超高层办公楼的建筑防火设计探讨论文_刘海燕

(北京市建筑设计研究院深圳院)

【摘 要】随着城市化进程的加快,越来越多的高层建筑屹立于城市中心,并成为城市快速发展的标识之一。本文就超高层办公楼的建筑防火设计展开探讨,进行火灾现场和人员疏散现场的设计和模拟,模拟仿真火灾现场和人员疏散过程使用的是相关的计算机软件。并将没有设计环形安全通道与设计有环形安全通道的疏散场景进行了比较,提高超高层办公楼的建筑防火设计的安全性和可靠性,便于为日后该类建筑的防火性设计提供建议。

【关键词】超高层;办公楼;防火设计;方案

随着社会的发展和经济水平的提高,城市化规模不断扩大,使得城市用地和住房日益紧张。对办公楼的环境要求也进一步提高,各种超高层办公楼开始出现在不同地方。按照我国对于高层建筑和城市化用地的相关规定,内陆地区有38座已建成或正在规划建设的高度大于300米的超高层建筑。很多超高层建筑都用于做办公楼。塔式建筑已成为现在的超高层办公楼的建筑模式,其格局基本一样,以中部作为核心筒,四周作为办公区。为了使租赁方可以根据实际需要自行设计办公室,进行办公楼的设计时通常不采用实体墙将办公区分成若干个不同的小空间,其防火区的设计也是分层进行的,然后再在每一次层的内部划分小的防火区。因为在超高层办公楼中,其核心筒所占的面积相对来说比较大,核心筒的比例随着建筑高度的增高而减小。部分超高层办公楼的部分楼层面积大于2000㎡,使得某些楼层的面积大于单个防火区面积,成为其设计的一大难题。针对这种现象,本文通过探讨性能化防火区的设计制定相关的设计方案,探讨实际项目实施时如何进行设计控制。

在超高层办公楼内划分不同的防火区是为了将火灾控制在一定的范围以内,不会因火势的蔓延而造成更大的损失,从而达到控制火灾的强度和规模的目的,提高发生火灾时进行人员疏散的安全性,降低灭火救援的难度。所以,对于某些防火区面积超过相关标准规范的超高层办公楼,其采用的防火设计方案要能确保办公层发生火灾的国货面积基本与标准规范的过火面积相一致,并且保证办公楼内的人员在危险来临之前可以达到安全区域。图1为超高层办公楼的防火设计方案示意图。

图1 超高层办公楼的防火设计方案示意图

超高层办公楼的建筑防火设计方案具体如下:

第一,超高层办公楼的核心筒区域主要有设备间、电梯间、电梯以及卫生间,这些地方存在的可燃物少,比较少人长时间停留在这些区域,而且还采用实体墙将其划分成若干个小空间,发生火灾时存在的危险性比较小。因此,建议在核心筒区域,还有其周围的储藏间、设备间等等,通过设置甲级防火门和防火墙将其与相邻的区域隔离开,有助于将火灾范围控制在办公区域,同时也能防止火势通过电梯井蔓延到其他楼层。整层建筑物除核心筒以外的办公区面积应不超过2000㎡,尽可能地使火灾过火面积符合相关的标准规范。

第二,办公区要多设置一些紧急情况下的安全疏散通道,建议安全疏散的通道在4个以上,总宽度应该大于疏散楼梯宽度的2倍以上。还应该在疏散通道内设置相关的火灾自动报警系统、机械排烟系统以及自动喷水灭火系统,并且使用不燃材料来装修疏散通道,以确保其安全畅通。

第三,为确保楼内人员可以在危险来临前撤离火灾现场,防止疏散楼梯和通道的入口和路径被堵,建议在核心筒周围设计一条宽度超过1.4米的环形疏散通道,实现办公区域核心筒的分离。为了阻止火灾的烟气蔓延到疏散通道,建议将隔墙的高度砌到与屋面板相平,可以采用防火玻璃或者实体墙作为隔墙,其耐火极限应超过1小时。

第四,为了方便办公人员在火灾早期实施相关的灭火营救措施,还应该将消防软管卷盘设置在办公室内的消火栓箱里面。

第五,对外立面进行防火设计

通常超高层办公楼使用石材幕墙和玻璃幕墙作为外立面,需要建筑设计企业和墙幕设计企业的协调合作,综合考虑窗槛墙防火和灭火救援窗的构造来设置外立面。随着建筑业的发展,建筑造型越来越多样化、复杂化,幕墙造型开始出现不规则的形状,外立面由竖向倾斜和平面平面倾斜组成,其层间窗槛墙防火的设计具有一定的困难。因为幕墙的形态不规则,使得在楼板处进行混凝土以及防火玻璃裙墙的施工时,很难与幕墙贴合。经过分析讨论,可通过将防火岩棉作为背衬的方式进行设计。高度大于800毫米,与幕墙一起倾斜,不仅能有效阻断火灾的蔓延,还具有美观效果。具体如图2所示。

图2窗槛墙的防火构造

结束语

综上所述,为了超高层办公楼的使用需求,应按照整层的方式划分防火区域。如某些办公楼的单层面积不止2000㎡,建议保证除开核心筒之外,其他面积不足2000㎡,并将其办公区与核心筒进行防火隔离,如设置环形疏散通道。要特别说明的是,如设计突破了现行防火规范要求,需通过对所设定的火灾场景和疏散场景的模拟仿真,并就仿真结果取得消防部门的审核任何。

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论文作者:刘海燕

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿

论文发表时间:2015/10/14

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