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1、现代高层建筑安全疏散设计分析刘金升（广东省肇庆市公安消防支队）摘 要：本文对现代高层建筑的特点和在火灾时里的不利因素进行了分析，并提出了安全疏散的设计方案，提高了现代高层建筑安全疏散性能，减少了火灾造成的人员伤亡具较强的现实意义。关键词：高层建筑；安全疏散；设计方案一、现代高层建筑的特点及在火灾时的不利因素 现代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）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
2、动量大，外来人员多，人员不熟悉疏散路线，容易延误疏散时间。（2）竖井、管道多，火势蔓延速度快 由于功能的需要，高层建筑都设有电梯井、管道井、电缆井、通风井等竖井，而这些竖井如果处理不当，或管理不善就会成为火灾蔓延和烟雾流动的通道，这些竖井就像一座座高耸的烟囱，火灾时产生烟囱效应，使火势蔓延和烟雾流动非常快。（3）可燃家具、装饰和装修用材多，火灾荷载大。 现代高层建筑一般装修和装饰档次比较高，尤其是高层公共建筑，使用功能复杂，人员高度集中，内部可燃物多，火灾荷载大，火灾时扑救困难，容易引起大的火灾事故。 正是由于高层建筑在火灾时的上述诸多不利因素，因此其安全疏散设计必须增加可靠性。火灾时人员安全
3、疏散主要靠走安全通道、楼梯间、安全出口进行疏散，因此，对于高层建筑，我们必须从消防设计方面重点考虑人员疏散问题，并在疏散硬件设施的设计上狠下功夫。二、水平方向的疏散设计方案（一）标准层水平疏散的组织 在方案设计时就要将合理疏散路线组织、消防方案、楼梯的位置作为一个重要问题来考虑，保证水平通道有两个以上安全出口的“双向疏散原则”。安全疏散楼梯是发生火灾时，最主要的竖向交通疏散途径，其位置首先应符合安全疏散距离（见表1）的规定，也要顺应人在火灾时可能的疏散方向。（二）现代高层建筑标准层的水平通道设计为了保证火灾时人流疏散的畅通，避免阻塞和混乱，标准层的通道形式应直捷通顺，高层民用建筑设计防火规范（
4、以下简称高规）对通道长度、宽度作了较原则的规定：表1 安全疏散距离高层建筑房间门或住宅门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离（m）位于两个安全出口之间的房间位于袋形走道两侧或尽端的房间医院病房部分2412其它部分3015旅馆、展览楼、教学楼3015其它4020内走道的净宽，应按通过人数每100人不小于1.00计算。在以往的设计中，由于高层建筑功能复杂，单凭人员密度来做通道的宽度已经越来越不适应了，它还与房间面积、功能容量、疏散口的多少等有关。因此，应以人员是否能从楼层的任何部位在安全时间内通过安全路线到达疏散口为原则来计算，见公式（1） B=Skn/PtN （1）式中：B疏散口总宽度，m； k人
5、员密度，人/平方米； S房间总面积，平方米； n功能容量系数，无量纲； t允许疏散时间， N疏散口数量（1）k值的确定 k值是一个区域值，标准层若是单一功能的取低值，若是多功能的，则按主体的主值或较高值取（如图1）。图1 主要功能(2) t值的确定 根据房间总面积（不含楼梯面积）在图中查得（如图2） 图2 房间总面积S/M2（3）n值的确定 标准层为单一功能时，n=1，每增加一种功能，n增加0.5。三、垂直方向的疏散设计方案 现代高层建筑裙房和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度不超过32米的二类建筑应设封闭楼梯间。在高度比较高（一类高层建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32米的二类建筑以
6、及塔式住宅）的高层建筑中作为垂直方向的疏散设施是防烟楼梯间，防烟楼梯间必须有严格的防烟和防火措施，要做到疏散人员一经到达楼梯间前室或与消防电梯合用的前室就是到了第一个安全点。（一）现代高层建筑中的防烟楼梯的形式： （1）防烟楼梯间靠外墙布置，附有能自然排烟的前室、阳台或凹廊。 （2）当高层建筑是利用标准层不靠外墙的中心部位来布置防烟楼梯间和消防电梯间时，此时的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室不具备自然排烟条件，高规明确规定这些部位应设置独立的机械加压送风的防烟设施；当采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室也应设置独立的机械加压送风的防烟设施。 （3）室外辅助防烟楼梯。高规
