高層建筑消防安全疏散研究

王江舵

摘 要：分析了高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)，闡述了高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)的方法和安全疏散設(shè)施的設(shè)置要求，對(duì)指導(dǎo)高層建筑安全疏散的設(shè)計(jì)、管理和使用具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：安全工程；高層建筑；安全疏散

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)城市建設(shè)突飛猛進(jìn)，高層建筑越來(lái)越多。建造高層建筑，在節(jié)約用地、美化城市環(huán)境和方便人們生活等方面具有多層建筑無(wú)法替代的優(yōu)越性。然而，高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員的逃生疏散比普通建筑難度更大，極易造成重大人員傷亡。其原因在很大程度上是由于安全疏散設(shè)計(jì)不合理。火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料表明，即使初期滅火失敗沒(méi)能控制火勢(shì)的發(fā)展蔓延，但若能合理地組織疏散，也會(huì)有效地減少人員傷亡。在進(jìn)行高層建筑防火設(shè)計(jì)時(shí)，必須牢固樹(shù)立“以人為本”的指導(dǎo)思想，把保護(hù)人的生命安全作為第一出發(fā)點(diǎn)，把安全疏散作為防火設(shè)計(jì)的重中之重。

1 高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)

1.1 功能復(fù)雜，起火因素多

高層建筑內(nèi)部功能復(fù)雜，使用單位多，火災(zāi)隱患多，容易引起大的火災(zāi)事故。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑向多功能方向發(fā)展，大多都集客房、辦公、餐飲、購(gòu)物、娛樂(lè)、會(huì)議中心等于一體，因此，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的因素是多種多樣的。如賓館的客人在床上吸煙，亂扔煙頭和火柴梗而引起火災(zāi)；用于辦公的場(chǎng)所單位眾多，管理難度大，發(fā)生火災(zāi)的幾率很高；夜總會(huì)等娛樂(lè)場(chǎng)所燈具較多，也易引起火災(zāi)。

1.2 火災(zāi)蔓延途徑多

高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樓梯間、電梯井、管道井、電纜井、排氣道、垃圾道等豎向管井，如果防火分隔處理不好，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，好像一座座高聳的煙囪，成為火勢(shì)蔓延的途徑。另外，風(fēng)力對(duì)助長(zhǎng)火勢(shì)蔓延有很大的作用。俗話說(shuō)“風(fēng)助火勢(shì)”，建筑越高，風(fēng)速越大，火場(chǎng)區(qū)的熱對(duì)流加快，燃燒越猛烈，火勢(shì)蔓延更為迅速，更加難以控制和撲滅，往往造成重大損失。

1.3 疏散困難，易造成群死群傷的惡性火災(zāi)事故

建筑高度越高，垂直疏散距離則越長(zhǎng)；建筑面積越大，容納的人數(shù)也就越多；建筑功能越復(fù)雜，往往疏散通道也越曲折復(fù)雜。這些都增加了人員疏散的難度。建筑的高度和容納的人數(shù)直接決定了人員的疏散時(shí)間。在火災(zāi)情況下，由于受火災(zāi)煙氣的影響，人們會(huì)產(chǎn)生恐懼和盲從心理，極易造成擁擠和堵塞，人員疏散將更加困難。一幢可以容納上萬(wàn)人甚至數(shù)萬(wàn)人的現(xiàn)代民用建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要想使建筑內(nèi)的人員全部撤出，往往需要一個(gè)甚至幾個(gè)小時(shí)的疏散時(shí)間。

1.4 火災(zāi)撲救難度大

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，需要滅火、冷卻和控制火勢(shì)蔓延擴(kuò)大的消防用水量相當(dāng)大，但由于受水帶耐壓強(qiáng)度和消防車供水高度的限制，常因供不上水而延誤滅火的有利時(shí)機(jī)。另外，由于電梯停用以及道路不通等原因，又增加了滅火的難度。一般來(lái)講，高層建筑超過(guò)50m以上部分發(fā)生火災(zāi)時(shí)，外部的消防隊(duì)員和消防裝備等消防力量已經(jīng)基本上無(wú)法企及，只能立足于建筑內(nèi)部消防設(shè)施進(jìn)行自防自救。

2 高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)

