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淺談高層建筑的安全疏散防火設(shè)計(jì)問題

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]

    隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國城市建設(shè)突飛猛進(jìn)，高層建筑如雨后春筍般崛起，特別是出現(xiàn)了不少大體量的綜合性的高層建筑，這對改善城市景觀和人民居住條件起到了積極作用。建筑能夠發(fā)揮其正常的功能作用，除了合理的功能分區(qū)之外，還必須有合理的安全疏散和交通組織設(shè)計(jì)，尤其是高層建筑，特別是高層大型公共建筑，功能多樣，交通路線錯綜復(fù)雜。一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。由于高層建筑的特殊性，安全疏散設(shè)計(jì)成了高層建筑中的重要問題，已經(jīng)引起了相關(guān)部門的重視。從已有的火災(zāi)案例來看，高層建筑存在較大的火險(xiǎn)隱患，特別是在安全疏散方面問題突出，其防火設(shè)計(jì)必須受到重視。高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)在滿足《高規(guī)》規(guī)定的基礎(chǔ)上，還應(yīng)有其更嚴(yán)格和具體的要求。

    一、高層建筑的概念

    高層建筑因其占地面積小、充分利用空間、能有效地解決城市用地緊張，特別是它的面積集中、體形高大、能滿足人們多功能使用的需要等特點(diǎn)越來越受到人們的青睞，并已成為現(xiàn)代化城市特征的重要標(biāo)志之一。高層公共建筑為城市增添了錦繡，但同時(shí)也出現(xiàn)了火災(zāi)發(fā)生時(shí)火勢蔓延快、人員不易疏散、火災(zāi)撲救困難等新的問題。由此看來，高層公共建筑的安全疏散已成為我們要解決的首要問題。

    高層建筑的特點(diǎn)，一是層數(shù)多，垂直疏散距離長，人員需要較長時(shí)間才能疏散到安全場所；其二是發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在“煙囪效應(yīng)”作用下，煙氣和火勢豎向蔓延快，增加了安全疏散的困難，而平時(shí)使用的電梯由于不防煙火和停電等原因停止使用；其三是人員集中，容易出現(xiàn)混亂，擁擠的情況。而且在疏散過程中人往往具有一種恐懼心理，往往是向熟悉的路線疏散，向明亮的路線疏散，也增加了疏散的困難。

    高層建筑的功能分區(qū)合理，交通路線通暢，人員安全疏散快捷，不僅反映了一個建筑物的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還涉及到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全性問題。對高層建筑進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，應(yīng)從其建筑及使用特點(diǎn)出發(fā)，充分考慮建筑功能與消防安全的合理關(guān)系。安全疏散和避難設(shè)計(jì)攸關(guān)人員生命安全，要求高、難度大，無疑是高層建筑防火設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

    二、高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)的若干對策

    對于綜合性的大型建筑，主要安全疏散設(shè)施是指疏散樓梯、公共走道和門；對于高層旅館、飯店和寫字樓，還有安全疏散輔助設(shè)施，如疏散陽臺、緩解器、救生袋等，超高層建筑還有避難層或避難間等。合理布置安全疏散設(shè)施，為人們安全疏散創(chuàng)造條件，對于避免和減少人員傷亡事故和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失有著十分重要的意義。

    1、合理布置安全疏散路線。

    在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人們在緊急疏散時(shí)，一個階段比一個階段安全性高，即人們從著火房間或部位，跑到公共走道，再由公共走道到達(dá)疏散樓梯間，然后轉(zhuǎn)向室外或其他安全處，一步比一步安全，不會產(chǎn)生“逆流”情況，這樣的疏散路線即為安全疏散路線。因此，在布置疏散路線時(shí)，既要力求簡捷明了，便于尋找、辨別；又要不致因受某種阻礙反向而行，并要特別注意疏散樓梯的位置，一般地說，疏散樓梯靠近電梯布置是恰當(dāng)?shù)?，因?yàn)榘l(fā)生火災(zāi)時(shí)，人們往往首先考慮并經(jīng)常使用的路線和火災(zāi)時(shí)緊急使用的路線有機(jī)地結(jié)合起來，有利于迅速而安全的疏散人員。同時(shí)，要防止疏散樓梯與消防電梯合用一個凹廊作前室。因?yàn)檫@種布置方法，在火災(zāi)時(shí)會發(fā)生疏散人員與消防人員的流線交叉和相互干擾，有礙安全疏散和消防撲救。

