高層建筑疏散設計問題分析論文

　　一、高層建筑的火災特點

　　在各種防火條件基本相同的情況下，高層建筑比單層、多層建筑火災危害性大，且其火災危險性、危害性隨著高度的增加會相應增大，火災事故后果加重。［1］

　　(一)火災蔓延速度快

　　火災發生時，火勢會沿電梯井、通風井、管道井等豎向井道迅速蔓延，形成“煙囪效應”，造成火災的擴大蔓延。實驗數據顯示，火災初起階段水平方向煙氣擴散速度為0．3ms－1，火災燃燒猛烈階段水平方向煙氣擴散速度為0．5～3ms－1;煙氣沿豎向管井擴散速度為3～4ms－1。［2］并且由于受到氣壓和風速的影響，高層建筑內部空氣流動速度快，平常在普通建筑內不易蔓延的初期火災在高層建筑內容易蔓延。

　　(二)火災撲救難度大

　　高層建筑發生火災后，因現有消防車輛很難達到撲救高度，致使高層建筑發生火災時從室外進行撲救相當困難，一般要立足于自救，即主要靠室內消防設施進行火災撲救。如果初期火災得不到有效控制，等到消防人員趕到現場，登上高樓，不僅體力消耗大，再加上樓高風大、火勢猛，消防隊員在高熱、濃煙下進行滅火救援難度大。［3］

　　(三)人員疏散困難

　　由于高層建筑垂直方向高度大，人員要安全撤離建筑物，需要較長的時間，加上火災產生的恐慌、混亂，極易造成疏散困難。根據加拿大國家研究委員會提供的數據，人從50層樓，在每層240人的條件下，通過一座1．1m寬的樓梯向外疏散，需要2小時11分才能到達室外地面。據資料統計，在人員集中疏散時，行進速度為22mmin－1。火災情況下，高層建筑安全疏散主要是靠樓梯，而樓梯間內一旦竄入煙氣，就會嚴重影響人員疏散。

　　(四)可燃易燃材料多，火災荷載大

　　高層建筑在設計施工中，為了減輕結構自重，擴大建筑空間及增加內部裝修美觀度，往往使用大量可燃易燃材料，致使火災時產生大量有毒煙氣，造成人員中毒傷亡。

　　二、影響人員安全疏散的因素

　　火災時，受煙氣作用，疏散人員的行動和能見距離受到很大影響，造成人員迷失方向以致無法采取疏散行動而被圍困在建筑內。建筑構件耐火性能好，倒塌的可能性小，允許人員安全疏散的時間長，但是一旦火災造成建筑物的局部破壞，就會嚴重影響人員的安全疏散。火災情況下，在火焰、煙氣、警報聲等外界因素的刺激下，會造成人員的心理恐懼，主要表現出不知所措或盲目、盲從的行為特點，疏散中會呈現出歸巢性、趨光性、恐煙性、從眾性等心理特征，影響人員安全疏散。

　　三、高層建筑安全疏散設計

　　鑒于高層建筑發生火災后，火勢蔓延迅速，撲救難度大，疏散困難的特點，應把強化安全疏散作為高層建筑防火設計的首位。結合火災時影響人員安全疏散的主要因素，筆者就當前高層建筑的安全疏散設計提出以下建議:

　　(一)合理布置安全出口

　　供人員疏散的直通室內外安全區域的門、樓梯、走道等，都稱為安全出口。高層建筑或建筑內房間，應根據人員數量及集中程度，按照防火規范的規定，綜合考慮確定安全出口的數量、分布和距離。人員集中的房間的安全疏散，除了與疏散總寬度有關外，還與房間的安全出口數量有關，如一間人員較多的房間，有時只布置一兩個寬大的出口就符合規范要求，但可能存在平時通行不便，火災時應急困難的情況，容易造成人員傷亡，所以，在設計安全出口時，在建筑中任何部位最好同時有兩個或兩個以上的疏散方向可供疏散。安全出口的布置應均勻，具有不同疏散方向的兩個出口之間至少應保持5m以上的間距。疏散樓梯有條件時應通至屋頂。［4］

　　(二)合理布置疏散走道

　　為了保證火災時人流疏散的暢通，避免阻塞和混亂，疏散走道要簡潔平緩，盡量不要迂回曲折，在轉角盡頭盡可能安排垂直疏散口。地面不得打滑或有磕絆的障礙物，疏散走道不應設置有臺階、門檻、門垛等突出物，當有突出物時最窄處不應低于疏散走道寬度要求。疏散走道的建筑結構與室內裝修必須確保耐火性能，疏散走道兩側隔墻及天棚、墻面、地面裝修應符合相關規范要求。疏散走道兩側隔墻當必須開設窗口時，應盡量減少窗口面積，重要房間或火災危險較大的房間(如控制室、廚房等)的窗口應為防火窗。

