■ 閆 康 YAN Kang

0 引言

消防設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)重要的組成部分，關(guān)系到大量人員及財(cái)產(chǎn)的安全。超高層建筑由于建筑高度與體量遠(yuǎn)超普通建筑，其消防問題尤為復(fù)雜；現(xiàn)行的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》）僅適用于高度小于250m的建筑，對(duì)于高度大于250m的建筑，規(guī)范要求“應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況采取更加嚴(yán)格的防火措施，并應(yīng)提交國(guó)家消防主管部門組織專題論證”。

2018年4月10日公安部消防局正式發(fā)布了公消[2018]57號(hào)文《關(guān)于印發(fā)〈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）〉的通知》（以下簡(jiǎn)稱“57號(hào)文”）。該文件第一次詳細(xì)規(guī)定了高度大于250m超高層建筑的消防加強(qiáng)措施，為設(shè)計(jì)工作提供了明確的依據(jù)。

南京金融城二期（東區(qū)）項(xiàng)目（建筑高度416.6m）于2018年4月28日通過(guò)了全國(guó)消防專家審查會(huì)，成為“57號(hào)文”發(fā)布之后，江蘇省第一個(gè)通過(guò)全國(guó)消防專家審查會(huì)的項(xiàng)目。該項(xiàng)目在消防設(shè)計(jì)中遇到的一些問題及應(yīng)對(duì)措施，可供類似的項(xiàng)目作為參考。

1 項(xiàng)目概況

南京金融城二期（東區(qū)）項(xiàng)目（圖1）位于南京市建鄴區(qū)江山大街以北，金沙江東街以南，江東路以東，廬山路以西；項(xiàng)目用地面積28 380m2，總建筑面積43.6萬(wàn)m2，其中地上建筑面積30.6萬(wàn)m2，地下建筑面積13萬(wàn)m2；地上建筑單體包括：C1塔樓（416.6m）、C3塔樓（247.8m）及4棟多層商業(yè)樓（C2、C4、C5、C6）。

本項(xiàng)目參加全國(guó)消防專家評(píng)審會(huì)的部分建筑包括C1塔樓及地下室部分。C1塔樓為一類高層建筑，耐火等級(jí)為Ⅰ級(jí)；C1樓附屬建筑高度25.4m，為高層建筑，耐火等級(jí)為Ⅰ級(jí)；地下室埋深大于10m，耐火等級(jí)為Ⅰ級(jí)。

C1樓第1～3層為酒店、辦公大堂、餐廳、宴會(huì)廳及配套設(shè)施；第4層為辦公員工餐廳；第5～59層為辦公標(biāo)準(zhǔn)層，分5個(gè)辦公區(qū)段；第61層和62層為酒店配套商業(yè)（健身、游泳）；第64～76層為酒店客房層，其中每層有23間客房；第78層和79層為酒店大堂及特色餐廳；第80～85層為商業(yè)（會(huì)所）。

2 對(duì)“57號(hào)文”的解讀

“57號(hào)文”共計(jì)27條。為了降低與控制火災(zāi)的危險(xiǎn)性，提高建筑的安全系數(shù)，該文主要從4個(gè)方面對(duì)超高層建筑的消防性能進(jìn)行了增強(qiáng)，分別是：①提高建筑本體的安全性能（涉及第1、2、5、13、17條）；②提高人員的疏散條件（涉及第3、6、7、8、20、21、27條）；③增強(qiáng)滅火救援設(shè)施的性能（涉及第10、11、12、14、15、19、23、24、25、26條）；④防止火災(zāi)的蔓延（涉及第4、9、16、18、22條）。

2.1 提高建筑本體的安全性能

2.1.1 “57號(hào)文”的適用范圍（第1條）

“57號(hào)文”第1條明確了裙房的部分僅滿足《建規(guī)》的常規(guī)防火要求即可。根據(jù)《建規(guī)》對(duì)裙房的定義，“裙房的建筑高度不能大于24m”。

