高層民用建筑的安全疏散問題

芮祝華

摘要 高層建筑隨著城市化的不斷加快迅速增多，由于高層民用建筑的結構特點，使得其火災特性非常復雜，造成了比較嚴重的人員傷亡和財產損失。本文從高層民用建筑的特點以及其火災特點入手，通過分析影響人員安全疏散的因素，從危險來臨的時間、疏散開始的時間以及疏散行動的時間三個方面提出高層民用建筑發生火災情況下安全疏散的對策，以期能降低和減少人員傷亡和財產損失。

關鍵詞 高層民用建筑；安全疏散；對策

中圖分類號TU97 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0016-02

0引言

近年來，社會經濟快速發展，城市土地資源日趨緊張，高層建筑越來越多，據相關統計數據顯示，目前我國共有高層建筑10萬余幢，這一數字仍在快速增長。建設高層建筑已成為我國大中城市現在及未來一段時間建筑方面的主導。高層建筑的功能由過去的單一功能趨于多樣化和綜合化，使得其火災風險的發生機率也越來越大，不容小視。高層建筑的安全疏散問題是一個非常重要的關鍵問題，人們也越來越重視降低和減少高層建筑在火災情況下造成的人員傷亡和財產損失。從延長火災危險來臨的時間、縮短安全疏散開始及疏散行動的時間的角度，提出合理有效的安全疏散對策對減少高層建筑火災造成的損失具有很大的現實意義。

1 高層民用建筑的特點及火災特點

1.1高層建筑特點

我國的《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-1995）、《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）將10層及10層以上的住宅建筑與高度超過24m的公共建筑和綜合性建筑稱為高層建筑[1]。高層民用建筑的特點有：布置復雜，形式多樣；體量龐大，人員集中；通道較長，方向難辨；功能繁多，設備密集；可燃物多，火災荷載大；消防設施齊全，維護保養要求高。

1.2高層民用建筑火災的特點

1.2.1火勢蔓延快、途經多

高層民用建筑火勢可通過門、窗、吊頂、走廊等途徑橫向蔓延，也能通過橫向的孔洞、管道、電纜橋架蔓延；豎向電梯井、樓梯間、風道、管道井、排氣道、電纜井等豎向井道以及豎向孔洞、共享空間、玻璃幕墻縫隙等是高層建筑火勢垂直蔓延的主要途徑。豎向井道易產生煙囪效應以及火風壓，使得火勢迅速向上蔓延。一般情況下，火勢發展階段，在500℃以上的高溫條件熱對流的條件下其水平蔓延的速度為0.5m/s~0.8m/s，垂直方向蔓延速度為3m/s~4m/s。風速隨著建筑物的高度增加而增大，而風對高層建筑火災火勢的蔓延擴大具有較大的積極作用。

1.2.2人員疏散困難

高層建筑發生火災時，會產生大量煙霧，這些煙霧不僅濃度大，能見度低，而且流動擴散極快，使得人員疏散、逃生困難重重，同時煙霧還是妨礙滅火救援行動和導致人員傷亡的重要原因。其次高層建筑由于樓層高、建筑面積大，使得疏散距離比較遠，常常需要比較長的疏散時間。而且當高層建筑發生火災時，由于人員眾多，容易引起大量人員傷亡，而人員傷亡則更增加了疏散救援的難度。疏散時容易出現擁擠梗阻情況，從而嚴重影響人員疏散速度。

1.2.3功能復雜，撲救難度大

1）樓層高，攀登難，登樓消耗體能大，體力下降，對開展滅火救援有較大影響；登樓路徑有限，一旦較高樓層發生火災，大多數只能依賴內部樓梯和電梯；救援開展時間長，高層建筑滅火救援戰斗開展的時間比其他場合長得多；2）滅火用水量大，供水難度高。鋪設水帶途徑少，難度大；供水壓力高，水帶易爆破；滅火用水多，滿足要求難；玻璃幕墻墜落破壞力強，威脅大；3）消防滅火設施裝備不夠完善。現有消防車的供水能力和供水器材的耐壓強度達不到高層建筑的高度；舉高消防車、消防直升機作用有限。

2 高層民用建筑影響人員疏散的因素

2.1建筑因素

建筑因素包括：1）走廊、疏散樓梯、安全出口。高層建筑每個防火分區的安全出口不應少于兩個[1]。2）防煙、排煙設施。高層建筑應具有機械加壓送風的防煙設施或可開啟外窗的自然排煙設施；3）緊急照明設備。高層建筑應設置火災應急照明和疏散指示照明；4）耐火性能，建筑構件的燃燒性能和耐火極限；5）疏散和滅火特殊通道；6）建筑的內部裝修。

