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1、遵义中华路商业中心的避难层设计卢杨深圳市清华苑建筑设计有限公司深圳市南山区桃园路南苑新村4栋摘要：超高层建筑因其楼层多、高度大、人员集中，一旦发生火灾，疏散与扑救都很困难，并将造成重大损失。因此在超高层建筑中设计避难场所是提高火灾自救与降低火灾损失的重要措施。本文结合遵义中华路商业中心的设计过程，通过两套方案的对比，探讨将设计规范融入具体工程，在超高层建筑中更加经济合理地布置避难层的方法。关键词：商业中心、超高层、消防、避难层 Abstract: Due to the fact that Super High Rises hold an enormous number of floor lev
2、els, extreme building height and large centralised occupation, it would incur serious losses and create great difficulty for evacuating occupants and extinguishing a fire, when it occurs. Therefore, designing for evacuation places within Super High Rises is a crucial procedure to improve the chances
3、 for self survival, and to decrease the damage and loss caused by a fire. This paper analyses the design process of Zunyi Zhonghualu Business Centre/District, by comparing two sets of plans. It discusses solutions how to apply design features and specifications into specific construction processes,
4、and seeks more economic and effective ways of locating evacuation floors within Super High Rises.Key Words: Commercial district、Super High-rise、fire protection、Refuge Storey随着我国城市化进程的发展，城市土地资源日渐稀缺，为提高有限土地的利用率，城市建筑逐步向高空发展，各个城市中不断出现百米以上的超高层建筑。在我国，超高层建筑起步较晚，缺乏可总结的经验与数据，现行的相关设计规范中，涉及超高层建筑的条款很少，内容多是从国外设计
5、规范中借鉴而来的，因此需要在工程设计实践中不断探索。遵义中华路商业中心基址位于遵义市中心区繁华地段，设计为一组大型综合性城市建筑，主要功能分为商业裙房、酒店主楼与住宅三大部分（图1），总建筑面积12万平方米。其中商业裙房部分地上五层地下四层，包含地下车库、商场超市、餐饮娱乐、后勤办公等功能；酒店主楼部分为380间标准客房的五星级酒店，地上四十五层，高度达到155米。酒店主楼避难层的布置，是本项目消防疏散设计的重点与难点。图11、高层建筑火灾特点1.1高层建筑火灾特点之一是火势蔓延快。高层建筑标准层的面积一般不超过2000平方米，为提高平面的利用效率，内部垂直交通、水电管道、通风排烟及空调等井道
6、都成组布置集中布置，一旦发生火灾，这些竖向井道产生的烟囱效应会成为火势竖向蔓延的捷径。据测定，在火灾初起阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s，在火灾燃烧猛烈阶段，由于高温状态下的热对流造成的水平方向烟气扩散速度为0.53m/s；而烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为34m/s。据此测算，一座高度为100m的高层建筑，在无阻挡的情况下，高温烟气30秒钟左右就能沿竖向管井从底层扩散到顶层。另外，随着高度的增加，空气流动速度也相应加大，建筑物100m高处的空气流速约是地面的三至五倍，因此建筑越高，火灾的扩散速度越大。1.2高层建筑火灾特点之二是救援难度大。高层建筑处置火灾的指
7、导思想是“第一时间救人，救人与灭火同时进行”。对于高层建筑火灾，消防队员主要采取的灭火方法是“以固为主，固移结合”，即主要利用建筑的固定消防设施（如消防水泵、喷淋、室内消防栓、消防电梯等）实施灭火，移动的消防设施辅助灭火。不过，目前超高层建筑消防救援存在五大困难。第一，登高难。超高层建筑高度都超过100米的，云梯车达不到；消防员从疏散楼梯登高灭火救援，对体力的要求高，运送装备器材的办法少。第二，扑救难。对于超过50米高楼层的火灾，从建筑外部射水，压制火势，控制蔓延的可能性很小。第三，供水难。在内部消防系统损坏或用水量满足不了火灾扑救的需求时，只好借助消防车外部供水，但由于受各种因素的限制，在一
8、定的高度常因供水不上而贻误灭火时机。第四，排烟难。超高层建筑外墙通常是开启扇较少的幕墙，发生火灾时，大量因燃烧释放出的烟和热无法及时排出，加大火灾扑救难度和人员吸入有毒烟雾的危险性。第五，通讯难。超高层建筑的垂直距离会对通讯系统产生干扰，加剧了受困人员的搜救难度。1.3高层建筑火灾特点之三是疏散困难。在超高层建筑人员疏散中，影响疏散时间的人为因素主要有个人能力、现场处境和群体状况等。在传统的火灾疏散理念中，疏散楼梯是唯一的逃生路径，高层建筑因为垂直方向距离长，而造成疏散困难。国外的一些模拟试验表明，一幢11层的建筑采用楼梯疏散整体人员用时6.5分钟左右，一幢30层的建筑采用楼梯疏散整体人员用时
