高层建筑消防安全疏散设计

【关键词】高层建筑；安全疏散；设计  

　　1 高层建筑防火问题 

　　高层建筑放生火灾时，通常会出现以下问题：一是火势蔓延快。高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖向井道，如果防火分隔或防火处理不好，发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的途径。据测定，在火灾初起阶段，因空气对流，烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为每秒3到4米。如一座100米高的建筑，在无阻挡的情况下，只要30秒左右，烟气就能顺着竖向管井扩散到顶层。二是疏散困难。普通电梯在发生火灾时由于切断电源等原因停止运转，多数高层建筑安全疏散主要是靠楼梯，而楼梯间内一旦窜入烟气，就会严重影响疏散。三是扑救难度大。高层建筑高达几十米甚至几百米，发生火灾时从室外进行扑救相当困难。例如：高层建筑的消防用水量是根据我国目前的经济技术水平，按一般的火灾规模考虑的，当形成大面积火灾时，其消防用水量显然不足，需要利用消防车向高楼供水，建筑物内如果没有安装消防电梯，消防队员不能及时到达起火层进行扑救，消防器材也不能随时补充，均会影响扑救。四是火险隐患多。一些高层综合性的建筑，功能复杂，可燃物多，消防安全管理不严。如有的建筑设有商业营业厅、可燃仓库、餐厅等；有的办公建筑，出租给许多单位使用，安全管理不统一，一旦起火，容易造成大面积火灾。 

　　2 高层建筑消防安全疏散设计的独特之处分析 

　　安全疏散设计与一般交通组织、人流组织设计既有共同之处又有不同之处，其主要表现为以下四个方面： 

　　2.1 研究对象不同。通常的交通组织设计，指的是人流、车流、货流的组织与安排，既有室内，也有室外，而安全疏散主要考虑的是人。 

　　2.2 人流方向不同。平时人流流向是多向性的活动（既有室内到室外，也有室外到室内，同时也有在各功能分区之间来回互流）。而安全疏散则是单向性的活动。依安全地段（如室内外、屋顶平台、避难层等）为最终目标，因此，安全疏散路线（通道）必须与这些地方相联系。 

　　2.3 交通路线和交通工具不同。平时人流的流向可以依楼梯、电梯、自动扶梯以及水平方向各种通道。而安全疏散则不同。一旦情况发生（如发生火灾，为了防止火势的蔓延）有的交通部位（如电梯、自动扶梯）就要停运，人员往往要经过具有一定条件的通道向外疏散。 

　　2.4 人的心理行为不同。平时人员在建筑内部活动精神是放松的、自由自在的，而在疏散过程中往往具有一种恐惧心理，在疏散过程中，往往是向熟悉的路线疏散，向明亮的路线疏散。 

　　3 对消防安全疏散产生影响的因素 

　　安全疏散的性能化消防设计, 就是如何以人员安全疏散为中心,科学、合理地组织和设置建筑的各系统及其构件。下述几个方面影响着建筑物内人员的安全疏散: 

　　一是建筑的耐火等级、建筑物内的可燃物质的数量及其燃烧性能等决定着该建筑物内人员的疏散时间(T允)。耐火等级低、可燃物量大、燃烧蔓延速度快、单位数量可燃物燃烧产生的热量和烟量大, 允许的疏散时间就少,反之就多。要保证建筑物内的人员安全, 必须在该允许时间内疏散出来。 

　　二是人员所需疏散时间。该时间包括从房内到房门口的疏散时间、从房门口到安全出口(如果认为封闭楼梯间、防烟楼梯间、室外楼梯为安全区域时,则可为楼梯间入口)。不同的人群, 其疏散速度不同, 所需的疏散时间也不同, 老年、儿童、部分残疾人、病人疏散速度慢,所需的时间多。如果人员所用疏散时间超过建筑物允许疏散时间,就无法保证安全。 

