高层商住楼建筑消防设计——案例浅析

林 云

(福建工大建筑设计院 福建福州 350001)

高层商住楼建筑消防设计
——案例浅析

林 云

(福建工大建筑设计院 福建福州 350001)

以宏林世纪城2#楼建筑设计为例，从建筑消防角度逐步阐述高层商住楼建筑设计中面对的主要消防问题，分析危险性并探讨相应的规定与解决方案，为类似建筑消防设计提供经验。

高层商住楼；功能分区；防火分区

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引 言

随着城市用地的日益紧张，建筑建造技术的日益提高，高层住宅以及以住宅为功能主体的高层建筑发展十分迅速。这让我们在有限的用地上实现了高容积率，同时又拥有了较好的室外环境。高层建筑给我们带来节地优势的同时，也给我们带来高层建筑相应的火灾危险性。建筑师在追求使用功能和优美造型统一的同时，有责任提供消防安全的建筑方案。宏林世纪城主要为高层商住楼项目，建筑主要的消防设计依据为《建筑设计防火规范》GB50016-2014(原《建筑设计防火规范》GB50016-2006与《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95已废止)、《住宅建筑规范》GB50368-2005，以下本文将着重从建筑消防的角度介绍宏林世纪城2#楼的建筑设计，我们将遵循新防火规范的主体思路与意图，运用规范提供的积极可靠的应对措施与设计方法，探讨此类建筑的主要消防解决方案。

1 项目概况

宏林世纪城位于南平邵武市华光南路与人民路交汇处，原基地内大部分为棚屋区，地块地势平坦且较完整，周边交通便利，商业价值较高。总平规划时，我们从华光南路自西向东引入一条商业步行街，从而将该地块分为南北两个部分，北地块主要是两栋高层安置房和一栋多层配套公建，南地块主要是六栋高层商品房，本工程2#楼正位于宏林世纪城北地块中，单体总建筑面积25852，建筑占地1550，总高95.55m，为一类高层商住楼，建筑耐火等级一级。

2 总平

我们先从消防角度简要介绍2#楼所在的北地块总平设计。

(1)建筑

图1 北地块总平面

北地块近似三角形，南北向窄而东西向宽，这对住宅平面设计争取更多的南北朝向是有利的。综合考虑日照、朝向与节地等诸多因素后，我们选择了布置两栋条式高层和一栋多层配套公建的建筑组合。这里我们首先遇到的是关于高层与高层、高层与多层的最小防火间距的规定。这是为了防止火灾借助风、辐射等力量对邻近建筑造成直接威胁，适当的防火间距对防止火灾在楼与楼之间的蔓延起着至关重要的作用。北地块为安置区，我们先根据安置房总套数、总面积任务对两栋高层进行预排，结合套面积、面宽等因素估算出两栋高层体量大致面宽75m，进深20m，总层数24层左右，两栋高层侧向间距大致控制在13m～20m之间(13m即高层间最小防火间距限制)。

(2)路网

北地块主要路口有两个，南面步行街入口定位为人行主入口，北面基地入口定位为车行主入口。道路网设计时我们应关注有关消防车道和消防车登高操作场地的规定，这部分规定是为保障在紧急情况下消防车能顺利抵达火灾现场，为消防车停靠、消防员登高操作实施灭火救援提供可靠的外部条件，设计时应首先确认高层登高面。北地块南面为步行街，两栋高层住宅部分的首层安全出口(登高面)显然定在北面长边比较合适。北面不设裙房，消防车道宽5m，直接连接各栋建筑的首层安全出口，并在北面各设置两个10mx20m的消防车登高操作场地，注意与建筑外墙登高面保持5m距离，避免在此距离内设置妨碍登高消防车操作的树木、架空管线等，消防车道转弯处均按大型消防车最小转弯半径12m来设计。北地块为三角形，2#楼东北角场地空间比较狭小，若不增加出入口，消防车道在此处无法按12m转弯半径回转，而且消防车道尽端长度已超过35m又无法设置大型消防车回车场，因此我们考虑将2#楼适当往西移动，在北地块东南角增加一个车行次入口，功能上也方便北地块居民的出行。综合各种因素之后，2#楼与西侧高层之间的侧向间距设计值定为15m，满足消防规范要求。

3 单体

(1)体型

前面提到，2#楼体量大致定为24层。功能上要求一至二层为商场，三层以上是住宅，是典型的一类高层商住楼。日照分析结果显示，2#楼整体统一24层的话，北向基地外原有的两栋多层住宅楼就达不到规定的日照标准。为解决这个问题，我们将2#楼设计成两个塔式住宅单元牵手的形式，东塔升至31层、高95.55m，西塔降至17层、高53.55m，既保证北向原有住宅的日照标准，又不影响安置房总套数和总面积的安排。

