1 使用功能未改变的整体改造利用工程

一、工程概况
    （一）改造背景
    淄博市某办公楼消防改造利用工程，是一个未改变使用功能的整体改造工程，改造前后使用功能均为办公。该建筑已使用近30年，期间各类标准多次修订，办公建筑相关的消防技术要求发生了较大变化。原建筑防火间距、安全出口、灭火救援设施、自动喷水灭火系统、防烟排烟系统、火灾自动报警系统等设置均不能满足现行标准要求，改造难度大。
    （二）改造概况
    改造项目建筑单体建成于1993年，为某供电公司办公楼。总建筑面积7266.39㎡，主楼地下一层、地上十层，建筑高度39.00m，裙房地上五层，建筑高度19.20m，属于二类高层公建。2021年，在不改变使用功能的前提下，对整栋楼进行了升级改造。改造总投资额约360万元，其中装饰装修改造约180万元，消防设施改造约180万元。改造利用过程中采取的诸多措施，对老旧建筑的消防设施完善起到了较好的引导示范作用，值得参考借鉴。
二、改造的重点难点及应对措施
    该工程原设计采用的消防设计标准是1983年6月1日实施的《高层民用建筑防火设计规范》GBJ45-82（试行），2021年改造时，该标准已经历两次全面修订和五次局部修改，总平面布置、疏散距离、消防设施的要求都发生了重大改变，给改造带来了较大困难。
    （一）改造的重点难点
    1.防火间距不足
    裙房与南侧多层综合楼（耐火等级二级，建筑高度10.05m）距离为4.5m，与西侧多层住宅（耐火等级二级，建筑高度14.65m）距离为2.5m，均小于《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）表5.2.2民用建筑之间的防火间距要求。
    2.安全出口不足
    改造前主楼楼梯间为封闭楼梯间，裙房楼梯间为敞开楼梯间，均不满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）第5.5.12条“一类高层公共建筑和建筑高度大于32m的二类高层公共建筑，其疏散楼梯应采用防烟楼梯间。裙房和建筑高度不大于32m的二类高层公共建筑，其疏散楼梯应采用封闭楼梯间”的规定。
    3.灭火救援设施不足
    建筑主楼仅设置了一部普通电梯，不满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）第7.3.1条“建筑高度大于32m的二类高层公共建筑应设置消防电梯”的规定。
    4.消防给水系统改造难度大
    现有的市政给水管网不能满足《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014对室外消火栓系统的水量及安全性要求；原有建筑未设置自动喷水灭火系统，不满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）二类高层办公楼应设置有自动喷水灭火系统的规定；原有高位消防水箱有效容积12m³，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014要求，高位消防水箱有效容积需要增加至18m³。
    5.防排烟设施需增设
    根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）第8.5节防烟和排烟设施要求，改造需要增设防烟设施、排烟设施及相应的设备机房。
    6.火灾自动报警系统需增设
    根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）第8.4节火灾自动报警系统要求，改造需要增设各类探测器及消防报警联动系统。
    （二）应对措施
    1.防火间距不足的应对措施
    南侧多层综合楼为电力公司所有，改造时选择采取将综合楼北侧立面改造为防火墙且屋顶无天窗的防火加强措施，使防火间距可以缩小至3.5m，从而满足规范要求。西侧多层住宅由于不属于电力公司所有，虽然改造住宅相对成本较低，但是协调关系比较复杂，故改造时选择将裙房西侧外墙整体改造为防火墙，使其与西侧住宅楼的防火间距可以不受限制。防火墙均采用240厚烧结煤矸石砖墙，耐火极限不小于3.0h（图1-1）。     2.安全出口不足的应对措施
    裙房改造过程中利用走道空间，在楼梯的走道两侧设置乙级防火门，将原有开敞楼梯间改造为封闭楼梯间。改造后封闭楼梯间西侧办公室只能经由封闭楼梯间疏散，西侧办公室将缺少第二个安全出口，因此改造设计在裙房西侧增加了一部室外疏散钢梯（图1-2）。     主楼的六～十层也仅有一个安全出口，故在主楼的南侧也增加了一部室外疏散钢梯，以满足规范对两个安全出口的要求（图1-3）。     3.灭火救援设施不足的应对措施
    根据现状，将原有普通电梯更改设置为消防电梯，并将原候梯厅改造为不小于10㎡的合用前室，解决了防烟楼梯间和消防电梯均缺少前室的问题。在改造中对电梯井道进行了重新规划利用，将原有电梯井道分隔为三部分，一是消防电梯井道；二是风井，用于合用前室加压送风，并在十层增设加压送风机房；三是电井，用于消防电缆桥架敷设（图1-4）。     4.消火栓系统和自动灭火系统改造措施