　　三是疏散设施(包括疏散门、疏散走道、疏散楼梯、疏散照明、疏散指示标志以及疏散通道的防火、防烟情况) , 设施齐全有效,相对的疏散时间就会少些, 相反就会多些。疏散走道有平直的、多弯的、台阶的, 也有宽的、窄的,还有内廊式的、外廊式的。平直的、宽的走道所用的疏散时间就少些, 窄的、多弯的和台阶走道所用的疏散时间就多些。外廊式的排烟性能和采光性好,便于人员疏散, 内廊式的则较之差。楼梯有室内、室外, 有敞开楼梯、封闭楼梯、防烟楼梯,其对人员的安全和疏散有着相当重要的影响。 

　　四是火灾发现的时间, 发现得早, 争取的疏散时间就多, 发现得迟, 所剩的疏散时间就少,设有火灾自动报警设施的建筑物, 可以早期探测火灾, 其允许疏散时间就可能相对多些。 

　　五是消防设施, 如果设有自动灭火系统, 系统动作后,火灾蔓延就会减缓, 烟气产生量就会少些, 火灾场所的温度升高速度就会慢些, 允许的疏散时间就多些; 建筑物内设有疏散指示和应急照明,火灾场所内的人员就更不会惊慌, 能较快地找到出口, 疏散速度也相对快些。防火分隔墙耐火时间长些,所允许的疏散时间也会多些。离消防队近、且便于消防队展开扑救, 解救人员的时间相对就会多些。六是日常使用和管理因素。一座建筑就象一件商品,再合格的商品, 如果使用维护不当, 就可能对人的生命安全造成威胁, 建筑物也不例外, 场所内人员消防安全意识的强弱与否,消防安全制度落实是否到位, 消防设施维护保养的好坏, 使用是否得当, 安全出口是否畅通, 对争取的疏散时间都会有影响。另外,因为公众聚集场所可能发生拥挤, 在拥挤情况下所用的疏散时间要比正常非拥挤情况的疏散时间多, 这也是必须考虑的问题。 

　　4 高层建筑的防火分隔设计探讨 

　　如何确保高层建筑的消防安全是摆在现实面前的一道难题，一旦发生火灾，以现有的技术手段迅速扑灭火势存在不少障碍。这样的困境对我们用制度防范安全风险提出了更高的要求，既需要在建筑设计、材料使用和消防设施装备上，严格规范，切实履行，防患于未然，也需要在日常使用维护中，时刻提高安全意识，杜绝任何火灾隐患。 高层建筑不同于一般的低矮建筑，火灾发生时，消防部门云梯车所能达到的高度一般不超过100米，如果几百米高的高楼出现火灾，很难靠外部力量救援。从国内外火灾现场统计来看，超过半数的火灾死亡是烟熏致死，或者被烟熏晕后烧死。所以，高层建筑主要依靠自身的消防措施来保障安全，科学的防火分隔设计可以有效地解决这方面的问题。例如，一旦发生火灾，楼梯间、消防电梯间如果能保持较高的气压，逃生者开门进入后，风就会从里面往外吹，将烟雾拒之门外。 

　　由于建筑使用功能、规模形状各不相同，地理位置及室内火灾荷载、装饰和陈设等也不同，建筑防火规范不可能把各式各样的高层建筑防火都详细地规定下来。“这就要求设计人员针对所设计建筑物的具体条件灵活运用，加强防火隔断，增加灭火手段，加强防排烟措施，采用不同的解决办法，达到防火目的。” 

　　从建筑设计本身来说，无论我们设计出怎样的建筑，都不能说可以百分之百地避免火灾的发生。但是，如果我们在设计时融入防火的预警系统，高楼大厦火灾发生的概率就能降至最低。在火灾预防上，尽量减少高层建筑设计上的先天不足，做到合理设计、合理施工，从源头上减少火灾隐患。例如，小区应建立专门的地下车库、留有畅通的消防通道等；灭火设施方面，应该按照要求合理设置火灾自动探测系统和灭火系统，遇火灾时能很快将其消灭在萌芽状态，减少蔓延扩大的可能。同时，应培养市民的消防安全意识，提高扑灭早期火灾的能力和自救能力，这一点十分重要。 

　　参考文献： 

　　[1]陈蔚.高层建筑火灾中人员安全疏散的特点及对策 [ J ]. 科技信息, 2007,(35) 

　　[2]刘方.建筑防火性能化设计 [M ].重庆:重庆大学出版社, 2007: 89- 92