高层建筑消防登高面及作业场地设计探析

摘要：本论文针对高层民用建筑消防登高面设计存在的问题,就实践中改进和完善高层民用建筑的消防登高面、登高场地消防设计等问题作探讨，以期在设计过程中解决消防扑救登高面问题。

关键词：消防登高面 作业场地设计

上海2010年“11.15”火灾，损失之大令人叹息 。损失惨重的原因之一是扑救难，主要是由于建筑的东、南两侧都没有消防登高面，消防云梯车、举高车无法靠近作战。为了在发生火灾时，登高消防车能够接近高层建筑主体，迅速急救人员和扑救火灾，设计合理的消防登高面，确定科学的登高消防车操作场地，保证空间的有效操作规模和核实登高车的最小轻弯半径是保证消防人员到达目的地救人、灭火的关键。所以建筑消防登高面的设计是火灾时急救人员生命、逃生和灭火的主要保证。

《高规》4.1.7条规定：“高层建筑的底边至少有一条长边或周边长度的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。”这是规范对高层建筑消防登高面的基本要求。显然，对高层建筑的灭火扑救来说，除了有较好的登高面以外，必须具备足够大的消防车的转弯半径以及登高消防车的操作空间。而大多数设计人员在实际工程中往往片面地理解规范，单纯地在《消防总平面图》上设置小于一个长边长度的面作为消防登高面，而没有从实际角度出发处理好建筑立面形式与登高面之间、登高作业场地与周围环境及道路之间的关系。造成了消防车无法到达作业场地、登高面无法使消防车登高灭火救援的尴尬局面。为了确保在高层建筑火灾发生时，消防登高面及作业场地能发挥实际有效的作用，在防火设计中应对高层建筑的登高面和作业场地予以重视。

一、登高面和作业场地的设计要点：

1、把握好建筑立面与登高面的关系

1.1登高面作为消防车登高操作面，为确保消防队员从楼梯间进入高层建筑内部，尽快开展灭火和救援，必须有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。

1.2登高面不宜设置大面积的幕墙玻璃，以防止幕墙爆裂对正常登高操作的不良影响。玻璃幕墙多采用全封闭式，玻璃幕墙上的玻璃多采用热反向玻璃、钢化玻璃等，这些玻璃耐火性能差，高空破拆玻璃幕墙难度大，而且火灾时玻璃幕墙因高温会引起大面积脱落或炸裂，造成“玻璃雨”，对疏散人群、消防队员安全造成危害，影响灭火救援行动，增大火灾的扑救难度和危险性。另外，玻璃幕墙的破裂，给新鲜空气的进入创造了条件，易造成轰燃或加速蔓延，因此登高立面不宜设置大面积玻璃幕墙。

1.3登高面每个楼层必须设置可以供消防队员通过登高车进入建筑内部的门、窗或洞口。目前许多高层为了满足造型需要在外墙上增设了许多框架构架或仅仅是为了采光通风的需要而设计山型、凹型建筑，因其凹口宽度小于登高消防车的载入平台，使得登高平台根本无法与建筑的开口搭接，造成消防员无法进入建筑内，其它人员也无法从建筑内撤出，因此登高操作面的长度应符合实际需要，不要小且太短、太零碎。在登高操作面的立面上应尽可能地设置阳台或较大的窗户。

1.4屋顶疏散平台及避难层必须与登高面保持一致，确保登高车对屋顶疏散平台和避难层内的人员进行及时救援。登高车在很大程度上担负着把屋顶疏散平台和避难层的人员解救到地面上的任务，但目前较多的建筑刻意追求立面设计的效果，在屋面设置各种形式的屋架和玻璃棚，这样，既不利于人员的安全停留，也不利于消防人员登高救援。

1.5登高面应避免设置大面积的广告牌。部分高层建筑在登高面和沿登高面的屋顶侧设置大面积广告牌，在登高面及屋顶平台与登高车之间设置了一道屏障，这也是不符合登高扑救要求的。