7、中有明确规定，室外楼梯可作为辅助的防烟楼梯，其最小净宽不应小于0.90米。由于室外辅助楼梯设置在建筑物外部，当建筑物内部着火时室外辅助楼梯可不受烟气的威胁，为逃生人员提供一条安全的疏散通道，因此如果条件允许的话在进行建筑消防设计时可以考虑在建筑物外设置室外辅助防烟楼梯。（二）防烟楼梯间设计中常见问题及对策 因为在高层建筑中是把符合要求的垂直疏散通道作为安全地带来考虑的，所以垂直疏散通道的设计必须达到确保安全的目的。但在从事的建筑工程消防验收工作中发现，实际工程中较普遍存在以下几个方面的问题： （1）常见问题 因为在高层建筑中是把符合要求的垂直疏散通道作为安全地带来考虑的，所以垂直疏散通道的设计
8、必须达到确保安全的目的。但笔者在从事的建筑工程消防验收工作中发现，实际工程中较普遍存在以下几个方面的问题： 1）防排烟设计不合理。对防烟楼梯间的防排烟设计，由于高规中允许采用自然排烟和加压送风两种方式，对采用自然排烟的楼梯间，往往会有以下几方面的疏忽：一是排烟窗的有效性问题。目前，排烟窗的含义很模糊，只要有窗开启，且面积到达要求即可。但事实上，当火灾发生时，高层建筑内窗户大部分是处于关闭状态的，特别是现代建筑多有中央空调，人工开启排烟窗的可能性不大。许多高层建筑内，设计了高窗，开启更为困难，有的设计的竟是不可开启的固定窗。二是窗的开启面积问题。由于现代建筑大部分采用玻璃幕墙或铝合金推拉窗，从图
9、纸上计算开窗面积能符合要求，但事实上能够有效开启的面积只有一半或更少，达不到火灾时排除足量烟气的目的；对采用正压送风的防烟楼梯间常见的设计不当是，将正压送风机和取风口设在屋顶上，一旦烟到屋顶，很可能被吸入，此时送风系统成了送烟系统，严重影响了垂直疏散通道中人员的安全。 2）防火门选用及安装问题。一是防火门质量的可信度不高。防火门生产厂家对送检的产品质量把关较严，但检测合格后就偷工减料，放松质量关。建设单位选用时只信检验报告、生产许可证、厂家合格证和产品的外观质量及产品价格，很难了解其耐火极限是否符合要求。二是在许多现代高层建筑中，为了美观，防火门大多采用木制的，而且是常闭式。对于常闭式的防火门
10、有两个要求，第一是需要有闭门器，第二是双扇或多扇的应有顺序关门器，而在工程实际中高层建筑的防火门都有两个通病，即闭门器牢固程度差，易损坏，双扇防火门大都无顺序关门器，门关闭不严，起不到防火防烟的作用。这是一个不小的隐患，因为高层建筑垂直疏散距离都比较大，我们的设计理念是基于把防烟楼梯间和封闭楼梯间当作和室外地坪一样的安全地带来考虑的，如果火灾时，防火门不能关闭或关闭不严，那么楼梯间的安全就得不到保证，必然加重伤亡。三是对木质防火门进行装饰。大多厂家生产的木质防火门样式和色调单一，使用单位为了美观，往往对木质防火门采用可燃材料进行装饰，如刷油漆和用木材改装。 3）防火卷帘问题。防火卷帘在现行高规
11、中只允许作为防火分隔物，或在消防电梯前室使用（有停滞功能），但是有的在设计安全疏散时，在防烟楼梯间前室或合用前室上，设置了防火卷帘，这样势必会影响火灾时人员的安全疏散，是不符合规范要求的。 （2）对策 以上问题如果不能很好的解决，高层建筑一旦起火，人员的安全疏散将会受到严重影响，为此提出以下对策和建议： 1）把好防排烟系统设施的审核和验收关。一是防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2.00平方米，合用前室不应小于3.00平方米。二是靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2.00平方米。三是长度不超过60米的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2。四是上排烟窗应
12、作为一种消防产品加以明确，做到能与火灾自动报警系统联动，排烟窗的开启面积要求图纸上明确。五是正压送风机应设在低层或裙房屋顶上。设在屋顶上或分段送风设在中间层或技术层时，其取风口应延伸至外墙最长的两端，这样有两处取风口，能与火灾报警系统联动，关闭有烟端的阀门，以确保正常的送风的要求。 2）加强对防火门产品质量和安装质量的监督。 一是防火门质量要严格把关。消防监督机构在对防火门产品的抽样检验时，最好是到在建工程的安装现场进行抽样，确保被抽样产品的真实性。二是建议经常使用的楼梯间的防火门设计成常开式的，与火灾报警系统联动控制。三是防火门的五金配件也应按消防产品的要求严格把关，特别是闭门器和顺位器。凡
13、是疏散通道出口的防火门，不论门开启角度的大小，均不能定位，应一步到位，且闭门力度与门的宽度、开启角度相适应。顺位器寿命较短，原因是不能牢固安装，因此顺位器的底部应加宽，使之安装牢固。 3）防火卷帘不应设在安全出口上，防烟楼梯间前室或合用前室严禁用防火卷帘代替防火门。四、结束语 总之，高层建筑的安全疏散是一个复杂的系统，其设计也是一个需要考虑多方面因素相互制约的复杂分析过程，既要考虑人为主观因素，又要兼顾客观实际条件，这就要求我们在今后的工作中继续共同努力研究，使高层建筑安全疏散这门科学更加完善。参考文献：1 冷雅军.影响高层民用建筑消防安全疏散的因素及对策J.建筑防火设计.2003.2 周竹虚.消防技术与产品信息.1999.
现代高层建筑安全疏散设计分析
