1、浅谈高层建筑总平面消防设计中需要注意的几个问题摘要:当前我国的高层建筑逐渐增多,对其的消防安全应该给予充分的重视,减少不必要的人员伤亡。本文结合笔者多年设计经验来论述了高层建筑总平面消防设计之中关于建筑防火间距,消防车道设计、建筑登高面以及消防扑救场地等等相关的问题。 关键词:高层建筑;总平面消防;设计 中图分类号:TU97 文献标识码: A 引言 如果说建筑专业是民用工程设计的龙头,那建筑总平面的设计可谓建筑设计的龙头了,几乎所有的设计部是从这里开始的。总平面设计看起来可能没有建筑单体设计那么引人注目,但它所涵盖的内容和所产生的影响力却是不容忽视的。从概念上讲,总平面设计是在城市规划管理局或
2、城、镇规划建设局批准的用地范围内,根据上级批准的设计任务书,结合地形、地质、气象、水文等自然因素,把建筑物、构筑物、交通运输、各种场地绿化设施等,在平面圈上进行合理、协调地规划、设计与布置,使一个工程的各个项目成为一个有机整体这样的设计称为总平面设计。 1、建筑防火间距 1.1、 高层民用建筑防火设计规范GB50045-95(2005 版)第 4.2.1条注解规定:防火间距应按相邻建筑外墙的最近距离计算;当外墙有突出可燃构件时,应从其突出部分外缘算起。部分实际工程设计中往往片面地理解规范,认为凸窗及封闭阳台都属于突出于外墙的构件,并且不属于可燃构件,因此在设计中有大量凸窗及封闭凸阳台的情况下仍
3、然按照外围护实墙体的距离来确定建筑的防火间距笔者认为,建筑外墙,顾名思义建筑的外围结构,就是四周所围成建筑主体的外围部分,围护建筑物,使之形成室内.室外的分界构件称为外墙。的功能有:承担一定荷载,遮档风雨,保温隔热,防止噪音,防火安全等、也就是说是否使之形成室内.室外的分界构件是“外墙”一个重要属性,显而易见建筑中的凸窗及封闭阳台等都是“外墙”的构成部分在确定防火间距时不能忽视这一类型的因素,在设计只有凸窗及封闭阳台等“外墙”时应从该“外墙”的最近距离计算。 1.2、现在大量的综合体等“集群”项目中多层“大底盘”或是地下室“大底盘”上面多个单体的情况,往往在考虑通风、排烟及采光的情况下“大底盘
4、”上会伸出许多采光通风窗,而这样的采光通风窗与各个单体建筑距离的确定普遍存在两种看法:一种意见认为这样的“窗井”与建筑的防火间距应该按照高层民用建筑防火设计规范GB50045-95(2005 版)第 4.2.1 条规定的建筑物间距来确定,另外一种意见认为这样的“窗井”是隶属于大底盘建筑的一部分,可以不必考虑间距的问题,对于“集群”建筑来说,如果伸出于“大底盘”之上的“窗井”或是“中庭”下方的功能部分与“大底盘”上部的建筑在同一防火分区的话,则可不必考虑防火间距的问题;如果伸出于“大底盘”之上的“窗井”或是“中庭”下方的功能部分与“大底盘”上部的建筑不在同一防火分区的话.在垂直方向上属于两个防火
5、分区,那这两个防火分区之间的门窗洞口距离应参照高层民用建筑防火设计规范GB50045-95(2005 版)第5.2.1 条规定:防火墙不宜设在 U、L 形等高层建筑的内转角处当设在转角附近时,内转角两侧墙上的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于 4.00m;当相邻一侧装有固定乙级防火窗或防火百页时,距离可不限对于与本“集群”外的建筑来说,当然严格按照高层民用建筑防火设计规范GB50045-95(2005 版)第 4.2.1 条规定来确定其防火间距。 2、消防车道的设计 2.1、现行国家对消防车道设置的规范 高层民用建筑设计防火规范中规定高层建筑的周围应设环形消防车道;当设置环形消防车道有
6、困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道;尽头式消防车道应设有回车道或回车场,回车场地不宜小于15m15m,大型消防车的回车场不宜小于 18m*18m。当建筑的沿街长度超过 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。建筑设计防火规范要求“街区内的道路应考虑消防车的通行,其道路中心线间的距离不宜大于 160m”, “有封闭内院或天井的建筑物,当其短边长度大于 24m 时,宜设置进入内院或天井的消防车道” 。可以看出两个规范对消防车道的设置是不同的,但对消防车道宽度和高度的要求则基本一致,即“消防车道的净宽度和净空高度均不应小于 4.0m”。除了宽度要求外还指出消
