防火安全設計在高層建筑中的應用

摘要：高層建筑的快速發(fā)展已成為不可改變的趨勢，其防火安全系數(shù)也越來越為人所重視。如何在高樓層的建筑中快速疏散受災人群成為救災的重中之重。本文依據(jù)建筑教學防火設計的基本原理，同時結(jié)合\"以人為本\"的理念，就高層建筑火災下人員的安全設計與疏散進行探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑 防火安全設計 疏散人員

1、引言

隨著我國城市化建設進程飛速發(fā)展， 高層建筑在國內(nèi)不斷增長， 特別是在近年國內(nèi)連續(xù)幾起高層建筑火災發(fā)生的形勢下， 對于高層建筑內(nèi)人員的防火安全通道與安全疏散問題研究變得尤為重要。隨著性能化建筑防火設計的不斷發(fā)展， 目前國內(nèi)外許多科研機構(gòu)都逐步研究和深入了相關(guān)的人員疏散模型， 這對于消防安全工作， 尤其是對建筑安全疏散設計提供了一種科學依據(jù)。

高層建筑發(fā)生火災的因素遠較一般建筑火災要復雜。其一表現(xiàn)在火災工況方面； 其二表現(xiàn)在人員疏散方面。本文就高層建筑內(nèi)人員的防火安全通道與安全疏散問題進行探討和分析， 提出人員疏散中一些實際性的問題。

2、高層建筑的特殊性與火災危險性

3、做好安全通道與人員安全疏散性能化建筑設計

4、人員疏散模型的完善和補充

人員疏散模型的開發(fā)及應用越來越受到國際化消防安全協(xié)會的關(guān)注， 其作為一種輔助型的人員疏散模擬和分析工具， 能夠為建筑安全提供針對性和科學性的疏散指導和疏散優(yōu)化。目前已經(jīng)開發(fā)并通過測試認證的疏散軟件在市場中得到普遍應用， 相比較來說， 各個模型對于待分析對象都有較顯著的特點和優(yōu)越性。隨著性能化建筑防火設計的引入和發(fā)展， 我們對于人員疏散的分析工作也進入了更細致的研究階段。在實際火場情況下， 人員的動作在很大程度上受心理和身體因素來決定。對于一般性的屬性因素， 大部分的疏散軟件都融入了相關(guān)的控制參數(shù)或者邏輯控制函數(shù)。在實際問題中， 有些因素在分析和考慮時依然不夠完全和充分， 如人員的疏散速度， 此參數(shù)在現(xiàn)行的疏散模型中基本只受控于人員密度、性別以及疏散位置， 當然在有些軟件中也考慮了年齡的因素， 但從更為實際的情況出發(fā)， 僅僅考慮這些因素依然存在很大的不足和缺陷。

5、高層建筑電梯疏散問題的研究

對于超高層建筑來說， 人員的安全疏散既是建筑消防安全工程領(lǐng)域內(nèi)尤為關(guān)注的焦點， 同時也是難點。根據(jù)國家消防法規(guī)有關(guān)要求， 火災下將禁止人員乘坐電梯進行疏散， 主要原因在于電力系統(tǒng)得不到保障以及電梯上下穿梭時產(chǎn)生的活塞效應可能會有助于火勢的增長。如果在火災時依靠樓梯來疏散人數(shù)高達3 萬之多時， 總體疏散時間會增加， 對于普通的人群， 通過樓梯疏散顯然存在較大的劣勢。其一在于火災的實際情況中， 人員從120 層的樓層高度僅靠樓梯疏散與實際情況不符； 其二在復雜以及預見性較弱的火場情況下， 人員高度密集的場所較易引發(fā)人員跌倒踩踏事件， 不僅較易造成疏散通道的堵塞， 而且可能會造成較火災事故更大的人員傷亡。

因為建筑功能的復雜性， 其帶來的另一個問題就是人員性質(zhì)的無規(guī)律性波動很大。像辦公樓這樣單一功能類型的建筑， 由于工作人員長期地在建筑內(nèi)部活動，其對建筑結(jié)構(gòu)布局， 如樓梯位置、最近疏散樓梯間或者前室門的距離概況都相對比較熟悉， 辦公樓層內(nèi)人員疏散因素會較為理想， 但其他功能區(qū)域或樓層內(nèi)的人員性質(zhì)就相對有大的波動性， 會由于對建筑結(jié)構(gòu)布局的不熟悉， 導致火災時不能清晰地在思維中映射出自己最優(yōu)的疏散路徑系統(tǒng)， 很大程度地形成對于疏散工作十分不利的因素。

上述原因也從另一個側(cè)面反映了電梯疏散的必要性， 參考相關(guān)的國際標準和理論研究， 其對于高層建筑中采用電梯進行疏散提供了良好的指導和建議。隨著建筑設計的不斷發(fā)展和建筑風格的不斷更新， 在高層建筑的興建中傳統(tǒng)的疏散設計不能滿足這些新情況的需要， 因而現(xiàn)實上電梯已經(jīng)成為疏散殘疾人的認可疏散方法， 電梯可作為快速疏散大樓高區(qū)人員的有效設施。

6、電梯疏散模擬分析

筆者通過人員疏散仿真程序進行了電梯輔助疏散下的模擬分析， 如圖2 所示：

7、結(jié)論

高層建筑電梯輔助疏散已經(jīng)被廣泛受到專家學者的研究和探討， 在高層建筑消防安全設計中也提出了它的可行性。本文通過電梯輔助疏散模擬分析， 證明利用電梯進行緊急事件下的人員疏散， 能夠有效減小人員疏散時間長度， 利用電梯疏散作為一種嘗試性的人員疏散技術(shù)， 需要進行更為深入地研究。

參考文獻：

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[2]公安部上海消防研究所.高層建筑火災情況下使用電梯疏散可行性研究[R].

[3]宋文華等.高層建筑火災初期利用電梯進行人員疏散的可行性探討[J].中國安全科學學報， 2008