超高层住宅消防设计研究

超高层住宅消防设计研究
摘要：本文以苏州中海超高层住宅项目为例，通过对超高层住宅消防设计问题的研究与阐述，为以后超高层住宅项目的设计提供参考。

关键词：超高层住宅；消防设计；避难层设计
Abstract: this paper in suzhou China super-tall residential project as an example, through to the design problem of super-tall residential fire research and discussed in super-tall residential project after a reference to the design of.
Keywords: super-tall residential; Fire fighting design; BiNanCeng design
随着建筑技术的发展和建设规模的不断扩大，城市用地日益紧张，超高层住宅近年来在我国逐渐出现，但总量还不多，在建筑安全措施方面尚缺乏实践经验。

消防系统的设计，与人民的生命和财产安全直接相关，若考虑不周，必会产生严重的后果，因此消防设计在高层建筑设计中显得尤为重要，下面以一工程实例通过建筑、设备等方面进行综合研究。

一、项目概况：
该超高层住宅项目位于苏州中海国际社区233-2地块，主体为剪力墙结构，会所、配套公建、商业和地库均为框架结构。

地库地下二层主要为机动车停车库，地库柱网为8100X8100。

高层住宅主体的剪力墙全部落至地下，主体下为非机动车库。

会所主体下为游泳池及其配套设施。

整个地块的地下部份的结构底板、楼板均连为一体。

地下机动车库部分战时为甲类常6级核6级的人防工程。

地库地下一层层高为4.0m，顶板覆土1.2米。

地下二层为无梁楼盖，层高3.75m。

地上部份1层为超高层住宅的入口大堂、架空层和物业管理用房。

一层层高6.0m，物业管理用房部分位于一层和一层夹层。

2-45层为住宅部分。

层高为3.45米。

其中23层为避难层，兼设消防转输水箱水泵房，设置中间生活水箱和水泵房，供下部给水也兼顾上部的供水水池。

并设置避难层专用的排烟机房和配电用房。

空中水泵房顶板设隔声夹层。

标准层住宅每层两户,四房两厅三卫。

建筑立面风格为新古典建筑风格,通过对欧式建筑元素加以总结，显得楼体更加挺拔醒目，旨在打造成为园区的标志性建筑。

建筑高度从室外地坪到45层屋顶面总高度为158.35米。

45层以上屋顶层为电梯机房,楼梯间和水箱间。

二、消防设计要点：
针对高层建筑火灾具有火势蔓延快、疏散困难、扑救难度大、火灾隐患多等特点，根据国家“预防为主，防消结合”的方针，从项目全局出发，结合本项目的自身特点研究选用可靠的消防措施，保证安全。

通过对《高层建筑防火规范》和对以往超高层项目的研究，从建筑设计、防排烟设计及消防给水设计等不同方面进行综合分析，总结了超高层消防设计以下要点：
（一）建筑总体布局及单体设计：
根据《高层民用建筑设计防火规范》的相关规定，应特别注意的有如下几条：1．高层建筑的周围，应设环形消防车道。

当设环形车道有困难时，可沿高
层建筑两个长边设置消防车道。

当建筑物沿街长度超过150m或总长度超过220m 时，应在适中位置设置穿过建筑的消防车道。

本项目沿两个长边设消防车道及消防登高场地。

2．高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度，不应布置高度大于5.00m，进深大于4.00m的裙房，且此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。

按苏州园区内消防登高面的控制要求，必须将消防登高面设置在有公共楼梯建或电梯厅的一侧。

消防登高场地不小于15mX8m，宜正对各住宅单元的公共楼梯间或电梯厅，距住宅消防登高面距离不宜小于5m，距消防登高面最远点不大于10m。

3．商业部分、配套公建部分及住宅部分应采用防火隔墙进行分隔，使其各成独立区域，高层地下汽车库应有直通室外的安全出口。

并应对商业部分的防火分区进行严格控制，以防止火灾的蔓延。

4．配套公建部分及住宅部分的疏散体系应互不干扰。

住宅部分消防电梯应能直达地面并靠近安全出口，以方便消防员进人住宅扑救。

住宅楼各单元的楼梯间应直出屋顶并在屋顶处相通。

5．对于超过100m的超高层住宅塔楼中宜设置两座独立的防烟楼梯间，一部消防电梯，应尽量避免户门开向前室内。

如确有困难设置剪刀防烟楼梯间时，不可和消防电梯设置“三合一”前室。

可每一单元设一部消防电梯，两部剪刀楼梯。

其中一个为消防电梯和一部剪刀楼梯间合用前室，另一部剪刀楼梯可分别直接进入住户的入户花园或服务阳台，入户花园或服务阳台可作为避难空间，住户均可
由此逃生至楼梯间。

本项目两部剪刀防烟楼梯间。

6．所有防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室均须设加压送风（利用开敞阳台做前室的除外，做前室的开敞阳台面积不得小于2平米），做加压送风前室及楼梯间外墙上的窗为固定窗或遇火自动关闭的防火窗。

