兼顧弱勢群體疏散的樓梯間無障礙設計研究

■ 邢燁炯 Xing Yejiong 萬 杰 Wan Jie

在建筑防火設計中，樓梯間的防火設計非常重要。樓梯間作為多層和高層建筑的豎向逃生通道系統，是火災發生時樓層人員主要的逃生途徑。通常，我們認為只要人員進入帶有前室和門的疏散樓梯間，即為進入無煙區。一旦進入，如何能夠使人流快速到達底層出口，將會變得非常關鍵。如果疏散人流中有老弱病殘孕人員夾雜其中，這些人本身存在行動能力弱、疏散速度慢的特點，他們夾雜在快速行進的疏散人群中，就很容易被他人絆倒，導致踩踏致傷或致死，同時也會成為他人疏散途中的障礙，影響整體疏散人流快速有效地疏散。現實的情況是，不管是在住宅還是商場等公共建筑中，都不可避免地存在這樣的弱勢群體。然而，目前的疏散樓梯設計構造都是按照健康成年人（中青年）設計的，沒有把這部分人的疏散逃生情況考慮進去。因此，需要構建一個逃生功能完善的疏散樓梯系統，來兼顧不同群體逃生的需求。本文探討的是如何從樓梯的構造技術層面上和空間布局上著手，構建出能夠兼顧健康和弱勢群體的完善的豎向逃生系統。

1 普通疏散樓梯間構造的不足之處和改造思路

從疏散樓梯間的分類上來說，一般分為普通樓梯間、封閉樓梯間、防煙樓梯間等。這些樓梯間的主要區別為：與走廊是否連通，是否設門和前室[1]。多層一般多為開放式的普通樓梯間，即不設門和前室；高層和建筑標準較高的建筑則要求設封閉樓梯間。不論哪一種疏散樓梯，其構造設計都是按照健康成年人的疏散行動能力設計的，而沒有考慮老弱病殘孕者的疏散，這顯然是不合理的，也不是一個健全的疏散系統[2]。筆者認為，要構建兼顧弱勢群體的樓梯逃生系統，應從兩個方面入手：首先，從建筑平面和空間設計階段上就要考慮把弱勢群體和普通健康群體分開疏散，避免由于行動能力不同而導致疏散不暢，造成行進人流中的人為障礙；其次，避免弱勢群體通過樓梯踏步疏散，用相關設備使其從樓層降落，消除樓梯踏步對弱勢群體行動不便的影響。

2 兼顧弱勢群體疏散逃生的樓梯間系統

2.1 建構大梯井樓梯間逃生系統

建構大梯井樓梯間逃生系統的首要條件是要有尺度空間足夠大的梯井空間，以便容納一定數量的人員逃生。在建筑方案設計階段，就要考慮大梯井空間并設計到位，主要是梯井的尺度要適宜，便于逃生。在住宅中，將樓梯做成U形的三跑樓梯比較好，這樣就可以形成一個近似于方形的梯井空間（L形、弧形樓梯等也可以設計方形或圓型的梯井空間，但相比下來三跑樓梯更經濟實用一些，本文僅以三跑樓梯為例進行構造分析），然后在各層與層高等高的樓梯平臺扶手上懸掛繩索、滑竿或下墜式緩降逃生器，垂向梯井方向即可。懸掛逃生器一側的樓梯扶手應設計成活動式的，能夠翻轉下垂到樓梯平臺下方的扶手欄桿，這樣就可以不用翻越樓梯欄桿而使用高空逃生器從高處直接降落。繩索和滑竿的長度為各樓層扶手到底層地面的高度，這樣的繩索和滑竿是沒有彈性的，所以懸垂在梯井一側會比較密集。如能使用設計構造成熟的緩降逃生器，效果會更好。

