孫燕超高層建筑的避難層間設計要素分析(5頁).doc
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2022-07-07
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1、超高層建筑的避難層(間)設計要素分析孫燕(中國建筑科學研究院,北京,100013)Analysis of Design Factors of Refuge Floor(Room) in Super High Rise Building Sun Yan(China Academy of Building Research,Beijing,100013) 圖A 超高層建筑避難層剖面位置圖 圖B超高層建筑電梯豎向5分區圖摘 要: 隨著世界各地超高層建筑的增多,產生火災的危險也越來越多,我國超高層建筑的火災頻率也逐漸呈上升趨勢,也暴露了避難層(間)設置當中存在的問題,因此做好超高層建筑避難層(間)的設2、計工作非常重要,為了有效提升超高層建筑避難層(間)的設計效果,對超高層避難層(間)的設計要素進行分析總結并提出合理化的建議。Abstract: With the increase in the world of high-rise building, fire hazards are more and more, the fire frequency of Chinas high-rise buildings are gradually rising, also exposed the problems existing refuge floor (room), therefore it is3、 very important to do the design work of high-rise building evacuation floor (room), in order to effectively improve the design of high-rise building evacuation floor (room), design the main elements of high-rise refuge floors were analyzed and put forward reasonable suggestions.關鍵詞: 超高層建筑,避難層(間),設計4、要素Key words:Super high-rise building, refuge floor(room),Design elements 引言世界各國對建筑的避難設置都非常重視,分別制定了不同的規范,國外的主要有美國的NFPA101生命安全規范、國標建筑規范,英國的BS9999建筑設計、管理及使用消防安全技術規范,德國的德國/巴伐利亞建筑規范,加拿大的國家建筑規范,新加坡的新加坡防火規范,新西蘭的新西蘭建筑規范。我國主要是國家標準建筑設計防火規范以及香港的提供火警逃生途徑守則。國外主要是規定了避難區的防火措施,針對所有的建筑,我國的主要是針對高層建筑避難層進行規定。下面主要來分析一下我5、國的避難層的設計要素。一、我國建筑設置避難層的必要性 當前,網絡媒體發達,人們不用看電視和報紙就能了解世界各地發生的信息,打開手機QQ、微信新聞就能看到某某地什么建筑又發生火災的信息,人們了解的信息越多,越是關注建筑的消防安全問題,尤其是對火災的后果感到恐怖,覺得后果不堪設想,所以作為建筑設計行業,如何在設計時把好關,做好設計相當重要。尤其是高層建筑功能復雜,發生火災后火災蔓延迅速,容易造成人員大量傷亡,建筑越高,逃生越不容易,火災撲救和救人也越困難,在建筑內部設置安全的避難空間等待救援是非常重要的。從國內外的高層建筑火災救援的案例上都可以看出,人員在火災時躲避在煙火威脅較少的房間、陽臺、屋頂6、等比較安全,因此應該為高層建筑設置火災時人員可以躲避煙火威脅的避難場所。二、避難層的設計要求1. 規范對避難層的規定按現行建筑設計防火規范GB50016-2014規定,高度大于100m的公共建筑-超高層建筑,應設置避難層(間)。高層病房樓應在二層及以上的病房樓層和潔凈手術部設置避難間,建筑高度大于100m 的住宅建筑應設置避難層。2.避難區(間)的設置位置:避難空間的形式主要是封閉式的房間和開敞的屋面救援空間。防火規范規定,第一個避難層(間)的樓地面至滅火救援場地地面的高度不應大于50m,兩個避難層(間)之間的高度不宜大于50m。其理由是發生火災時集聚在50m左右的避難人員,可由消防云梯車(目7、前國內有一部分城市的消防車配有50m高云梯)將人員疏散下來。另外,為使避難層、設備管道層、結構轉換加強層合用以及安全疏散時間控制在較短時間內(2min-3min),兩個避難層之間的高差也不宜大于50m。 高層建筑物避難層(間)的作用一方面是人群的疏散,另外一方面還需考慮方便滅火和求援。因此,高層建筑物避難層、避難間的正下方要保證有一定的空地,以便于消防車停靠以及云梯車的靠近;高層建筑物不同樓層的避難層(間)應盡量朝一個方向,便于救援的時候發現目標后快速展開救援行動,高層建筑物避難層、避難間與疏散樓梯間及消防電梯間應標有交通組織流線,以便于分散的人群易于識別并能安全地疏散和避難。3.避難區(間)8、的面積指標我國的防火規范規定,避難層(間)的凈面積應能滿足設計避難人數避難的要求,并宜按5.0 人/m23.