西安丝绸之路国贸中心建筑整体设计思路及消防设计要点分析

谢荣荣

（福建华航建设集团有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

西安丝绸之路国贸中心建筑工程项目为人员密集型公共建筑，场所空间大、楼层高、人员相对集中，功能需求复杂。因此建筑工程设计中，需保证建筑设计的全面性和建筑功能的丰富性。需参照建筑设计的功能需求，合理规划建筑设计整体方案，分别从抗震、排水、电气各个方面，给出了设计思路，并从消防设计的视角，进行专项设计分析。为满足项目的建设要求，在施工设计时，重点根据《办公建筑设计规范》（JGJ 67-2006），在兼顾工期、成本、经济效益等各类因素的情况下完成了整体设计方案，以尽量减少后续设计变更的次数，并切实提升设计质量[1]。

1 工程概况

国贸中心项目位于陕西省西安市浐灞生态区西侧“浐灞一号”地块中，占地面积为20975.94m2，总建筑面积为265299.73m2（项目总平图及鸟瞰图如图1所示）。

图1 总平面图及鸟瞰图

该项目主要规划建设1#楼、2#楼、3#楼以及商业A楼共4 栋楼以及1 个地下室。1#楼主要以高层办公建筑为主，分为地下三层、地上17层；2#楼分为地下3层，地上19 层；3#楼分为地下3 层，地上25 层并以办公用房、配套用房以及酒店客房为主；而商业A 楼是一栋商业综合建筑，分为地下3层，地上5层。同时，还有设备用房及地下停车场、地下室。

2 国贸中心建筑工程整体设计思路

2.1 主体结构设计

（1）主体结构抗震设计。应构建出完整的剪力墙结构体系，强化各个楼宇的抗震等级。例如：1#楼、2#楼、商业A 楼都可以使用剪力墙结构，设计1#、2#楼抗震等级为1 级，而商业A 楼为2 级；3#楼以核心筒结构为主，框架的抗震等级也应为1级。

（2）混凝土强度设计。为强化抗震效果，可应用C25～C60级的混凝土。

（3）基坑支护设计。勘察当地地质并结合现场情况，选择钻孔灌注桩作为基坑主要的支护形式，保证结构设计措施能够更加完善。

2.2 给排水设计

给排水设计时要着重突出绿色环保理念和以人为本理念，结合建筑使用需求，预估每日人流量情况，参照建筑内人群流量的分析结果，科学设置用水量指标，计算出项目中日排出的污水总量。根据计算结果，确定给排水管道的具体直径、走向、材质、坡度、水流转角等，保证给水布线设计的规范性，提高排水设计的科学性。在基础设施完善的前提下，可引入回水技术，让污水能够进入粪化池后，流入市政污水的处理管网当中，实现水资源循环再生。

2.3 电气设计

电气设计时，通过估算各楼宇的负荷容量作好配电系统设计，如：1#、2#楼的办公区域用电指标是50VA/m2，负荷为3808kVA，商业区域的用电指标是110VA/m2，负荷为1478kVA；合理设计应急照明、防雷以及保护接地等设施，同时，在做好弱电保护的基础上创建综合布线系统，以满足工程的运维要求。

2.4 暖通设计

根据夏季与冬季之间的差异，做好建筑内的暖通设计。该项目选择室内空调系统、供暖设施相结合的形式，室内空调主要以独立空调为主。其中夏季室内温度保持25～26℃，风量保持在30m3/（h·p）；冬季室内温度保持20℃，风量保持30m3/（h·p）即可。

2.5 消防设计

案例建筑为人员密集型公共建筑，场所空间大、人员相对集中，因此规划建设时还应着重加强消防设计，合理设置防火分区。消防设计中，在各个楼宇内建设消防疏散通道并设计好防火间距，保证消防设计的规范性。在单个防火分区内增设安全出口，以此保障人们的安全。

3 国贸中心建筑工程的消防设计要点

3.1 设计难点

（1）灭火系统设计复杂、难度大。国贸中心项目具有整个区域较大，建筑高度高，存在疏散救援难度大的特点，这增加了消防设计难度。在出现火灾时，消防卷帘、各类灭火装置、人群疏散指示等各类设施均是保证消防安全的关键，但这些消防设施样式较多，会增加消防联动的复杂性，具有较大的设计难度。

（2）消防疏散路径复杂。国贸中心内部功能较多，结构复杂，建筑内部含有多样性的可燃性材料，在消防设计时具有较大难度，需要设计组加强重视，给出合理的消防设计方案，保证消防疏散的有效性。