對(duì)于金融城C1樓來(lái)說(shuō)，其附屬建筑（包括酒店的宴會(huì)廳等大型人員密集場(chǎng)所）為25.4m高的高層建筑，不能算作裙房處理。在消防評(píng)審時(shí)，專家引入裙樓的概念。所謂裙樓，即建筑高度大于24m且位于與其相連的高層建筑主體對(duì)地面的正投影之外的這部分建筑。在蘇公消[2018]27號(hào)《關(guān)于印發(fā)〈南京金融城二期（東區(qū)）C1塔樓項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)專家評(píng)審會(huì)會(huì)議紀(jì)要〉的通知》（以下簡(jiǎn)稱《會(huì)議紀(jì)要》）中指出：“裙樓、地下室中不與塔樓主體共用的疏散樓梯，其設(shè)置可執(zhí)行現(xiàn)行《建規(guī)》的要求即可”。

圖1 總平面布置圖

2.1.2 提高建筑構(gòu)件耐火極限要求及門廳（公共大堂）裝修材料的耐火極限（第2、5條）

“57號(hào)文”第2條中提出：“承重柱（包括斜撐）、轉(zhuǎn)換梁、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層桁架的耐火極限不應(yīng)低于4.00h”。

作為超高層建筑，在結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層采用伸壁桁架的做法十分普遍，應(yīng)注意未來(lái)在其防火涂料選擇上，選擇耐火極限不低于4.00h的防火涂料。

2.1.3 明確超高層主體內(nèi)嚴(yán)禁使用液化石油氣、天然氣等可燃?xì)怏w燃料，并且要求廚房間設(shè)置獨(dú)立的自動(dòng)滅火裝置（第13、17條）

與超高層主體相聯(lián)系的附屬建筑，當(dāng)與超高層主體之間完全獨(dú)立設(shè)置時(shí)，可以接入燃?xì)猓粚?duì)于無(wú)法完全獨(dú)立的情況，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不允許接入燃?xì)?，但也有特殊做法?/p>

金融城C1樓的附屬建筑高度25.4m，其功能包含有酒店的宴會(huì)廳、廚房等，對(duì)于該附屬建筑是否可以接入燃?xì)?，在專家評(píng)審會(huì)上進(jìn)行了專門的論證。最終，專家認(rèn)為燃?xì)獾脑O(shè)置部分必須在“塔樓主體投影范圍以外，且與塔樓之間采用嚴(yán)格的防火分隔的裙樓內(nèi)”。

2.2 提高人員的疏散條件

2.2.1 設(shè)置環(huán)形疏散走道，并相應(yīng)提升排煙系統(tǒng)及火災(zāi)時(shí)疏散照明的最低照度水平（第3、21、27條）

設(shè)置環(huán)形疏散走道是“57號(hào)文”中提出的一條重要的加強(qiáng)措施。該條文對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層的設(shè)計(jì)影響極大：首先，對(duì)于辦公標(biāo)準(zhǔn)層來(lái)說(shuō)，嚴(yán)格限制了整層敞開的辦公形式，降低了辦公樓的得房率；其次，對(duì)于酒店客房層來(lái)說(shuō)，每間客房的入戶門均應(yīng)設(shè)置為乙級(jí)防火門，限制了酒店的裝修標(biāo)準(zhǔn)與效果。

在C1樓消防評(píng)審中，規(guī)范編制組的專家提出，本條文的出發(fā)點(diǎn)是一切可燃物不應(yīng)臨核心筒側(cè)壁布置，故要求設(shè)置環(huán)形疏散走道，作為功能空間與核心筒之間的緩沖空間。一方面，可以加強(qiáng)對(duì)超高層核心筒的保護(hù)；另一方面，保證了疏散通道的暢通性。作為交通功能的大堂、前廳等空間的裝修材料都有嚴(yán)格控制，其安全性可以等同于環(huán)形走道，因此，兩者可以連通，共同形成一個(gè)封閉的緩沖區(qū)，不需要再單獨(dú)設(shè)置環(huán)形走道。在《會(huì)議紀(jì)要》中，明確提出“僅作為交通功能的大堂，前廳等樓層可不設(shè)置環(huán)形走道”（圖2）。

