厲娜
(北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,北京 100045)
近年來,超高層建筑在全國各地屢見不鮮,甚至出現(xiàn)了各地第一高樓紀(jì)錄不斷被刷新的現(xiàn)象。為保障建筑高度大于250m 民用建筑的消防安全設(shè)防水平,提高其抗御火災(zāi)能力,公安部消防局組織制定了《建筑高度大于250米民用建筑防火設(shè)計(jì)加強(qiáng)性技術(shù)要求(試行)》(公消〔2018〕57 號(hào),以下簡(jiǎn)稱“加強(qiáng)技術(shù)要求”),并于 2018年4月10日起正式實(shí)施,這在一定程度上填補(bǔ)了規(guī)范上的空白。
“加強(qiáng)技術(shù)要求”從各個(gè)方面均做了相關(guān)規(guī)定,這里重點(diǎn)總結(jié)幾個(gè)與普通高層建筑防火設(shè)計(jì)不同的方面。
“加強(qiáng)技術(shù)要求”規(guī)定核心筒周圍設(shè)置環(huán)形疏散走道,走道隔墻耐火極限不低于 2.00h。相較于以往高層建筑平面往往直接去掉隔墻將核心筒外空間打通而言,疏散走道的設(shè)置對(duì)于空間的開敞性有所影響,且走廊隔墻也不能采用普通玻璃隔斷的形式,辦公區(qū)面向走廊的門需采用乙級(jí)防火門。雖然空間靈活性受限,但也可以對(duì)疏散走道的設(shè)置加以充分利用。
核心筒內(nèi)經(jīng)常有利用不停站電梯的候梯廳作為一部分疏散走道的情況,此時(shí)走道的寬度若超過了 2.5m,考慮到此部分走道占整體走道比例較小,建議可參照 GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《新煙規(guī)》)第 4.2.4 條中對(duì)于走道防煙分區(qū)長(zhǎng)邊不大于 60m 的相關(guān)規(guī)定來劃分防煙分區(qū)[1]。
疏散樓梯作為整棟塔樓最重要的疏散方式,其要求設(shè)置比普通建筑更加嚴(yán)格,首先不應(yīng)采用剪刀梯,且需要設(shè)置備份疏散樓梯,以保證任一樓梯不能使用時(shí),其余樓梯總凈寬仍能滿足人員疏散要求。另外,樓梯數(shù)量也做了限制,大于 2000m2防火分區(qū)樓梯不少于3部。樓梯數(shù)量的增加將使得核心筒空間增大,因此,在設(shè)計(jì)時(shí)盡量將疏散樓梯寬度均等設(shè)置,避免空間浪費(fèi)。雖然樓梯位置可以在避難層轉(zhuǎn)換,但綜合考慮轉(zhuǎn)換后對(duì)核心筒空間利用率以及管井轉(zhuǎn)換的影響,樓梯平面位置盡量居中,減少轉(zhuǎn)換,在核心筒隨高度收縮時(shí)保證樓梯位置盡量不變。樓梯位置除考慮到標(biāo)準(zhǔn)層疏散距離外,還需結(jié)合避難層布局設(shè)置,樓梯盡量靠近避難區(qū),便于以最短路徑連接避難區(qū),將更多有效空間留給機(jī)房區(qū)。
作為超高層建筑,電梯是解決垂直交通最核心的部分,除了負(fù)責(zé)日常運(yùn)送人員的客梯以外,利用相關(guān)電梯進(jìn)行消防救援和疏散也是很重要的一個(gè)方面。對(duì)于超過 250m 的超高層,豎向救援難度較大,每個(gè)防火分區(qū)除要配置1臺(tái)消防電梯之外,還需設(shè)置至少1部輔助疏散電梯,此電梯配置標(biāo)準(zhǔn)需同消防電梯,??渴讓?、避難層等指定樓層以幫助人員迅速安全疏散。由于輔助疏散電梯只在火災(zāi)發(fā)生時(shí)使用,在平時(shí)可以兼作其他功能,如貨梯、穿梭梯等,以增加核心筒電梯的利用率。根據(jù)國內(nèi)外多個(gè)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),塔樓穿梭梯具有行程較長(zhǎng)、梯速快、運(yùn)力大的特點(diǎn),可以作為輔助疏散電梯來使用,經(jīng)火災(zāi)疏散模擬,利用穿梭梯輔助其所途徑避難層人員疏散至首層,對(duì)地上整體疏散起到了重要的作用。
由于消防電梯上下貫通必須到達(dá)各個(gè)樓層的特點(diǎn),在平面位置上盡量設(shè)置在核心筒中部區(qū)域,以避免核心筒隨著高度收進(jìn)時(shí)平面縮小的影響。另外,輔助疏散電梯在火災(zāi)時(shí)所??康奶厥鈽菍樱ū茈y層)需按照消防電梯要求設(shè)置電梯前室,并滿足前室的防排煙要求,首層大堂作為擴(kuò)大前室使用時(shí),可不單獨(dú)設(shè)置電梯前室[2]。
