超高层城市综合体建筑消防设计要点分析

黄秋忆

摘要：

随着经济的发展和建筑技术的进步，各种用途的超高层建筑拔地而起，超高层综合体应运而生，成为吸引市民集中进行商业活动和社会活动的重要场所。虽然在一定程度上丰富、愉悦了人们的生活，但是由于建筑高度远超出我国消防救援行动能够有效开展的高度范围，一旦发生火灾将有可能造成不可挽回的后果，为此必须保证超高层建筑消防设施的完备性，以便保障城市居民的生命安全。本文以超高层综合体建筑消防设计要点、综合体消防设计优点和特点为切入点，应用实际案例，分析超高层综合体建筑防火、中庭以及楼层消防设计，以期为消防设计提供参考。

关键词：

超高层城市；综合体建筑；消防设计

引言

城市综合体建筑涵盖了多种功能，通常会将城市中商业、办公、旅店、展览、文娱、餐饮、居住等城市生活的三项以上功能在空间上进行组合，空间体量巨大，建筑规模可达到20万平方米以上。建筑的地理位置突出，一般会在城市CBD中心建设，建筑周边的车流繁忙、人流密集。另外，超高层综合性建筑由于其特殊的设计和结构，消防设计要点多，难度高，需基于每个综合体建筑的布局特点，设计个性化的消防方案，提升建筑群的安全性。

一、超高层城市综合体建筑消防设计要点

超高层综合体建筑布局是消防设计的基础。基于建筑布局特点，划分防火分区、安排防烟设施，预留出消防水池位置，完成建筑首层疏散，以便为后续消防设施总体规划奠定基础，完善超高层建筑的消防建设。

（一）防火分区、防火隔断

综合体建筑内部空间具有贯通而开阔的特点，建筑中还穿插着娱乐、展览、商场等，这就为易燃物品的堆放提供了空间和条件，一旦发生火灾就有可能在短时间内扩散。例如，在建筑发生火灾时，火势会沿商业步行街、自动扶梯等交通空间流窜，浓烟会通过中庭向上蔓延，迅速布满整个楼体，降低可见度，给人员疏散增加难度，再加上综合体建筑楼层高，数量多，疏散难度极大，极有可能造成不可挽回的后果，造成巨大的财产和经济损失，危及人员生命安全[1]。建筑平面设计时，会根据商铺、步行街、大空间和中庭的特点来划分防火分区，布置防火墙、防火卷帘、防火玻璃隔断等的防护措施，阻碍火势前进。另外，建筑外墙装饰、建筑保温材料、室内装修材料的选用不低于国家规范要求的燃烧性能等级，也可以达到有利于减小火灾危害、控制火势的效果，为疏散与救援工作提供有利条件。

（二）安装排烟防烟装置

排烟防烟设计是建筑消防设计的重要环节。根据相关调查显示，在超高层建筑中发生火灾时，烟气水平流动速度通常在0.5m/s左右，而垂直方向烟气则有可能达到3.5m/s。火灾发生时伴随着高温，烟雾迅速上升聚集，其蔓延速度远远超出人群的疏散速度，而建筑吊顶中的管线繁多，烟气难以自然排流。如果不采用有效的排烟措施，人们的可视高度范围将充满有毒浓烟，不利于疏散人群辨别方向[2]。为此，在进行消防布局时，一定要提高对排烟设计的重视程度。

（三）考量建筑特点

在进行消防布局过程中，超高层建筑楼体是整个设计的基础。在整个综合体建筑中涉及多种建筑模式，每个建筑群对消防设计要求具有一定差异性，因此要充分考虑建筑特点，完成消防布局，进行个性化和针对化设计。在规划过程中，要考虑到不同楼层之间商业模式的不同，根据商业模式要求制定消防策略，以便简化超高层建筑消防设计，降低消防布局难度。

（四）建筑物首层疏散

超高层建筑首层具有一定特殊性，除了满足平时的出入口功能设计外，还需结合平时的水平交通和竖向交通，合理规划安全疏散口和消防控制中心位置，规划时需保证整体组织布局的合理性和兼容性。超高层综合体建筑楼体面积较大，面宽较深，要保证疏散点位的分散性，合理规划疏散距离。建筑容纳人数较多，因此在设计消防布局过程中，要在建筑平面中预留人员缓冲空间，降低在紧急疏散时发生踩踏事故的可能性。另外，在设计过程中，相关人员还要考虑到建筑的功能性，在一些商业属性的建筑中開辟疏散走廊，并安装防火门，以便为人员流通提供行动空间，保证人员疏散速度。