同樣，對(duì)于候梯廳來(lái)說(shuō)，與環(huán)形走道、交通性大堂、前廳等緩沖空間相鄰時(shí)，可以直接連通；與功能空間相鄰時(shí)，則需要設(shè)計(jì)一個(gè)封閉的候梯廳，并且應(yīng)采用≥2.00h防火隔墻、乙級(jí)防火門等防火分隔措施與功能空間相分隔。

對(duì)于機(jī)電專業(yè)來(lái)說(shuō)，明確要求環(huán)形疏散走道部分需要設(shè)置獨(dú)立的防煙分區(qū)，火災(zāi)時(shí)疏散走道的密閉性；疏散照明的最低照度水平由普通的不低于0.5lx，提升到不低于5.0lx。

2.2.2 增強(qiáng)了對(duì)疏散寬度的要求（第6條）

“57號(hào)文”第6條第2款提出“每一層的疏散寬度均需要有一部疏散樓梯寬度的冗余”，因此，單層疏散寬度為3.6m的平面中，可以選擇設(shè)置3部寬度為1.8m的疏散樓梯，或者設(shè)置4部疏散寬度為1.2m的疏散樓梯均可。

C1塔樓辦公標(biāo)準(zhǔn)層的平面面積為2 560m2，最大實(shí)際辦公面積（扣除核心筒部分）為1 873m2。根據(jù)《會(huì)議紀(jì)要》要求，辦公人員可按照6m2/人計(jì)算；計(jì)算辦公人數(shù)為312人，計(jì)算疏散寬度為3.12m；本項(xiàng)目設(shè)置3部1.6m寬度的疏散樓梯，滿足疏散寬度的要求。

C1樓第61、62層功能為酒店泳池、Spa、健身等空間，計(jì)算疏散寬度為3.93m＞3.2m。因此，單獨(dú)在第60、62層部分設(shè)置1部寬度1.5m的疏散樓梯，可以將這兩層人員疏散至第60層的避難區(qū)，再轉(zhuǎn)換下方樓梯進(jìn)行疏散（圖3）。

圖2 C1樓38層平面圖（空中大堂層）

2.2.3 要求輔助疏散電梯層層?？浚ǖ?條）

“57號(hào)文”第7條主要是為無(wú)障礙人員服務(wù)，因此，輔助疏散電梯必須要層層?？?。這就相當(dāng)于增設(shè)了至少1部消防電梯配置的電梯?；馂?zāi)時(shí)，可以通過(guò)聯(lián)動(dòng)控制將各層行動(dòng)不便的人員集中快速疏散。同時(shí)，為了加快普通人員的疏散，建議另行設(shè)置疏散電梯。在火災(zāi)時(shí)，僅?？刻囟ǖ谋茈y層和首層，可以將一部分疏散至避難區(qū)的人員快速運(yùn)送至首層。

金融城項(xiàng)目另設(shè)置了5部輔助疏散電梯，通過(guò)全樓疏散模擬，我們得出：C1塔樓整體疏散時(shí)間為1.6h，未超過(guò)規(guī)范規(guī)定的樓梯間及前室耐火等級(jí)2h，設(shè)計(jì)滿足要求。

