某高層綜合辦公樓防火安全疏散設計

趙子薇　羨磊樂　孫光祖

摘要：以某高層綜合辦公樓為例，結合相關的消防規范，對綜合辦公樓進行防火安全疏散設計。對綜合辦公樓進行建筑分級，選定耐火等級;假定某一方位發生火災并確定安全疏散路線;計算疏散行動時間及滯留時間從而得到疏散時間;從理論和實際出發改進安全疏散措施。

關鍵詞：高層綜合辦公樓;防火安全;疏散設計

一、引言

近年來隨著城市功能的提升，高層辦公樓迅速崛起，據統計，全國目前有高層建筑34萬多幢，100 m以上的超高層6 800多幢。然而，由于高層建筑的使用功能和其自身特點決定了火災隱患的多樣性和復雜性，一旦發生火災其后果不堪設想。近十年來，全國共發生高層建筑火災3.1萬起，亡474人，直接財產損失15.6億元，其中，特別重大火災3起、重大火災4起、較大火災24起。因此，高層辦公樓存在較大的火險隱患，特別是在安全疏散方面問題突出，其防火設計必須受到重視。

二、工程概況

該綜合辦公樓位于沈陽市，占地面積552. 23m2，總建筑面積約為6765. 57m2，共十六層。內部主要有大堂，保衛室，儲藏室，休息室，消控中心，辦公室，會議室等場所。根據《建筑設計防火規范》（GB_50016-2014）可知，該綜合辦公樓應屬于高層民用建筑中的一類建筑，耐火等級應為一級，如圖1所示。

三、安全疏散設計

根據安全疏散的原則，假設： （a）疏散人員在房間內是均勻分布的; （b）在起火房間與非起火房間的疏散路線是同時進行的; （c）疏散人員按預先設定的路線進行疏散; （d）步行速度一定，無超越及反向行走現象。（e）人流受門、樓梯間入口寬度的限制。

1.確定疏散人數及疏散速度

疏散速度是安全疏散的一個重要指標，需根據《建筑防火設計》5-2中關于“綜合辦公樓內群體行動能力”的規定進行計算;疏散人數要根據該場所的面積A乘以人員密度p來計算。對于使用用途復雜的房間要分別計算?！督ㄖ阑鹪O計》第二版中表5-18規定，根據房間用途而設定的人員密度值。因此，本建筑中辦公室人員密度系數為0. 125人/m2，會議室人員密度為0.5人/m2，根據圖1可知該辦公樓：

（1）辦公室3，4，8，9的寬D=9. 8m，長L=8. 3m，面積S= L×D=81.34m2;辦公室人數Q= 81.34×0.125= 11人。

（2）辦公室5，6，10，11的寬D=9. 8m，長L=8. 3m，面積S=L×D=83.3m2;辦公室人數Q=83.3×0.125 =11人。

（3）辦公室7，1 2的寬D=9. 8m，長L=16. 8m，面積S=L×D=164.64m2;辦公室人數Q =164.64×0.125= 21人。

（4）辦公室1的寬D=9m，長L=9m，面積S=L×D=81m2，辦公室人數Q= 81×0.125 =11人。

（5）辦公室2的寬D=9. 8m，長L=9m，面積S=LxD=88.2m2，辦公室人數O= 88.2×0.125= 12人。

（6）會議室1的寬D=9. 8m，長L=13. 5m，面積S=127. 89m2，會議室人數Q= 127.89×0.125= 64人。

（7）會議室2的寬D=9. 8m，長L=13. 05m，面積S=L×D =127.89m2，會議室人數Q= 127.89×0.125= 64人

因此，Q層=llx 4+llx 4+21x2+11+12+64x2= 281人人，

S總= 81.34×4+83.3×4 +164.64×2 +127.89×2+81+ 88.2= 1412.82m2.

2.火災疏散場景設計

若會議室1發生火災，其疏散路線如圖2所示。其中，取水平流動系數N=l.5人/m，水平平均步行速度1.2m/s。

當第九層會議室1發生火災時，由疏散圖可知，辦公室4，5，6，7，9，10，11，12走右側的安全出口，其余房間走左邊樓梯，辦公室8距離最遠用時最長。則：

（a）著火房間的疏散開始時間：

（b）著火樓層的疏散開始時間：

（c）著火房間的步行時間：

tt，r（s）=lmax，room/v= 49/1.2= 40.83s，其中Lmax，room為，其中Lmax，room為從房間最遠點到樓梯的最遠距離，Lmax，room=4.15+9.8+35.05=49m.

（d）著火房間的滯留時間：

tq，r（s）=Pr/∑（Neff×xeff）=64/（1.5x12）=35.56s，其中Neff，為著火房間出口有效流動系數1.5，Beff，r為著火房間出口的有效寬度1. 2m;

（e）著火房間的疏散行動時間：

tm，r=tt，r+tq，r=40.83 +35.56= 76.39s.

（f）著火樓層的步行時間：tt，f= 1max，f/v=49/1.2 =27.22s，其中Imax，f為著火樓層內距出口最遠步行距離，辦公室8距出口最遠步行距離為49m;

（g）著火樓層的滯留時間：

tqf=Pr/（∑Neff，f×Beff，f）=173/（1.5×1.2）= 96.11s，其中Pf為著火樓層內這幾個辦公室的人數，Pf =Q=llx3+12+64x2=173人：

（h）著火樓層的疏散行動時間：

tm，f=tt，f +tq，f=27.22 +96.11=123.33s.

因此九層著火總疏散時間

t=ts，f+tn，r+tm，f=255.17 +35.36+123.33=6.90min該辦公樓允許疏散時間為5～7min。所以起火時該層人員在規定時間內能夠撤離到安全區域。

四、結論

本文通過對沈陽市某高層綜合辦公樓的疏散路線、疏散過程的設計和疏散時間的研究，大致計算出疏散時間都在允許時間范圍內，建筑物中的人員在火災時能夠撤出安全區域，對此類高層綜合辦公樓發生火災事故時的安全疏散有實際應用價值和借鑒意義。

參考文獻

[1] GB50016-2014，建筑設計防火規范[s].

[2]張樹平.《建筑防火設計》第二版.北京：中國建筑工業出版社.

[3]高玄，徐堅，陳嘉慧.基于模糊層次綜合法在高層建筑火災風險評估中的應用[J].價值工程，2018，37 （02）：168-170.

[4]王帥.高層建筑存在的消防安全隱患與防控對策[J].消防技術與產品信息，2018，31 （01）：54-56.