高层建筑核心筒的消防设计

高层建筑核心筒的消防设计[摘要]随着我国经济的高速发展，高层建筑的比例也越来越多，在城市化进程不断加快的背景下，高层建筑在满足人们住宅和办公的需求，节约城市用地等方面发挥了重大的作用，伴随着我国建筑行业的高速发展，高层建筑的安全性和稳定性也大幅度提高，但是由于高层建筑在消防方面有着先天性的瓶颈，解决高层建筑的消防问题是保障人们生命财产安全的重中之重。本文从核心筒式高层建筑设计特点进行分析，研究核心筒式高层建筑的消防设计的难点，并提出相应的解决对策。关键词：高层建筑；核心筒；消防设计，解决对策高层建筑指的是超过一定高度或者是层度的建筑，我国对于高层建筑的新规定是指层级超过10层或者高度超过24米即为高层建筑，高层建筑的特点第一个就是高度高，除了高度高，其次是建筑面积大，有地下室，在设备方面空调设备远远多于一般建筑，电梯的设置也是分段运行，电器数量和种类以及耗电量都比普通建筑要多，这些特点使得高层建筑对消防性能要求要远远高于一般建筑。核心筒式建筑指的是在建筑中央部位由电梯井道，楼梯，通风井，公共卫生间，电缆井以及部分设备间这类非运营空间与外围框架形成的一个外框内筒式结构，这种建筑目前在我国十分常见，一些大型的商业中心，写字楼很多都采用这种结构，例如武汉国际会展中心附近的世贸广场，这种结构以钢筋混凝土浇筑，结构设计十分合理，有利于结构受力，比其他结构有着更好地抗震性，除了这类建筑，其他建筑中的公共部位从下而上处于同一个部位的建筑形式我们也称之为核心筒。一，高层建筑火灾特点（一）火势蔓延快。在高层建筑中，核心筒就像是一个高耸的烟囱，有着通风的作用，由于是直立结构，一旦发生火灾，核心筒部位便成为火势迅速蔓延的主要通道，火势会随着垂直通道从底层迅速的蔓延到顶层，扩散速度极快，能达到3-4m／s。（二）人员疏散困难。高层建筑层数多，建筑面积大，人员比较集中，发生火灾时人员疏散需要从上而下，迅速的疏散到地面或者建筑物避难层，由于主要出口都集中在核心筒部位，而核心筒部位又是火灾蔓延的通道，严重的威胁到人员的疏散。（三）扑救难度大，高层建筑火灾的扑救受到的限制性因素很多，消防设施，分散，水压不足，房间，层次过多都会极大的影响扑救工作，如果超过云梯的高度，扑救工作则无法从室外扑救，更加重了火灾的危险系数。二，核心筒消防设计要点由于核心筒在消防方面有着各种不利因素，在进行消防设计时一定要把这些特点都考虑在内。核心筒的消防设施由四个方面构成：安全疏散口，包括封闭楼梯或防烟楼梯和前室、电梯系统，包括电梯，电梯厅和消防电梯前室、公共走道和设备管井，以及其他附属设施。（一）安全疏散口1、核心筒一般以剪力墙为主要建筑结构，少部分用密柱式结构，高层建筑的剪力墙厚度要大于250mm，一般自下而上由厚变薄，防烟楼梯间如果与电梯间合用前室，则前室面积要大于10平米，楼梯间和前室要有正压送风，楼梯间的压强大于前室的话要用乙级防火门，如果楼梯间与电梯前室不合用，则楼梯前室大于6平米即可，楼梯间要有正压送风，前室不用。2、一般核心筒式建筑物的标准建筑面积单层约1000平米到1500平米，设计两个独立封闭式疏散楼梯，根据《高层民用建筑设计防火规范宽的楼梯》相关要求，楼梯净宽要达到1.2米以上，防烟楼梯间需要设计约0.8平米正压送风通道及6平米前室。（二）电梯系统1、根据我国《办公建筑设计规范》要求，消防电梯在建筑高度超过75m以上的高层建筑要分区设计或者分层使用，根据以往的建筑使用经验，一般单组电梯的运行高度不宜超过50米，根据国家关于高层建筑防火设计的要求，100米以上的高层建筑要设置避难层，50米设置一个避难层，这个高度折合成层级约为15层，相当于两个24米高度，一般在遇到危险时，建筑内的人员往上走或往下走可以根据自身所处的楼层来计算最佳距离。