380米超高层消防疑难的解决—深圳市罗湖区城建梅园项目的设计实践

380米超高层消防疑难的解决—深圳市罗湖区城建梅园项目的设计实践
摘要：超过250m的超高层建筑，以及其塔冠的复杂造型，带来消防设计诸多的疑难点。

本文总结其中最重要的若干要点的解决方案，诸如特殊部位的构件耐火极限问题、塔楼与裙楼的完全防火分隔方法、疏散楼梯的权衡等，希望对做此类特殊项目的同行遇到此类困难时，能有所助益。

关键词：380米超高层加强性技术要求疑难特殊消防设计专家评审
城建梅园片区城市更新单元01-01地块项目，位于深圳市罗湖区笋岗街道西北部。

地块北侧为深城公寓，靠近泥岗东路和规划二路，西临红岭北路，南临规划一路，东临田笋路。

建设用地面积为15233.23平方米，总建筑面积为273550平方米，主塔高度为379.9米，建成后将成为罗湖区地标之一（图1）。

图1
项目主塔属于建筑高度超过250m的建筑，防火设计需参照《建筑高度大于250米民用建筑防火设计加强性技术要求（试行）》（以下简称《加强性技术要求》），并按通知精神，“强化属地管理”，“严格专家评审”。

项目设计过程中的消防出现很多疑难问题，是一个辛苦的解决过程。

整理若干主要问题如下：
1.构件耐火极限
《加强性技术要求》对各部位构件的耐火极限提出了更高的要求，项目的塔楼、裙楼及地下室塔楼投影范围内的承重柱、梁、楼板等建筑构件的耐火极限均
按照其要求设计。

本项目中有疑难的部位是塔冠。

塔冠因造型需要采用外凸式弧形幕墙，而现行的国家规范、标准对于外凸式
弧形幕墙的层间封堵及窗间墙高度没有覆盖说明，在此位置采用新工艺构造作为
消防加强措施，窗间墙的封堵拟采用“C型”封堵做法，具体做法如下：窗间墙
上方采用钢托板+钢龙骨固定+200mm厚防火棉+防火漆，整体耐火完整性1小时；
窗间墙下方采用钢托板+钢龙骨固定+200mm厚防火棉，整体耐火完整性1小时；
侧面采用钢背板+100mm厚防火棉固定在钢龙骨上，形成C型封堵（图2）。

另外，考虑到相对于垂直幕墙，外凸式弧形幕墙对于火势上延的风险高，所以79、80
两层位置的窗间墙高度从规范值1.5m，加强为不小于1.6m，板上高度为0.8m，
减少火势蔓延风险。

图2
塔冠洞口75层空中大堂采光顶钢网壳结构以及屋顶81层室外钢管柱这两个
部位的耐火极限问题。

75F空中大堂上方钢网壳结构、81层以上的钢管柱为室外柱；从受力角度，为纯幕墙构件，不参与主体结构受力;幕墙为非承重外墙，参
照《建规》其耐火极限可以取值为1h；但本设计考虑构件一旦在火灾发生时，可
能对下方结构或人员造成破坏，故这两处构件的耐火极限按3h进行设计（图3）。

图3
1.塔楼与裙楼如何执行《加强性技术要求》
本项目塔楼为超高层，裙楼为不大于32米的高层，塔楼及其投影与裙楼之
间做完全防火分隔后，裙楼是否可以按普通高层建筑消防设防，在《加强性技术
要求》未做明确阐述，裙房是否必须执行《加强性技术要求》？如果执行，很多
条文是针对塔楼而设，裙楼执行起来有困难，所以此问题是本项目消防专项评审
会讨论的首要问题，经过专家评审论证，在采取一些消防加强措施后，裙房未全
部执行《加强性技术要求》。

为了解决裙房的消防安全性，在设计上增加了若干
加强措施。

塔楼与裙楼防火分区的划分不跨越防火分隔，疏散各自独立。

在首层，塔楼
与裙楼之间形成城市架空公共通道，公共通道两侧均为防火墙及常开甲级防火门，将塔楼与裙楼进行完全分隔，架空通道设置喷淋、烟感设施，同时考虑自然排烟，城市架空公共通道不设置任何功能、仅车辆通行；在地面以上2层至5F，塔楼与
裙楼之间设置防火墙、防火隔间或设双层甲级防火门的前室进行完全分隔；在地
面以下各层，塔楼投影边界附近设置防火墙，车道处设防火卷帘，以及和前室进
行完全分隔（图4）。

图4
1.核心筒周围的环形疏散走道
《加强性技术要求》建筑的核心筒周围设置环形走道，隔墙上的门窗采用乙
级防火门窗。

但是，《加强性技术要求》并未明确地下室的核心筒是否也需设置
环形走道。

分析地下室区域塔楼投影范围功能为设备房、停车库及楼、电梯厅，属非人员密集场所，人员不做长期停留，本项目的地下室部分为了提高建筑使用效率，核心筒周围未设置环形走道，但是设计上采取了防火分隔的加强措施，地下室区域在塔楼投影边界或附近设置防火墙分隔，且塔楼投影范围内不停放充电桩车位、核心筒电梯厅设防火隔间、核心筒内设备房增加一道甲级防火门等加强措施，以提高核心筒的安全性（图5）。