我國近幾年設計的多層住宅以一梯兩戶居多，每戶人家按照4～6人計算（4為放開生育政策后的四口之家，6為和老人一起居住的四口之家），每一層需要疏散的人數為8～12人，其中老人按4人，小孩按4人，中青年按4人計算，每層需要疏散的弱勢群體最多為8人。從梯井疏散時，為了避免擁擠，可選擇每人的疏散寬度為550mm，則按疏散8人計算，共需要550×8=4 400mm的疏散寬度。在設計中，梯井空間可適當加大，使逃生的人感覺逃生空間充足，心理上更加舒適，感到不會發生碰撞擁擠的危險[3]。圖1為多層住宅（層高3m）的大梯井三跑樓梯，在與每層樓板等高的梯段板扶手上，均安置了下墜式緩降逃生器。為計算方便，取踏步高150mm、寬300mm，則需要3 000/150=20步臺階。設計時加大了梯井空間尺寸：梯井長4 500mm，每間隔550mm布置一個下墜式緩降逃生器，共8個（圖1中紅色圓圈）；梯井寬1 200mm，以便人在下降時，前后不會碰撞到梯井。

大梯井樓梯間逃生系統主要應用于多層建筑中。一般人利用繩索等下墜器逃生時，關鍵是要克服從高空墜落的恐懼心理和控制繩索的下降速度，速度的減緩可以減少人高空墜落時的恐懼感。我國近幾年研究的下墜式逃生器繩索的速度也是可控的（如瑞鉑斯高樓逃生器的緩降速度為0.16～1.5m/s）。

2.2 建構帶有逃生扶手的樓梯間逃生系統

在高層建筑中，不適宜設計大梯井樓梯間逃生系統，原因是大部人都存在從高空下墜的恐高心理。據國外調查資料顯示，現代都市人中，有91%的人出現過恐高癥狀。雖然恐高癥患者恐高的高度沒有一個明確的高度界線，但大部分患者在高度＞10m時就會產生恐懼感。《高層民用建筑設計防火規范》（GBJ45—82）中，將“10層及以上的住宅、高度＞24m的民用建筑”規定為高層，其高度遠遠超出了普通人產生恐懼感的高度。作為今后住宅的建設趨勢，在高層住宅建筑中建構帶有逃生扶手的樓梯間逃生系統比較適宜。此設施主要為老弱病殘等設計，不用單獨占用空間，只要以逃生扶手代替原有的普通樓梯扶手即可。逃生扶手是一種消防逃生用的樓梯扶手滑道，主要由滑行裝置、承物袋和若干段首尾相連的滑行管道組成，每段滑行管道由一段直管和一段彎管組成（圖2）。

圖1 大梯井樓梯間設計圖

圖2 逃生扶手構造示意圖

對于已經安裝了普通扶手的老舊建筑，可以將普通扶手改裝成逃生扶手，也可以將逃生扶手附著安裝在原有扶手上。逃生扶手平時和普通扶手作用一樣，但當大樓發生火災或地震時，就能幫助高樓人群，特別是不方便走樓梯的老弱病殘孕者下滑撤離到地面；此外，在電梯維修或停電時，也能發揮載人下樓的作用。逃生扶手是利用地球自然引力載人下滑，不用電、不用油，且任何體重的人均能以1m/s的速度勻速下滑，這是正常走樓梯的速度，從30樓下滑到1樓只要3min。因此，老弱病殘孕也能像正常走樓梯一樣逃生自救（圖3）。