2.2環境因素

環境因素包括：1）煙氣；2）毒性；3）熱輻射。火災中70%~80%人員傷亡是因為煙氣的吸入而不是由于燃燒造成的。火災產生的大量減光性的煙氣彌漫通道，能見度低，分不清方向，疏散困難；同時煙氣中具有的毒性可致人死亡。

2.3人員因素

人員因素包括：1）生理反應；2）避難心理；3）行為反應。火災事件在引起人體各種生理反應的同時也會引起包括認知情緒及行為等方面的一系列的心理反應而且火災狀況下人們的行為多是無序性和多向性的[2]。

3 高層民用建筑安全疏散的對策探討

3.1延長危險來臨的時間

煙氣是造成人員傷亡的最主要原因。火災煙氣具有毒害性、減光性和恐怖性，其中毒害性是引起人員傷亡的最主要因素，減光性嚴重妨礙人們安全疏散，恐怖性導致人們無法做出正確的行為反應。因此，要延長危險來臨的時間，就必須盡量減薄煙氣層厚度，具體有以下措施：

1）設計防火和防煙分區。合理設計水平和豎向防火、防煙分區，盡量將火災限制在一定的范圍內，爭取安全疏散的時間；

2）設計自動滅火系統。自動滅火系統是一種在發生火災時，能自動滅火并同時發出火警信號的系統。自動滅火系統是撲滅建筑初期火災非常有效的一種滅火設備；

3）設置防排煙系統。加壓防煙系統，防止煙氣流向非火災區。自然排煙、機械排煙系統，將火災產生的煙或流入的煙排除、稀釋、防止煙氣濃度上升，確保人們安全疏散；

4）設置消防設施聯動控制系統。聯動控制實現消防設備的供電電源、滅火設備、防排煙、消防電梯、消防廣播、消防電話等系統的聯動控制[3]。

3.2縮短疏散開始的時間

疏散時間包括疏散開始時間和疏散行動時間。而疏散開始時間在整個安全疏散時間中占有非常重要的地位，甚至重于疏散行動時間。疏散開始時間是由火災探測系統的反應時間和人員確認反應時間兩部分決定。因此，要縮短疏散開始的時間，主要采取以下這些措施:

1）設置火災探測器和火災報警控制器。合適可靠的火災探測器可以在發生火災后，準確地向火災報警控制器發出火警信號。火災報警控制器可以將探測器接收到信號接受、顯示和傳遞，并能對自動消防等裝置發出控制信號；

2）進行火災演習，防火安全教育。人員確認火災時間也是安全疏散的重要因素。對高層建筑居住、工作人員進行火災演習，提高他們確認的火災時間，防止精神過度緊張而產生恐懼心理，造成行動的混亂。消防部門組織一些關于防火安全教育活動，使人們學會安全防火知識，掌握各種避難的方法，提高緊急狀況下的心理承受能力。

3.3縮短疏散行動的時間

1）合理建筑布局和平面布置。在進行總平面設計時，應根據城市規劃，合理確定高層建筑的位置、防火間距、消防車道和消防水源等。其各項參數應嚴格遵循《高層民用建筑設計防火規范》的規定，并且考慮建筑結構特點和建筑集中人員的疏散能力；

2）安全疏散和消防電梯。高層建筑每個防火分區的安全出口不應少于兩個。疏散樓梯間、樓梯以及消防電梯的設置應按照《建規》要求；

3）設置安全疏散誘導系統。通過廣播和口頭方式實現聽覺誘導，通過火災緊急事故照明和疏散誘導標志實現視覺誘導；

4）制定有效的防火安全疏散預案。高層建筑管理者要預見火災潛在的危險性,并根據建筑物自身特征, 與消防部門聯合確立合理、有效的防火安全對策和安全疏散預案。

4結論

高層民用建筑的結構特性和火災特點使得發生火災疏散難度大，充分了解影響人員疏散的因素，從危險來臨的時間、疏散開始的時間以及疏散行動的時間三個角度提出確保高層民用建筑安全疏散的對策，對降低高層建筑火災造成的人員傷亡和財產損失具有一定的現實意義。

參考文獻

[1]GB50045-1995,《高層民用建筑設計防火規范》[S].

[2]郭勇.高層建筑火災狀況下安全疏散性能研究[D]，重慶大學，2001.

[3]李天榮,龍莉莉,陳金華.建筑消防設備工程[M]，重慶大學出版社，2007.