高层建筑内部疏散设计探讨

　　摘要：加强建筑内部疏散设计，确保建筑中人员在火灾情况中的安全疏散是每个建筑师必须重视的设计要素，本文结合工作经验，从五个方面就高层建筑内部安全疏散设计进行简单探讨。
　　关键词：高层建筑；安全疏散；设计
　　
　　建筑能发挥其正常的功能作用，除合理的功能分区外，还必须有合理的安全疏散及交通组织设计，就高层建筑而言，一旦发生火宅则火势蔓延迅速，但因高层建筑疏散距离长且复杂，人员混乱拥挤等，往往导致疏散困难，加上当前火灾因素增多，单靠城市消防力量已显力不从心，2010年上海11.15特大火灾及现场扑救情况即暴露出城市消防设施及手段的局限。因此，加强建筑内部疏散设计，确保建筑中人员在火灾情况中的安全疏散可能，是每个建筑师必须重视的设计要素。对于综合性的大型建筑，主要安全疏散设施是指疏散楼梯、公共走道及门；对于高层写字楼、旅馆、饭店等，还有疏散阳台、缓解器、救生袋等安全疏散辅助设施，下面，笔者结合高层建筑火灾特点，主要从几个方面探讨高层建筑内部疏散设计的对策。
　　1合理设计疏散线路
　　便捷、通畅的疏散线路是提高安全疏散的关键，在设计中应抓好如下几个环节：1）把握好楼梯间的设计。高层建筑发生火灾时，人员疏散只能用楼梯，因此必须保证楼梯间是最安全的空间，能阻止起火层火灾燃烧产生的烟火通过楼梯间向其他楼层传播蔓延。为保证建筑内各部位人员的疏散距离不至太长，到达楼梯间的时间不会太久，疏散楼梯在整个平面上应均匀设置或尽量布置在走道的两端。同时，在紧急情况下人们往往习惯朝熟悉的出口逃生，因此有必要在靠近主电梯的位置布置一间楼梯间，它能使经常使用的行走路线与火灾时紧急疏散的路线相结合。此外，为节约使用面积，一些建设单位在高层建筑中常采用“剪刀楼梯”作为疏散楼梯。有少数高层建筑把两个剪刀楼梯入口均开在一个消防电梯合用前室内(又称“三合一”前室)，这样的布置对消防安全特别是疏散极为不利，对此，笔者建议如下：一是要给剪刀楼梯的两个楼梯间入口设置不同疏散方向的前室，若确有困难，需合用一个前室时应保证两个入口的距离尽量远一些，不得少于5，且切忌和消防电梯共用前室。二是由于剪刀楼梯无中间休息平台，梯段太陡、较长的楼梯易使人心理紧张，不利于行走疏散，因此最好设计较为平缓的疏散楼梯。同时，我们在设计中还容易出现一个错误，即疏散楼梯在建筑底层未设直接对外的出口，需通过底层的内走道、商业厅等营业场所才能疏散至室外。此设计出于安全防盗的考虑，但违背了沿疏散方向安全性逐步提高的疏散线路设计原则，设计中应尽量杜绝。2）为避免发生火灾时疏散人流和消防人员相互冲突干扰，在安排疏散路线时应注意避开消防人员进入火场的路线，如防烟楼梯间的前室应尽量不和消防电梯前室合用。3)应保证疏散走道平直等宽，避免反复拐弯，如“U”型或“S”型，也不要改变宽度。同时为避免出现“瓶颈”造成阻塞拥挤，走道不能有突出物。4)疏散走道地面不应设计得过于光滑，应保证有适当的粗糙程度。如有些洁净厂房内采用“环氧树脂地面”，地面相当平整光滑，这对于工厂生产合适，但却对人员疏散不利，因为地面的摩擦力小，既影响疏散速度，又使人们容易跌倒造成叠压。
　　2合理设计安全出入口
　　安全出口是指保证人员安全疏散的楼梯或直通室外地平面的门，高层建筑出口的数量及布置应符合以下要求：1）确保有足够的安全出口。灾害发生时人们因惊恐心理，往往会出现各种意想不到的情况，而平时使用的各种门及楼梯等在紧急疏散时不一定都能满足要求。因此，在设计时必须考虑足够的安全出口数量。一般来说，对于商业建筑、办公建筑、医院等人员密集的公共建筑，其每个防火分区应设不少于两个不同疏散方向的安全出口。2)合理设计安全出口的宽度。在安全疏散设计中重点考虑两方面的因素：火灾时，确保能通过足够宽的安全通道，疏散到首层。火灾时，考虑疏散到首层的人能迅速撤离火场。