浅析高层建筑设计中安全疏散设计的方法论文_周亮

摘要:近年来,随着高层建筑在城市发展中增长速度越来越迅猛,高层建筑火灾风险也呈现上升趋势,高层建筑安全疏散设计的合理性,成为建筑防火设计的重要内容。高层建筑由于垂直高度较大,而且结构较为复杂,给救援带来了较大的难度。一旦发生火灾,不利于人员疏散及救援的需要。所以必须做好高层建筑安全疏散的设计,确保火灾发生时能够迅速的疏散人员,减少伤亡的发生。

关键词:高层建筑;建筑设计;安全疏散;

所谓的安全疏散设计就是对火灾和烟气流动及疏散形式进行预测,并在此基础上采取一定的措施,对安全疏散设施的设置和设计提供合理的疏散方法或安全防护方法,以保证高层建筑内的人员安全。目前,随着高层建筑越来越多的开发建设,安全疏散设计亦受到高度重视。保证安全疏散的基本条件有限制使用严重影响疏散的建筑材料、保证安全的避难场所、保证安全的疏散通道以及布置合理的安全疏散路线。

1、高层建筑的特点及在火灾时的不利因素

对于10层及以上的居住建筑和建筑高度超过24m的公共建筑应该做好防火设计,因为这些高层建筑由于其自身特点,火灾时给人员疏散和火灾扑救造成诸多不利因素,容易造成较大的财产损失和人员伤亡。

1.1主体建筑高,层数多,使用功能多样,不利人员疏散。一是高度高、层数多,垂直疏散距离远,疏散所需时间长;二是建筑使用功能多样,人员比较多,疏散时容易出现拥挤;三是高层公共建筑人员流动量大,外来人员多并且不熟悉疏散路线,容易延误疏散时间。

1.2高层建筑一旦发生火灾,火势会迅速蔓延、使得建筑内的楼梯间、管道井、电缆井、排风道等地方加速了烟气的蔓延。给疏散带来了一定的难度。根据火灾的测试:火灾时烟气的水平流速为0.3m/s~0.8m/s,垂直流速能达到2m/s~4m/s,建筑高度越高,火灾扩散速度越猛。

1.3如果高层建筑发生火灾的楼层较高,消防人员难以重室外进行救援,这就需要高层建筑在防火设计中做好自救消防设计,即通过室内消防设施,达到扑救火灾的目的,但是由于我国经济条件所限,高层建筑内部消防设施还不齐全,传统的消防栓系统难以达到灭火效果。因此,扑救高层建筑火灾往往遇到较大困难。

2、高层建筑的安全疏散设计

2.1 高层建筑安全疏散距离

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。房间内最远一点到房间门或住宅门的疏散距离,其室内任何一点至最近疏散出口的直线距离,不宜超过30m,其他房间内最远一点至房门的直线距离不宜超过15m。从房间门或住宅门到最近安全出口距离。高层公共建筑的大空间在设计中要符合双向疏散或袋形走道的规定。一般要考虑两个出口,安全出口之间的距离不应小于5m,如表1。

表1高层建筑安全疏散距离

2.2设计安全出入口

设置安全出口的数量、安全出口的宽度以及安全出口是否畅通等问题

1)保证足够的安全出口数量。人们在没有遇到危险时,能够有秩序的进行疏散,但是一以火灾发生以后,人们都处于惊慌的状态,最容易产生拥挤情况,使得在疏散过程中,不能达到安全疏散的要求。因此,在设计过程中,应该考虑足够的安全出口数量,以保证人们迅速的撤离。

4)疏散通道上的任何一扇门都要采用边轴门或弹簧门的形式,门的设计和安装要求能够从不同的位置都能将门打开,打开门的力不应超过 22 N,在门上或门旁应有明显的持久耐用的标识。

2)合理设计安全出口的宽度。安全出口的宽度如果不足,将会延长人群通过的时间,增加拥堵现场的出现,安全出口的段杜应该按照人数和百人宽度指标进行计算得到。

3)时刻保证安全出入口的畅通。在大多数火灾案例中个,安全出口常常会被堵住,因此在一开始设计就应该将安全出口布置成为安全和方便管理的出入口,这样才能从源失解决此类安全出口不符消防要求的问题。