2、把握好登高作业场地的设置形式

现行规范对登高场地的大小没有明确的规定，一直以来对高层建筑采用18X18米的登高场地，在寸土寸金的城市里，为了更加合理有效地利用土地资源，提高土地利用率，减少投资成本，笔者认为消防车登高作业场地可以根据建筑物的高度等实际情况结合登高作业面的环行通道，适当增加道路宽度作为登高作业场地。

2.1车道距建筑物的距离、宽度的确定。为确保在紧急情况下车辆交会和考虑到云梯车的支腿跨距，车道宽度宜为6-7.5m的双车道；根据火场实际作战经验，车道距建筑物不应小于5m，距建筑的最大距离可由建筑高度、当地消防部队登高云梯车的装备情况确定。

2.2登高作业场上空举高车作业幅度范围内不能有架空管线和高大树木、路灯等障碍物。在消防车道附近，应设有供消防车取水的设施，并且在该范围内不得设有影响消防车停靠的地下车库、人防工程的出入口。

3、把握好作业场地和周围环境之间的关系

3.1登高作业场地必须为硬池，承载力应满足大型消防车荷载要求，并设置消防车道直接进入登高作业场地内。

3.2登高面和登高作业场地应避免设置影响登高作业的架空电力、通讯、电车管线。

3.3登高作业场地应设置在建设用地红线范围内，避免与市政管线、道路、绿化等发生矛盾，登高作业场地应尽可能设置在用地红线范围内。

3.4要合理布置消火栓和水泵接合器的位置，避免消防车供水与登高作业冲突。

二、就实际中存在的问题进行探讨：

1.临街登高面外墙设计。地处市区或商业街的高层建筑，当把其临街一面确定为消防扑救登高面时，可以充分利用临街一侧的道路保障登高消防车的场地需要，但特别要注意，设计时要避免把登高扑救面一侧外墙设置玻璃幕墙。由于幕墙的设置增加了建筑外观美的效果，对装点城市起到了重要的作用，设计思路上考虑采用较多，然而一旦发生火灾，会给消防扑救带来极为不便的后果。火灾证实，玻璃幕墙在火的作用下会炸裂和塌落，导致消防人员扑救火灾时无法靠近建筑。另外，如果幕墙下设计有消火栓、消防水泵接合器，一旦发生火灾，幕墙的塌落下掉，这些灭火设施将无法使用，也容易导致扑救人员的伤亡。在临街登高面乃至建筑顶层还应避免设置霓虹灯之类的大型商业广告和其它影响消防登高扑救的景观设计。登高面一侧还应避免过多的凹凸造型，影响登高消防车登高平台靠近各层门窗、洞口。

2.登高边长、裙房、疏散楼梯与出口设计。《高规》4.1.7条规定对这些做了具体强制性规定，主要内容是登高边不应小于1/4周边长度且不小于一个长边的长度。尤其是一些矩形建筑、多边形平面的建筑应考虑满足一个长边的长度作登高扑救面；其二是在登高扑救面一侧必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。这一规定是确保发生火灾时确保人员及时逃生和方便消防登高车扑救。在实际设计中，城区的高层建筑为节约用地，往往将登高面和登高场地的布置多与商业街、步行街等主要街面一侧一同考虑。但是，考虑许多处于繁华的商业区、商业街、步行街的临街面的商场、门面商业价值又使得开发商或设计师规避在这一侧面布置直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。笔者认为，如果设计直通室外的楼梯确有困难，在综合考虑消防安全、经济价值的基础上，每栋建筑最基本的设计要满足有一个直通楼梯间的出口于登高面一侧、且设防火挑檐，同时各层宜设外挑阳台，否则无法满足规范要求；其三，是对裙房高度和进深的要求，其目的是保证登高消防车曲背靠近高层建筑施救的需要。城区内多数高层建筑裙房都为商业使用。设计都在二到三层不等，有的大型商场一层高度即达5米，因此要求裙房高度小于5米，确有不少困难，因而在登高扑救面设计时要尽量满足规范要求，在高不超过5米的裙房时，可考虑进深在四米范围内的裙房设计，当裙防高度超过5米时，在登高扑救面一侧，可不设计凸出裙房，以达到规范要求。

