高層建筑工程安全設(shè)計分析

李睿 尹飛飛

摘要：為了滿足城市居民居住的需要，高層建筑的數(shù)量逐漸增多，其地位也逐漸提高，在進行高層建筑設(shè)計之時最為重要的是應(yīng)該考慮到安全，保證居民的生命健康安全。本文主要探討了高層建筑之中安全設(shè)計。

關(guān)鍵詞：高層建筑；安全設(shè)計；措施

中圖分類號： TU972+.4 文獻標(biāo)識碼： A

引言：

在經(jīng)濟迅猛發(fā)展的今天，為節(jié)約用地、滿足城市規(guī)劃要求，建筑工程中高層建筑所占的比例逐漸增大，但是高層建筑有其自身的特殊性，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能大、人員多、內(nèi)部裝修可燃物多等，這就要求設(shè)計師在高層建筑的安全設(shè)計上要格外謹慎，將所有細微環(huán)節(jié)都考慮周全。高層建筑中安全設(shè)計上需注意的環(huán)節(jié)有很多，但是最為重要的就是消防安全，因此本文針對高層建筑的消防安全設(shè)計做分析。

1、高層建筑消防安全的現(xiàn)狀和特點分析

結(jié)合高層建筑的特點，消防安全主要存在著以下幾個方面不利因素。第一，因為高層建筑整體有大型化的特點，加之裙房的體積比較大，數(shù)量比較多給消防帶來安全帶來很多隱患。第二，高層建筑內(nèi)往往人員的密度比較高且流動性比較大，這在消防疏散的時候很容易出現(xiàn)擁擠甚至踩踏的事件發(fā)生。另外高層建筑由于豎井和管道比較多，這不利于消防人員對于火勢的控制，火勢的蔓延速度將會特別快。第三，高層撲救時候供水和排煙都非常的困難，這不利于地面展開消防行動，其撲救的難度相比較底層家主困難也會非常多。

2、高層建筑的設(shè)計原理

2.1、高層建筑在設(shè)計時，要考慮到五種主要尺度，一是高層建筑的城市尺度，高層建筑的體量巨大，對高度的要求也很高，因而高層建筑成為城市的重要景點，從對城市整體影響的角度來看，高層建筑尺度的確定應(yīng)與整個城市的尺度相一致，高層建筑尺度不能脫離城市，應(yīng)與城市相互協(xié)調(diào)，建筑與城市融為一體，形成良好的天際線，有利于城市景觀的布局，高層建筑也直接影響到市內(nèi)居民的生活與視覺觀賞，另外高層建筑的位置、高度的確定，也應(yīng)充分的考慮該城市尺度，不當(dāng)?shù)某叨葧Τ鞘挟a(chǎn)生不良的影響；二是高層建筑的整體尺度包括裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關(guān)系，整體尺度要給人以舒服的感覺，整體尺度講求的是均衡理論，強調(diào)整體尺度均衡的重要性，各部分尺度比例要相互協(xié)調(diào)，各部分細部尺度應(yīng)有層次性；三是街道尺度要保持街道空間及視覺的連續(xù)性；四是近人尺度，就是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺；五是細部尺度，也就是材料的質(zhì)感，質(zhì)感給人以視覺和觸摸的感覺，在設(shè)計過程中，要充分運用不同材料的質(zhì)感，給人以視覺上優(yōu)美的感覺。

2.2、高層建筑外部尺度的設(shè)計原則。一是高層建筑與城市環(huán)境的尺度要統(tǒng)一的原則；二是同一高層建筑形象中，尺度要有序。在進行高層建筑設(shè)計時，要考慮建筑的五種尺度，在設(shè)計中要遵守尺度的統(tǒng)一性；三是高層建筑形象在尺度上要有可識別性。

3、高層建筑安全疏散的現(xiàn)狀分析

高層建筑的疏散問題是確保高層建筑內(nèi)人員安全的重要問題，在實踐中主要有以下幾個問題值得關(guān)注。首先，由于人員素質(zhì)的差異，在面對火災(zāi)發(fā)生的時候，很容易出現(xiàn)擁擠以及混亂的情況發(fā)生，加大了因為疏散而導(dǎo)致的意外傷亡。另外很多高層建筑的開發(fā)商，為了獲取利益的最大化，往往在疏散口額數(shù)量以及距離方面都難以達到要求，走到以及樓梯口的面積也不符合設(shè)計的要求。最后對于高層建筑的消防設(shè)施以及管理的力度往往不夠，安全門經(jīng)常會被上鎖，控制中心的使用也往往不被重視，現(xiàn)代化的消防設(shè)施系統(tǒng)很難發(fā)揮應(yīng)有的作用。

4、高層建筑的消防隱患

諸多高層火災(zāi)案例給了我們這樣一條警訓(xùn)，高層建筑一旦失火，必將造成嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失，可見高層建筑的火宅危險性有多大，高層建筑的消防安全設(shè)計有多么的重要。??4.1、高層建筑的管道、排風(fēng)道、樓梯間、倉儲間等地存放大量的可燃物，如果防火設(shè)計和消防設(shè)計的不科學(xué)、不到位，一旦有火災(zāi)發(fā)生，這些可燃物就成了助燃物質(zhì)，而高層建筑由于具有較高的高度，其所處位置風(fēng)速也較大，僅這兩點就可導(dǎo)致火勢迅速蔓延開來，增加了撲救的難度。據(jù)資料顯示，建筑物越高，風(fēng)速越大。風(fēng)速增大，火勢的蔓延擴大速度也相應(yīng)增加；

