑檐；4）裙楼各层在任一部疏散楼梯不能使用时，其他疏散楼梯的总净宽度仍能满足各楼层全部人员安全疏散的需要。

1.3 塔楼投影下方地下室空间的消防措施及其与周边空间的防火分隔

塔楼投影下方地下空间主要为机动车库及设备房，按照《加强性技术要求》，塔楼投影下方地下室空间与周边空间需进行防火分隔，控制可能产生的火灾蔓延范围，降低火灾荷载。塔楼主体投影范围内的地下室与整体地下室空间因功能连续（均为设备房及车库），且地下车库及设备房需要通过塔楼核心筒楼梯疏散至室外，故塔楼投影范围内的地下室区域未在塔楼核心筒周围设置环形走道，车库采用防火卷帘及防火墙进行防火分隔。地下空间的消防加强措施具体如下：1）塔楼投影范围内的地下室不设置人员密集场所，人员不做长期停留，仅设置设备房、停车库及楼电梯厅等空间；2）地下一层商业与塔楼投影范围用防火墙进行完全分隔（辅助电梯前室门为甲级防火门）；3）塔楼投影范围地下车库的墙面、地面、顶棚装修材料全部使用A级装修材料；4）塔楼投影范围所有门均为甲级防火门；5）塔楼投影范围地下车库不设置充电桩车位；6）塔楼投影范围地下空间内的承重柱、梁、楼板等建筑构件的耐火极限均按照《加强性技术要求》执行（图6,7）。

1.4 其他方面的消防加强措施

从消防认定角度，塔楼、裙楼为一栋建筑，其消防设计应整体考虑，项目采取了如下消防措施：1）消防车登高操作场地长度按照项目整体建筑周长的1/3且不小于一个长边的长度设置，并布置在两个方向上，最大限度确保消防扑救的便利性；2）建筑周围场地内的消防车道的净宽度按7m设计，净空高度不小于5m，消防车道的路面满足《加强性技术要求》的规定；3）项目地下充电桩车库及普通机动车库均采用泡沫+水喷淋系统；4）项目设备、结构专业设计均严格执行和满足《加强性技术要求》的规定，且塔楼前室、合用前室按照避难层分段设计防烟系统，避难层内的排烟机房与空调机房分别设置。

2 结语

建筑设计以消防安全为底线，消防安全为项目运营护航。在消防设计中，“防”为设计根本，故将火灾可能性及蔓延范围控制于最小范围是基本的设计思路。在超高层综合体消防设计实践中，尤其是建筑高度超过250m的综合体项目，对消防安全的要求越来越高，处理好空间与安全的关系是建筑师必须面对的课题。如何运用专业的技术能力，维护建筑的安全底线，为空间创意提供最优的设计思路和解决方案，是建筑师持续追求的目标。