高層建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)探析

摘 要：本文從高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)入手，分析了影響高層建筑火災(zāi)中安全疏散的不利因素，探討了高層建筑火災(zāi)中安全疏散的設(shè)計(jì)原則、判定標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：高層建筑；疏散原則；疏散時(shí)間

中圖分類號(hào)：TU208.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）11-0045-01

引言

建筑物失火后，首要的問(wèn)題是保證建筑內(nèi)人員的生命安全，被困人員能通過(guò)疏散通道、安全出口及時(shí)、順利的到達(dá)地面安全區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000～2007年，高層建筑共發(fā)生火災(zāi)1652起，死亡6758人。高層建筑火災(zāi)事故統(tǒng)計(jì)分析表明，超過(guò)80%在火災(zāi)中死亡的人，都是因?yàn)槭枭⒃O(shè)施不符合要求導(dǎo)致火燒、窒息和中毒死亡。因此，高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)極為重要。

1 高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)

高層建筑體量大、功能多、布局復(fù)雜、發(fā)生火災(zāi)的幾率高，處置難度大。高層建筑火災(zāi)主要有以下特點(diǎn)：

1.1 致災(zāi)因素多

高層建筑可能集餐飲、娛樂(lè)、購(gòu)物等多種使用性質(zhì)于一身，不同使用性質(zhì)對(duì)應(yīng)著不同的消費(fèi)群體，帶來(lái)不同的起火因素，而且使用性質(zhì)越多，建筑內(nèi)部的平面結(jié)構(gòu)、電氣線路就越復(fù)雜，管理也越困難。

1.2 火勢(shì)發(fā)展快

據(jù)測(cè)定，火災(zāi)時(shí)煙氣在水平方向的流速為0.5～0.8m/s，在垂直方向的流速為3～5m/s。就是說(shuō)，一棟長(zhǎng)百米左右的建筑，煙氣在無(wú)阻擋的情況下，只需2～5min就可從一端擴(kuò)散到另一端，垂直方向上不到1min就可以蔓延幾十層。

1.3 人員傷亡嚴(yán)重

高層建筑內(nèi)部多為大型人員密集場(chǎng)所，一旦發(fā)生火災(zāi)，需要疏散的人員數(shù)量十分龐大。一旦人們沒(méi)有及時(shí)進(jìn)入疏散樓梯間，或疏散樓梯不能有效的阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入，就會(huì)造成重大人員傷亡。

2 影響高層建筑消防安全疏散的不利因素

高層建筑因建筑本身體量高、大，人員集中，造成在火災(zāi)時(shí)存在很多不利于安全疏散的因素：

2.1 垂直疏散距離長(zhǎng)，疏散需要的時(shí)間長(zhǎng)

由于人員密集，疏散量大，火災(zāi)發(fā)生后，普通人通過(guò)疏散樓梯向下疏散的速度約為15m/min，所以高層建筑疏散的樓梯段垂直疏散時(shí)間至少是2min?？紤]到疏散群眾的體力等因素，實(shí)際的疏散時(shí)間比理論上要長(zhǎng)很多。

2.2 人員集中，疏散設(shè)施少

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)只能通過(guò)樓梯疏散。然而在設(shè)計(jì)時(shí)，疏散樓梯的數(shù)量不會(huì)因?yàn)閷訑?shù)的增加而增加，但需要疏散的人數(shù)是隨著層數(shù)的增加而增加的，所以建筑的層數(shù)越高，疏散的壓力就越大。

2.3 高溫?zé)煔饬鲃?dòng)快，毒害大

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔?，人一旦吸入高溫?zé)煔?，就?huì)造成呼吸道灼傷、缺氧中毒等情況發(fā)生。

2.4 人員逃生時(shí)負(fù)面心理作用大

人在危險(xiǎn)狀態(tài)下極易受到心理作用的影響，尤其是火災(zāi)逃生時(shí)，由于心理恐慌造成敏感性、反應(yīng)力、機(jī)動(dòng)性下降，一定程度上影響到人們能否迅速找到安全出口、能否迅速疏散、遇到困境時(shí)能否做出正確的判斷。

3 安全疏散的設(shè)計(jì)原則和判定標(biāo)準(zhǔn)

3.1 安全疏散的設(shè)計(jì)原則

安全疏散是指在緊急情況下，建筑內(nèi)的人員通過(guò)專門的設(shè)施和路線撤離到室外安全區(qū)域的行動(dòng)。安全疏散應(yīng)保證在任何時(shí)間、任何位置的人員都能自由無(wú)障礙地離開(kāi)，并在一定程度上保證行動(dòng)不便的人員具有足夠的安全度。因此，安全疏散的設(shè)計(jì)原則應(yīng)確保：要嚴(yán)格按照消防技術(shù)規(guī)范的規(guī)定設(shè)計(jì)疏散設(shè)施；要設(shè)置合理，確保建筑內(nèi)人員能迅速找到疏散設(shè)施；要作一定深度的測(cè)試來(lái)支持設(shè)計(jì)方案，使設(shè)計(jì)方案既滿足規(guī)范要求，還能以最優(yōu)安全疏散性能為目標(biāo)，保證在最不利情況下建筑內(nèi)所有人員能安全疏散。