“加強(qiáng)技術(shù)要求”對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)及管井都有一定的加強(qiáng)要 求,結(jié)合近年新頒布的《新煙規(guī)》,對(duì)于建筑內(nèi)豎向管井方面的影響重點(diǎn)有2個(gè)方面:消防電氣井以及排煙井。
消防用電應(yīng)采用雙路供電,并布置在不同豎井內(nèi)。這就要求同一樓層一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)消防電氣井應(yīng)至少有2個(gè),布局時(shí)需預(yù)留相關(guān)位置
隨著《新煙規(guī)》的發(fā)布,對(duì)排煙提出了更高的要求。超高層建筑的排煙井不管從數(shù)量還是出線的尺度來說都是不容忽視的,因此,建筑內(nèi)排煙井的布置對(duì)于核心筒布局以及走廊及辦公區(qū)凈高有著至關(guān)重要的作用。根據(jù)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),排煙井的位置主要有 3種:位于核心筒內(nèi)、位于辦公區(qū)走廊上、位于幕墻側(cè)。位于核心筒內(nèi)時(shí),辦公區(qū)劃分較為靈活,但出線影響核心筒剪力墻并且風(fēng)道橫穿走廊對(duì)走廊凈高影響較大;位于辦公區(qū)走廊時(shí),則能夠直接服務(wù)于辦公區(qū),不影響凈高,但由于管井不能取消,走廊劃分靈活性受限制;而位于外幕墻側(cè)一般結(jié)合柱或者墻設(shè)置,一定程度上影響辦公區(qū)采光,且避難層出線需穿越其他機(jī)房,采用的情況不多。根據(jù)“加強(qiáng)技術(shù)要求”,超過 250m 的超高層建筑核心筒周圍的走道是必須存在的,因 此,排煙井設(shè)置在走廊隔墻上具有很大的可行性,可結(jié)合辦公區(qū)開門位置合理安排煙井位置。
大堂區(qū)域作為整棟建筑的入口區(qū)域承擔(dān)著人員集散的重要功能,是整個(gè)建筑消防的重點(diǎn)區(qū)域之一。從使用角度來說,一般大堂區(qū)域面積較大,開敞通透以營造高檔大氣的空間氛圍,這在一定程度上給消防疏散帶來了一些困難。“加強(qiáng)技術(shù)要求”中對(duì)于大堂區(qū)域的要求考慮到實(shí)際需求,做了一些放寬,例如,第五條“:用作擴(kuò)大前室的門廳(公共大堂)內(nèi)不應(yīng)布置可燃物,其頂棚、墻面、地面的裝修材料應(yīng)采用不燃材料”,明確指出大堂區(qū)域可以當(dāng)作擴(kuò)大前室,并提出裝修材料耐火等級(jí)及布置要求;第六條“:疏散樓梯間在首層應(yīng)設(shè)置直通室外的出口。當(dāng)確需利用首層門廳(公共大堂)作為擴(kuò)大前室通向室外時(shí),疏散距離不應(yīng)大于 30m”,指明了樓梯可利用大堂疏散至室外,不必再單獨(dú)設(shè)置疏散通道,保證了大堂的開敞性。
大堂區(qū)域作為擴(kuò)大前室,其防排煙措施并未做明確規(guī)定。若按照防煙樓梯前室來定義則需要設(shè)置正壓送風(fēng),然而對(duì)于幾百乃至上千平方米的區(qū)域來說,機(jī)械加壓風(fēng)量巨大顯然是不現(xiàn)實(shí)的。若按照中庭空間采用機(jī)械排煙,在火災(zāi)過程中會(huì)有煙氣吸入大堂的隱患,也不可取。因此,對(duì)于大堂空間,優(yōu)先采用防煙措施,設(shè)置可開啟外窗保證自然通風(fēng)是最有效的方式,建議外窗可開啟面積不小于大堂地面面積的5%。開窗區(qū)域需盡量均勻并利用火災(zāi)模擬軟件復(fù)核其位置及有效性。
超高層建筑的消防問題研究起步較晚,隨著不同項(xiàng)目的進(jìn)行,也會(huì)出現(xiàn)很多新的問題,雖然已經(jīng)制定了“加強(qiáng)技術(shù)要求”,但對(duì)于其中相關(guān)措施的理解和實(shí)際操作仍然存在一些分歧。簡(jiǎn)單來說,高度大于 250m 超高層建筑的消防措施本著雙重保險(xiǎn)的基本原則,在有限的條件下保證消防救援措施的可靠性,這對(duì)于建筑的使用和布局又是一項(xiàng)新的挑戰(zhàn)。希望業(yè)內(nèi)不斷總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),逐步完善超高層建筑的設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)更加安全可靠的超高建筑。