本刊記者 官正梅,孫蘇
站在前人肩膀上的設(shè)計
——重慶來福士廣場工程消防設(shè)計師孫曉乾博士采訪記
本刊記者 官正梅,孫蘇
(華建集團(tuán)華東總院供圖)
超高層建筑群消防工程設(shè)計,是大型項(xiàng)目中的重點(diǎn)工程,它關(guān)系到整個建筑群在危急時刻,是否能保證人的生命安全不受傷害。來福士廣場項(xiàng)目的消防設(shè)計,被認(rèn)為是“站在前人肩膀上的設(shè)計”,取得了多項(xiàng)值得推廣的創(chuàng)新技術(shù)。針對來福士廣場消防設(shè)計中的創(chuàng)新點(diǎn),我們借參加 “超高層建筑產(chǎn)業(yè)國際峰會”之機(jī),采訪了重慶來福士廣場消防設(shè)計師奧雅納工程咨詢(上海)有限公司的孫曉乾博士。
重慶建筑:這樣大型的項(xiàng)目,要做好設(shè)計,必須有總體的思路和策略吧?
孫曉乾博士:是的。消防設(shè)計的總體思路是很關(guān)鍵的。消防設(shè)計思路會影響整個設(shè)計的方向,它是保障生命安全的專業(yè)。所以,總體思路就是,以生命安全為基本要求,采取切實(shí)可行的策略,去解決項(xiàng)目中的技術(shù)問題。在這一思路下,我們采取了一些有效的做法,保證設(shè)計的先進(jìn)性、科學(xué)性和合理性。首先我們做了大量的調(diào)研,實(shí)地踏勘。在重慶,我們幾乎跑遍了大型的商場,了解當(dāng)?shù)靥厥獾脑O(shè)計要求和實(shí)地條件。第二就是遍訪全國各地的消防專家,傾聽他們的看法,保證站在更高的起點(diǎn)上來做這個項(xiàng)目設(shè)計。在尊重建筑使用功能、建筑設(shè)計元素、本地特殊地理?xiàng)l件的基礎(chǔ)上,保證我們的消防設(shè)計跟同類相比,是處在較高水平上,而且同時達(dá)到設(shè)計方、運(yùn)營方對功能的要求。
重慶建筑:來福士廣場項(xiàng)目那么復(fù)雜,難度那么大,在消防設(shè)計中,您認(rèn)為設(shè)計面臨的最大挑戰(zhàn)有哪些?
孫曉乾博士:這一項(xiàng)目應(yīng)該是相關(guān)類型體量最大最復(fù)雜的工程之一。首先,它在坡地上,又位于重慶朝天門核心區(qū),兩江交匯處,給區(qū)域性消防帶來很大的挑戰(zhàn)。第二,功能設(shè)計方面,它有110萬方的體量,有一個地下室,地下室上面又有六層的裙房,上面又有六幢塔樓。這就給疏散體系和消防救援體系設(shè)計帶來了很大挑戰(zhàn)。第三,由于尺度大,南北東西進(jìn)深很大,南北長310米,東西北側(cè)有220米,南側(cè)有495米。這么大的進(jìn)深,樓梯怎么出去?第四,它在四棟塔樓上有一個架空的空中連廊,這是前所未有的,這是這一項(xiàng)目面臨的最大的挑戰(zhàn)。第五,消防車道的設(shè)計是重慶地區(qū)普遍的難題,不過在這一項(xiàng)目中特點(diǎn)更突出。由于裙樓的屋頂是塔樓的首層,消防車道也是裙樓屋頂通道,對整個裙樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計來說,也是一個挑戰(zhàn)。60噸的消防車到了屋頂,能否安全運(yùn)行,需要結(jié)構(gòu)工程師經(jīng)過詳細(xì)的計算,來保證結(jié)構(gòu)上與消防上的可行性。綜上,這一項(xiàng)目是目前國內(nèi)消防設(shè)計難度最大的一個項(xiàng)目。
重慶建筑:這些難題是怎么解決的?