    2、合理布置環(huán)形、雙向走道或無盡端房間的走道。

    在高層建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)建筑物不同使用性質(zhì)、采用結(jié)構(gòu)類不同等因素，盡量布置環(huán)形走道、雙向走道或無盡端房間的走道、“人”字型走道。這樣布置交通的優(yōu)點(diǎn)是，既方便平時(shí)使用，火災(zāi)時(shí)又能迅速使人們安全疏散。現(xiàn)舉有代表性的高層住宅、辦公建筑、旅館實(shí)例如下：高層住宅建筑，一般采用無盡端房間的外廊式或內(nèi)廊式走道，對于塔式住宅，其特點(diǎn)是以電梯、樓梯和公共走道組成一個平面核心，所有的住戶都分布在核心的四周。這種平面形式布置緊湊，既方便平時(shí)使用，又便于火災(zāi)時(shí)緊急疏散。辦公和旅館高層建筑，凡采用大空間辦公室的，大多采用環(huán)形走道或雙向走道。

    3、合理布置疏散出口

    為了保證人們在火災(zāi)時(shí)向兩個不同疏散方向進(jìn)行疏散，一般應(yīng)在靠近主題建筑標(biāo)準(zhǔn)層或其防火分區(qū)的兩端或接近兩端出口處設(shè)置疏散出口。在火災(zāi)時(shí)人們常常是沖向熟悉、習(xí)慣和明亮處的出口或樓梯疏散，若遇到煙火阻礙，就得掉頭尋找出路，尤其是人在驚恐、失去理智控制的情況下，往往會追隨他們盲目行動，如只有一個方向得疏散路線是極不安全的。

    在建筑物中任何部位最好同時(shí)有兩個或兩個以上的疏散方向可供疏散。避免把疏散走道布置成袋形，因?yàn)榇巫叩降闹旅觞c(diǎn)時(shí)只有一個疏散方向，火災(zāi)時(shí)一旦出口被煙火堵住，其走道內(nèi)的人員就很難安全脫險(xiǎn)。

    在條件許可時(shí)，疏散樓梯間及其前室，應(yīng)盡量靠近外墻設(shè)置。因?yàn)檫@樣布置，可利用在外墻開啟窗戶進(jìn)行自然排煙，從而為人員安全疏散和消防撲救創(chuàng)造有利條件；如因條件限制，將疏散樓梯布置在建筑核心部位時(shí)，應(yīng)設(shè)有機(jī)械正壓送風(fēng)設(shè)施，以利安全疏散。

    有的綜合性高層建筑有多種用途，如地下一、二層為汽車停車庫，地上幾層為商場營業(yè)廳，商場營業(yè)廳以上若干層為辦公室，在辦公室以上若干層是旅館或公寓。為了便于安全使用，有利于火災(zāi)時(shí)緊急安全疏散和營救，在設(shè)計(jì)中必須做到車流與人流和消防營救安全分隔，百貨商場與其上各層得辦公、住宿人員分隔。

    安全出口（門或樓梯出口）的布置應(yīng)均勻，具有不同方向的出口。如北京長城飯店，但必須注意的是，有的高層辦公建筑，將兩座樓梯相近布置，而且在同一個方向，這樣的設(shè)計(jì)是不合理的，不利于火災(zāi)時(shí)緊急安全疏散和營救，兩者之間至少應(yīng)保持5m以上的間距。

    4、合理布置疏散樓梯

    這是疏散道上的第二安全區(qū)域。為保證在火災(zāi)時(shí)人們迅速安全疏散，對于旅館、辦公建筑、教學(xué)建筑、科研建筑、醫(yī)院、商業(yè)建筑、郵政建筑、電力調(diào)度建筑、廣播電視建筑、通廊式住宅等或其每個防火分區(qū)，應(yīng)設(shè)有兩個不同疏散方向的疏散樓梯。

    從安全疏散角度看，上述布置方式有以下作用：

    （1）由于是兩個不同疏散方向的安全出口，就可以避免將兩個疏散出口（主要是樓梯）布置在建筑物同一層平面相距很近的一側(cè)，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)就可避免人群擁擠而出現(xiàn)混亂的情況，也可避免兩個出口全被煙火封住，失去兩個出口的作用，造成不應(yīng)有的損失；