2.3 螺旋滑梯逃生系統

圖3 利用逃生扶手逃生實例

此系統主要用于設有中庭的公共建筑，如大型商場的弱勢群體疏散[4]。現代大型商場和公建的設計多為結合大尺度中庭，在中庭邊側設置電梯的平面布局方式，以達到建筑內部空間氣派、開闊的效果，如上海港匯廣場（圖4）。這種布局的建筑可在中庭的某一邊結合室內設計，設置貫穿連接各層的旋轉滑梯，用于行動不便的弱勢群體疏散[5]。雖然會占用一定的中庭共享空間，但只要造型美觀，不但具有逃生的作用，還能成為公共空間的一個景觀亮點。由于中庭高度較高，出于安全考慮，這種旋轉滑梯一般是封閉的，最好是用阻燃耐熱的防火材料做成上半部透明、下半部不透明的密封（阻隔煙氣）滑梯通道（圖5）。這樣，在下滑過程中，既不遮擋人的視線（便于觀察火場情況和進入滑梯的人流情況，以便以合適的時機進入滑梯通道），又能讓人有安全感（如果滑梯通道全部為透明會給人造成空中墜落感）。設計時，這個封閉的滑梯應和可以直接疏散到室外的通道相連。發生火災時，如果起火部位是中庭，那就要慎用，可在滑梯通道內壁上安裝溫度感應報警裝置。若壁面溫度不高，可以繼續使用滑梯；若壁面溫度過高，則警報響起，通向螺旋滑梯的通道門自動關閉，以避免進入高溫螺旋滑梯通道的人被燙傷。如果起火部位不是中庭，那么待中庭四周的防火卷簾放下后，就可以放心地將螺旋滑梯作為弱勢群體疏散使用。我國已有一部分商場在中庭設置了螺旋滑梯，但都是從增加建筑空間的裝飾性和趣味性，吸引顧客的角度出發的，如上海塘橋巴黎春天商場中庭的旋轉滑梯（圖6），其缺點是滑梯只在頂層設置了通向一層的通道，其他層卻并沒有。作為逃生通道，應該在各層都設一個通向該滑梯的接口通道，兼顧每層人群的逃生。為了避免從高層下滑的人下滑速度過快，而對從低樓層進入滑梯的下滑速度慢的人產生沖擊，可以通過滑梯的坡度和轉彎曲線的設計來控制高層下滑者的下滑速度。

圖4 上海港匯廣場中庭

圖5 逃生滑梯截面示意圖及實例

2.4 3種樓梯間系統比較

對上述3種兼顧弱勢群體疏散逃生的樓梯間系統進行比較，其各自的適用建筑類型和優缺點見表1。置，并獲得了國家發明專利。這些都是考慮了兼顧弱勢群體疏散能力的逃生系統設計。疏散樓梯的無障礙設計目前還只是不夠完善的豎向逃生系統，在以后的設計研究中，還應從以下幾方面注意。

（1）充分考慮其經濟性和適用性。

（2）對弱勢群體的行動特點和行為能力進行較為細致的分類，以便在無障礙疏散設計時，針對不同弱勢群體的心理和行為能力特點做出相應的逃生系統設計。

（3）在建筑設計時，適當加寬走廊，并在走廊兩側

表1 適用類型及優缺點比較

圖6 上海塘橋巴黎春天商場中庭的旋轉滑梯

3 結語

隨著我國經濟發展水平和綜合國力的提高，建筑的標準也在提高。在各種建筑規范中，對無障礙設計也提出了更高的要求。近幾年，我國無障礙設施的普及率正在不斷提高。對弱勢群體生活環境中安全保障系數的提高，無疑體現了一個國家的素質和發達程度。獨立式逃生緩降裝置、逃生扶手都是近幾年在我國出現的新型逃生工具和裝設置弱勢群體專用通道，減少對健康人群疏散的阻礙。

（4）在平時的逃生訓練中，要把行動不便的弱勢群體也考慮進去，對這部分人的逃生訓練和演練不能忽視。

參考文獻：

[1]張樹平．建筑防火設計[M]．北京：中國建筑工業出版社,2001．

[2]Furukawa Y, Tsuchiya S, Inahara S, et al． Reproducibilityof group evacuation behavior of the elderly by subjects wearing elderly simulator[C]∥ 7th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology．Hong Kong, 2007．

[3]霍非舟．建筑樓梯區域人員疏散行為的實驗與模擬研究[D]：[博士學位論文]．合肥：中國科學技術大學,2015．

[4]張培紅,尚融雪,姜澤民,劉乙宏．大型商場人員疏散行為的調查和分析[J]．沈陽：東北大學學報(自然科學版 ),2011,32(03)：440-442．

[5]Pelechano N, Badl er N． Model ing crowd and trained leaderbehavior during buil ding evacuation[J]． IEEE ComputerGraphics and Applications, 2006,26(6)：80-86．