一般，安全出口的宽度可按使用人数和百人宽度指标计算确定。即：百人宽度指标=，式中指疏散人数(即100人)，指通行能力，根据平坡、阶梯人流流动系数1.3人/、1.1/，确定平坡、阶梯的人员通行能力分别为43人/分•股、37人/分•股；指人流宽度，一般指单股人流宽度，以普通成年人的肩膀宽度0.55为单位，一般出口宽度为股数乘以0.55；指允许疏散时间。3)疏散通道上的任何一扇门，都要采用弹簧门或边轴门或形式。门的设计及安装要能从不同位置都能将其打开，打开门的力不应超过22N。在门上或门旁，应有明显的持久耐用的标识，如“建筑物中有人门要开着”等字样，其字高至少2.5cm。4）保证安全出口的畅通。在大多数火灾案例中，安全出口被堵是最大的问题，如被遮挡、上锁、封闭及占用等，这就要求一开始设计就应把安全出口的布置同保证安全兼顾效益和方便管理的原则结合起来，从源头上解决此类安全出口不符合消防要求的问题。
　　3控制安全疏散距离
　　安全疏散距离是保证室内人员能在有效时间内到达安全区域的重要指标之一，若疏散距离过长，安全疏散所需时间就要长，加大人员伤亡几率，因此，控制建筑的安全疏散距离尤为重要。《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—1995)对各类建筑中安全疏散距离均做了明确规定，设计中应根据工程特点，按消防规范确定最大疏散距离，一是要考虑房间内最远点到房门的疏散距离，二是考虑从房门到疏散楼梯间或外部出口的距离，具体可参考《高规》要求。同时，对于超规建筑，要做好弥补措施。《高规》的规定对于中小型规模的建筑均适用，但涉及超大规模的公共建筑，其规定就会对该类建筑的设计产生制约。因此，当疏散距离不能满足现行规范的要求时，就要通过其他措施的加强来弥补，如加宽内部通道、简洁明快的疏散路线设计、加强建筑的防排烟系统、加强诱导疏散设计等。
　　4合理设计避难层（间）
　　据《高规》规定，建筑高度超过1O0m的公共建筑，应设置避难层(间)。目前某些城市的登高、举高消防车，最大作业高度在30～45m间，个别少数城市的登高、举高消防车在50m左右，据对消防队员实测，登高超过1O层时，心跳及呼吸次数会加快，不适应扑救需求。据此，应自地面层起到10～15层设第一避难层。避难层(间)的层数亦为10～15层。避难层的形式大体有两种，一种是与设置层结合，另一种是专用避难层。前者形式的避难层要做到：一是设备、管道应集中布置，并用耐火极限不低于l的墙围护；二是要满足疏散人员的停留面积要求，如避难层管15层，每层平均l00人，共15O0人，若人均停留占用面积5人/m2，15005=300m，则需净面积3OOm2。专用避难层核心部位的设备及垂直交通设施需用耐火极限不低于1的墙进行围护，人均占用面积应满足上述要求。
　　5合理设置辅助安全疏散设施
　　为保障住户安全、可靠地疏散，高层住宅中除须设有完善的安全疏散设施外，还应适当配备的辅助安全设施。一是阳台、凹廊。高层住宅中外墙上设阳台、凹廊较常见，在住户受到烟、火威胁被困室内时，阳台便是避难近捷、有效的场所，体现出很好的辅助疏功能。二是室外楼梯。设置在建筑的外墙面上的室外楼梯，在发生火灾时，具有与防烟楼梯间同等的功能，但因其对建筑立面及其疏散时不安全的影响，室外楼梯只宜配合防烟楼梯及封闭楼梯使用作为种辅助的疏散设计供住户应急疏散。
　　
　　参考文献：
　　【1】建设部.高层民用建筑设计防火规范(GB50045—1995)【S】.
　　【2】陈保胜.高层建筑安全疏散设计【M】.同济大学出版社，2004.
　　【3】刘传辉，侯蕊.谈高层民用建筑安全疏散设计【J】.辽宁建材，2010（8）：51-52.

《高层建筑内部疏散设计探讨》

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