张钰
中铁建设集团南方公司 广东省广州市
摘要：随着我国建筑工程行业的深入发展，超高层建的筑数量也在与日俱增。超高层建筑往往是指超过100米的高层建筑，而避难层是当前超高层建筑之中必要的消防设施之一。避难层是根据超高层建筑火灾发生后人员疏散困难的问题应运而生的设计形式，在整个超高层建筑的消防工作之中占有着较为重要的地位。在本文之中，首先对于超高层建筑避难层设计的主要要则进行了详细的分析，并对于避难层的类型进行了深入的论述，同时，结合我国目前的实际条件，提出了超高层建筑避难层的设计方法，希望能对我国建筑工程行业的设计人员起到一定的启发作用。
关键词：超高层建筑；避难层；设计
一、超高层建筑避难层设计的主要要则
（一）时间原则
在超高层建筑之中，一般总体层数都会超过30层，这也对于建筑物总体的疏散能力提出了较为研究的考验。而根据科学数据分析表明，在超高层建筑火灾发生的情况下，只需要一个小时到两个小时之间，火情就会蔓延到整个建筑物之中，也就是说，超高层建筑物必须能够在九十分钟之内，将所有的人员全部疏散到建筑物之外。然而从当前的超高层建筑物的建设情况来看，其疏散能力较为有限，而火灾本身就属于极端恶劣的救援条件，往往会导致疏散工作失去秩序，进而引起踩踏情况，也为消防人员的救援工作制造了一定的阻碍[1]。
（二）实用性原则
对于超高层建筑的避难层设计而言，必须能够突出实用性原则。我国现行的先关标准与实际规范要求之中，做出了超过100米以上的超高层建筑必须设计避难层的要求，同时两个避难层的间隔不能够超过15层，在避难层之中，必须设计有相应的应急电源与防火措施，从而确保火势能够得到有效的控制。明显的避难标志也是当前超高层建筑避难层设计需要注意的问题，其标志的设计要能够遵循实用性的基本原则，确保能够应付多种火灾情况，灯光应该使用绿色灯光，同时要提升自身的能见度，为避难人员作出正确的指引。在设计过程之中，也要对于应急照明系统加以设计，从而确保在超高层建筑出现跳闸或者断电的情况之下，避难人员依然能够处于可视状态，提升了超高层建筑总体的安全系数。
二、避难层的类型分析
（一）敞开式避难层
所谓的敞开式避难层，也就是说在避难层之中不会设立围护结构，属于全敞开式的避难层，往往会设置在建筑物的顶层或者屋顶之上。这种避难层的通风排烟方式为自然式，整体结构的设计较为简单，然而其无法对排烟性能做出有效保障，更无法阻挡室外恶劣环境带来的不良影响。因此，这种形式的避难层往往只适用于南方气温较高的地区，不适用于我国北方气候较为寒冷的地区[2]。
（二）半敞开式避难层
所谓的半敞开式避难层，其四周没有设置相应的防护墙，总体高度在1.8米以上，而避难层的上方也没有设置能够开启的封闭窗，其中的窗口往往以百叶窗进行封闭处理。虽然说半敞开式避难层也会采用自然式的通风排烟形式，然而这种形式能够有效的阻止烟火造成的侵害。半敞开式避难层设计也无法抵御室外恶劣环境带来的不良影响，因此，这种避难层形式也更加适用于南方等非寒冷地区。
（三）封闭式避难层
封闭式避难层周围没有相应的耐火的围护结构，同时在避难层之中，设有独立体系的防烟设施，其门窗为甲级的防火门窗。另一方面，在封闭式避难层之中设置有独立的应急照明和广播系统、消防电话系统、消防栓以及卷盘，能够更加有效的防止烟气和火灾造成的破坏，同时能够确保室内不会受到外界恶劣气候的影响，这也就是说，封闭式避难层能够在我国绝大多数的气候条件下适用。
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三、超高层建筑的避难层设计
（一）避难层的设计条件
一般来说，在建筑高度超过100米的公共或者住宅建筑之中，都应该设置相应的避难层。而由于超高层建筑之中的人员较多，集中在其中的人口密度较高，因此在设计过程之中，应该考虑到我国大多数人的体型特征来进行设计，确保避难层使用时不会发生过分拥挤的情况。在设计过程之中，人均避难面积应该超过0.2平方米每人[3]。
（二）避难层的数量设计
第一个避难层的楼地面到火灾地点的地面高度应该低于50米，而相邻避难层之间的高度应该低于50米。
