超高層建筑防火的疏散設計分析

張丹澍

中南建筑設計院股份有限公司

超高層建筑防火的疏散設計分析

張丹澍

中南建筑設計院股份有限公司

本文從超高層建筑火災的特點出發，介紹了超高層建筑引發火災的原因，對當前超高層建筑防火疏散設計所面臨的困難進行了分析，并提出了超高層建筑防火疏散設計的策略要點，以供參考。

超高層建筑；火災；疏散設計

前言

隨著社會經濟實力的不斷增強，人們對于建筑的要求增高，超高層建筑已經不像過去那樣罕見，有越來越多的超高層建筑出現。由于建筑高度過高，對建筑防火疏散設計的要求提高，使設計難度增加。為了提高超高層建筑的安全性，為人們提供一個更加安全的建筑，則需要對超高層建筑防火疏散設計進行更加深入的研究。

1 超高層建筑火災的特點

第一，蔓延較快。基于在建筑內部使用的很多裝飾裝修材料的特性，加上引發火災事故隱患的因素，一旦發生火災則會迅速蔓延，其會順著樓梯間、電梯井道等迅速蔓延開來，在豎向管道中形成煙囪效應，進而直接威脅到居住者的生命安全。第二，在人員疏散上存在較大的困難性。基于超高層建筑的垂直高度過高，在發生火災事故時，容易因恐慌而引起混亂，加上大量的煙霧會借助豎向管道迅速蔓延，致使難以實現人員的迅速疏散撤離。第三，救援難度較大。

2 超高層建筑引發火災的原因

2.1 明火因素引發火災

在超高層建筑中，倘若對明火進行不當操作，或者超高層建筑管理工作未做到位，對明火沒有及時撲滅，都可能會造成超高層建筑火災。例如，當工作人員或其他人員在超高層建筑中吸煙完畢后卻沒有將煙熄滅，從而造成火災。在超高層建筑中，任意一點微小的細節都需要注意，否則均有可能會造成不良后果。

2.2 電氣因素引發火災

在超高層建筑正常運轉中，也需要對電氣設備進行定期的維護與檢查。對于老舊的電器或者線路，需要及時進行更換。因為老舊的設備和線路容易出現短路或漏電的障礙。如果不能夠及時獲得解決，就會有可能引發火災，從而引發事故。

2.3 機械設備故障引發火災

在超高層建筑中，需要許多機械設備維持建筑的正常工作運轉。當機械設備出現故障后，會很容易出現火災事故。尤其是未能進行及時修復的機械設備，對超高層建筑的安全埋下了隱患。

2.4 不符合建筑標準引發火災

在對超高層建筑進行裝修施工時，裝修材料的防火指數不達標也會引起超高層建筑出現火災。除此之外，倘若對超高層建筑的電氣線路私自進行修改，而未經過監理人員檢查，也十分容易形成很大的火災隱患，降低了超高層建筑的安全指數。

3 超高層建筑防火疏散設計所面臨的難題

3.1 超高層建筑的建筑面積大，易燃物多

由于超高層建筑的建筑面積大，層數多，結構復雜，并且大多數超高層建筑的底層建筑多作為商場、餐飲等功能使用。因此，客流量過大。同時，超高層建筑中存在的易燃物品相較于普通建筑就較為集中，導致超高層建筑的火災荷載密度大，容易引起火災蔓延，不易控制火勢。

3.2 超高層建筑容易形成煙囪效應

由于超高層建筑的樓層高度較高，因此，會有較多的電梯、管道井、電纜井以及垃圾道等許多豎向管徑。當火災發生時，豎向管井會使火災更容易蔓延，不易控制。大量的豎向管井就像煙囪一樣，會使超高層建筑形成煙囪效應，增快火焰的流動速度，再受到煙囪效應的影響，不僅會難以控制蔓延速度，還有可能會增加火災蔓延速度，大大降低了超高層建筑的安全性。

3.3 疏散難度大

由于超高層建筑的樓層較高，因此，當火災發生時，人員疏散工作不像普通建筑較為簡單。對于高于40 層以上的超高層建筑，當發生火災時，成年男性從40 層到達1 層最快也需要十幾分鐘。這還必須是對建筑內部結構熟悉的成年男性所需的逃生時間。而在超高層建筑中，難免會存在老人、小孩甚至孕婦等特殊人群，大大增加了火災疏散的時間。而由于煙囪效應，火災每一分鐘的蔓延面積都是很可怕的，因此大大提高了火災疏散設計難度。

4 對超高層建筑防火疏散設計的策略要點

4.1 進行防火分區設計

對超高層建筑進行防火分區設計，根據建筑自身的功能和設計標準對其進行設計。對于超高層建筑來說，應嚴格的按照國家現行建筑設計防火規范進行防火分區設計，以此來抵消耐火能力差的缺陷，從而提高超高層建筑的安全性。在超高層建筑中，由于豎向管井較多，在對豎向管井區域進行防火分區設計時，可以以2 ～ 3 層為一個分區單位，在每兩個分區單位之間設計阻燃材料進行填充。當火災發生時，可以大大降低火災蔓延的速度，為人員的疏散提供寶貴時間，減少人員傷亡。

4.2 進行“耐火性”超高層建筑結構設計

對超高層建筑進行“耐火性”結構設計。首先，在建筑鋼材選擇上，摒棄傳統的普通鋼材，轉而選擇鋼混結構。這是因為，普通鋼材在經過高溫后，鋼材會出現變形的情況，作為建筑的骨架，當鋼材變形后，會導致建筑不穩定，從而坍塌，造成事故。而選擇鋼混結構，可以利用混凝土來抵擋高溫對鋼材的作用，起到保護鋼材的作用。當鋼材受到保護后，間接提升了建筑穩定性與安全性，最大程度的保證人員安全與財產安全。

4.3 在超高層建筑中進行完善的消防設計

當防火分區設計完成后，需要在超高層建筑中實現完善的消防設施設計。當發生火災后，外部射水滅火工作難以完成，因此需要依靠建筑內部的滅火設施進行滅火。在進行消防設施設計時，要根據建筑的實際結構，結合科學技術對建筑內部的管道及水泵進行設計。除此之外，還應當設計消防電梯。對于超高層建筑來說，消防電梯能節省消防員的體力，使消防員能快速接近著火區域，提高戰斗力和滅火效果。

4.4 其他防火疏散設計策略

在對超高層建筑進行防火策略設計時，還必須設置防煙樓梯和避難層進行安全疏散和避難。設計應盡量簡化疏散至安全出口的流線，減短疏散距離。同時，還應設置避難層，讓人員進行避難。避難層應根據建筑高度及規模按照現行國家建筑防火規范要求進行優化設計，優化疏散流線及疏散距離，以此來保證避難人員不被大火所吞噬，為營救人員爭取時間。

5 結束語

綜上所述，在對超高層建筑進行防火疏散設計的探究中，需要充分了解超高層建筑火災的特點，以及可能引發火災的原因，對其進行深入的分析，具有針對性的進行防火設計，只有這樣才能為超高層建筑中的人員增加救援時間，提高建筑的安全性，以此來保障人民群眾的生命安全與財產安全。

[1]趙慧雯. 超高層建筑防火設計問題研究[J]. 現代商貿工業，2015，20：216-217.

[2]王靜萱. 超高層建筑綜合樓防火分區設計探析[J].消防科學與技術，2014，02：149-151.