圖3 C1樓剖面功能示意圖

2.2.4 提高了避難區(qū)的安全等級(jí)（第8、20條）

避難區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①避難人數(shù)的計(jì)算系數(shù)提高了（從0.2m2/人提高到0.25m2/人），故而避難區(qū)需要面積比原來(lái)擴(kuò)大了25%；②條款規(guī)定避難區(qū)對(duì)應(yīng)的外墻不能為幕墻，因此，避難區(qū)靠近幕墻一側(cè)須要設(shè)置內(nèi)襯墻（砌體墻）；③消防部門要求，避難區(qū)上下樓梯轉(zhuǎn)換的通道部分，不能計(jì)入避難區(qū)有效面積中；④各個(gè)避難層設(shè)備區(qū)部分的面積大小是有差距的，對(duì)于機(jī)電專業(yè)來(lái)說(shuō)，會(huì)集中在塔樓中段部分的避難區(qū)設(shè)置轉(zhuǎn)換機(jī)房，因此，這些部位的設(shè)備區(qū)面積較其他層更大一些。

金融城C1樓共設(shè)置8個(gè)避難層，分別位于第 7、18、28、39、50、60、70、77層。由于“57號(hào)文”出臺(tái)時(shí)，本項(xiàng)目已推進(jìn)至施工圖階段，因此，避難人數(shù)系數(shù)的提升，使得避難區(qū)面積（尤其是在塔樓中段的第28、39、50層等幾個(gè)避難層）十分緊張。依照目前的計(jì)算方式，塔樓中段的避難層應(yīng)采用雙層設(shè)置的方式，即1層設(shè)備層+1層避難層結(jié)合的布置方式。

2.3 增強(qiáng)滅火救援設(shè)施的性能

2.3.1 提高了對(duì)于消防車道、消防車登高場(chǎng)地的設(shè)置要求（圖4），并設(shè)置直升機(jī)停機(jī)坪（第10、11、12條）

對(duì)消防車道的凈高、凈寬及承載力都做了加強(qiáng)要求，尤其是承載力；條文要求消防車道可以滿足70t消防車荷載要求，這就對(duì)結(jié)構(gòu)頂板的承載力提出了更高的要求。

金融城C1樓四周設(shè)置消防環(huán)道，消防車道的承載力滿足70t消防車荷載的要求，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取值如表1、2。

2.3.2 提升消防水池、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置要求（第14、15、23、24、25、26條）

“57號(hào)文”對(duì)機(jī)電各個(gè)系統(tǒng)的特殊設(shè)置及電纜材料等設(shè)備用材的耐火極限做出了規(guī)定：對(duì)消防水池、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置要求進(jìn)行了提升，強(qiáng)調(diào)智慧消防措施的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并鼓勵(lì)單個(gè)項(xiàng)目的消防系統(tǒng)與城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的連接。這些措施對(duì)建筑形體及功能布置影響不大，但是對(duì)建筑的造價(jià)成本有一定影響。

“57號(hào)文”的一個(gè)重要導(dǎo)向就是突出了單個(gè)項(xiàng)目的消防系統(tǒng)“……應(yīng)接入城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”。隨著5G時(shí)代來(lái)臨，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始加速盛行起來(lái)，這也會(huì)給整個(gè)城市的消防系統(tǒng)帶來(lái)質(zhì)的變化。如金融城C1樓項(xiàng)目，設(shè)置智慧物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行物聯(lián)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集，其收集的信息可以與城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相連，實(shí)時(shí)上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

2.4 防止火災(zāi)的蔓延

2.4.1 防止火災(zāi)的縱向蔓延（第4、9、16條）

2.4.1.1 酒店污衣井處的加強(qiáng)措施

污衣井作為酒店中必不可少的一個(gè)井道，且其運(yùn)送的物品均為易燃物品。因此，本次“57號(hào)文”對(duì)其設(shè)置提出嚴(yán)格的要求。要求其“……應(yīng)設(shè)置在獨(dú)立的服務(wù)間內(nèi)，且該服務(wù)間應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的防火隔墻與其他區(qū)域分隔，房間門應(yīng)采用甲級(jí)防火門”。