2，消防电梯下需要建消防水池，电梯设计时不需要所有的电梯都通到地下室，货运电梯和其他具有消防功能电梯除外，一般每组电梯有一个通到地下室即可，消防电梯要设计面积约为6平米的消防前室，前室要求配置0.8平米的正压送风通道。（三）公共走道1、公共走道的净宽要满足无障碍设计要求，宽度不低于1.2m，具体设计为轴线1.5m，墙与墙之间净宽要达到1.3m，这一设计是为满足装修过程中的抹灰及消防栓的安装后保证净宽达到1.2m（如图）。2、高层居民式建筑的首层每个外门的净宽以及走道净宽单面布房要大于1.2m，双面布房要达到1.3m，长度大于20m，两端无窗户的走道、长度大于30m只有一端有窗户的走道以及长度大于60m，双头都有窗户的走道，排烟井面积要通过计算所得，参考值约为0.3m^U2^U。（四）设备管井设施1，空调设施若使用vav小型中央空调系统，需要设置专门的空调机房，如果采用风机盘管系统则不需要设置空调机房，室内净高要达到2.4m以上。2，强弱电井要有专门的管井，上下楼层要对齐，强电井的大小一般按照建设方的使用要求和电气要求进行计算得出数据，电井的设计要与用水房间隔开，防止漏电引发的火灾，一般使用最多的方案是靠近电梯井，弱电井在设计时不能紧邻强电井或者共用，防止因受到电流磁场的干扰而信号异常，而且要考虑到检修的方便，一般弱电井的口径要大于强电井，高层建筑需要设计专门的消防井管，消防井管要靠近消防栓，便于发生火灾时使用，3，残疾人卫生间的门要设置为双开门，规格为1.4﹡1.8m，便于行动不方便者在发生火灾时更方便的离开现场。4，水管井内的设施种类繁多，有消防水管，雨水管，高位水箱给水管，排污管，冷冻供水管，冷冻回水管，凝结水管，冷却回水管，冷却供水管，热水管道以及热循环管道等等，这些管道的直径都比较大，大部分都是工程用的PE管道，而且数量繁多，因此水管井的面积要大，最少要达到10平米以上。（五）其他附属设施。其他附属设施包括避难层，屋顶停机坪，以及玻璃幕墙防火。1，避难层的设计是根据我国高层民用建筑防火设计规定的要求来设计的，在高度达到100m的建筑物中必须要设计避难层，首层与第一个避难层或者避难层之间不能超过15层，这是因为我国消防车和云梯的最大作业高度为40m左右，相当于15层的高度，避难层的面积要大，净面积按每平米5人计算，根据楼层所设计的人均使用面积计算楼层最大使用人数，来确定避难层的设计规范，除了满足面积需求还要用防火材料加固。2，有条件的建筑单位在高度和单层面积都达到规定的条件下尽量设置停机坪，以便发生火灾时加快人员的疏散，停机坪的设置要与其他设施有一定的距离，不得小于5米，出口要有两个以上，宽度不低于90cm，而且要设置航空障碍灯和应急照明设施。3，玻璃幕墙在最近几年的建筑物中应用十分广泛，但是在火灾情况下，很多玻璃幕墙的材料难以满足消防设计的要求，因此必须要严格控制材料的使用。总结超高层建筑核心筒的设计最主要的作用就是解决人员的交通问题，特别是在紧急情况下的逃生问题，因此在进行核心筒设计时一定要从全方位，现代化智能消防的角度去考虑，结合所有可能出现的情况进行分析，提出一套切实合理并全面的设计方案。参考文献[1]李世权;;高层建筑设计的可持续性理念[J];山西建筑;2009年01期.12-15[2]杨卓斯;超高层建筑垂直客梯配置模式及其空间研究[D];华南理工大学;2012年.88-94