9、20分钟左右，而一幢50层的建筑采用楼梯疏散整体人员则需要130分钟左右。普通人在灾害发生时的心理压力，会影响正常的判断与决策能力，从而反应迟钝或行为过激，降低逃生行为能力，甚至造成拥堵和踩踏情况。2、现行相关规范及实例综合以上高层建筑火灾特点，我国现行的高层民用建筑防火规范（以下简称高规）针对高层建筑发生火灾的特点，提出预防与扑救高层建筑火灾的工作方针是“预防为主，防消结合，立足自防自救，采用可靠的防火措施，做到安全适用、技术先进、经济合理”。2.1规范条款在超高层建筑中设置避难层和避难间，为人员提供临时的安全场所，可以大大缓解疏散楼梯的人流压力，争取更多的外部营救时间，是提高超高层建筑火灾
10、自防自救的可靠措施。现行防火规范中，涉及超高层建筑避难层设计的条款高规GB 50045-95（2005年版）第6.1.13 条，具体要求为（只引用与本文相关部分）：建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层（间），并应符合下列规定：6.1.13.1 避难层的设置，自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间，不宜超过15层。6.1.13.2 通向避难层的防烟楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开，但人员均必须经避难层方能上下。6.1.13.3 避难层的净面积应能满足设计避难人员避难的要求，并宜按5.00人/m2计算。 6.1.13.4 避难层可兼作设备层，但设备管道宜集中布置。从规范内容可
11、看出，避难层（间）的设置位置没有严格的规定，以在紧急情况下能提供可靠的临时保护，争取营救时间为前提，具体到不同的建筑，应根据实际情况制定最适合的方案。2.2国内实例近几年国内超高层建筑设置避难层或避难间的情况见下表：建筑名称楼层数设置避难层（间）的层数广东国际大厦6223、41、61广州中信广场8027、47、67深圳发展中心大厦437、19、31深圳国际贸易中心5024、顶层深圳深房广场5113、27深圳赛格广场7219、34、49、63上海恒隆广场二期4215、30上海希尔顿饭店425、22、顶层北京国际贸易中心3920、38北京京广大厦5223、42、51数据来源：高规、深圳房产信息网从
12、以上列举的超高层实例看出，各建筑没有照搬规范条款，而是在满足安全疏散需要的前提下，根据项目情况组织避难层的设计。3、本项目避难层设计遵义中华路商业中心项目，地上45层，高155米左右，主楼标准层建筑面积855m2，主要功能为酒店客房，每层有标准客房14间；第四十一至第四十五层为餐厅。从图1中可看出，本项目顶层为退台造型，没有大面积的屋面用来避难，同时也不具备直升机降落的条件，因此，避难层的设计是本项目火灾逃生自救的关键。图2 方案一按照上述高规中涉及避难层的条款，本项目主楼分别在第十五层和第三十一层设两个避难层即可满足规范要求（图2，方案一），然而在优化调整方案后，将避难层调整到第六层、第二十
13、二层和第四十层（图3，方案二）。现将调整前后的两套避难层设计方案进行对比。3.1避难层所服务楼层与疏散距离对比高层建筑一旦失火，人们往往习惯性地向下跑，但向下逃生并不一定是正确方向，进入疏散楼梯后，应尽快跑向最近的安全楼层，包括地面层、屋面层和避难层。因此，在不确定起火点的情况下，方案一中，第十五层避难层所服务的楼层为六至十四层与十六至二十二层，第三十一层避难层所服务的楼层为二十三至三十层与三十二至四十五层。从图二可看出，方案一两个避难层所服务的楼层不均匀，第三十一层避难层所服务的楼层多，疏散压力大，因此疏散所用时间势必会增加。通过上述分析后对方案一进行了修改，增加一个避难层，形成方案二，图3
14、 方案二使每个避难层所服务的楼层更加均匀，疏散更加快捷。3.2避难层对建筑功能影响的对比本项目主楼酒店客房部分从第七到第三十九共33个楼层。根据酒店经营公司要求，第三十九层做总统套房层，其他楼层应争取布置更多的客房标准间。从图二可看出，方案一中两个避难层都是设在标准层段，即占用了两个客房层，按每个标准层布置14间客房计算，方案一将减少28间客房；方案二中三个避难层只有一个设在标准层段，即占用了一个客房层，方案二减少的客房数为14间。两个方案对比很容易得出在本项目的避难层设计中，方案二比方案一占用更少的标准层，从而能得到更多的客房数量，为酒店经营带来长期的效益。3.3避难层与空中花园结合的对比城
15、市中心区的建筑群，往往受到建设用地的局限，建筑覆盖率与容积率都非常高。城市中心区的建筑群多是综合性大型公共建筑，首层的出入口非常多，这些建筑群集中的街区的室外地面，多数都是硬化广场和停车场，用于绿化的场地非常少，因此利用屋面做空中花园是弥补高层绿地面积不足的有效手段。本项目在裙房屋面设计了空中花园。图4结合屋面空中花园，方案二将酒店主楼六层面向花园的一侧设计为开敞的架空层，作为首个避难层（图4）。利用空中花园作为人员避难所，既能节省防排烟设备的投资，又能扩大避难面积，通过屋面获得更多逃生途径。同时开敞的架空层平时可作为酒店休闲场所，提高空间使用效率。方案一因将首个避难层设在第十五层，则无法利用裙房屋面的空中花园。3.4避难层与设备层结合的对比本项目主楼地上共有四十五层，为使水、电供给更快捷更经济，节约设备管线用材，同时也为了汇集雨、污水及分区送风排烟，需要在主楼中央与顶部退台处的楼层集中设置水泵房、变配电室、加压送风等设备用房。经过计算，设备用房布置在第二十三层整层与第四十层局部。图5考虑到设备运行时产生的楼板震动，方案二将第二十二层做为避难层，来隔离第二十三层设备层对其下方楼层的影响。第四十层局部布置设备间之后，剩余部分不宜布置客房或酒店的其他功能。经计算，剩余部的分面积能满足避难人数的要求，因此，方案二将该层剩余部分设为避难层（图5），不必再另外占用其他