2.1 高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)的基本原則

高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)的基本原則是使建筑內(nèi)人員的疏散時(shí)間小于允許疏散時(shí)間。這就需要在一定的疏散速度條件下，設(shè)定疏散人數(shù)，通過(guò)對(duì)安全出口數(shù)量、寬度和形式的設(shè)計(jì)，合理的確定安全疏散距離，從而保證人員安全撤離，保護(hù)人的生命安全。同時(shí)，安全疏散基本原則的實(shí)現(xiàn)，要通過(guò)一定的必要條件，即：妥善的疏散計(jì)劃、確保安全的避難場(chǎng)所、保證安全疏散的疏散通道、限制使用影響疏散的建筑材料、有效的煙氣控制。

2.2 安全出口

安全出口是供人員疏散用的樓梯間和室外樓梯的出入口或直通室外安全區(qū)域的出口。包括疏散樓梯和疏散門(mén)兩部分。

2.2.1 疏散樓梯

具有一定防火、防煙能力，且能作為豎向緊急疏散使用的樓梯，稱為疏散樓梯。疏散樓梯的種類包括：敞開(kāi)樓梯、封閉樓梯、防煙樓梯和室外樓梯，其中防煙樓梯具有防煙火侵入的性能，安全疏散程度最好，而敞開(kāi)樓梯最差。高層建筑疏散樓梯不允許采用敞開(kāi)樓梯，根據(jù)建筑功能、火災(zāi)危險(xiǎn)性、建筑高度具體選擇樓梯間的形式。

高層建筑疏散樓梯設(shè)計(jì)有嚴(yán)格的要求。首先，要構(gòu)成雙向疏散，樓梯盡可能地布置在建筑平面的兩個(gè)端部或平面的轉(zhuǎn)折部位，盡量避免出現(xiàn)袋形走道；其次，疏散樓梯宜靠外墻布置，這樣有利于樓梯間的直接采光和自然通風(fēng)；再次，要結(jié)合人流流線布置，電梯是高層民用建筑中人們首選的垂直交通運(yùn)輸工具，因此疏散樓梯要設(shè)置在電梯附近。

2.2.2 疏散門(mén)

疏散門(mén)應(yīng)具有不需使用鑰匙等任何器具即能迅速開(kāi)啟的功能，是火災(zāi)狀態(tài)下人員安全疏散最基本的安全要求?；馂?zāi)案例表明，群死群傷火災(zāi)事故多是由于業(yè)主等人為鎖閉疏散用門(mén)，致使人員不能安全順利逃生，造成大量人員傷亡。因此，高層建筑的公共疏散門(mén)均應(yīng)向疏散方向開(kāi)啟，且不應(yīng)采用側(cè)拉門(mén)、吊門(mén)和轉(zhuǎn)門(mén)；當(dāng)門(mén)開(kāi)啟后，門(mén)扇不能影響疏散走道和平臺(tái)的寬度；疏散門(mén)不應(yīng)設(shè)置門(mén)檻；不宜在窗口、陽(yáng)臺(tái)等部位設(shè)置金屬柵欄，必須設(shè)置時(shí)，應(yīng)有從內(nèi)部易于開(kāi)啟的裝置；另外，窗口、陽(yáng)臺(tái)等部位宜設(shè)置輔助疏散設(shè)施。

2.3 安全疏散距離

在步行速度一定的條件下，疏散距離是保證人員在允許疏散時(shí)間內(nèi)到達(dá)安全區(qū)域的主要因素。所謂的疏散距離應(yīng)該是房間內(nèi)最遠(yuǎn)一點(diǎn)到房門(mén)、門(mén)口到樓梯口、樓梯間內(nèi)三部分的總和。高層建筑中樓梯間即為安全區(qū)域，所以，安全疏散距離僅考慮樓層疏散距離。具體設(shè)計(jì)應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，針對(duì)建筑物不同使用性質(zhì)，區(qū)別對(duì)待。

據(jù)調(diào)查，高層建筑從房門(mén)或住宅門(mén)到最近安全出口的最大距離是不同的。醫(yī)院、療養(yǎng)院、康復(fù)中心等一類高層建筑，當(dāng)其房間位于兩個(gè)安全出口之間時(shí)，一般在20～25 m之間；當(dāng)其房間位于袋形走道兩側(cè)或盡端時(shí)，一般在10～12 m之間。教學(xué)樓、旅館、展覽樓等高層建筑，當(dāng)其房間位于袋形走道兩側(cè)或盡端時(shí)，一般在12～15 m之間；當(dāng)其房間位于兩個(gè)安全出口之間時(shí)，一般在25～30 m之間?？蒲袠?、辦公樓、通信樞紐樓、廣播電視樓、電力調(diào)度樓、綜合樓等高層建筑，當(dāng)其房間位于兩個(gè)安全出口之間時(shí)，一般在34～40 m之間；當(dāng)其房間位于袋形走道兩側(cè)或盡端時(shí)，一般在16～20 m之間。