3.2 安全疏散設(shè)計(jì)的判定標(biāo)準(zhǔn)

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員能否安全疏散主要取決于兩個(gè)特征時(shí)間：從起火時(shí)刻到火災(zāi)對(duì)人員安全構(gòu)成危險(xiǎn)的時(shí)間，稱為可用安全疏散時(shí)間；從起火時(shí)刻到人員安全疏散完畢的時(shí)間，稱為必需安全疏散時(shí)間。

3.2.1 可用安全疏散時(shí)間的確定

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，安全疏散時(shí)間的確定主要受4個(gè)時(shí)間點(diǎn)影響：起火時(shí)間點(diǎn)；火災(zāi)被探測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警時(shí)間點(diǎn)；火災(zāi)或高溫?zé)煔馔{到安全疏散時(shí)間點(diǎn)。其中，起火時(shí)間點(diǎn)到火災(zāi)被探測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)再到報(bào)警時(shí)間點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)通常都比較短，正常情況下只受消防控制室值班人員的反應(yīng)時(shí)間影響。因此，從火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警時(shí)間點(diǎn)到火災(zāi)或高溫?zé)煔馔{到安全疏散時(shí)間點(diǎn)，這個(gè)時(shí)長(zhǎng)才是可用安全疏散時(shí)間，它與火災(zāi)發(fā)生的部位、火災(zāi)負(fù)荷、安全疏散設(shè)施和人員數(shù)量及疏散速度密切相關(guān)。

3.2.2 必需安全疏散時(shí)間的確定

建筑性能化分析中一般將消防安全疏散過(guò)程分為覺(jué)察火災(zāi)、逃生準(zhǔn)備、疏散行動(dòng)和到達(dá)安全區(qū)域等階段，因此，必需安全疏散時(shí)間應(yīng)包括火災(zāi)探測(cè)報(bào)警時(shí)間、預(yù)動(dòng)作時(shí)間和疏散行動(dòng)時(shí)間。影響必需安全疏散時(shí)間的因素主要有建筑高度、建筑安全疏散設(shè)施、建筑內(nèi)人員數(shù)量、疏散通道和樓梯寬度等。

在高層建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)方案中，必需安全疏散時(shí)間可通過(guò)人員疏散模型模擬計(jì)算得到，可用安全疏散時(shí)間可通過(guò)火災(zāi)模型得到煙氣運(yùn)動(dòng)特性來(lái)確定，只有設(shè)計(jì)可用安全疏散時(shí)間大于必需安全疏散時(shí)間，才能判定消防安全疏散設(shè)計(jì)的方案合理可行，這就是安全疏散設(shè)計(jì)的判定標(biāo)準(zhǔn)。

4 高層建筑消防安全疏散設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

4.1 確保單個(gè)疏散通道疏散寬度

消防設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，雙面布房情況下，醫(yī)院疏散走道的寬度不應(yīng)小于1.5m，其他公共建筑不應(yīng)小于1.4m。然而，部分設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)時(shí)將疏散走道設(shè)計(jì)凈寬1.4m做成了兩側(cè)隔墻中心線間距1.4m，而且還忽略了后期內(nèi)裝修的厚度，導(dǎo)致疏散走道實(shí)際疏散寬度比規(guī)范要求的窄10～20cm。

4.2 充分考慮建筑內(nèi)部?jī)艨崭叨?/p>

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，高溫?zé)煔庀却怪鄙仙?，在空間頂部匯集后開(kāi)始向四周擴(kuò)散。由于煙氣的溫度很高，頂部煙氣層與空間下部的空氣形成明顯的界限分隔，所以，建筑內(nèi)部?jī)艨赵礁?，火?zāi)高溫?zé)煔鈱酉陆档接绊懭藛T疏散所需的時(shí)間就越長(zhǎng)，人員安全就越有保障。

4.3 采用合理的疏散設(shè)施

目前高層建筑的疏散設(shè)施只有疏散樓梯，一般分為室外樓梯、采用陽(yáng)臺(tái)防煙的防煙樓梯和采用前室防煙的防煙樓梯。出于建筑外觀等因素考慮，絕大部分的建筑設(shè)計(jì)都采用的是帶前室的防煙樓梯。從防火和防煙的角度考慮，室外樓梯最優(yōu)，采用陽(yáng)臺(tái)防煙的防煙樓梯其次，采用前室防煙的防煙樓梯最差。

參考文獻(xiàn)

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