4.2、高層建筑的特點是高度較高，平面結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。高度較高就使得發(fā)生火宅時，疏散存在很大的困難，原因是疏散距離太長、疏散時人員又容易出現(xiàn)擁擠，這些直接導(dǎo)致的后果就是增加了將人員疏散到地面安全地帶的時間，延誤有效搶救時間。另外，發(fā)生火災(zāi)時，由于火勢、煙和人們固有思想的作用，人們都習(xí)慣奔向樓梯間逃生，而高層建筑的平面結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，在這種混亂的場面下，更是難以找到樓梯間所在，使得樓道中人員擁擠，更加重了疏散的難度。

4.3、受消防滅火設(shè)施的限制，當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，消防隊使用的滅火設(shè)施很難夠到建筑的起火高度，高層建筑的火災(zāi)撲救主要是依靠建筑物內(nèi)消防給水設(shè)施，當(dāng)火勢快速蔓延，形成大面積火災(zāi)時，由于受到各種條件的限制，室內(nèi)消防已力不從心，而消防員又難以利用消防設(shè)施從外部對建筑物的火勢加以控制，只能是使用消防車向室內(nèi)消防給水設(shè)施補水，這就延誤了撲救時間，是火勢進一步的蔓延，造成火災(zāi)撲救工作更加困難；?4.4、高層建筑的很多功能都是依靠復(fù)雜的電子設(shè)備來完成的，這些電子設(shè)備由于用電的特點，使其存在很多起火源，如若管理不當(dāng)，大大增加了發(fā)生火災(zāi)的概率，并且發(fā)生火宅后，極易引發(fā)關(guān)聯(lián)災(zāi)難，后果不堪設(shè)想。

5、高層建筑安全疏散設(shè)計解決方法探析

5.1、縮短疏散時間

高層建筑應(yīng)該設(shè)置必要的火災(zāi)的探測系統(tǒng)和相關(guān)的報警系統(tǒng)以及及時通訊系統(tǒng)等。應(yīng)該保證在每個樓層都有揚聲器，以確保在廣播的聲音能被沒個人聽到。同時也要加強對消防管理人員的培訓(xùn)，提升消防人員的責(zé)任感，定時的對消防設(shè)施進行保養(yǎng)。同時也要健全相應(yīng)的消防管理的制度，并且要對制度的執(zhí)行進行必要的檢查。

5.2、合理進行建筑布局

在進行高層建筑進行設(shè)計的時候要合理的進行建筑的布局，建筑的布局要盡力的簡潔，疏散的線路要盡可能的做好科學(xué)合適。對于高層建筑內(nèi)所安排的各種設(shè)施則應(yīng)該符合《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》的一些規(guī)定，對于樓梯以及安全出口和疏散通道的設(shè)計都需要符合安全設(shè)計的相關(guān)規(guī)定，這樣才能有效的縮短人員疏散的時間，以確保人員的安全。

5.3、延長危險到來的時間

為了最大限度的延長危險所到來的時間。就應(yīng)該設(shè)計合理的防火的分區(qū)，以此來限制火災(zāi)可能蔓延的一些區(qū)域。在高層建筑內(nèi)應(yīng)該設(shè)置必要的自動滅火系統(tǒng)，這是應(yīng)對火災(zāi)發(fā)生初期非常必要的手段。另外還需要設(shè)置相應(yīng)的制動排煙的設(shè)施，以此來限制煙氣的擴散，以確保逃生疏散的通道可以順暢的使用。另外應(yīng)該加大在高層建筑中使用現(xiàn)代化的手段來進行安全的控制，將多種消防裝置進行集中控制，從而確?？梢约皶r的發(fā)現(xiàn)和控制火情。

5.4、設(shè)置誘導(dǎo)系統(tǒng)

一般對于聽覺的誘導(dǎo)系統(tǒng)為廣播誘導(dǎo)和口頭誘導(dǎo)。對于視覺的誘導(dǎo)則是疏散誘導(dǎo)標(biāo)志和事故照明等。在高層建筑中應(yīng)該設(shè)置想象的誘導(dǎo)系統(tǒng)，同時要制定好不同的應(yīng)急預(yù)案。并且需要定期或不定期的進行消防的演練，同時也要進行必要的防火防災(zāi)的宣傳，讓高層建筑的居民了解到基本的加強安全以及危險逃生的基本常識，以防出現(xiàn)危險而不知如何應(yīng)對，出現(xiàn)更大的傷亡。

5.5、結(jié)構(gòu)上避免單一結(jié)構(gòu)

應(yīng)該盡量采用混合結(jié)構(gòu)；從防火性能的角度出發(fā)，高層建筑的結(jié)構(gòu)采用混合結(jié)構(gòu)優(yōu)于全鋼結(jié)構(gòu)，因為在高溫下，全鋼結(jié)構(gòu)受熱后，很快會出現(xiàn)塑性變形，從而降低結(jié)構(gòu)的承載能力。有數(shù)據(jù)顯示當(dāng)溫度超過一千攝氏度時，全鋼結(jié)構(gòu)的強度呈幾何級數(shù)驟降，建筑的強度降低，將加快建筑物坍塌的速度，美國被炸的世貿(mào)大廈就是采用的全鋼結(jié)構(gòu)，這是直接導(dǎo)致其被撞后不到一小時就轟然倒塌的重要原因；?5.6、選址多方面考慮