隨著城市土地資源緊張、功能混合化發(fā)展以及建筑節(jié)約型、集約型利用的需求,豎向組合建造(即在同一體量?jī)?nèi)垂直設(shè)置不同功能樓層)日益普遍。將汽車(chē)庫(kù)、幼兒園、老年人居住設(shè)施、病房樓等不同安全等級(jí)和使用特性的空間在垂直方向組合,可實(shí)現(xiàn)地塊利用效率更大 化,但也帶來(lái)了復(fù)雜的防火與疏散問(wèn)題。尤其是在各功能間采用共用豎向疏散系統(tǒng)(如共用樓梯間)時(shí),首層防火分隔的設(shè)置關(guān)系到人員疏散安全、防火分區(qū)完整性以及消防救援可行性,是豎向組合建筑設(shè)計(jì)中必須慎重處理的重點(diǎn)問(wèn)題。

一、防火總體原則與規(guī)范依據(jù)
在任何建筑防火設(shè)計(jì)中,應(yīng)遵循“火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)、阻隔蔓延、疏散優(yōu)先、便于救援”的基本原則。豎向組合建筑因功能差異大、風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)不一,應(yīng)更加重視:
不同火災(zāi)危險(xiǎn)性分區(qū)的明確劃分與可靠的防火分隔;
疏散系統(tǒng)(樓梯間、電梯)的功能獨(dú)立性與連通控制;
首層界面(地面層或首層)作為火源、煙氣或燃燒產(chǎn)物橫向蔓延的重要節(jié)點(diǎn),需設(shè)置有效的防火分區(qū)與防煙措施。
國(guó)內(nèi)外關(guān)于此類(lèi)問(wèn)題的規(guī)范主要包括建筑防火規(guī)范、使用功能相關(guān)的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)范及地方性規(guī)定(如《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016、幼兒園設(shè)計(jì)規(guī)范、養(yǎng)老設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范、醫(yī)療建筑規(guī)范等)。這些規(guī)范規(guī)定了防火分區(qū)、防火分隔物的耐火極限、疏散樓梯的設(shè)置要求、防煙方式以及不同使用人員的疏散抵達(dá)能力等。設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合適用規(guī)范并與當(dāng)?shù)叵乐鞴懿块T(mén)溝通確認(rèn)具體可行方案。
二、共用樓梯間首層防火分隔面臨的主要問(wèn)題
功能混雜導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)差異:汽車(chē)庫(kù)屬于火災(zāi)危險(xiǎn)性較高的空間(燃油、油氣、可燃材料),幼兒園與病房、養(yǎng)老設(shè)施則屬于疏散能力弱、人員敏感群體集中的場(chǎng)所,一旦火災(zāi)發(fā)生,后果嚴(yán)重。首層往往是交通、出入口和功能交匯處,危險(xiǎn)源與人群高度集中。
共用樓梯的安全性:樓梯作為主要豎向疏散通道,其門(mén)口首層若直接與高危險(xiǎn)功能空間相連,會(huì)使樓梯間在火災(zāi)時(shí)遭受煙氣和熱輻射侵入,影響作為安全疏散和救援通道的功能。
防火分隔的實(shí)施復(fù)雜性:首層常有商業(yè)、車(chē)行出入口、車(chē)行坡道、門(mén)廳等復(fù)雜布局,設(shè)置耐火完整、連續(xù)的防火墻體與封閉門(mén)窗系統(tǒng)在施工與使用上有一定難度。同時(shí)還需兼顧通風(fēng)、采光、無(wú)障礙通行與消防車(chē)通行等功能要求。
防煙與排煙聯(lián)動(dòng):首層防火分隔同時(shí)要配合防排煙設(shè)施(如獨(dú)立的排煙系統(tǒng)、機(jī)械加壓送風(fēng))以保證樓梯間在火災(zāi)時(shí)為“潔凈通道”。
三、設(shè)計(jì)策略與技術(shù)措施
針對(duì)上述問(wèn)題,提出以下設(shè)計(jì)策略與具體技術(shù)措施。
明確防火分區(qū)與貫通關(guān)系
首先在總平面與各層平面設(shè)計(jì)階段明確各功能所在的防火分區(qū),劃定汽車(chē)庫(kù)、幼兒園、老年公寓、病房等的邊界,盡量避免高危險(xiǎn)空間與弱勢(shì)群體空間在同一水平面直接貫通。
若必須豎向混合布局,應(yīng)在首層形成明確、連續(xù)的防火分隔帶,將共用樓梯間與高危險(xiǎn)功能之間設(shè)置防火墻或耐火等級(jí)達(dá)到規(guī)范要求的防火分隔門(mén)。
樓梯間“防火間隔+防煙加壓”雙重保障