2.4 避難層（間）

對(duì)于超高層建筑，由于疏散距離長(zhǎng)，單獨(dú)靠樓梯疏散，往往不能滿足要求，從保障人員疏散安全來(lái)看，設(shè)置避難層（間）是十分必要的。在一般情況下，建筑高度超過(guò)100 m的高層建筑應(yīng)設(shè)置避難層（間）。避難層（間）應(yīng)滿足一定要求，從首層到第一個(gè)避難層之間的樓層不宜超過(guò)十五層；應(yīng)設(shè)有可靠的通訊聯(lián)絡(luò)和事故照明；應(yīng)設(shè)消防電梯出口；應(yīng)設(shè)消防專線電話，同時(shí)，應(yīng)設(shè)有消火栓和安裝水噴淋系統(tǒng)，以保護(hù)避難層（間）安全；封閉式避難樓層應(yīng)設(shè)獨(dú)立的防煙設(shè)施；避難層（間）凈面積應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)避難人員暫時(shí)停留的要求，并宜按0.2 m2/人計(jì)算。

2.5 煙氣控制

疏散通道防煙是預(yù)防火災(zāi)煙氣蔓延的措施。高層建筑的防煙主要是針對(duì)樓梯間等人員疏散通道，其采用自然排煙或正壓送風(fēng)防煙。以陽(yáng)臺(tái)、凹廊作為前室的防煙樓梯間即是采用自然排煙的防煙方式，其選用必須充分考慮外界風(fēng)力的影響，應(yīng)有兩個(gè)方向排煙。帶封閉前室的防煙樓梯間，如具備自然采光通風(fēng)條件，可采用自然排煙；靠外墻的樓梯間每五層可開(kāi)啟外窗總面積不應(yīng)小于2 m2，每層前室開(kāi)窗面積不小于2 m2，合用前室不小于3 m2。建筑高度超過(guò)50 m的高層建筑的樓梯間及前室和其它不具備自然排煙條件的樓梯間及其前室宜采用機(jī)械加壓的排煙方式，分別對(duì)樓梯間和前室正壓送風(fēng)，應(yīng)保證樓梯間50 Pa，前室25 Pa的正壓，并應(yīng)保證在一定數(shù)量的門(mén)開(kāi)啟時(shí)，門(mén)洞口風(fēng)速不小于0.7 m/s，保證在門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉的條件下能阻止煙氣進(jìn)入前室和樓梯間。

2.6 應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，往往要切斷生產(chǎn)、生活用電，在此情況下，為防止人群因黑暗引起驚慌失措，減少因煙氣引起的恐慌，應(yīng)設(shè)火災(zāi)事故照明和疏散指示標(biāo)志。安全出口和疏散門(mén)的正上方應(yīng)采用“安全出口”作為指示標(biāo)識(shí)；疏散指示標(biāo)志的指示方向必須要正確，不能產(chǎn)生誤導(dǎo)，并應(yīng)設(shè)在疏散走道的地面上或疏散走道及其轉(zhuǎn)彎處距地面1.0 m以下的墻面上?；馂?zāi)事故照明應(yīng)保證疏散通道上的照度不小于0.5 Lx。國(guó)內(nèi)多次火災(zāi)表明，火災(zāi)事故照明和疏散指示標(biāo)志是發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員逃離現(xiàn)場(chǎng)的指路明燈。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代高層建筑種類繁多，功能復(fù)雜，極易引起火災(zāi)，因此，高層建筑的安全疏散問(wèn)題變得尤為重要，安全疏散設(shè)計(jì)不合理是導(dǎo)致高層建筑火災(zāi)中人員傷亡的主要原因之一。高層建筑的消防安全疏散設(shè)計(jì)，必須遵循“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，針對(duì)高層建筑發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)，立足自防自救，采取可靠的防火措施，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等對(duì)安全疏散距離、安全出口寬度、樓梯間的形式及設(shè)置條件等都作了明確的規(guī)定，它是指導(dǎo)設(shè)計(jì)和審核人員進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和防火審核的主要依據(jù)，在實(shí)踐中應(yīng)予以認(rèn)真貫徹執(zhí)行，當(dāng)然具有法律效力的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和實(shí)踐檢驗(yàn)不斷發(fā)展完善。

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