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谈高层民用建筑安全疏散设计

       摘要:高层建筑防火设计内容包括平面布置、耐火等级、防火间距、防火分隔、安全疏散、消防给水、固定灭火装置、防烟排烟、通风空调、电气防火等。笔者结合多年工作经验,针对高层建筑安全疏散设计进行专门研究。

  关键词:高层民用建筑,安全疏散,设计。 

  中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号: 

  一、高层建筑走道疏散设置 

  旅馆、办公楼、多功能大楼等高层建筑大多数都将疏散楼梯、电梯和空调设备、服务用房等布置在建筑平面中心部位,其走道成环行或双走道。采用这种布置,即将垂直疏散楼梯、电梯和辅助用房等布置在建筑平面的中央,而将办公、客房等用房布置在建筑物的四周,形成环行或双向走道。这两种形式的疏散走道,其优点在于如果有一条逃生通道发生火灾被大火封堵,人们还可以顺利地通过另一条逃生通道疏散到楼梯间和其他安全地点,从而为人们安全疏散提供良好的条件。因此在设计中,宜结合疏散平面的具体布置,积极采用直接、简捷、便于疏散的走道。 

  二、安全疏散距离设置 

  安全疏散距离一般指高层建筑的房门或住宅门到最近的外部出口或楼梯间的最大距离。限制这个距离的目的,在于缩短疏散时间,尽快疏散到安全地点,避免造成严重损失和人员伤亡。确定安全疏散距离,要考虑到房间的使用性质,人员密集程度和疏散能力等因素。例如,医院中的病人,行动困难,重病人还要人扶着或推着走。又如,旅馆的客人来往频繁,不熟悉疏散路线和疏散设施,紧急疏散时容易惊慌,走错路,延误疏散时间; 再如教学楼的学生,人员较密集,又是青少年,火灾时容易失去理智,出现混乱拥挤情况; 还有,袋形走道两旁或尽端的房间,因只有一个出口,如这种走道过长,被火封住的可能性增多,则允许最大安全疏散距离应严些,因此,确定安全疏散距离必须根据不同情况和件,区别对待。具体应符合下表的要求。 

  三、疏散楼梯设置 

  高层建筑由于垂直疏散距离长,在建筑设计中必须予以充分重视。在平时,垂直交通的通道,一是电梯,二是楼梯。发生火灾时,工作电梯往往因为断电而停止运行,疏散楼梯则成为人们从上而下的唯一通道,设计上必须保证疏散楼梯的安全,具体应满足以下安全疏散距离条件。 

  1 防烟防火效果好 

  火灾实例和试验结果表明,防烟楼梯间阻挡烟火效果最好,因为这种楼梯间在入口处设有前室,并设有防烟和排烟投施,或者设有排烟用的阳台、凹廊等,且通向前室和楼梯间的门均采用防火门。封闭楼梯间次之,因为这种楼梯间设有自行关闭的单向防火门,在一定时间内能阻挡烟气窜入楼梯间; 敞开楼梯间仅三面有墙,而面向走道和房间一面全敞开,一旦起火,往往成为火势蔓延的途径。因此,一类高层建筑和建筑高度超过32 m 的二类高层建筑宜采用防烟楼梯间; 建筑高度在32 m 以下的二类高层建筑,宜采用封闭楼梯间。考虑到高层住宅都设防烟楼梯间或封闭楼梯间,不利于节约投资,加上住宅的防火分隔一般都比较好,住宅内的人员对疏散路线比较熟悉,因此,可分别不同情况,区别对待。如11层及11 层以下的单元住宅,可设敞开楼梯间,但开向楼梯间的户门应采用耐火极限不低于0. 90 h 的防火门, 12 ~ 18 层的上述住宅,应采用封闭楼梯间,19 层及19 层以上的住宅,应采用防烟楼梯间。 

  2 楼梯通道应明确、简捷 

  为了避免人员在紧急疏散时不迷失方向,贻误疏散时间,造成不应有的伤亡事故,高层建筑的疏散楼梯在各层不应改变位置,上下直通,在首层应有直通室外的出口。高层建筑在首层应采用耐火极限不低于2. 00 h 的隔墙与其他部位隔开,当必须在隔墙上开门时,应采用乙级防火门。通向地下室、半地下室与地上层不宜共用楼梯间,当必须共用时,宜在首层与地下层或半地下层入口设置耐火极限不低于2. 00 h 的隔墙和乙级防火门隔开,并应有明显标志。这样,一可避免从上层向下疏散的人员误入地下室而不能脱险,二是万一地上层或地下室起火,在一定时间内可以阻止火势相互蔓延。 

  3 疏散楼梯宜直通屋顶平台 

  高层建筑层数多,垂直疏散距离长,发生火灾时楼梯被烟火封住的可能性很大,当下部楼层起火时,烟火向上蔓延快,容易切断人员向下疏散的通路,则上层人员不得不向上疏散。如果疏散楼梯能通向平屋顶,人们跑到屋顶平台,借助其他安全疏散设施予以脱险,如跑到另一疏散楼梯进行安全疏散,设有直升飞机停机坪,借助直升飞机安全疏散等。因此,每栋高层建筑至少应有两座疏散楼梯宜直通屋顶平台,是十分必要的。 