防火間隔:樓梯間首層與機(jī)動(dòng)車(chē)庫(kù)等高危險(xiǎn)功能間的連接,應(yīng)采用具有足夠耐火極限的實(shí)體墻或防火隔墻、且樓梯間門(mén)應(yīng)為防火門(mén),門(mén)洞有必要時(shí)做防火卷簾或排煙口封閉裝置。耐火極限按規(guī)范要求(例如分隔等級(jí)、人員密集場(chǎng)所或特殊場(chǎng)所)選擇,一般要求不低于1.5小時(shí)或2小時(shí)。
防煙加壓:在豎向組合建筑中建議采用樓梯間機(jī)械加壓或機(jī)械排煙系統(tǒng),保證火災(zāi)時(shí)樓梯間內(nèi)為正壓區(qū)或至少煙氣無(wú)法進(jìn)入。加壓送風(fēng)機(jī)應(yīng)與火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng),可靠供電并設(shè)置冗余。首層與樓梯間連通的門(mén)洞設(shè)置氣密性良好的閉門(mén)器并保證在非火災(zāi)狀態(tài)下不影響日常使用。
針對(duì)汽車(chē)庫(kù)與樓梯間的特殊處理
汽車(chē)庫(kù)與樓梯間之間應(yīng)設(shè)置完整的防火墻和防火門(mén),門(mén)應(yīng)在平時(shí)保持關(guān)閉或自動(dòng)閉合(與消防聯(lián)動(dòng))。若首層有車(chē)行坡道或車(chē)庫(kù)入口靠近樓梯間,應(yīng)設(shè)置防火分區(qū)與防火坡道隔斷,避免煙氣直接進(jìn)入樓梯間。
汽車(chē)庫(kù)內(nèi)的排風(fēng)、排煙系統(tǒng)應(yīng)與樓梯間獨(dú)立,嚴(yán)禁通過(guò)共享通風(fēng)道將煙氣導(dǎo)入樓梯。通風(fēng)管道穿越樓梯間防火分隔處應(yīng)做防火封堵和防火閥門(mén),防止管道成為火煙蔓延通道。
門(mén)廳、前室與防火門(mén)的合理配置
在樓梯間首層應(yīng)設(shè)置前室或門(mén)廳作為緩沖區(qū),前室與樓梯間之間設(shè)置防火門(mén)并提供自然或機(jī)械排煙,以及必要的加壓保持。對(duì)于幼兒園、病房等需要特別保護(hù)的樓層,建議在樓梯間與層間門(mén)口設(shè)計(jì)前室,使得從防火分區(qū)進(jìn)入樓梯間需先通過(guò)前室,從而降低外部煙氣進(jìn)入樓梯間的概率。
前室尺寸、設(shè)置位置應(yīng)符合疏散距離與人員流動(dòng)需求,門(mén)的開(kāi)啟方式、標(biāo)識(shí)及開(kāi)啟力矩應(yīng)適合老弱人員使用,并配備自動(dòng)閉門(mén)器與聯(lián)動(dòng)控制。
增設(shè)獨(dú)立疏散或?qū)S脴翘莸膫溥x方案
在條件允許下,優(yōu)先為老年住宅、病房樓和幼兒園等弱勢(shì)群體功能設(shè)置獨(dú)立的疏散樓梯或至少設(shè)置專(zhuān)用的疏散出口,避免與汽車(chē)庫(kù)這樣的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域共用樓梯。獨(dú)立疏散通道可顯著降低共用樓梯首層防火分隔的復(fù)雜性與改造難度。
如空間受限,可考慮在設(shè)計(jì)中設(shè)置安全疏散電梯、避難層或避難間(并滿足適用規(guī)范及消防審批條件),并與樓梯間形成互補(bǔ)的疏散策略。
縱向通風(fēng)井、防火分隔與穿越處的防護(hù)
樓梯間與防火分區(qū)之間的管線井、通風(fēng)豎井、電梯井等豎向構(gòu)造是火煙蔓延的薄弱環(huán)節(jié)。首層處穿越這些豎向筒體的孔洞、線纜管道孔應(yīng)做嚴(yán)密的防火封堵并保持耐火極限;必要時(shí)在首層設(shè)置防火閥或自動(dòng)關(guān)閉裝置。
對(duì)電梯廳、貨梯口與樓梯首層連接處同樣應(yīng)設(shè)防火隔斷,電梯井為豎向豎井,通常應(yīng)獨(dú)立設(shè)置防火分區(qū),防止樓梯間與電梯井相互傳遞煙氣。
消防聯(lián)動(dòng)與監(jiān)控系統(tǒng)配置
樓梯間首層的防火分隔措施應(yīng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)及停車(chē)庫(kù)火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。火災(zāi)發(fā)生時(shí),應(yīng)確保樓梯門(mén)自動(dòng)關(guān)閉、加壓?jiǎn)?dòng)、相關(guān)排煙系統(tǒng)按預(yù)設(shè)程序運(yùn)行、并通過(guò)消防手報(bào)或控制中心及時(shí)啟閉相關(guān)分隔設(shè)施。
設(shè)置首層關(guān)鍵位置的視頻監(jiān)控與煙感報(bào)警點(diǎn),確保早期發(fā)現(xiàn)火情并及時(shí)控制首層的出入口狀態(tài)(例如強(qiáng)制關(guān)閉非必要門(mén))。
細(xì)部構(gòu)造與材料選擇