（五）消防水池位置

个性化消防设计是超高层建筑规划的基础，为全方位监测火灾的发生，火灾报警装置、消防水池等都需要纳入到消防布局中，以便实现对建筑的消防管控。尤其是消防水池的设计，要基于建筑实际情况以及相关的消防安全制度，确定消防水池的占地空间以及所要达到的效果，起到防护建筑物的目的。消防设计人员要具有规划意识，需要根据建筑规模测算各楼群的消防用水量，并对整体建筑的消防水池进行统一管理。另外，还应合理规划消防设备用房，综合考虑自动灭火系统、火灾自动报警系统、烟雾探测装置、应急照明和疏散指示系统等，加强楼体建筑的防护力度。

二、超高层城市综合体建筑消防设计特点及优点

为了确保超高层建筑的消防防护力度，大部分建筑单位都采用个性化消防设计，以便增强消防设计的灵活性，可以应对不同种类火灾事故，且在设计过程中，设计人员还要根据建筑群运行模式，制定针对性的消防设计措施。

（一）设计特点

个性化设计是目前消防设计的一种新方法，该种设计理念目前常应用于超高层建筑设计中。在规划过程中，根据消防安全工程学的指导，以超高层建筑布局为基础，以基本楼层结构为参考，鉴于楼层的使用情况，确定高频的起火点，然后在其附近加装消防措施，以便从源头上制止火灾的发生[3]。同时，消防人员在进行设计过程中，要根据建筑内部可燃物数量，确定消防设施的辐射范围，并做好其他消防设施安装准备，有针对性进行消防布局规划。另外，基于综合体建筑占地情况，设计消防设计总则，在进行基础设施设计的过程中，与总则进行比对，评估消防设计的可操作性。

（二）设计优点

1.减少排烟量

消防设计的重点在于减少火灾发生时的排烟量。排烟是威胁群众生命安全的第一要素，为此在进行设计过程中，要考虑到建筑的门窗位置和朝向，以便顺应风向设计排烟口位置，以保证火灾发生时，建筑可达到最大排烟量。同时，其烟雾的形成速度以及覆盖范围不能影响救援人员的工作，最大程度上降低火灾损失。个性化消防设计相较于传统的消防设计具有明显优势，其能够根据建筑特点，实现对火灾的全方位防控，而且由于个性化消防设计是对整体建筑消防布局设计的拆分，所以能够大幅提升建筑消防效率，优化消防设计细节[4]。

2.解决矛盾

超高层建筑涵盖了商业、办公、旅店、展览、文娱、餐饮、居住等多项功能，基本上具备了现代建筑的全部设置，可能导致建筑总体设计与消防设计存在矛盾，需要在规划过程中，保证功能让位于消防。因为对于群众而言，安全是第一位。采用个性化消防设计则可以快速解决消防建设与建筑之间的矛盾。综合体建筑本身就具有一定复杂性，结构布局错综复杂，如果整体建筑都采用统一的消防设计，则一定会出现遗漏，无法达到建筑消防防控要求。但采用个性化设计方法，能够基于每一楼层的功能性设计以及消防布局规划，采用不同的布局形式，以实现完备的消防设计布局。

3.完善功能

综合体建筑会涉及消防通道以及人行横道的规划，其需要在满足建筑不同功能需求的同时，使消防通道嵌入到建筑楼体中，以便形成有机整体。除了连接地上地下建筑外，还要预留出提供商业服务的空间、交通流线以及消防通道的确切位置。要想满足综合体建筑整体消防设计的复杂性要求，只能采用个性化设计，在保证建筑各项功能的基础上，对每个密集建筑群体进行消防布局，以便加强消防的防护程度[5]。

4.保障生命安全

超高层建筑与消防扑救之间的矛盾是影响消防布局的关键点。综合体建筑中不乏一些大型商场、商业街等，这些都是人员密集区域，且还有可能存放着各种建筑易燃物。一旦发生火灾，危险性极高，会直接威胁群众的生命安全。为此，在消防设计时，一定要考虑到人群疏散问题。鉴于建筑群体特点，从多个维度规划消防布局，并基于每个楼层的消防要求，做好顶层设计、个性化设计，出具完备的消防规划方案，以保证人民群众的生命安全[6]。

三、案例分析

基于上述对消防设计要点以及个性化消防设计的分析，在实际案例中，根据楼层建设的实际情况，将其应用于消防规划中，以便在满足超高层建筑消防设计的同时，以建筑功能为驱动核心，探究实际的消防设计方案。

