1077現代高層建筑安全疏散設計分析(3頁).doc
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2022-07-20
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1、現代高層建筑安全疏散設計分析劉金升(廣東省肇慶市公安消防支隊)摘 要:本文對現代高層建筑的特點和在火災時里的不利因素進行了分析,并提出了安全疏散的設計方案,提高了現代高層建筑安全疏散性能,減少了火災造成的人員傷亡具較強的現實意義。關鍵詞:高層建筑;安全疏散;設計方案一、現代高層建筑的特點及在火災時的不利因素 現代高層建筑由于其自身特點,火災時給人員疏散和火災撲救造成諸多不利因素,容易造成較大的財產損失和人員傷亡。(1)主體建筑高,層數多,使用功能多樣,不利人員疏散。 一是高度高、層數多,垂直疏散距離遠,疏散所需時間長;二是建筑使用功能多樣,人員比較多,疏散時容易出現擁擠;三是高層公共建筑人員流2、動量大,外來人員多,人員不熟悉疏散路線,容易延誤疏散時間。(2)豎井、管道多,火勢蔓延速度快 由于功能的需要,高層建筑都設有電梯井、管道井、電纜井、通風井等豎井,而這些豎井如果處理不當,或管理不善就會成為火災蔓延和煙霧流動的通道,這些豎井就像一座座高聳的煙囪,火災時產生煙囪效應,使火勢蔓延和煙霧流動非???。(3)可燃家具、裝飾和裝修用材多,火災荷載大。 現代高層建筑一般裝修和裝飾檔次比較高,尤其是高層公共建筑,使用功能復雜,人員高度集中,內部可燃物多,火災荷載大,火災時撲救困難,容易引起大的火災事故。 正是由于高層建筑在火災時的上述諸多不利因素,因此其安全疏散設計必須增加可靠性。火災時人員安全3、疏散主要靠走安全通道、樓梯間、安全出口進行疏散,因此,對于高層建筑,我們必須從消防設計方面重點考慮人員疏散問題,并在疏散硬件設施的設計上狠下功夫。二、水平方向的疏散設計方案(一)標準層水平疏散的組織 在方案設計時就要將合理疏散路線組織、消防方案、樓梯的位置作為一個重要問題來考慮,保證水平通道有兩個以上安全出口的“雙向疏散原則”。安全疏散樓梯是發生火災時,最主要的豎向交通疏散途徑,其位置首先應符合安全疏散距離(見表1)的規定,也要順應人在火災時可能的疏散方向。(二)現代高層建筑標準層的水平通道設計為了保證火災時人流疏散的暢通,避免阻塞和混亂,標準層的通道形式應直捷通順,高層民用建筑設計防火規范(4、以下簡稱高規)對通道長度、寬度作了較原則的規定:表1 安全疏散距離高層建筑房間門或住宅門至最近的外部出口或樓梯間的最大距離(m)位于兩個安全出口之間的房間位于袋形走道兩側或盡端的房間醫院病房部分2412其它部分3015旅館、展覽樓、教學樓3015其它4020內走道的凈寬,應按通過人數每100人不小于1.00計算。在以往的設計中,由于高層建筑功能復雜,單憑人員密度來做通道的寬度已經越來越不適應了,它還與房間面積、功能容量、疏散口的多少等有關。因此,應以人員是否能從樓層的任何部位在安全時間內通過安全路線到達疏散口為原則來計算,見公式(1) B=Skn/PtN (1)式中:B疏散口總寬度,m; k人5、員密度,人/平方米; S房間總面積,平方米; n功能容量系數,無量綱; t允許疏散時間, N疏散口數量(1)k值的確定 k值是一個區域值,標準層若是單一功能的取低值,若是多功能的,則按主體的主值或較高值?。ㄈ鐖D1)。圖1 主要功能(2) t值的確定 根據房間總面積(不含樓梯面積)在圖中查得(如圖2) 圖2 房間總面積S/M2(3)n值的確定 標準層為單一功能時,n=1,每增加一種功能,n增加0.5。三、垂直方向的疏散設計方案 現代高層建筑裙房和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度不超過32米的二類建筑應設封閉樓梯間。在高度比較高(一類高層建筑和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度超過32米的二類建筑以6、及塔式住宅)的高層建筑中作為垂直方向的疏散設施是防煙樓梯間,防煙樓梯間必須有嚴格的防煙和防火措施,要做到疏散人員一經到達樓梯間前室或與消防電梯合用的前室就是到了第一個安全點。(一)現代高層建筑中的防煙樓梯的形式: (1)防煙樓梯間靠外墻布置,附有能自然排煙的前室、陽臺或凹廊。 (2)當高層建筑是利用標準層不靠外墻的中心部位來布置防煙樓梯間和消防電梯間時,此時的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室不具備自然排煙條件,高規明確規定這些部位應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施;當采用自然排煙措施的防煙樓梯間,其不具備自然排煙條件的前室也應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施。 (3)室外輔助防煙樓梯。