避難區(間)的高度避難區的高度首先要考慮避難區自身高度的要求,其次要考慮同層其他功能用房及設備機房和管線布置需要的空間要求,還要考慮電梯各項高度的技術指標要求,因為很多高層電梯是在避難層進行轉換的,要考慮此層電梯的沖頂高度。4避難層的電梯、樓梯設置消防電梯應在避難層(間)停靠,并設消防電梯出口。消防電梯是火災時專供消防隊員攜帶滅火器材進入高層建筑滅火、搶救傷員、老弱病殘人員使用的電梯,可以避免消防隊員與逃生人員在樓梯上形成逆流或因爬樓梯消耗體力影響救援滅火工作。消防電梯配備雙路電源具有緊9、急控制功能等,普通電梯火災時易受高溫影響變形燃燒、停電停運,因此不應在避難層停靠。避難層入口應設引導標志,讓發生火災時處于極度緊張的人員容易找到避難層。防煙樓梯間應在避難層(間)所在樓層分隔、錯位或上下層斷開,強制疏散人群途經避難層。如果在上下沒有斷開或錯位,只做分隔處理通往同一通道前往避難區時必須設兩個方向的防火門,才能達到疏散與避難的要求。 5 避難層(間)消防設施 避難層應設消火栓和消防軟管卷盤、自動噴淋系統等。封閉式避難層(間)設獨立的機械防煙設施。各公共走道,各使用房間應設機械排煙設施,應設消防專線電話、應急廣播和應急照明、火災自動報警系統、手動報警按鈕等。三、工程實例1. 工程概況10、西寧中心廣場北擴綜合安置區項目共有4棟樓,其中D樓為一類超高層建筑,建筑高度186米(室外地面至女兒墻的高度),幕墻最高點的高度191.4米。地下4層,地下3-4為車庫,地下1-2層為商業及設備用房等。地上45層,裙房6層為商業(4.42萬),7-45層為辦公(建筑面積7.75萬)。結構形式為型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒。其中第11層、第26層、第36層為避難層兼設備層,避難層的層高分別是3.9、4.5和3.9米。辦公部分層高3.9米。除了服務各層的貨梯和消防梯外,辦公區分為高低區,低區有5部電梯,高區有7部電梯,設有兩部貨梯兼消防電梯。標準層建筑面積控制在2000平米以內(當時新版防火規11、范還未實施,實施后可以達到3000)。屋面設置停機坪。 2、避難層設計2.1 避難層的位置 第一避難層位于地上第11層,距室外地面高度43.5米。第二避難層位于第26層,和第一個避難層之間為15層,這是符合老版消防規范的規定的,但新版規范中增加了不宜超過50米的要求,現在看,應該降兩層比較合適。第三避難層位于第36層,兩個避難層之間是10層。避難層同時也是設備層,在布置避難區的同時,第一避難層還布置了辦公、消防水泵房及給水泵房和設備機房。第二避難層布置了避難區和配電室,消防水泵房及給水泵房和設備機房。第三避難層布置了避難區、局部辦公和設備用房。2.2 避難層的疏散樓梯設置規范規定消防疏散必須使12、用樓梯,普通電梯發生火災時不能使用。防火規范規定通向避難區的疏散樓梯應在避難層分隔、同層錯位或上下層斷開。D樓采用的是在避難層分隔的方式,從圖中可以看出,每部樓梯都設置有兩個不同方向的前室。從避難層上區疏散下來的人員需要先進入一個前室,之后直接進入本層避難區,通過避難區才能進入另外一個前室繼續下行。 圖1 D樓11層避難層北側局部平面圖 圖2 D樓26層避難層南側局部平面圖2.3 避難層的面積計算11層避難層的避難區域為11F-25F的人員提供,共15層,每層使用面積1500平方米,11層局部辦公使用面積650平方米,按照10平方米每人的使用面積計算,共有2165人,避難區域5人每平方米,共需13、433平方米,避難區共553.4平方米,滿足避難要求。26層和36層計算同11層。表1:D樓建筑辦公人數計算表辦公位置樓層標準層使用面積(m2)計算指標(人/m2)每層人數(人)分區面積(m2)高區36F-45F150010141514150(含36F的650)中區26F-35F150010135013500低區11F-25F150010216521650(含11F的 650)表2:D樓避難層避難人數計算表避難層位置避難層數避難人數(人)計算指標(人/m2)應避難面積(m2)設計避難面積(m2)第36層避難層36F-45F14155283553.4第26層避難層26F-35F13505270514、53.4第11層避難層11F-25F21655433553.4四、避難區存在的問題建議從前面的分析可以看出,我國國家的規范對電梯的規定是:電梯不能做安全疏散用梯,電梯疏散是目前高層建筑疏散研究的熱點問題,從國內的現實情況來看,對于滯留在避難層的人員,是可以考慮使用消防疏散電梯進行輔助疏散的,這些疏散電梯可以供避難的老弱病殘使用,建議把普通疏散電梯可以按照消防電梯的要求進行設計,發生火災時只在首層和避難層停靠,每個避難層分別設置。另外我國在對避難層的面積要求里沒有要求考慮殘疾人員乘坐輪椅的需要,美國的規范里規定了避難區應每200人設置一個760X1220的輪椅位置,無障礙的設計已經深入到避難區的設計,建議我國也把無障礙的要求運用到避難層里。參考文獻:1 唐瓊,超高層建筑避難層(間)設計要點分析,建筑工程技術與設計, 2015(16)3 段國斌,高層建筑防火設計要點分析,山西建筑, 2016, 42(1):18-194 赫雙齡,超高層建筑避難層(間)規范化防火設計,吉林建筑工程學院學報, 2014, 31(2):55-585 智會強,謝天光,國內外高層建筑避難層(間)設置要求的解析,安全, 2013(6):55-576 張虎南,超高層建筑中避難層應設消防安全疏散電梯,消防技術與產品信息,2005(7):3-38