(2)功能分区

单体体型基本确定后，我们按规范要求先对单体进行功能分区：1商场、2住宅，两个功能应各自独立防火疏散。这个措施对此类高层商住楼非常必要，因为商场部分的火灾危险性较住宅部分大，又位于高层底部，一旦下部商场发生火灾，与上部住宅共用楼梯的话，会直接威胁住宅人员的安全疏散。因此，我们按新规范规定以防火墙和2h楼板将两个功能分区隔开，相互之间不开洞口，防火墙两边门窗洞口水平净距≥2m最小有效分隔限值，上下层开口间设置高度≥1.2的实体墙作为分隔，确保二者完全隔开，疏散独立。接下来我们分别探讨商场与住宅部分的设计。

3.1 商场

2#商场共两层，总建筑面积要求为3000，平均每层建筑面积1500。

(1)防火分区

这里首先要按规定对商场进行防火分区，这个措施看似简单，实际上对高层消防疏散有着极其重要的意义。试想若建筑内局部发生火灾，防火分区间的防火墙和楼板可以阻止火势迅速吞没整座大楼，而在一定时间内将火势控制在局部分区内，这不仅有利于消防扑救，也为其他尚未波及区的安全疏散争取宝贵时间。2#楼类属一类商住楼，规范还要求商场部分应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统，使商场部分安全程度大为提高，也使商场单个防火分区最大面积限值增至4000，同时商场内最远点安全疏散距离限值增至37.5m。2#楼每层商场建筑面积1500，设计成一个防火分区，两层共两个。这里要注意上下层防火分区之间的最小垂直有效分隔的规定，2#楼商场窗槛墙高度设计值为1.8m，大于规范最小距离0.8m限值的要求。

(2)总疏散宽度与安全出口数量

2#楼商场总疏散宽度按二层需求定，新规的疏散宽度计算公式已明显简化，商场最小疏散宽度：1500(二层商场建筑面积)x 0.6(二层商场人员密度)x 0.65/100(二层每百人最小疏散宽度系数)=5.85m，每个防火分区安全出口数量按规定应不少于2个。我们根据实际情况设计4个，2个梯段净宽1.6m防烟楼梯间和2个梯段净宽2m位于室外开敞连廊的封闭楼梯间，总疏散宽度为7.2m，满足规范要求。这里还要注意每个安全出口均要采用乙级防火门，且门宽应≥梯段宽，开门方向应与疏散方向相一致。

(3)安全出口间距与疏散线路

这里相关规定主要有两个，一个是商场内最远点安全疏散最大距离37.5m限值，另一个是安全疏散口间最小距离5m限值。大限值容易理解，而5m最小限值是为避免相邻疏散口距离过近，紧急疏散时局部过于拥挤，影响疏散速度。

2#楼商场有其特殊之处，应甲方要求，我们将大商场分隔为多个小商铺。虽然已不是大商场形式，但当地相关部门仍然要求按37.5m限值设计，这里涉及到37.5m限距如何计算的问题。分析其最不利点疏散路线：由商铺内最远点到商铺疏散门、然后通过开敞公共走道到达安全疏散口，这个线路总长≤37.5m的算法最终得到当地相关部门的认可。另外，为消防安全，小商铺的分隔不是随意的，应尽量保证每间商铺开两个疏散门，门宽≥1.4m，两个疏散门间净距同样应≥5m最小距离限值，同时小商铺内最远点至商铺疏散门的距离还应≤20m最大限值。

(4)安全疏散梯的出口

商场疏散梯均在首层设置直接对外的安全出口。这里也要注意首层的安全出口洞口净距应大于最小距离5m限值，并且按规定首层每个安全疏散出口上方都应设置防止物体坠落伤人的安全措施，确保首层疏散口的安全、有效。