3.2 消防设计要点

3.2.1 主体结构的消防设计

国贸中心项目具有一定独立性，但也会受到四周环境因素的限制，需加强建筑合建设计，消防设计要点如下。

（1）保证国贸建筑与四周居民建筑的消防通道分开，采取格子设计方式，设立专用的应急安全通道，保证消防应急的有效性。

（2）在国贸建筑内部需提升各建筑的个体安全性，建筑之间的防火分隔设计至关重要，同时，应合理设计防火墙及安全出口标识，保证标示方向的准确性。

（3）多个建筑合建时，需保证接壤墙体的耐火性，可使用高强度、不易燃的材料制作墙体，以保证两个建筑之间的耐火性，间接提升建筑整体的消防层次。

3.2.2 地下区域的消防设计

国贸项目地下区消防规划时使用防火墙进行区域划分，形成火势阻隔作用，切实保证人群安全。地下区域内消防设计主要有两种形式。

（1）封闭式设计。使用材料应具有耐火性，且耐火时间大于2h。配合使用级别较高的防火门，各个防火门间隔不小于4m，防火隔间的区域最小值为6m2。在防火门间隔处，需添加专用的加压送风设施。

（2）开敞式设计。可选择下沉式设计方法，能够快速疏散地下区聚集的人群，更好地防控火势发展。下沉式区域内，不可使用易燃性材料，要合理设计好防火墙、疏散通道等。

3.2.3 灭火设施的设计

依照建筑防火设计规范的各项要求，选择自动防火设施。国贸建筑防火设计中，对消防栓、气体灭火、自动喷淋等三种常见的灭火设施与高压细水雾喷火设施进行了性能对比，最终选择了综合性能较好的高压细水雾灭火设施，以保证灭火效果，并可有效控制灭火能耗。对比结果如表1所示。

3.2.4 灭火分区及参数设计

高压细水雾设备消防有效区约为2000m2，能够持续进行0.5h 的喷雾灭火，其喷雾强度的设计参数最小值为0.8L/（m2·min）。参照国贸建筑特征，每2000m2建筑分为一个消防单元，共计14 个消防分区。14 个建筑消防分区，其喷雾强度介于0.83～2.99L/（m2·min）之间。

3.2.5 排烟管道设计

需关注“烟囱效应”问题，改进孔洞设计，给出细节处理。特别是针对各类通风排烟管线的设计。

（1）定性定量规划。首先，从建筑结构、建筑功能、业态消防风险各个视角，逐一进行定性分析，合理划分建筑区域，保证防火质量。其次，针对人员给出定量分析，全面获取建筑外部区域、人群组成的特点，建立消防模型，精确获取各楼层人群的疏散用时。使用模型分析结果，对比设计方案，判断各线参数设计的标准性。

（2）排烟系统设计。综合国贸建筑火灾荷载、建筑结构等因素，确定系统参数，合理设计排烟点，妥善规划风道，正确选择风机类型，以保证排烟质量。国贸建筑选择自然排烟形式。

3.2.6 安全疏散通道的设计

国贸建筑地处城市繁华地带，如若发生火灾事故影响面会很大。因此，在设计建筑外部的消防车道时，需考量国贸建筑的整体特点，给出快速抵达的消防路径，便于及时处置消防问题。参照建筑设计的各项要求，建筑楼梯间应保持首层楼梯直接通向室外环境。如果出现火情紧急问题，需适当增加楼梯间宽度。

3.2.7 疏散响应时间控制设计

疏散响应时间，是指在建筑内出现火灾问题后，发出火灾预警、开展人群疏散活动的时间间隔。疏散响应时间较短时，人群疏散时间较为充足，形成的火灾损失会减小。为此，应在建筑安全疏散规划时，参照建筑规模、建筑类型、各区域火灾预警设施的布置情况，合理设立消防自动设施，保证各项联动效果，切实提高自动预警的有效性。国贸建筑采取语音广播、火灾警报设备的联合形式，便于建筑内群体及时掌握火灾险情。

3.2.8 智能警报设备的设计

国贸建筑使用的消防警报设施系统组成有：探测设施、人工警报按钮、联动控制设施、火情显示器等，借助各类设施的功能，保证警报及时。

4 结束语

综上所述，国贸建筑中心项目在加强了电气设计、暖通设计、消防设计等各项工作，保证项目设计内容的完整性，凸显出国贸中心建筑的功能全面、结构形态优美的特点。该项目设计方法合理、设计思路清晰，使国贸中心建筑的功能布局、整体结构性能达到建筑设计的要求，营造出满足居民的“灵动空间”、“智能建筑”、“消防安全”的居住需求。