（三）避难层的防火构造要求
为了确保避难层有着较为良好的抗火效果，避难层的楼板应该使用现浇的钢筋混凝土楼板，其耐火极限应该超过2H，同时，为了确保避难层下部楼梯在发生点燃条件下不会使避难层地面发生温度过高的情况，应该在避难层的楼板处设置相应的隔热层。避难层四周的墙体以及层内的隔墙部位，材料的耐火极限应该在3H以上，而隔墙的门应该使用甲级防火门，避难层应该能够作为设备层进行使用，而设备层应该通过集中布置的方式进行设计。
（四）安全疏散设计
为了确保建筑物在发生火灾时，避难层能够发挥其应用的作用，因此避难层之中应该有两个或者两个以上的不同的疏散方向。在通往避难层的防烟楼梯间应该通过上下层错位布置的方式进行设计，从而确保无论人员在什么时间穿越避难层都要经过避难层，同时在水平行走之后才能进行上楼或者下楼，进而使避难层临时比男的效果能够充分发挥。另一方面，上下层的楼梯间不能以相互贯通的形式进行设计，降低楼梯间之中的烟囱效应。在进行避难通道设计时，应该设置相应的疏散指示标志和火灾事故的照明系统，其位置应该以人行走的水平高度为基准，进而防止人在受烟气的影响之下导致相应的系统和标志无法发挥其应有的作用。消防电梯应该在避难层进行停靠，从而使其辅助疏散的效果能够得到有效的发挥。这里要注意的是，普通电梯往往不能阻挡烟气的入侵，因此在避难层不应该开设相应的电梯门[4]。
（五）通风与防排烟系统的设计
一般来说，在半敞开式避难层之中，会使用铁百叶窗的设计，而铁百叶窗可以根据建筑物的四个方向进行有效的控制，也可以根据地区内经常主导的风向进行控制。百叶窗的开启方式可以为手动也可以通过控制中心进行集中控制。一旦建筑物发生火灾情况，应该将迎风面的百叶窗进行关闭处理，降低烟气卷入的可能性，同时，要使背风面的百叶窗处于开启状态，从而使室内的烟气在风力造成的压力下形成自然排烟的效果。在封闭式避难层之中，如果采用的是独立式的机械排烟体系，那么在进行防排烟设计时，应该在封闭式避难层之中进行单独防烟分区的划分。封闭式避难层应该使用机械加压送风排烟的形式，从而确保避难层能够处于正压的状态，使室内的烟气能够得到迅速的排出，从而为室内的人员提供更加新鲜的空气。
（六）固定灭火系统的设计
在避难层的设计之中，应该设计相应的固定灭火系统，这种系统能够确保避难层不会受到火灾的侵害。为了确保整个体系能够有效的运行，在避难层之中应该设计相应的水泵接合器，从而解决建筑体系之中消防用水不足的问题，一旦火灾发生时，可以通过消防队的机动泵或者消防泵将消防用水灌入到给水系统之中，从而确保消防用水水量能够满足使用需求。
四、结束语
综上所述，避难层是超高层建筑发生火灾后，人们生命财产安全的最后一道保障，而其设计的实用性和安全性也与超高层建筑使用者的人身安全密切相关。这也就要求了设计人员在超高层建筑避难层设计的过程之中，能够对于施工建设地点的实际情况进行深入的调研与分析，并在施工实践的过程之中对设计方案进行不断的调整与完善，进而使超高层建筑总体的安全性得到有效的保障，促进超高层建筑施工设计行业的深入发展。
参考文献：
[1]郭任华.浅谈超高层建筑避难层设计[J].广西城镇建设，2010，（10）：83-86.
[2]王秀秀.某超高层建筑避难层优化设计[J].消防科学与技术，2010，29（9）：774-776.
[3]周舒灵，贺宇峥.浅析超高层建筑避难层设计[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（35）：3888-3888.
[4]李科.超高层建筑避难层设计浅谈[J].建筑工程技术与设计，2017，（22）：828-828.
论文作者:张钰
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期
论文发表时间:2019/9/6
标签：高层建筑论文; 建筑物论文; 火灾论文; 百叶窗论文; 封闭式论文; 烟气论文; 排烟论文; 《建筑细部》2019年第2期论文;