高層建筑設計中的安全疏散設計分析

(深圳市華陽國際工程設計股份有限公司長沙分公司 湖南 長沙 410007)

高層建筑設計中的安全疏散設計分析

王輝

(深圳市華陽國際工程設計股份有限公司長沙分公司湖南長沙410007)

在高層建筑工程中，安全疏散設計是非常關鍵的環節，對于建筑使用安全具有重要意義。為此，需要對高層建筑安全疏散等問題予以關注。本文首先對安全疏散設計概念與原則進行分析，其次總結了高層建筑安全疏散設計中存在的不利因素，然后結合實例進行論述，供相關人士參考。

高層建筑；安全設計；安全疏散

一、引言

引發高層建筑火災的直接原因是電氣設備安裝不符合要求、電線絕緣損壞、用電設備超負荷等，同時還存在液化石油氣瓶爆炸、物品自然、靜電火花、用火不慎等安全隱患。因高層建筑安全疏散設計涉及的內容較為繁雜，需要對其中的內容進行合理安排，保證高層建筑使用安全。

二、安全疏散設計概述

(一)安全疏散設計含義

安全疏散是建筑防火設計的重要內容，需要依據建筑物的使用性質、火災危險性大小、火災荷載、緊急狀態下人們的生理心理狀態和行為特征，對安全疏散設施進行合理布設，為人們的安全疏散提供有利條件。

(二)設計原則

首先，安全疏散路線。安全疏散路線需具備快速通暢與可識別性特征，在一定的時間周期里可以保證內部人員的人生安全，有效避免人流、物流交叉混雜或逆流等問題。其次，疏散安全分區。在火災發生時，人員的疏散路線和煙氣流動路線大致相同，也就是“房間-走廊-前室-樓梯間”[1]。空間設計中，將走廊設置為“第一安全區”，前室為“第二安全區”，樓梯間為“第三安全區”。然后，雙殺疏散原則。在建筑內部，可選擇兩個及以上疏散方向，當其中一個安全出口被煙氣或者是火焰侵入時，不同方位中的安全出口也可使用。

三、高層建筑安全疏散設計中存在的不利因素

第一，高層建筑層數多，垂直距離場，火災發生時所需的疏散時間較長。據部分國家的統計數據顯示，高層建筑內部人群通過1.1m寬的樓梯通道疏散至室外所需的時間如表1所示。由表1可知，若所需的疏散人數相同，那么樓層的數量決定了最終的疏散時間。第二，高層建筑建設規模大，內部人員流動較為頻繁。若疏散通道處理不佳，則易出現擁堵問題。第三，各種豎井沒有進行防火分隔處理，在火災時因為煙囪效應，火災蔓延速度較快，這樣安全疏散的難度大幅提升[2]。

表1 一個樓梯的安全疏散時間

四、實例分析高層建筑安全疏散設計與應用

某大型綜合性項目包括甲級寫字樓、五星級豪華商務酒店、商業裙樓和高檔公寓樓。其中還包括精品店、百貨公司、中餐廳、快餐廳、電影院等。建筑項目中地下一層至三層為地下停車庫和設備用房，五層為架空綠化曾。該建筑為一類高層建筑，耐火等級為一級。

(一)安全疏散距離

對于安全疏散距離的控制，主要包括三個控制項目，即房間內最遠端至房門的距離、建筑內部任一點至最近的出口距離、其他房間最遠點至房門的直線距離。對于前兩者，距離應該控制在30m以下，對于第三者距離應控制在15m以下。對于建筑內部的公共空間，可采用雙向疏散或者是袋形走道，而具體的設置需符合現行技術規范。該項目中設置了兩個安全出口，而相鄰出口間的距離必須大于5m。

(二)疏散樓梯設置

該項目設計過程中依據建筑使用形式的不同進行差異化設置。11層及以下樓層設置了開放式的樓梯間，但是開放式的樓梯間門需對于耐火極限有較高要求，需大于0.90h，而12～18樓層采用封閉式的樓梯間，對于19層及以上的樓層，該項目設置了防煙樓梯間。項目首層需要使用耐火極限大于2.00h的隔墻與其他部位相隔離，隔墻開門需使用乙級防火門，通向地下室、半地下室和地上層不得使用同一樓梯間[3]。若上述空間需共同使用，則需要在第一層、地下室、半地下層入口位置設置防火門，而耐火極限不得低于2.00h，為保證安全需做好標識。需注意的是，該項目中存在螺旋梯和扇形踏步，經勘測上下兩級形成的平面角小于10度，且深度大于0.22m，快速疏散和一般的樓梯相同，可有效避免摔倒問題。對于室外樓梯，可以作為輔助的防煙樓梯使用，這樣在優化內部建筑空間的同時，也不會對發生火災時建筑內部人員的生命安全造成威脅，也可有效排出煙塵。

(三)避難層和避難間設置

該項目在10～15層設置了避難層，從高層建筑的第一層至第一個避難層或兩個避難層間樓層數不得大于15層。為了保證避難層可以長時間抵御火災的侵襲，上下層樓板使用了耐火極限大于2.00h、避難間使用了耐火極限大于3.00h的隔墻和其他建筑結構相分割。隔墻上采用了甲級防火門，避難層的具體面積按照5人/m2的標準進行設置。另外，為保證火災撲救和疏散時光環境正常，應急照明持續供電時間不得小于1.00h，照度必須大于1.00Lx。

(四)消防樓梯設置

消防電梯設置，若最大樓層面積小于1500m2則可以設置一臺消防電梯，大1500～4500m2的則設置兩臺消防電梯，大于4500m2的需設置三臺消防電梯。消防電梯間需要設置在前室，建筑居住面積不得小于4.5m2，公共建筑面積必須大于6m2，和防煙樓梯間合同的前室，居住建筑面必須大于6m2，公共建筑面積必須大于10m2，且應盡量設置在外墻。此外，為了保證消防電梯的運行安全，需嚴格控制其行進速度。消防電梯從首層至頂層的運行時間不超過60s計算確定，項目中消防電梯動力和控制電纜布設了防水設施，在井底也設置了配套的排水設施，而排水井容量必須大于2.00m3，排水泵的排水量必須大于10L/s。

五、結束語

綜上所述，高層建筑內部發生火災時，疏散難度較大，易引發人員傷亡。所以，在設計過程中，需要將安全疏散設計作為重點，采用綜合措施予以處理，從而保證高層建筑安全疏散設計工作的有序開展，提升建筑設計整體質量，保證建筑使用性能的穩定與安全。

[1]石國勇.淺談高層建筑消防安全疏散設計[J].建筑設計管理，2012，29(1)：68-69.

[2]魏曉光，王宗禹.大型商場消防安全疏散設計探析[J].低溫建筑技術，2014，36(11)：19-21.

[3]程冰梅，戴豐秋.大型綜合商場安全疏散設計探討[J].消防科學與技術，2012，31(8)：805-807.

王輝(1985.5-)，男，工程師，大專，主要從事建筑設計工作。