3.2 住宅

2#楼高层部分由两个住宅单元组成，由于日照的限制，东塔31层，西塔17层。

(1)防火分区

我们首先让东西塔在水平方向上各自防火分区各自独立疏散，两塔之间分户墙按防火墙设计，这里要注意紧靠防火墙两边的门窗洞口间水平距离应≥2m的最小有效分隔规定。

东西塔垂直方向上均为每层一个防火分区，同样要注意上下防火分区之间的最小垂直有效分隔规定，尤其是住宅飘窗位置的窗槛墙高度设计值应当≥1.2m最小限值的要求。

西塔 东塔图3 住宅标准平面图

(2)安全出口数量

新规规定，对于建筑高度大于27m又不大于54m的住宅，当单元建筑面积≤650、且任一户门至最近安全出口的距离≤10m时，可以只设一个安全出口。西塔17层，高53.55m，按功能要求每层由5套90的套型组成、总建筑面积约500，符合这个条件，我们采用单梯方案。按新规要求每个户门均采用乙级防火门，核心筒内主要由一个梯段净宽1.2m防烟楼梯间、一个能置担架的普通电梯和一个消防电梯组成，疏散梯与消防电梯共用的前室净面积8，满足规范相关要求。

东塔31层，高95.55m，同样按功能要求每层由5套90的套型组成、总建筑面积约500，采用双梯两个安全出口的方案。核心筒内主要由两个防烟剪刀梯、一个能置担架的普通电梯和一个消防电梯组成。防烟剪刀梯梯段净宽均为1.15m，休息平台净宽1.3m，梯段之间设置不低于1h的不燃烧墙体分隔。两个防烟剪刀梯分别设加压送风系统，各设一个防烟前室，一个净面积4.6，另一个与消防电梯共用的前室净面积8.5，满足相关要求。

(3)安全出口间距离与疏散线路

双塔住宅单元均采用经典公共疏散路线：5个户门均开向公共走道，然后从公共走道向防烟楼梯间的安全出口疏散。这里应当注意户门尽可能不直接开向前室，因为一旦这样的房间发生火灾，势必直接威胁到前室和楼梯间的安全，所以开向前室的户门越少越好。若实在无法避免，按新规规定最多3樘户门开向前室。

由于住宅公共空间较小，核心筒内的两个前室安全出口净距一般比较小，消防最大距离限值不易突破，较多时候会遇到小于5m最小距离限值的问题。有人会说，5m最小限距指的是两个剪刀梯门之间的净距，但实际上严格来说应该指的是两个防烟前室开向公共走道的两个乙级防火门之间的净距。为了解决这个问题，这里我们将剪刀梯平面设计为东西走向，与公共走道同向(当然这样楼梯间会占用较多的外墙)，这是针对2#楼这样面宽较大、每层多户情况的应对措施，当然还有其他解决办法，这里就不做介绍了。

(4)安全疏散梯的出口

A.屋顶出口

东西塔的每部防烟疏散梯均上至屋顶，楼梯间门外开。由于发生火灾时，楼梯间一旦进烟，上部人员会因为不敢向下疏散而宁愿选择上屋顶，因此安全疏散梯很有必要通向屋顶；并且，上到屋顶的人，一可以求助等待救援，二对于东塔这样两部疏散梯均上至屋面的建筑，屋顶上的人可以从另一部楼梯间向下疏散到室外。这显示双梯方案安全系数比西塔单梯方案要高，当多个单元均采用单梯方案时，疏散梯均应通至屋顶的规定很有必要，通过屋顶联通利于疏散。

B.首层出口

东西塔的每部防烟疏散梯均在首层设置直接对外出口的门厅，这里要注意与商场首层安全出口最小净距应满足防火分区间最小距离限值要求，同时各住宅门厅安全出口之间最小净距应满足最小距离5m限值要求，消防电梯前室安全出口也要注意不大于首层最大距离30m限值要求。最后同样需确认首层每个消防安全出口上方都设置防止物体坠落伤人的安全措施，保障安全疏散梯首层疏散口的安全、有效。

4 结束语

高层建筑消防是个大课题，本文以宏林世纪城2#楼的建筑设计实例为媒，意与大家共同关注探讨这类高层商住楼建筑设计面对的主要消防问题与应对方法。由于篇幅有限，其中仅涉及建筑专业主要的消防设计，未包含许多细节设计与说明，尤其是在总平与单体消防系统中占很大比重的水、电气、暖通等相关专业的设计内容。实际上，只有这些相关专业与建筑专业共同设计、积极配合下，才能真正实现建筑消防设计的思想和意图。

[1]GB50016-2014,建筑设计防火规范[S].

[2]GB50368-2005,住宅建筑规范[S].

Case study - the design of fire control for high building

LINYun

(Fujian Gongda Institute of Architectural Design，Fuzhou 350001)

Use the construction design drawing of No. 2 building Hong Lin Century City as a case to analysis the fire control problems and solution for high buildings.

High buildings; Function division; Fire zone

林云(1976.3- ),女,助理工程师。

2015-05-21

TU998.1

A

1004-6135(2015)06-0138-04