    （2）可為人們迅速安全疏散創(chuàng)造有利條件。由許多火災(zāi)實(shí)例和試驗(yàn)得知，人們常常尋著平時(shí)的行動習(xí)慣進(jìn)行緊急情況下的行動。例如，在火災(zāi)情況下，首先向熟悉的疏散路線沖去，但由于爭相逃命，驚慌異常，有可能奔向窄狹地點(diǎn)，以致不能很快脫險(xiǎn)；再次失去理智控制的人，往往追逐別人盲目行動等。若有了不同疏散方向的安全出口，就能較好地與平時(shí)疏散活動結(jié)合起來，火災(zāi)緊急疏散就可避免上述情況的出現(xiàn)?？磥?，只設(shè)有一個疏散方向的安全疏散出口是不夠安全的，而在建筑物或其每個防火分區(qū)的走道端部或走道端部的附近，設(shè)置樓梯，形成不同方向的安全疏散是十分必要的。但由于建筑物類型的不同，標(biāo)準(zhǔn)層面積和性質(zhì)不同，不分清紅皂白地一律要求高層建筑設(shè)置兩個或兩個以上的雙向安全出口，實(shí)際上對一些塔式建筑和單元式高層住宅的每個單元就有困難。因此，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對此作了規(guī)定。

    5、合理設(shè)置疏散門

    建筑物底層公共疏散門各種高層建筑（如高層醫(yī)院、旅館、飯店、酒店樓、商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓、財(cái)貿(mào)金融樓、科研樓、辦公樓、住宅樓），有的安全出口與樓梯的數(shù)量與寬度相同。這對整個建筑物人員安全疏散式十分有利的，在設(shè)計(jì)中如遇到上層工作人數(shù)（每層）和底層工作人數(shù)基本相同的情況，可以仿效。不過，在許多情況下，高層公共建筑物的底層或其上一、二、三層為公共活動用房（如商業(yè)、餐廳、大會議堂、多功能廳、酒吧、舞廳等），人數(shù)集中，在這種情況下，必須分別設(shè)置，其外門的總寬度要比樓梯總寬度寬些，出口數(shù)量多些。

    房間的疏散門安全出口的疏散能力，除了與總寬度有關(guān)外，還與一個房間的安全出口數(shù)有關(guān)，如果人員較多的房間，只布置一兩個寬大的出口，平時(shí)通行不便，火災(zāi)時(shí)應(yīng)急困難，容易造成人員傷亡。因此，凡人員較集中的房間，既要考慮平時(shí)疏散的方便，又要滿足緊急情況下的需要。應(yīng)在安全出口的數(shù)量、分布、距離方面綜合考慮確定。

    6、避難層（間）的合理設(shè)計(jì)

    設(shè)置高層建筑避難層（間）是十分必要的。設(shè)置避難層（間）是保障高層建筑內(nèi)人員在火災(zāi)時(shí)安全脫險(xiǎn)的一項(xiàng)有效的措施。就高層公共建筑來說，人員眾多，緊急疏散是個大問題。層數(shù)在25層以上的辦公、旅館等人員較多的高層公共建筑，均宜設(shè)置避難層（間），但為既基本滿足安全疏散需要，又能節(jié)約投資，宜縮小設(shè)置范圍。在一般情況下，建筑高度超過100m的高層旅館（含飯店、賓館）、辦公樓和綜合樓，應(yīng)設(shè)置避難層（間）。

    設(shè)置避難層（間）的歧視高度，主要與當(dāng)?shù)負(fù)碛邢赖歉哕嚨淖鳂I(yè)高度和消防隊(duì)員能承受的最大體力消耗等因素有關(guān)。目前某些城市的登高、舉高消防車，最大作業(yè)高度在30-45m之間，個別少數(shù)城市的登高、舉高消防車在50m左右。根據(jù)對消防隊(duì)員實(shí)測，登高超過10層時(shí)，心跳和呼吸次數(shù)明顯加快，不適應(yīng)撲救的需要，會給滅火工作帶來不利的影響。根據(jù)上述因素，自地面層起到10-15層設(shè)第一避難層。避難層（間）的層數(shù)亦為10-15層。避難層的形式，大體有兩種，一種是與設(shè)置層結(jié)合（采用的較多），另一種是專用避難層。前者形式的避難層要做到：一是設(shè)備、管道應(yīng)集中布置，并用耐火極限不低于1h的墻圍護(hù)起來；二是要滿足疏散人員的停留面積要求，例如避難層管15層，每層平均100人，共1500人，假設(shè)人均停留占用面積5人/m2,1500÷5＝300m2，則需要凈面積300m2.。專用避難層核心部位的設(shè)備和垂直交通設(shè)施，必需用耐火極限不低于1h的墻圍護(hù)起來，人均占用面積應(yīng)滿足上述要求。
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