7、防车道路面、扑救作业场地及其下面的管道和暗沟等应能承受大型消防车的压力。消防车道可利用交通道路,但应满足消防车通行与停靠的要求。在居住区内的道路只有组团路和宅间小路低于消防车道的要求,所以对其重点考虑其宽度和承载能力的要求。 2.2、高层居住建筑消防车道的发展 土地资源日益紧张的今天,想要充分利用土地资源并且不违背消防通道设置规范、达到一定的绿化率,自然就考虑到在平日里利用率偏低的消防车道的改造。分析先前的消防车道,除了平日利用率低、占用大量空间之外,也与近年注重的“人性空间”的理念违背。在消防车道的发展中,从与城市交通无异的沥青、水泥消防车道逐渐出现了采用广场砖、铺路石、碎石片等材料来美化消
8、防车道。但是过多的硬质道路和铺装必然占用了绿化面积,并且在高温炎热时硬质道路和铺装易产生高温,缺乏透水、蓄水能力,远不如绿化植被。考虑到以上因素,并且道路作为人对周围环境尺度的标准之一,后期逐渐出现了柔化消防车道边缘的做法,把边缘做成不规则状,使之成为貌似小区步行系统的原路;再有为了减弱道路过宽的感觉,在消防车道的中央或边缘摆放易移动的盆栽和雕塑小品等。而后景观设计师基于生态学原理,在 2006 年版的居住区环境景观设计导则中提出在 4 米宽幅的消防车道内种植不妨碍消防车通行的草坪花卉来设计成隐蔽式车道,平日作为绿地使用,应急时供消防车使用。 2.3、隐形消防车道的识别问题 早期用植草砖铺设的
9、隐形消防车道,因为混凝土植草砖只有 30%50%空隙率,即使没有碾压也无法长成天然草坪形态,和周边绿地很容易区分,最终效果还是难以满足人们对景观的更高要求,而采用 PVC 植草格即能做到更好的隐形。这种材料抗压性、整体性好,承重能力强,草坪覆盖率达 95%以上。但是过度的隐形就会使消防车道难于识别,由于消防车的行驶速度快,在行驶过程中很难将隐形消防车道和普通绿地区分开,特别是当隐形车道和周边绿地连为一体时就更难说它到底是车道还是绿地了。 隐形消防车道的材料从植草砖到植草格,各有各的利弊。目前对于过度隐形的消防车道主要从两个方面才增强它的可识别性:一是人为的设置识别标志,如在消防车道的边界用特殊
10、材料铺设来划分空间,但是已实施的此类隐形消防车道的隐形部分的绿化往往人为破坏现象严重,效果并不理想;二是利用植物造景手法以车道两侧多层的列植或丛植乔灌木作为消防车道导向指示。该方法要看设计师运用植物材料的水平,在不阻碍消防车通过的同时考虑水平及竖向的无障碍性。 3、建筑登高面及消防扑救场地的设计 3.1、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 米、进深大于 4 米的裙房,且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。其意义及理解:无论是建筑物底部留一长边或 1/4 周边长度,其目的都是为了使登高消防车能够展开工作。根据登高消防车功能
11、实验证明,高度在 5 米,进深在4 米以上的附属建筑,会影响扑救作业,因此,必须对附属建筑的高度、进深加以限制。设置直通室外的楼梯或出口,主要考虑人员从楼梯间进入,尽快到达火层,抢救被困人员,并进行火灾扑救。 3.2、高层建筑的扑救面与相邻建筑应保持一定距离。其意义及理解:高层民用建筑之间及高层民用建筑与其它建筑物之间除满足防火间距要求外,还要考虑消防车转弯半径及登高消防车的操作要求。因为高层建筑消防用的举高消防车不同于普通消防车,它更大更长,所需要的道路拐弯半径更大一些,这需要在高层建筑场地设计当中必须注意。 3.3、消防登高车操作场地可结合消防车车道布置,宽度不小于 8 米,场地靠建筑外墙