（一）工程概况

以某省市超高层综合体建筑项目为例，重点研究商场的消防设施设计，该商场综合了餐饮、购物、办公等多项功能，总体占地面积为168547.7平方米，由20层住宅楼、5层商业楼以及23层办公楼组成。每个楼层涵盖了餐厅、展厅、休息区等。在办公楼中包含了两个核心筒，为了确保对该建筑消防进行统一规划，将核心筒置于居中位置，局部地区还涵盖人防地下室，以便整个建筑群体之间的连贯性[7]。

（二）总体布局

该建筑群体三面环路，东面靠近河流，整体建筑为48层，其中23层办公楼位于南面，5层商业楼地处二者之间，用以连接办公楼和住宅楼。根据该建筑布局特点，在对消防布局进行规划过程中，需要保证人流与车流拆分，区域划分清晰，最好在商业楼北面再设置一个独立的通行入口，并与办公塔楼出入口相连接。另外，该办公区附近还有其他配套设施，如垃圾清运、货物装卸等。该建筑功能布局，在总体5层商业楼中，1、2层为钟表及化妆品专区，3、4层为购物专区，5层为餐饮专区。

（三）防火設计

此综合体建筑占地范围广，影响范围大，在对消防区进行规划过程中，基于空间布局复杂性考量，要设置独立的消防通道，并解决中庭防火以及疏散口位置等难点问题。在进行规划过程中，根据对各个楼层宽度的计算，划分防火分区位置。在该建筑群体后边地区，距离外墙5米距离，设置半径18米的消防环形通道，并为隐形消防车预留出停靠位置。在此消防区域不得存在高大的绿色植物阻挡，以便保证在建筑体整体范围内能够具有15米宽的消防登高扑灭区域。另外，在各建筑楼体中间，预留出长方形区域，每个长方形区域宽度为消登高扑灭区的1/3，且距离外墙3米位置，设置火灾遮挡区[8]。

（四）高层商业楼

高层商业楼为5层，根据各层商业营业厅面积以及人员密度表，测算各防火分区需要的疏散宽度，以便分散布置商业的疏散楼梯。

其中S为商场各防火分区营业厅面积，T为楼层位置人员密度，N为建筑每100人最小疏散净宽度（m/百人）。

（五）高层办公室

每个楼层的办公楼都按照标准层设计，朝向为南北朝向，每个空间既可独立使用又相互连接。根据测算每个楼层建筑面积为2463平方米，办公使用面积为1965平方米。由于办公区域面积较大，为使最远疏散距离满足规范的要求，在办公楼中心设置有两个核心筒。在进行消防布局过程中，为了确保每个楼层的防烟性，在连通区域内分别设置前室，并按办公使用人数来计算各楼层的疏散宽度，取楼层疏散宽度的最大值。

（六）中庭空间

中庭设计主要是楼层中的“庭院空间”，其空间贯通各层，增加室内视觉感受。在本次楼层项目设计过程中，中庭占地面积为1635.5平方米，每个楼层中庭都布置了自动扶梯，以便于采光。在布置防火设施时，结合中庭的形式与尺寸，按规范安装了防火卷帘以及烟感探测器，且不同楼层之间相互叠加，以便实现楼层消防对应，全方位达到防御火灾的效果。

结语

总之，为保证超高层综合体建筑消防设计达到相应要求，考虑到建筑体占地规模大、楼层数量庞大、布局结构复杂等特点，在进行消防设计过程中，为了实现建筑群功能之间的有效组合，需要根据综合体建筑体的实际结构，进行个性化的消防设计，建立一套高效的建筑消防系统，保障人民的生命财产安全。

参考文献

[1]

贾甲.超高层城市综合体建筑消防设计研究[J].工程建设与设计，2021（14）：21-23.

[2]刘宇，毕春秀.超高层城市综合体建筑消防设计研究[J].消防界（电子版），2021，7（05）：93+95.

[3]王津舟.超高层城市综合体建筑消防设计研究[J].建材与装饰，2019（45）：130-131.

[4]卢灼.超高层城市综合体建筑消防设计分析[J].山西建筑，2019，40（24）：22-24.

[5]郑仪凤.大型城市综合体、超高层建筑的消防安全管理问题及对策[J].低碳世界，2017（23）：169-170.

[6]罗大林.城市综合体建筑水灭火系统优化研究[D].重庆大学，2016.

[7]王津舟.超高层城市综合体建筑消防设计研究[J].建材与装饰，2015（45）：130-131.

[8]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.