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浅析上海环球金融中心防火设计
摘 要：介绍上海环球金融中心应用性能化防火设计解决安全疏散的设计方案 。
方案如下：①疏散楼梯。裙房和主楼的疏散楼梯完全分开设置，主楼共设l1部疏散楼梯；另设2部防烟楼梯和1部封闭楼梯，均在避难层错层布置。②疏散电梯除8部消防电梯外，另设13部辅助疏散客梯，分别服务于4个不同避难层。⑧避难设施。每隔12层设置1个避难层，共8个避难层。
关键词： 高层建筑；疏散；防火
1引言
建在上海市陆家嘴金融贸易区的上海环球金融中心大厦,由日本森大厦株式会社一级建筑师事务所 (Moir Building Architects &Engineers)负责总设计和审查;由美国KPF(KohnJournal of Building Structures)建筑师事务所负责建筑设计;美国赖思里.罗伯逊联合股份有限公司(Leslie E.Robertson Associates)负责结构设计。环球中心是一幢以办公为主 ,集商贸、宾馆、观光、展览及其他公共设施于一体的大型超高层建筑。主楼地下 3 层 ,地上 101层 ,地面以上高度492m ,拟建成目前世界上结构主体最高的建筑物。建筑平面为 57195m × 57195m 的正方形 ,大楼建筑面积为 252935㎡,裙房为 33370㎡,地下室63751㎡,合计约35万㎡。地 下1～2 层为商业设施 ，面积为 1．3万㎡ 地上1～ 5层为商业、展览用房，7～78 层 为办公区，面积为2O.2 万㎡，79～89 层为五星级宾馆 ，面积为2．8 万㎡，90～ 1O1 层为餐饮 、观光和设备用 房，面 积为 1．4 万㎡ 。按建筑高度以地面至屋面计算，上海环 球金 融中心目前为名符其实的世界第一高楼。在地1OO层475 m 处设置了长约55m的观光天桥，可让参观者切身体验到“云中漫步”的美妙感受。
2 环球金融中心性能化防火设计的重点
一般而言，高层建筑性能化防火设计主要解决中庭等高大共享空间的防火 分区、安全疏散、烟气控制、结构保护、消防设施配置等方面的消防安全难题。环球金融中心系492m高的超高层建筑，安全疏散是性能化防火设计需要解决的重中之重问题。为了保障安全疏散的有效性、可靠性和安全性，通过性能化设计 ， 优化完善了环球金融中心的疏散体系和疏散策略。
2.1 疏散楼梯
消防安全疏散楼梯是高层建筑人员安全疏散最主要的垂直交通工具。在环 球金融中心，裙房的疏散楼梯与主楼的安全疏散楼梯完全分开设置。主楼疏散楼 梯的数量和宽度经过性能化分析，结合建筑用途进行设计，共设置11部疏散楼梯，具体为：91～ 95层观光层和餐厅层，设置4部宽度为1.5 m的楼梯，观光层和餐厅层的人员可通过这4部楼梯疏散至89层的避难层，其中2个楼梯还服务于96层至塔楼顶层，为97层和1OO层的人员提供疏散需求。78～8层酒店宾馆区，标准层最大一层建筑面积2762 ㎡， 每层设为一个防火分区，设置2部宽度为1.25m 的防烟楼梯，另外设置2部宽度为125 m 的附加楼梯服务于 85～87 层的酒店大厅和休闲中心 。7～77 层办公区，低区建筑平面为近似正方形 ，建筑整体 内收 ，平面逐步变成六边形，核心筒位于正中央 ，标准层最大一层使用面积约 221O㎡。故每层设为一个防火分区。人员密度按 9.0㎡／人计算 ，每层 246 人，设置了2部防烟疏散楼梯，每部楼梯宽度为1．25 m 。考虑到超高层建筑人员比较密集，为有利于火灾等紧急情况下的人员疏散，另设置了1部1.3m宽度的封闭楼梯。这3部楼梯在避难层错层布置 ，并通往一层大厅与室外相通。另外 ，在塔楼内设置2部宽度均为1．4 m的疏散楼梯,服务于2～5 层,在疏散时单独使用。经过火灾动力学模拟软件FDS进行火灾模拟分STEPS计算机疏散模拟,大楼疏散楼梯的设计布置基本满足建筑内人员安全疏散的需求。
2.2疏散电梯
高层建筑消防电梯是消防人员进行灭火救援行动的重要工具，一般客梯由于没有防火、防水、防烟功能，按照国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定，火灾时必须停止运行，不能用于火灾情况下人员安全疏散。然而，环球金融 中心层数多、建筑高、人员密集，仅靠有限的11部疏散楼梯进行垂直疏散，需
要很长的疏散时间。根据STEPS计算机疏散模拟，火灾时如果只通过楼梯疏散建筑内的全部人员，需要时间128min，而利用电梯辅助人员疏散，时间可减少至 1O1min。经过计算分析，环球金融中心设置8部消防电梯，其中4部从地下3 层直通89层，2部从89层通至96层，2部从96层通至1O0层；另设置13部助安全疏散的客梯，分别服务于4个不同的避难层，其中3部为地面一层直通89 层避难层的双层轿厢穿梭电梯(火灾时疏散仅用下层轿厢)，2部为从地上一层直通78层避难层的单层轿厢穿梭电梯，4部为地上二层直通54层避难层的双层轿厢 穿梭电梯(火灾时疏散仅用上层轿厢)，4部为地上一层直通3O层避难层的双层轿厢电梯(火灾时疏散仅用下层轿厢 )。辅助疏散用的电梯设计有防火、防烟、 防水功能 ，两路供电 ，且在电梯机房设置有火灾报警系统 。通常情况下这些电梯为穿梭客梯 ，火灾时火灾 自动报警系统联动使穿梭电梯迫降于建筑的首层 和二层 ，然后由经过专门培训的消防安全员(电梯操作人员)将其驶往需要救助 的避难层实施人员疏散。
2.3避难设施
超高层建筑的避难设施除了防烟楼梯间及其前室外，还包括避难层、避难区、难问和避难广场等，是火灾时人员逃避烟气和火焰威胁的安全场所，主要为老幼体弱病残等行动不便的人员提供暂时避难栖生之处，并为正常人员垂直疏散过程提供一个喘息的机会。按照我国消防技术规范的要求，10Om上的超高层建筑应设置避难层，首层至第一个避难层的楼层数以及避难层之间的楼层数不宜超过 15层。按此要求，环球金融中心1O1层应设置7个避难层。为了保证建筑内人员安全疏散和避难逃生的安全性，实际每隔12层设置一个避难层，在6、18、30、42、54、66、78、89等楼层设置8个避难层，其中前6个避难层主要为办公区服务，后2个避难层主要为宾馆酒店区和上部的餐饮观光层服务。
参考文献
[1] GB 45—95，高层民用建筑设计防火规范[s]． [2] 上海环球金融中心．消防安全管理和应急手册[M ]．
[3] 中华人民共和国公安部消防局．中国消防手册第三卷，第四篇，建筑 防火性能化设计[M ]．上海：上海科学技术出版社