12、一侧至建筑外墙的距离不宜小于 5 米,且不应大于 15 米.其意义及理解:登高车操作场地长度和宽度分别不应小于 15 米和 8 米.因举高消防车所需要的操作空间更大,消防扑救面的预留宽度以 18 米为宜,这也是目前消防部门掌握的的最佳数据。举高消防车(云梯消防车,登高平台消防车及举高喷射消防车的总称)一般宽度为 2.5 米,登高作业是两侧的支撑臂向外展开 1.5 米,高层喷射水枪时所需要的距离加上预防安全距离,大概是 18 米左右,所以在设计当中一定要有现场操作空间概念,才能在我们今后的设计当中把以后在实际工作生活当中的安全隐患降到最低。 3.4、作业场地及下面的管道和暗沟等,应能承受大型消防
13、车的压力。其意义及理解:这一点在设计当中也很重要,设备专业的室外管道基本是通过建筑物间距中的道路平行铺设,这样有利于检修维修,非暗沟是铺设对于压力的承受要好一些,而室外的砖砌管道和井,它们的承压不够的,在大型消防车(载水重量可达 40 吨,工作载荷 50 吨)通过时,会发生坍塌。这就需要设备专业设计时尽量避让消防车道及消防扑救场地,无法避让可按荷载加大承压设计。 3.5、消防登高面应靠近住宅的公共楼梯或阳台、窗。建筑物的外墙与消防登高操作场地相对应的范围内,每层均应设置可供消防救援人员进入的窗口,窗口的净尺寸不得小 0.8 米 x0.8 米,窗口沿距室内地面不宜大于 1.2 米。其意义及理解:
14、该窗口可利用建筑上符合上述要求的可开启外窗。火灾来临时,消防人员在无法利用消防楼梯救援时,可利用每层可开启的窗口和阳台,通过举高消防车进入建筑内部救援。 3.6、供消防救援的建筑立面一侧不应设置影响救援的驾控高压电线和树木。理解:这些东西会影响举高消防车的举高升空,耽搁救援时间。4、消防登高场地的设计 4.1、登高面的设计 4.1.1、高层建筑在登高面的设计和建造上,应该有意识把沿街的交通便利的一侧设置为登高面,重点选取最合适的一面作为登高面,注意其它自然因素对登高面选择上的影响,例如风向,避免登高面设置在常年风向的下风处,事故发生时会导致热浪和烟雾影响消防人员灭火和救援; 4.1.2、设计消
15、防登高面外侧墙体的过程中,应注意外界障碍物的影响,例如广告牌、玻璃幕墙等等,尽量保证消防登高面的平整,并靠近建筑物的窗体和阳台,不受一些外界因素的干扰。 4.2、科学设计登高场地 科学合理的登高作业场地,应该有足够的举高空间和作业范围,并且中间不受树木、电线等物体的影响,还应做到举高场所附近要有相应的消防设施,便于消防车辆进行取水,这些是消防登高场地设置的前提条件。另外,在满足以上条件的基础上,要做到消防车作业场地附近,不得建造地下停车场等的出入口,以免造成消防救援工作的混乱。对消防登高面的设计还要遵循一定的客观规律,严格按照有关规定和参数执行,例如,建筑物的高度为 50m,那么就要保证 17
16、.89m 的范围内都不得有类似树木和电线杆的障碍物,因此我们可以确定,50m 以上的建筑物的消防工作空间为 18m,大型登高平台消防车的专用车道宽度应大等于6m,建筑与车道的距离为 11m。我们还应进行更详细的思考和分析,建筑物的高度是不等的,对于 30m 高层建筑的登高场地该如何设置,建筑高度 30m,举高消防车不需要 50 米的高度,角度倾斜的范围也应该相应做出调整,按照原比例进行计算收缩,14m 的登高场地就能够达到要求。 5、结语 总之.高层民用建筑总平面的消防设计要与相关的城市规划、城市的总体抗灾能力、当地的消防装备、建筑周边环境道路等情况统筹考虑,不应片面的以“满足”规范为目标,而应以确保消防安全和经济实用为原则,力求从保障生命安全至上的角度整体完成消防工程设计。 参考文献: 1金涛.浅谈高层建筑总平面消防设计中需注意的几个问题J.低碳世界,2013,05:131-133. 2陈兰频.浅谈大型地下商店消防设计需要注意的几个问题J.安防科技,2009,05:22-23+17. 3濮东璐,宋亚峰.从城市设计的角度谈高层建筑及总平面的设计J.宁波大学学报(理工版),1997,03:66-73. 4马寿军.高层建筑消防系统设计探讨J.建筑,2012,14:57-58.