新防火規范下高層戶型核心筒優化設計

郭曉梅 劉婧

摘 要：近年來城市化進程日益加快，并且多數城市以高層建筑為主，這盡管能夠滿足人們的居住需求，但同時也潛藏著許多安全隱患，容易引發火災，并且火災發生之后控制難度較大，進而造成巨大的損失，并且還會威脅人們的生命安全。而在整個建筑結構的設計中，核心筒是一個至關重要的組成部分，因此，為了將火災所造成的影響降低至最小，可結合高層建筑的特點對核心筒進行針對性設計。本文就對此進行了詳細的探討與分析，并給出了一些合理化的建議。

關鍵詞：新防火規范；高層戶型；核心筒；優化設計

1 引言

人們生活質量的不斷改善使得城市人口數量處于持續增加的狀態，因此必須通過修建高層建筑應對城市人口過多的問題，減少土地占用面積。另外，在使用高層建筑的過程中人們對防火問題越發重視，主要原因在于高層建筑在火災發生時較難控制，進而造成了極大損失。因此在設計過程中必須充分考慮防火規范中的基本要求，進而結合不同的戶型合理設計核心筒，本文就對此進行了具體分析，并且文中所提出的設計要點均具有一定的指導意義。

2 火災特點

高層建筑的火災主要有以下幾個方面的特點。第一，許多高層建筑的內部功能極其復雜，人員居住較為集中，并且部分區域可燃物堆積過量，如果未能嚴格控制，就容易引發火災，并且火災發生后會在短時間內蔓延開來，撲救難度較大。第二，高層建筑一旦發生火災，煙氣會逐層擴散，直至整個大樓。在擴散過程中，風力也會起推動作用，進而導致火勢越來越猛，撲救難度較大。第三，高層建筑層數較多且人員居住較為其中，在發生火災時擁堵現象較為常見，導致救災難度較大，使得人員難以在短時間內轉移到安全場所，并且在火災發生后因煙氣窒息而死的人員所占比例較高[1]。第四，高層建筑的消防設施通常情況下具有一定的局限性，導致撲救工作較難開展，主要原因在于室內消防水量過少，進而導致救災工作嚴重受阻。而核心筒對于整個建筑結構來說屬于十分重要的一個組成部分，其承受能力較強，可應對地震等各類災害，而當前則需要基于防火原則對核心筒進行優化設計。

3 設計內容

核心筒是一種外框內筒式的結構，在高層建筑中十分常見，用鋼筋混凝土澆筑，結構設計十分合理，有利于結構受力，并且與其他結構相比，抗震性能更好。但當前在防火規范的要求下，還需要做好核心筒的防火設計，具體來說，主要包括以下幾項內容。第一是安全疏散口。核心筒一般以剪力墻為主要建筑結構，少部分用密柱式結構，剪力墻的厚度應大于250毫米，自下而上由厚變薄。防煙樓梯間如果與電梯間合用前室，則前室面積應大于10平米，樓梯間和前室要有正壓送風。并且在樓梯間的壓強大于前室的情況下應使用乙級防火門。第二是電梯系統。根據國家高層建筑防火設計的要求來看，一百米以上的高層建筑應設置避難層，并且應以50米作為間隔距離。相當于15層高，這樣在發生火災時建筑內部的人員可根據自身所處的樓層來計算最佳逃生距離，進而選擇向上或向下走。另外，消防電梯下還需要建設消防水池及消防前室，消防前室的面積應控制在6平方米左右，但同時還必須配置0.8平方米的正壓送風通道[2]。第三是公共走道，走道凈寬必須滿足無障礙設計要求，寬度不應低于1.2米，墻與墻之間的凈寬度應為1.3米。第四是設備管井設施。強弱電井必須有專門的管井，上下樓層應對齊，強電井的大小應按照設計方的使用要求和電氣要求進行計算。另外，電井必須與水房隔開，進而防止漏電引發火災。另外，弱電井在設計時不能緊鄰強電井或者共用，防止因受到電流磁場的干擾而導致信號異常，同時還應考慮檢修是否方便。一般情況下弱電井的口徑必須大于強電井，并且高層建筑還需要設計專門的消防管井，并且并靠近消防栓，這樣在發生火災時使用起來就更加方便。另外，水管井內的設施種類較多并且直徑較大，因此水管井的面積必須滿足使用要求。另外，殘疾人衛生間的門應設置為雙開門，規格為1.4×1.8米，這樣就能使一些行動不便的人員在發生火災時更加快速地離開現場。