3. 环形消防车道设计。“高层建筑的周围，应设环形消防车道”。在设计环形消防车道时应注重考虑以下几个方面问题：一是消防车道的净宽不应小于4米，同时，消防车道上空4米以下范围内不应有障碍物，尽可能地使消防车道距高层建筑外墙距离大于5米，以保证消防车的顺利通畅。二是在消防车道上尽量避免设地下暗沟、化类池、燃气管道、电缆沟等，确有困难时，在结构设计上应满足大型消防车的荷载通行。三是消防车由于运载的多为水，在运行时由于惯性作用，车辆的控制难度较大。因此，在山地或有坡的消防车道其坡度不宜大于10%。防止车辆打滑。四是设计消防车道时应重点考虑消防车的最小通行转弯半径要求，在城市密集区的建筑往往容易忽视该问题。所谓消防车的最小转弯半径是指消防车回转时消防车的前轮外侧循曲线行走轨迹的半径。目前，因内轻系列消防车一般≥7米、中型系列消防车≥9米、重型系列消防车≥12米。因此，要根据城市消防装备的不同情况设计环形消防车道，最小轻弯半径不应低于上述标准，高层建筑扑救登高车道应按重型消防车转弯半径考虑。五是当设环形消防车道有困难时，可沿高层建筑的两个长边设置消防车道。如遇有尽头路，应考虑设计回车场，一般为15米×15米，大型消防车回车场不宜小于18×18米。六是由于城市用地的紧缺，许多高层建筑为满足日益增多的车辆需求，均设计了地下停车库，而地下停车库出入口的车道往往也借助于高层建筑的环形消防车道而出入。因此，在设计地下车库出入车道与地面环形消防车道接壤处必须保证4米宽的消防车道平整性，即地下车库出入车道的降坡起点不应设在环形消防车道上，保证消防车行驶的4米有效宽度路面不倾斜和平整。

4.合理设计高层建筑的登高场地。一幢高层建筑登高面确定之后，紧接着要有能满足各类登高消防车的登高场地，登高场地在高层民用建筑设计防火规范内没有条文明示，往往在设计时容易被忽视。登高场地应布置在高层建筑扑救面一侧，同时要结合消防车道一同考虑。从实际扑救操作来看，层数越高、登高场地要求越宽，根据国内常用登高消防车的技术参数，设计考虑登高车的支腿横跨距不超过6米，再考虑普通车（宽度为2.5米）的交会以及消防队员携带装备搬运救援设备的通行以及参照高层建筑与高层建筑之间防火间距要求，笔者认为，一般以13米为妥。根据目前国内登高消防车的最大长度15.6米，以及车道宽度，在留有余地情况下，登高场地不宜小于18米长×13米宽。登高场地是供登高消防车扑灭火灾抢救人员时使用。根据不同登高车技术参数，要求登高场地边缘与建筑物外墙不应小于5米，同时其最外一点至建筑物登高边缘的水平距离也不应大于15米。对于几个单元组合的板式住宅以及底层整体裙房上部多个塔楼或不规则多边形建筑的高层建筑，应针对每个单元和塔楼布置登高场地，也可以根据建筑内部防火分区的划分、靠室外楼梯间的布置及建筑周边的消防车道实际情况分段设计登高场地。同时在设计登高场地时，还要考虑其坡度不宜大于3%，场地承重荷载应不小于30t计算，整个登高场地上空不得有架空电线、电缆等各类架空物。利用市政路作登高场地更应考虑无绿化、城市景观物等防碍消防车登高。

三、结语

综上所述，笔者认为高层民用建筑防火扑救登高面及其施救场地的设计要与地方经济社会发展需求紧密结合，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，做到真正体现《高层民用建筑设计防火规范》对登高面及其施救场地的要求，力求从保障生命安全至上的角度整体完成消防工程设计。