2.4.1.2 建筑幕墻一側(cè)的層間防火封堵的設(shè)置要求提高

表1 70t消防車荷載取值

表2 消防撲救面荷載取值

建筑幕墻一側(cè)的層間防火封堵要求提升，是“57號(hào)文”又一個(gè)重要的加強(qiáng)措施。該條文要求防火封堵的總長(zhǎng)度大于1.5m，且位于結(jié)構(gòu)樓板以上的部分需要大于0.6m，這就對(duì)整個(gè)建筑造型和室內(nèi)空間都造成了巨大的影響。

結(jié)合金融城C1樓項(xiàng)目，我們進(jìn)行了一些方案的研究：首先，輕鋼龍骨內(nèi)填巖棉的做法，并非實(shí)體墻，不被認(rèn)可；第二，考慮在板邊設(shè)置現(xiàn)澆的鋼筋混凝土翻口，但這會(huì)使防火反檻的寬度擴(kuò)大（幕墻埋件需要預(yù)埋在翻口頂部，因而翻口寬度需要至少400mm以上）。進(jìn)一步研究后，我們基本確定了幕墻預(yù)埋件依然設(shè)置在結(jié)構(gòu)板邊的方向，防火反檻墻考慮選擇一種預(yù)制材料（現(xiàn)澆鋼筋混凝土與砌體墻在施工順序上有交叉，很難保證幕墻的效果）。

最終，我們確定了如下方案：幕墻的主預(yù)埋件頂埋在樓板上，結(jié)構(gòu)樓板上的防火反檻采用100厚聚苯顆粒水泥夾芯復(fù)合條板，并以角鋼及螺栓連接固定；在板下加高封邊梁，并將其作為防火封堵的一部分，保證封堵的總高度不小于1.5m（圖5）。

2.4.2 防止火災(zāi)水平向蔓延：強(qiáng)化水平穿越防火分區(qū)的管道的耐火極限（第18、22條）

首先，根據(jù)“57號(hào)文”要求，在樓、電梯前室等區(qū)域通向走道的墻體下部應(yīng)設(shè)置下消防水帶穿越孔。設(shè)置的目的是避免火災(zāi)撲救時(shí)，由于消防水龍帶穿越前室的門而使得前室的門無(wú)法關(guān)閉，造成火勢(shì)或煙氣的進(jìn)入。

其次，“57號(hào)文”對(duì)水平穿越防火分區(qū)及避難區(qū)暖通管道的耐火極限進(jìn)行了加強(qiáng)規(guī)定。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙氣隨著機(jī)電管道進(jìn)行擴(kuò)散。

3 結(jié)語(yǔ)

圖5 塔樓幕墻層間封堵段剖面圖

“57號(hào)文”出臺(tái)后，對(duì)高度大于250m超高層建筑的消防加強(qiáng)措施設(shè)計(jì)，提供了明確的依據(jù)，通過(guò)提高建筑本體的安全性能、提高人員的疏散條件、增強(qiáng)滅火救援設(shè)施性能及防止火災(zāi)蔓延四個(gè)方面加強(qiáng)措施，降低與控制火災(zāi)的危險(xiǎn)性，提高超高層建筑物的安全系數(shù)。

當(dāng)然，這種安全系數(shù)的提升也是需要付出經(jīng)濟(jì)代價(jià)的。材料耐火等級(jí)的提升、高性能設(shè)備的應(yīng)用必將導(dǎo)致超高層建筑的建設(shè)成本有大幅度提升；同時(shí)，對(duì)室內(nèi)空間劃分有更加嚴(yán)格的控制，如強(qiáng)制增加環(huán)形走道等做法又會(huì)導(dǎo)致有效空間的占比下降，從而降低了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

可以預(yù)估到的是，未來(lái)高度介于250～300m之間的超高層項(xiàng)目會(huì)大幅減少；開發(fā)商為了控制成本會(huì)盡可能的將建筑高度控制在250m之內(nèi)，而一旦必須突破250m，則會(huì)將建筑高度盡量拉高，在增加成本的同時(shí)提升建筑的地標(biāo)性。