孫曉乾博士:我就談一下解決這些難題的思路。消防設(shè)計的理念就是:消防是應(yīng)注重整體設(shè)計,同時又是整個設(shè)計環(huán)節(jié)的一部分。在進(jìn)行消防設(shè)計的同時,應(yīng)注重與功能、建筑、綠色、環(huán)保等理念的結(jié)合,把整個項(xiàng)目設(shè)計成功能上和諧,環(huán)境上友好的建筑,這是設(shè)計大趨勢。所以在設(shè)計上就是要廣泛總結(jié)和提煉做過的項(xiàng)目和已有的技術(shù)??纯赐愴?xiàng)目的做法可否用于現(xiàn)在的項(xiàng)目。這是一個大數(shù)據(jù)的積累過程。任何一個項(xiàng)目不可能拋開已有的經(jīng)驗(yàn),從頭開始,另起爐灶。中國前10的超高層建筑,奧雅納公司完成了7個設(shè)計任務(wù),經(jīng)驗(yàn)也讓我們有信心解決這些難題。創(chuàng)新的東西,都是在前面經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析而獲得的成果。為了做好這個項(xiàng)目,我們還總結(jié)了凱德置地前6個來福士項(xiàng)目和國內(nèi)同類綜合體項(xiàng)目的消防設(shè)計情況,有了同類型項(xiàng)目的大數(shù)據(jù)分析,做起來思路就非常清晰。
第二,早期制定方案,有利于項(xiàng)目設(shè)計更有針對性。在設(shè)計初期,要制定一個大的消防策略和大的方案。消防是涉及多專業(yè)的一個專業(yè)。如果消防策略不當(dāng),容易導(dǎo)致整個設(shè)計的顛覆。某種程度上,消防是牽一發(fā)動全身。所以,我們在設(shè)計初就制定了一個針對整個項(xiàng)目的策略,對項(xiàng)目進(jìn)行綜合評價,使我們對項(xiàng)目有了完整的了解,使我們后來的設(shè)計更加合理。
第三,做好一個項(xiàng)目,一定要很好地融入整個團(tuán)隊(duì)中。消防設(shè)計是整個設(shè)計的一部分,不可能脫離其他的設(shè)計來做消防設(shè)計。所以我們在項(xiàng)目中全過程地配合了建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、機(jī)電專業(yè)、交通專業(yè)等等,綜合各專業(yè)的關(guān)注點(diǎn)和需求,提出消防設(shè)計特點(diǎn),保證消防方案的既具有合理性,又能體現(xiàn)多專業(yè)融合。
第四,做這個項(xiàng)目,我們十分注重與同行和專家的研討。在項(xiàng)目初期拜訪了全國各地的專家尤其是重慶的專家,對項(xiàng)目的看法,傾聽他們的可行性建議,保證做出來的東西有更高的設(shè)計水準(zhǔn)。
第五,在項(xiàng)目設(shè)計中的創(chuàng)新。一是在設(shè)計中一定要留出一定空間給新技術(shù),讓新技術(shù)在新的項(xiàng)目中發(fā)揮更好的作用。二是在設(shè)計中一定要有前瞻性思考,要看到五年、十年后可能發(fā)生的變化。比如建筑改造、業(yè)態(tài)改變等,有了前瞻性研究,就能保證設(shè)計是一個完美的設(shè)計。
有人說,我們這次的消防設(shè)計之所以取得了成功,是"站在前人肩膀上的設(shè)計"。我認(rèn)為,這個說法是非常準(zhǔn)確的。
重慶建筑:“站在前人肩膀上的設(shè)計”,有哪些是你們自主創(chuàng)新的技術(shù)?
孫曉乾博士:總結(jié)起來,應(yīng)該有三大值得總結(jié)的自主創(chuàng)新技術(shù)。
1、在解決空中連廊的防火分隔方式上,由于它是一拱形的屋架,不是常規(guī)的大空間功能,是塔樓的一部分,我們采取了特殊的防火分隔方式,尊重這個拱形屋架,采取像防火隔離帶一樣的設(shè)計概念,比如,為了解決空中連廊塔樓酒店的大堂與餐飲區(qū)的連貫性問題,我們就采取了防火隔離帶基礎(chǔ)上的一個變通方案,砌起一個4米高的玻璃墻,4~19米以上還有一個空間連續(xù)性,這樣既保證了消防安全,又保證了整個的功能實(shí)現(xiàn)。這是我們的一個創(chuàng)新。
2、在解決人員疏散方面,我們常規(guī)認(rèn)為,空中連廊20米的樓梯轉(zhuǎn)到塔樓的12米樓梯是不安全的。其實(shí)未必,就看怎樣的消防解決方案。我們的方案就是采用轉(zhuǎn)換:從空中連廊轉(zhuǎn)到避難層,再從避難層轉(zhuǎn)到塔樓里面。避難層轉(zhuǎn)換的作用就是起一個緩沖的作用,因?yàn)楸茈y層的面積是不夠大的,轉(zhuǎn)換的概念就由豎向疏散變成了橫向疏散。如果緩沖得不好,就會造成疏散的延遲,產(chǎn)生瓶頸效應(yīng)。事實(shí)證明,轉(zhuǎn)換層的設(shè)計,可以減少瓶頸效應(yīng),比傳統(tǒng)的垂直疏散的效果還要好。我們的模擬實(shí)驗(yàn)也是證明了這一點(diǎn)。這是我們的另一個創(chuàng)新成果。
3、為了解決超高層建筑人員疏散的難題,我們采用了穿梭電梯輔助疏散的技術(shù)。這是一個我們公司自主研發(fā)的新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的核心就是利用穿梭的電梯進(jìn)行疏散,它的安全性強(qiáng),可以達(dá)到安全疏散的目的,是疏散策略中的錦上添花。它的好處在于,第一是它不需要額外增加電梯,第二是大大提高了疏散人員的安全性。在這個項(xiàng)目中,特別是在兩棟超過250米的塔樓以及空中連廊的疏散中,都采用了這一新技術(shù)。在人員疏散整體模擬研究中,這一技術(shù)被證實(shí)很大程度上提高了疏散效率。這一技術(shù)也被我們用于上海環(huán)球金融中心、深圳平安、深圳京基大廈等工程上。它以最小的代價,達(dá)到最大的效率。后來,美國的消防工程也采用了這一新技術(shù),并被編入了美國的消防規(guī)范里。這個新技術(shù)的發(fā)明,讓我們感到非常榮幸,也很有成就感。也希望將來有機(jī)會能夠推動國內(nèi)消防行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
孫曉乾(1981-),男,博士,高級工程師,奧雅納中國區(qū)消防與風(fēng)險業(yè)務(wù)助理董事,長期從事建筑防火和防災(zāi)方面的設(shè)計、咨詢評估和研究工作。主要研究方向是超高層建筑的煙氣流動與控制,擁有豐富的消防安全設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。主要致力于大型復(fù)雜建筑、地下建筑、超高層建筑、商業(yè)建筑的消防與生命安全設(shè)計及研究,熟練運(yùn)用消防工程學(xué)模型工具評估和優(yōu)化消防設(shè)計方案,負(fù)責(zé)或參與了多種建筑類型的消防安全設(shè)計與優(yōu)化,并受邀參與上海市城市綜合體消防技術(shù)研究工作。
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