高規7、中有明確規定,室外樓梯可作為輔助的防煙樓梯,其最小凈寬不應小于0.90米。由于室外輔助樓梯設置在建筑物外部,當建筑物內部著火時室外輔助樓梯可不受煙氣的威脅,為逃生人員提供一條安全的疏散通道,因此如果條件允許的話在進行建筑消防設計時可以考慮在建筑物外設置室外輔助防煙樓梯。(二)防煙樓梯間設計中常見問題及對策 因為在高層建筑中是把符合要求的垂直疏散通道作為安全地帶來考慮的,所以垂直疏散通道的設計必須達到確保安全的目的。但在從事的建筑工程消防驗收工作中發現,實際工程中較普遍存在以下幾個方面的問題: (1)常見問題 因為在高層建筑中是把符合要求的垂直疏散通道作為安全地帶來考慮的,所以垂直疏散通道的設計8、必須達到確保安全的目的。但筆者在從事的建筑工程消防驗收工作中發現,實際工程中較普遍存在以下幾個方面的問題: 1)防排煙設計不合理。對防煙樓梯間的防排煙設計,由于高規中允許采用自然排煙和加壓送風兩種方式,對采用自然排煙的樓梯間,往往會有以下幾方面的疏忽:一是排煙窗的有效性問題。目前,排煙窗的含義很模糊,只要有窗開啟,且面積到達要求即可。但事實上,當火災發生時,高層建筑內窗戶大部分是處于關閉狀態的,特別是現代建筑多有中央空調,人工開啟排煙窗的可能性不大。許多高層建筑內,設計了高窗,開啟更為困難,有的設計的竟是不可開啟的固定窗。二是窗的開啟面積問題。由于現代建筑大部分采用玻璃幕墻或鋁合金推拉窗,從圖9、紙上計算開窗面積能符合要求,但事實上能夠有效開啟的面積只有一半或更少,達不到火災時排除足量煙氣的目的;對采用正壓送風的防煙樓梯間常見的設計不當是,將正壓送風機和取風口設在屋頂上,一旦煙到屋頂,很可能被吸入,此時送風系統成了送煙系統,嚴重影響了垂直疏散通道中人員的安全。 2)防火門選用及安裝問題。一是防火門質量的可信度不高。防火門生產廠家對送檢的產品質量把關較嚴,但檢測合格后就偷工減料,放松質量關。建設單位選用時只信檢驗報告、生產許可證、廠家合格證和產品的外觀質量及產品價格,很難了解其耐火極限是否符合要求。二是在許多現代高層建筑中,為了美觀,防火門大多采用木制的,而且是常閉式。對于常閉式的防火門10、有兩個要求,第一是需要有閉門器,第二是雙扇或多扇的應有順序關門器,而在工程實際中高層建筑的防火門都有兩個通病,即閉門器牢固程度差,易損壞,雙扇防火門大都無順序關門器,門關閉不嚴,起不到防火防煙的作用。這是一個不小的隱患,因為高層建筑垂直疏散距離都比較大,我們的設計理念是基于把防煙樓梯間和封閉樓梯間當作和室外地坪一樣的安全地帶來考慮的,如果火災時,防火門不能關閉或關閉不嚴,那么樓梯間的安全就得不到保證,必然加重傷亡。三是對木質防火門進行裝飾。大多廠家生產的木質防火門樣式和色調單一,使用單位為了美觀,往往對木質防火門采用可燃材料進行裝飾,如刷油漆和用木材改裝。 3)防火卷簾問題。防火卷簾在現行高規11、中只允許作為防火分隔物,或在消防電梯前室使用(有停滯功能),但是有的在設計安全疏散時,在防煙樓梯間前室或合用前室上,設置了防火卷簾,這樣勢必會影響火災時人員的安全疏散,是不符合規范要求的。 (2)對策 以上問題如果不能很好的解決,高層建筑一旦起火,人員的安全疏散將會受到嚴重影響,為此提出以下對策和建議: 1)把好防排煙系統設施的審核和驗收關。一是防煙樓梯間前室、消防電梯間前室可開啟外窗面積不應小于2.00平方米,合用前室不應小于3.00平方米。二是靠外墻的防煙樓梯間每五層內可開啟外窗總面積之和不應小于2.00平方米。三是長度不超過60米的內走道可開啟外窗面積不應小于走道面積的2。四是上排煙窗應12、作為一種消防產品加以明確,做到能與火災自動報警系統聯動,排煙窗的開啟面積要求圖紙上明確。五是正壓送風機應設在低層或裙房屋頂上。設在屋頂上或分段送風設在中間層或技術層時,其取風口應延伸至外墻最長的兩端,這樣有兩處取風口,能與火災報警系統聯動,關閉有煙端的閥門,以確保正常的送風的要求。 2)加強對防火門產品質量和安裝質量的監督。 一是防火門質量要嚴格把關。消防監督機構在對防火門產品的抽樣檢驗時,最好是到在建工程的安裝現場進行抽樣,確保被抽樣產品的真實性。二是建議經常使用的樓梯間的防火門設計成常開式的,與火災報警系統聯動控制。三是防火門的五金配件也應按消防產品的要求嚴格把關,特別是閉門器和順位器。凡13、是疏散通道出口的防火門,不論門開啟角度的大小,均不能定位,應一步到位,且閉門力度與門的寬度、開啟角度相適應。順位器壽命較短,原因是不能牢固安裝,因此順位器的底部應加寬,使之安裝牢固。 3)防火卷簾不應設在安全出口上,防煙樓梯間前室或合用前室嚴禁用防火卷簾代替防火門。四、結束語 總之,高層建筑的安全疏散是一個復雜的系統,其設計也是一個需要考慮多方面因素相互制約的復雜分析過程,既要考慮人為主觀因素,又要兼顧客觀實際條件,這就要求我們在今后的工作中繼續共同努力研究,使高層建筑安全疏散這門科學更加完善。參考文獻:1 冷雅軍.影響高層民用建筑消防安全疏散的因素及對策J.建筑防火設計.2003.2 周竹虛.消防技術與產品信息.1999.