首層防火分隔墻體、門(mén)、窗及封堵材料必須選用達(dá)到規(guī)范要求的耐火材料與構(gòu)件。對(duì)于可能遭受沖擊或車(chē)流影響的區(qū)域(如車(chē)庫(kù)入口旁的分隔墻),應(yīng)采用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗撞擊的墻體或設(shè)置防撞護(hù)欄。
防火門(mén)洞周邊的界面應(yīng)做氣密、耐火填充,縫隙采用防火膠、阻火包帶等材料處理,確保耐火完整性。電纜、管道穿墻處應(yīng)采用防火套管或阻火圈進(jìn)行密封。
四、設(shè)計(jì)實(shí)施與驗(yàn)收要點(diǎn)
初步設(shè)計(jì)階段與消防溝通
在概念與初步設(shè)計(jì)階段即與消防部門(mén)溝通,明確共用樓梯首層分隔的可行性與規(guī)范接受度,確認(rèn)是否需要增設(shè)獨(dú)立疏散通道或避難層。對(duì)汽車(chē)庫(kù)等高危險(xiǎn)功能要做火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估,作為分隔耐火極限與防煙措施設(shè)計(jì)依據(jù)。
施工控制與質(zhì)量保證
施工過(guò)程中對(duì)防火分隔墻體、門(mén)的安裝、穿墻管線的防火封堵,以及防煙、加壓設(shè)備的安裝調(diào)試進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)如防火門(mén)自動(dòng)閉合器、聯(lián)動(dòng)控制柜、防火封堵材料施工質(zhì)量需做到有記錄、有檢測(cè)。
對(duì)樓梯間首層的防煙加壓系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)量調(diào)試,確保在設(shè)計(jì)火災(zāi)場(chǎng)景下能維持樓梯間正壓或阻止煙氣進(jìn)入的性能指標(biāo)。加壓系統(tǒng)與火警聯(lián)動(dòng)的可靠性(如雙電源、備用電源)需達(dá)到規(guī)范與設(shè)計(jì)要求。
驗(yàn)收與應(yīng)急預(yù)案
工程竣工驗(yàn)收時(shí),應(yīng)組織消防主管部門(mén)一并對(duì)首層防火分隔及其聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行功能性試驗(yàn),包括火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警觸發(fā)、防火門(mén)閉合、加壓與排煙運(yùn)行等項(xiàng)目。驗(yàn)收記錄應(yīng)留存,便于后期維護(hù)。
建立針對(duì)豎向組合建筑的消防安全管理制度與應(yīng)急預(yù)案,明確首層門(mén)的管理(如保持關(guān)閉、不得隨意改動(dòng)),并對(duì)幼兒園、養(yǎng)老院、病房的值班人員進(jìn)行防火與疏散演練,提高應(yīng)急處置能力。
五、案例啟示與若干建議
實(shí)際工程案例表明:在多功能豎向組合建筑中,單純依靠常規(guī)防火墻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須采用“分區(qū)+加壓+聯(lián)動(dòng)+專(zhuān)用疏散” 的復(fù)合防護(hù)體系,尤其對(duì)首層這種連接不同功能的重要節(jié)點(diǎn)要多道防護(hù)。
對(duì)于汽車(chē)庫(kù)與弱勢(shì)群體功能的接近布局,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量通過(guò)平面調(diào)整(如把汽車(chē)庫(kù)設(shè)置在獨(dú)立地下空間或與公共入口分隔)來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn),而不是僅靠首層的局部處理。
在保障安全的前提下,注重?zé)o障礙、便捷性與日常管理。例如,防火門(mén)的開(kāi)啟力與閉合效率應(yīng)兼顧老年人和兒童的使用;門(mén)的標(biāo)識(shí)與疏散指示要清晰;日常管理中避免將防火設(shè)施(如防火門(mén))占用或長(zhǎng)期開(kāi)啟。
技術(shù)革新可以提供更多選項(xiàng):如采用智能化消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、可控防煙閥、快速響應(yīng)的機(jī)械加壓系統(tǒng)以及耐火透明材料(在保證耐火面積的前提下實(shí)現(xiàn)采光),這些都可在不降低安全性的情況下改善使用體驗(yàn)。



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