图5
1.塔楼投影部分商业功能人员密度疏散计算
本项目塔楼投影部分在4层的商业功能区域因与裙楼其它区域用防火墙及甲级防火门门分隔，消防疏散独立，设计为有设施的健身房，因健身房的疏散人员密度国内没有明确的规范规定，本设计参照美国《NFPA101 Life Safety Code （2018版）》表7.3.1.2条，人员密度按照4.6平米/人取值，本层塔楼核心筒及走道疏散人数，按健身房的15%计算，此计算规则得到了消防专家评审会的同意。

1.关于疏散楼梯
根据《加强性技术要求》，塔楼主体内不采用剪刀楼梯，设计有四部疏散楼梯，共计疏散宽度为4.8m，最大楼层计算疏散宽度为3.32m，可保证任一部疏散楼梯不能使用时，其他疏散楼梯的总净宽度为3.6米，仍能满足各楼层全部人员安全疏散的需要。

在核心筒设计之初曾考虑设置三部疏散楼梯，这也是按照规范的常规方式，但这样设计需每部梯净宽到达1.7米，三部梯的总面积还略大于四部梯的设计；而且三部梯的设计对于解决塔冠顶部开洞造型的平面疏散有困难：七十七层平面被分成了南北两部分办公空间，防火分区面积各为630平方米，按四部梯设计保证了每部分都有两部疏散梯，当任一部楼梯不能使用时，另一部疏散楼梯可以满足本防火分区的疏散宽度，三部梯的设计则很难处理，因此四部疏散楼梯巧妙的解决了这个难题（图6）。

裙楼亦参照此条规定，加强消防措施，保证各楼层其中任一疏散楼梯不能使用时，其他疏散楼梯的总净宽度仍能满足各楼层全部人员安全疏散的需要，从而提高裙楼的消防安全性。

图6 图7
塔楼楼梯1-LT06、1D-LT03在首层疏散时，需通过首层加强了消防措施的架空公共通道后到达室外，楼梯疏散至室外的距离不超过30m（图7）。

塔楼因中筒的结构形式，疏散楼梯均不靠外墙，排烟固定窗的设置很困难：首层大堂大部分空间为三层通高，受空间限制，避难层内空间复杂。

鉴于困难，专家评审会给予确认：核心筒内楼梯首层、各避难层均未设置排烟固定窗，仅在顶部上人屋面层（81层）设置。

1.消防电梯、辅助疏散电梯的到达
塔楼每层各设1部消防电梯、1部辅助疏散电梯；裙楼每层每个防火分区设1部消防电梯，每层设1部辅助疏散电梯。

消防电梯层层停靠，首层到顶层的运
行时间均不超过60s；辅助疏散电梯火灾时仅停靠首层和特定楼层，塔楼的速度
不小于5m/s，裙楼的速度不小于1.75m/s。

塔楼塔冠的复杂造型也为电梯的到达带来困难。

消防电梯最高到达81层，
辅助疏散电梯最高到达80层。

因81~83层设备机房占屋面面积大于1/4，故计入
自然层及建筑高度； 81层屋顶空间不设置可燃物，仅用于临时疏散、设备检修
时使用。

81层、 82层、83层及停机坪平时不使用，仅在紧急疏散及检修时，
人员可到达。

77层的南北两个办公区，消防电梯仅停靠在南侧防火分区，辅助疏
散电梯仅停靠在北侧防火分区。

1.直升飞机悬停救援平台
本项目因立面造型原因，屋顶不具备直升飞机停机坪的条件，在超高层塔楼
屋顶设直升飞机悬停救援平台，边长≥15米，供直升机安全悬停和实施救援。

悬
停救援平台四周无设备房等突出物，设2个宽度≥0.9米的出口通向塔楼屋面
（图8）。

根据消防专家评审会意见，悬停救援平台需设救援电梯到达，接驳消防电梯，为了解决救援平台四周不能有凸起物和电梯机房的矛盾，设计采用了特殊的井道
升降电梯解决，也是本项目的特色。

图8
1.避难层
超高层塔楼共设置了七个避难层：第一个避难层楼面至灭火救援场地的高度
小于50米，其余每两个避难层之间的高度小于60米。

深圳消防局基于消防车的
实际情况，放松了消防规范中的50米间距限制，放宽至60米，为楼层数与功能
的匹配带来更大的弹性。

尽管《加强性技术要求》规定在避难区对应位置的外墙处不应设置幕墙，但实践中的超高层不可避免的需要设置幕墙。

解决方法是当避难区对应位置的外墙设置玻璃幕墙时，在其内部设置耐火极限不低于1小时的实体衬墙。

避难区的净面积按不大于4人/㎡计算，满足设计避难人数的要求。

结语：
以上为本380米超高层项目中的疑难问题，设计过程辗转波折，需同消防部门反复沟通，并最终得以通过特殊消防设计专家评审会，现已在建设中。

评审会专家结论为：本项目采用新工艺理由充分，特殊消防设计不低于现行国家工程建设技术标准要求的同等消防安全水平。