　　(三)合理布置疏散樓梯

　　疏散樓梯和樓梯間是建筑物中安全疏散的重要通道。高層建筑內疏散樓梯通常采用封閉樓梯間、防煙樓梯間及室外樓梯，應根據建筑的性質、高度、層數，按照規范要求，結合實際選擇符合防火要求的疏散樓梯。在布置疏散樓梯時還應注意以下幾點:1．合理確定疏散樓梯的位置。一般來說，疏散樓梯靠近客用電梯布置才是恰當的，平時人們經常乘用電梯，疏散樓梯靠近電梯間容易被人們發現、熟悉，火災發生時，人們往往首選經常使用的路線，這樣更加有利于迅速而安全的疏散人員。在條件許可時，疏散樓梯間及其前室，應盡量靠近外墻設置，這樣可利用在外墻開啟窗戶進行自然排煙，從而為人員安全疏散和消防撲救創造有利條件;如因條件限制，將疏散樓梯布置在建筑中心部位時，應設有機械正壓送風設施，以利安全疏散。［5］2．盡量避免疏散樓梯與消防電梯合用前室。雖然規范允許疏散樓梯與消防電梯合用前室，但是為了防止在火災時發生疏散人員與消防撲救人員的交叉干擾，有礙安全疏散和消防撲救，設計時應盡量避免疏散樓梯與消防電梯合用前室。3．規范設置室外疏散樓梯。室外疏散樓梯不占用使用面積，有利于降低建筑造價，又是良好的自然排煙樓梯，安全性比較高。為了很好地利用室外疏散樓梯進行安全疏散，在設計室外疏散樓梯時，其最小凈寬不應小于0．9m，傾斜度不得大于45°，欄桿扶手的高度不應小于1．1m，室外樓梯與每層平臺，應采用非燃燒材料制作，平臺的耐火極限不應低于1h，在樓梯周圍2m范圍內的墻面上，除了可以設置疏散門外，不應開設其他門窗洞口，疏散門應采用乙級防火門，且不應正對樓梯段。［6］

　　(四)正確設置疏散通道的寬度和距離

　　為保證火災時人員的安全疏散，必須確保足夠的疏散寬度。確定建筑安全疏散寬度的方法通常是利用場所“百人疏散寬度指標”，與根據場所面積、面積折算值、人員密度等指標確定的場所總人數，相乘得出疏散總寬度。除規范具體規定高層建筑的最小疏散通道寬度外，高層建筑內走道的凈寬，應按照通過人數每100人不小于1．00m計算;高層建筑的首層疏散外門的總寬度，應按照人數最多的一層每100人不小于1．00m計算。高層建筑的疏散距離在《高層民用建筑設計防火規范》第6．1．5、6．1．7條中有明確規定。［7］但是需要進一步明確的是兩座疏散樓梯之間的袋形走道的長度，不應大于兩座疏散樓梯或兩個外部安全出口之間的最大允許距離的一半。

　　(五)正確設置疏散門

　　作為安全出口的疏散門應向疏散方向開啟，當房間內人數不多，符合特定條件時，開啟方向不限，如人員不超過60人且每樘門的平均疏散人數不超過30人(甲乙類生產房間除外)，且無其他特殊要求(如設置氣體滅火系統)的房間。疏散門除應保證相應的防火性能外，不應選用吊門、轉門、側拉門和卷簾門;自動啟動的門應有手動開啟裝置;平時控制人員外出的門或設有門禁系統的門，應保證在火災時不需要使用鑰匙等工具即能在內部打開，并應在顯著位置設置指示和使用提示。

　　(六)合理設置避難層及其他輔助疏散設施

　　為了使未能及時疏散出起火建筑的人員避開煙、火的威脅，建筑高度超過100m的高層公共建筑應設置避難層或避難區，自底層第一個避難層為8層，兩個避難層之間宜為10～15層，在避難區應設有獨立的通風和排煙設施，可以開設專用消防電梯門便于消防人員進入避難層救護、引導疏散。另外，高層建筑可以根據實際情況設置用防火門進行分隔的陽臺，作為待避陽臺，也可在陽臺板開口處設置避難逃生袋滑至底層或采取其他輔助疏散設施，幫助受困人員逃生。超高層建筑還應設置有消火栓保護的屋頂停機坪，作為輔助疏散設施。

　　(七)按規定設置疏散照明燈具

　　疏散指示燈應設于走道墻面及轉角處，其間距不宜大于20m;當在側面墻上頂部安裝時，其底部距地面應大于2．2m;樓梯間的門上方應設安全出口燈，燈具字體宜為綠色，同時有中英文對照的標志，且應有指示疏散方向的箭頭，地面照度不應低于0．5lx。特殊場所應在地面設置保持視覺連續的疏散導流標志。

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