2.3疏散楼梯

疏散楼梯是供人员在火灾紧急情况下安全疏散所用的楼梯。疏散楼梯的形式按照防烟火作用可分为敞开楼梯、防烟楼梯、封闭楼梯和室外疏散楼梯。疏散楼梯的设计应遵循如下原则:

1)在平面上应尽量靠近标准层(或防火分区)的两端或接近两端出口设置,这种布置方式便于进行双向疏散,提高疏散的安全可靠性;或者尽量靠近电梯间布置。

2)每个用于疏散的楼梯、休息平台及楼板的结构都应为不燃烧材料,且应与建筑物的其他部分有适当的分隔。

3)楼梯在其休息平台处不应变窄,且长度至少应等于楼梯宽度。

4)楼梯尺寸要求。

5)楼梯和坡道应在其两侧设置扶手。

2.4疏散走道

疏散走道是指火灾发生时,楼内人员从火灾现场逃往安全避难场所的通道。疏散走道的设置应保证逃离火场的人员进入走道后,能顺利地继续奔向楼梯间,到达安全地带。疏散走道的布置应满足如下要求:

1)走道应简捷,尽量避免宽度方向上急剧变化。不论采用何种形式的走道,均应按规定设有疏散指示灯和诱导灯。

2)在 1.8m 高度内不宜设有管道、门垛等突出物,走道中的门应向疏散方向开启(疏散门的开启方向应顺着人流逃离方向)。

3)避免设置袋形走道。因为袋形走道只有一个出口,发生火灾时容易带来危险。

4)对于多层建筑,疏散走道的最小宽度不应小于1.1m;高层建筑疏散走道的宽度按表2的规定执行。

表 2疏散走道的宽度

2.5消防电梯的设计

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。消防电梯和普通电梯只是功能上的区别,增加了紧急迫降功能或消防员操作功能,消防电梯采用双路电源。消防电梯发生火灾时接受指令,及时返回首层,不再接纳乘客只供消防人员使用。在同一高层建筑里,要避免将两台以上的消防电梯设置在同一防火分区内,否则消防电梯难以发挥积极的作用。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。

2.6避难层设计

在对高层建筑消防安全疏散设计的时候,特别是对高度超过 100 m的公共建筑进行设计的时候,要严格按要求设置避难层。最好是在10~15层的地方设置第一个避难层,以此类推设置不同的避难层。在对避难层进行设计的时候,可以采用 3 种方法。可以采用全敞开式、半敞开式、封闭式。设计全敞式避难层,一般不设维护结构而是全敞开的空间,这一设计在顶层或是屋顶上比较常见。设计半开式避难层时候,一般在四周设高低约1.2 m左右的防护墙,并在上面设有可以开启的封闭窗,并采用自然通风,以避免火灾发生时的烟气侵害。设计封闭的避难层时不仅要有耐火的防火结构,还要有相应的独立照明设备、独立空调及排烟系统,以避免不必要的烟气危害。

2.7报警系统设计

高层建筑中设置了火灾报警系统时,当发生火灾后,可以通过电子信息通知建筑中的人员,以便及时采取措施,同时火灾报警系统会连接到自动灭火系统,可以自动开启喷淋装置,将火灾的源头控制住,以便消防人员进行检查;当设置应急广播扬声器时,应该保证每一层的不同位置都有设置,保证在每一个角落都能听见火灾报警。每个扬声器的额定功率不应小于3W;可视和可听的火警信号设施只能用于火警或其他紧急情况。

3、结语

高层建筑的安全疏散设计同很多因素相关联,如建筑类型、功能,人员的组成和特性,人员的密度以及分布情况等等。高层建筑的出现,在一定程度上解决了城市问题,给人们的工作、生活带来了便利,但是我们也应该看到其中的问题。高层建筑层数较高,影响人员疏散的因素多,一旦发生火灾,人员疏散就是一个大问题。要想使人员及时疏散并保证其安全,高层建筑在消防安全疏散设计中,就要做好各种工作,以保证安全疏散工作的顺利进行。

论文作者:周亮

论文发表刊物:《基层建设》2015年30期

论文发表时间:2016/8/10

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