    （1）改造中扩大了原有地下一层消防泵房的面积，增加喷淋泵两台（一用一备）和室外消火栓泵两台（一用一备），考虑到高位消防水箱有效容积增加加大了结构荷载，为保证建筑安全，节约改造成本，将室外消火栓系统、室内消火栓系统和自动喷水灭火系统的增压稳压设备均设置在地下一层的消防泵房内。原室内消火栓泵，腐蚀严重，且不能满足现行规范要求的系统工作压力，故对原两台（一用一备）室内消火栓泵进行重新更换。对原有室外开式消防水池进行了修整，采取了确保安全吸水的措施，并增设了消防车取水口（图1-5、图1-6）。     （2）大部分楼层层高为3.6m，除去梁高，净高仅有3m。穿梁敷设管线会影响改造工程的安全性和经济性；与原有系统相比新增消防控制设施使电缆桥架数量大大增加；同时科技的发展，电网数字化和智能化导致的电线电缆使用增加也挤压了管线敷设的空间。综合考虑以上因素，选择在梁下敷设喷淋管线，利用BIM软件绘制管线综合，合理设置管道标高；并在办公室内采用边墙型洒水喷头218个，最大限度的保证了室内净高，满足使用要求。
    （3）考虑电力公司档案室的重要性，在档案室增设预制式七氟丙烷气体灭火系统，根据《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005要求，改造相应的围护结构，增加泄压口、灭火气体喷放后通风换气系统、声光报警系统等相关设施（图1-7、图1-8）。     5.防烟和排烟系统改造措施
    （1）改造工程增设防烟楼梯间和合用前室，需要进行防烟设计。经现场踏勘，原有楼梯间每层可开启外窗面积0.5㎡，能够满足5层开窗面积≥2㎡的要求，故仅在楼梯间最高部位增设面积1㎡的可开启外窗，使防烟楼梯间满足自然通风要求。除一层合用前室外，其余合用前室均无可开启外窗，不能满足自然通风要求，因此在消防电梯改造时同步考虑合用前室加压送风竖井的设置。
    根据《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第3.1.3条要求，楼梯间采用自然通风系统时，合用前室的机械加压送风口应设置在前室的顶部或正对前室入口的墙面。将常闭多叶防火加压送风口设置在合用前室的入口顶部，通过风管连接机械加压送风竖井，并在机械加压送风竖井内设置镀锌钢板风管，采用管道送风，将送风机设置在十层新增加压送风机房内。同时为防止楼梯间与前室之间、前室与室内走道之间防火门两侧压差过大，导致防火门无法正常开启，在合用前室每层设置压力传感器，通过余压控制器联动加压风机风管上的旁通阀，超压时泄压（图1-9）。     （2）裙房内走道通过合理设置挡烟垂壁划分防烟分区。长度超过20m的内走道设置机械排烟。增设排烟竖井，并在五层增设的排烟机房内设置排烟风机。从排烟竖井接出排烟风道设置单层百叶排烟口，满足排烟口距防烟分区内任一点距离不大于30m的要求（图1-10、图1-11）。     （3）一层、二层为解决排烟问题，拆除原有办公室，形成约200㎡开敞空间，设置可开启外窗，满足自然排烟要求（图1-12）。     6.火灾自动报警系统改造措施
    （1）原楼未设置消防控制室，改造在一楼增设消防控制室和集中型火灾自动报警系统，设置感烟探测器275个、感温探测器3个、
声光报警装置19个、手动报警按钮19个，敷设报警线、电源线、电话线等合计7850m。消防控制室内设有火灾报警控制器、消防控制室图形显示装置、消防联动控制器等；图形显示装置通过与火灾报警控制器和消防联动控制器进行通信，及时接收消防系统的设备火警信号、联动信号和故障信号，并通过图形终端把火警信息、故障信息和联动信息直观地显示在建筑平面图上，便于消防管理人员及时发现火灾隐患（图1-13～图1-15）。     （2）新敷设的消防配电线路采用矿物绝缘类不燃性电缆，满足火灾时连续供电的需要，保证消防用电设备在火灾时能正常运行。
三、改造亮点
    该工程按照现行标准规范要求，坚持集约型改造原则，立足原建筑平面布局，充分考虑改造后使用需求，最大限度控制改造成本，节约造价。
    在消防改造利用过程中，施工安装规范化也是工程亮点之一。喷头、烟感、广播、风口、灯具布局合理，排列整齐美观；防火卷帘、防火封堵严实均匀，表面平整光洁、无涌光、龟裂、脱落现象（图1-16～图1-18）。 四、改造成效
    本项目充分利用建筑既有条件，通过对空间的合理布局和对消防设施的改造利用，提升其消防安全性能，更好地满足了建筑新的使用需求，延续了既有建筑潜在的“生命力”。
    （一）提升消防安全性能
    该项目在既有建筑消防设施条件的基础上，按照新标准要求，对原建筑的电梯、疏散楼梯、消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统、火灾自动报警系统及电气火灾监控系统等内容进行完善优化，提升了建筑消防安全性能。
    （二）促进绿色低碳发展
    该项目对既有建筑进行智能化改造，改造过程中力求减少拆改，注重房间功能布局的高效利用，着力改善设施使用功能，打造舒适健康的办公环境，消防安全提升的同时，提高了建筑效能。
    （三）助力城市更新
    该项目积极贯彻落实住房和城乡建设部《关于在实施城市更新行动中防止大拆大建问题的通知》要求，切实助力城市更新，为开展既有建筑改造利用消防审验工作、探索城市更新路径提供了经验。