楼内公共部位及住宅内部均采取火灾安全保护措施：住宅户内除5平方米以下厕所外一律设消防自动报警系统，厨房用感温探测器，其它部位采用感烟探测器。

厨房还应设可燃气体浓度探测器，并设联动紧急切断阀。

走道，楼梯间，电梯厅及前室等公共部位设置自动喷水灭火系统，火灾自动报警系统，自动喷水系统可接入室内消火栓系统。

除设室内消火栓外，还应设置消防卷盘。

楼梯间及防烟前室设置应急照明。

疏散走道和安全出口设疏散指示标志。

7．超高层住宅由于高处的湿度、风力影响对门窗玻璃的抗风压等级，气密性，水密性等要求严格。

对外保温及外饰面的构造措施的安全度有严格要求。

本项目一层外饰面采用干挂石材，二层以上采用防石涂料，外保温材料与墙体有效连接保证安全。

屋面预留擦窗机预埋件和荷载。

8.采用封闭阳台的安全处理，减少因超高造成的心理不适。

（二）建筑防排烟及通风、空气调节：
高层建筑发生火灾时，产生大量的烟气和热量，此时防烟楼梯间成为高层建筑内部人员逃生的唯一垂直通道，如不及时排除烟气，就不能保证人员的安全疏散和扑救工作的进行，对于超高层住宅更是这样，因此，排出火灾时产生的烟气和热量也是建筑消防防、排烟设计的主要目的，火灾时可靠的防、排烟措施是保证人员安全疏散及消防成功扑救的重要部分。

超高层住宅所有疏散通道区域：防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室均设加压送风。

疏散通道的加压送风是疏散通道在火灾时能保持无烟状态，从而保证了人员疏散安全。

加压送风系统根据避难层的设置来分段设置，分上下两个部分，分别在一层及屋顶设独立的加压送风设备。

（三）消防给水和灭火设备：
因超高层建筑高度大，超过普通消防车的扑救范围，所以超高层建筑的火灾扑救应立足于自救，且以室内消防给水系统为主，应保证室内消防给水管网有满足消防需要的流量和水压，并应始终处于临战状态，因此周密地考虑消防给水设计，保证高层建筑灭火的需要十分重要。

以下为超高层住宅消防给水设计的几个要点：
1、消火栓需要分区设计，需保证消火栓系统的分区静水压力不大于1.0MPa
2、一般除小于5 m2卫生间和不设集中空调且户门为甲级防火的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外均需设喷淋。

3、在消防分区的中间区域设置消防转输水箱，在屋顶设计消防水箱。

4、给水除底层一般采用市政给水外，其它一般均采用分区设置中间（屋顶）水箱，一般中间水箱即供下部给水也兼顾上部的供水水池。

特殊要求也可采用变频给水。

为保证给水不超压可采用减压阀分区。

三、超高层避难层设计
本项目两栋超高层住宅主体外形比较规整。

设两部剪刀防烟楼梯间。

一部公共服务客梯电梯；另有两部客梯，均为电梯入户设计，兼做消防电梯，和一部防烟楼梯间合用前室。

超高层电梯载重量900kg，速度3-4m/s。

暗前室和楼梯间均做机械排烟系统。

按《高层建筑防火规范》，对超高层住宅是否需要设置避难层无明确要求，按以往超高层住宅项目的设计经验，可不设避难层，可用每层的服务阳台可作为避难空间，住户均可由此逃生至楼梯间。

消防要求设中间传输水箱的设备层，24层结合设消防传输水箱水泵房和生活水箱水泵房的设备层，设置避难层。

避难层可避难人数按5人/平米计算。

通向避难层的剪刀防烟楼梯在避难层分隔，人员必须经过避难层方能上下。

消防电梯在避难层均有出口。

除了防烟楼梯间分隔移位设计外，设置避难层增加的设备费用统计如下：
1、电气：
避难层增加应急照明，应急广播。

应急照明增加一配电箱，单独一路广播（考虑超高层住宅，高档公寓，大楼做背景音乐）
应急照明灯具为12个（90min带蓄电池),广播8个
电气造价对于这个可以忽略。

2、暖通：
如果是封闭的避难层，则需对避难层进行机械加压送风系统。

设备数量：一台加压送风风机，风机风量10000m3/h。

3、给排水：
增加避难层后需要增加44个自动喷淋喷头以及相应管道。

由上可知因增加避难层而增加的设备造价对于整个工程来说比例很小，但增加避难层对建筑的安全性来说是更好的。

在目前高层火灾较多的情况下，除了国家已从严要求所有民用建筑外保温均需采用燃烧性能等级A级的材料外，作为150m的超高层住宅，增加避难层可以作为本工程的亮点，提高住宅自身的安全性，有利于提升本工程的住宅品质，也有利于销售。

结语：
在超高层住宅消防设计中，应遵循“预防为主、防消结合” 的方针，合理进行总体布局，严格遵守相关规范，通过对建筑、结构、设备等各专业的综合考虑，设计合理、可靠的消防安全措施，以保证人民的生命和财产安全。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。