4 核心筒具體設計

4.1 標準層8-10戶

常規核心筒的設計，住戶與樓梯口的間隔距離均在10米以內，表面看來似乎與防火規范中的基本要求相一致，但如果作進一步探究，就會發現居住于樓層內的六戶居民僅有一個安全出口，與防火規范中的要求不相符，因此需要按照防火規范中“前室共用時不能僅設置一個出口”的要求進行優化處理，并且入口間距必須大于5米。

4.2 標準層6戶

二梯六戶的設計方式，其所采用的是U型走道，兩戶共用前室，并且防火門與防火規范中的要求相符。這樣就可減少火災發生時的交通壓力，但還應在此基礎上進行優化處理，除了采用U型設計方式之外，還需要增加交通核尺寸，進而增大前室面積，這樣就可在原有基礎上減少每一樓層的公攤面積。

4.3 標準層4戶

二樓四戶的結構設計方式較為常見，交通核的布置主要集中于北側或中間，這樣就能使得南側的走道連接不同的用戶。前室面積約為13平方米，并且兩個出口之間的間隔距離均在5米以上。在發生火災時，就可同時從兩個方向進行人員的疏散，確保人員能夠盡快轉移到安全場所。另外，下面的設計會更為合理，主要原因在于其公攤面積較小，約為72平方米，并且前室的設計方式均為明室，這樣就可減少井道的數量，并且也有利于增大電井的尺寸，但其同樣也有一定的缺陷，主要體現在前室面積過小。另外，東西兩戶均處于交通核南側，并且各戶的戶門所采用的防火門等級為乙級，可通向前室，這樣不僅能夠達到防火規范中的基本要求，同時又可在原有基礎上縮減公攤面積，具體來說，可縮減至73平方米，進而使設計方案更加合理。

5 設計要點

為了使核心筒的設計更加合理，還需要在以下幾個方面加強控制。第一，為了避免發生火災時人員疏散過于困難，必須明確安全疏散的要點，確保整個疏散設計區域足夠明了，能夠為人們所理解，這樣人們在發生火災時就可做出準確判斷，根據指示通向安全出口。第二，高層建筑內部存在較多不同類型的用水房間，為了避免引發安全事故，需要做隔離處理。另外，針對此問題，在設計過程中需要利用核心筒本身的寬度增加多余空間，并靠近電氣井道。第三，為了確保電梯的使用更加合理，通常情況下需要將提升高度控制在50米之內，另外，為了達到防火規范中的基本要求，必須合理設計避難層，在采取這種設計方式的過程中相當于對電梯進行了分段處理，而在分段過程中就可在原本基礎上減少廳門的使用量，有利于縮減施工成本[4]。另外，必須為消防梯配備防煙前室與送風風道。前室的面積通常情況下應控制在6平方米左右。另外，電梯與地下室無需全部接通，只要滿足停車需求就可，但與此同時還必須考慮到消防梯的功能，進而確保設計方案更加合理。

6 結語

總而言之，高層建筑盡管能夠滿足城市居民的生活及工作要求，但其特點在于層數較多，在火災發生時疏散難度較大，因此必須合理設計核心筒，進而確保發生火災時能夠將人員快速轉移至安全場所，將火災所造成的影響降低至最小，本文就對此進行了深入探究，并提出了一些有效的建議。

參考文獻：

[1] 殷燁.高層住宅核心筒設計的研究與探討[J].河南科技，2014（5）：148～149.

[2] 陸婉婷.珠三角高層住宅核心筒設計研究[D].華南理工大學，2014.

[3] 姬聰.新建筑防火規范背景下的高層住宅建筑交通核設計研究[D].西安建筑科技大學，2017.

[4] 丁雅楠.集合住宅廚衛及核心筒精致性設計實現研究[D].清華大學，2014.