  4 楼梯间不应设有危险物 

  在楼梯间内用汽油清洗、储存可燃物、设置煤气炉等都发生过火灾爆炸事故,有的造成了严重财产损失和人身伤亡事故。为了保障高层建筑内疏散楼梯间及其前室的安全,利于人员安全疏散,楼梯间和防烟楼梯间前室,不应设烧水间、可燃物品储存室、可燃气体管道、易燃或可燃液体管道和影响疏散的突出物。也不可以设置杂物,以免影响疏散宽度,减缓人员疏散逃生的速度。 

  四、避难层和避难间设置 

  避难层和避难间是保障高层建筑内人员在火灾时安全脱险的一项有效的措施。国内外规模大、层数多的综合性高层建筑,一般都设有避难层和避难间。从保障高层建筑内人员安全脱险、避免伤亡事故出发,结合我国目前具体情况,总高度超过100 m的高层公共建筑,应设避难层和避难间,并宜满足以下要求。 

  1) 宜每隔10 ~ 15 层设置避难层,自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过15层。 

  2) 为了保障避难层具有较长时间抵抗火灾的能力,其上下层楼板应用耐火极限不低于2. 00 h、避难间应用耐火极限不低于3. 00 h 的隔墙与其他部位隔开,隔墙上的门应采用甲级防火门,避难层的避难面积应能满足避难人员的避难要求,按5 人/m2计算。 

  3) 为了保障避难人员能安全到达避难层,并保证避难层内人员的安全,通向避难层的防烟楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下断开,人员均必须经避难层方能上下。 

  4) 任何竖井通过避难层,都必须安全封闭,不得开设任何孔洞。 

  5) 避难层应设消防电梯出口、消防专线电话、消火栓和消防卷盘、应急广播和应急照明,其应急照明供电时间不应小于1. 00 h,照度不应小于1. 00Lx。 

  五、消防电梯设置 

  消防电梯是火灾时运送消防人员、消防器材以及抢救伤员的重要垂直交通工具。发生火灾时,为了保障消防人员的安全,必须切断电源,普通电梯即停止运转。如没有考虑设置消防电梯,消防人员只好穿着战斗服、带灭火器材攀登高楼,这不但要消耗消防人员的大量体力,更重要的是贻误灭火战机。因此,高层建筑必须按以下要求设置消防电梯。 

  1) 一类高层建筑、建筑高度超过32 m 的二类高层建筑、塔式高层住宅和12 层及12 层以上的其他住宅,均应设消防电梯。 

  2) 消防电梯设置数量原则上按每层面积大小确定,当最大楼层面积不超过1500 m2 时可设一台,超过1500 m2 但不超过4500 m2 时应设两台,超过4500 m2 时应设三台,并宜设在不同的防火分区内。 

  3) 消防电梯间应设前室,其面积居住建筑不应小于4. 5 m2,公共建筑不应小于6 m2,与防烟楼梯间合用的前室,居住建筑不应小于6 m2,公共建筑不应小于10 m2,并宜靠外墙设置,在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30 m 通道通向室外,前室门口应设挡水设施。 

  4) 消防电梯井、机房与相邻电梯井、机房之间应采用耐火极限不低于2. 00 h 的墙隔开,如在隔墙上开门时,应采用耐火极限不低于1. 20 h 的防火门。 

  5) 消防电梯应设有电话及消防队专用的操纵按钮。 

  6) 消防电梯的载重量不应小于800 kg,轿箱内的装修材料采用不燃烧材料。 

  六、屋顶直升飞机停机坪设置 

  目前,国内外许多层数多、规模大、人员多的旅馆和多功能高层建筑都设有屋顶直升飞机停机坪,为发生火灾时直升飞机疏散人员用,其作用非常大。建筑高度超过100 m 且单层建筑面积超过1000 m2 的公共建筑,宜按以下要求设置屋顶直升飞机停机坪。 

  1) 屋顶直升飞机停机坪距设备机房、电梯机房、水箱间、共用天线等突出物的距离不应小于5m。 

  2) 停机坪出口不应少于两个,每个出口宽度不应小于0. 9 m。 

  3) 应在停机坪的适当位置设消火栓。 

  4) 停机坪四周应设置航空障碍灯和应急照明灯。 

  七、结语 

  随着更多大型、功能复杂的超高层建筑的出现,新的问题和情况也将不断产生,需要建筑设计人员和消防专业人士努力的研究和探讨,寻求更科学、更有效地设计方法,保证高层民用建筑的安全性、实用性。 

  参考文献: 

  [1] GB 50045—95( 2005 版) 高层民用建筑设计防火规范[S]. 

  [2] 王少宁.高层建筑安全疏散若干问题的探讨[J].贵州大学学报: 自然科学版,2008( S1) 

  [3] 范平安. 高层住宅建筑火灾避难设计的思考[J].消防科学与技术,2011,30( 12) 

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