高層建筑火災救援中消防通道布局優化研究

摘要：當前，高層建筑向密集化發展，而火災救援中，消防通道布局對救援效能影響日益突出。因此，圍繞高層建筑火災救援中的消防通道布局優化問題，提出合理布置通道位置布局，合理設計通道寬度、高度和長度，通行容量適配等3項優化原則，構建了位置布局優化、寬度與數量配置優化及疏散效率優化的策略路徑，強調分區對應式通道網、“主輔并置、左右均衡”的通行格局與路徑智能聯動體系，并提出加強監管與規范標準的實施建議，旨在提升消防通道的整體安全性，提升火災救援的效率。

關鍵詞：高層建筑；火災救援；消防通道布局；智能消防

中圖分類號：TU998.1" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）08-0043-03

0 引言

高層建筑具有建筑高度大、層數多、人員密集等特點，一旦發生火災，逃生和救援難度較大，極易造成重大人員傷亡和財產損失[1]。在突發火情背景下，消防通道不僅承擔垂直通達、水平疏散與應急集結的多重任務，還需協同核心筒、避難區與消防設施系統形成高響應度的空間聯動機制。為此，文章將圍繞高層建筑火災救援過程中的消防通道布局優化路徑對其位置布局、尺度體系與智能疏散系統融合等方面展開深入探討，提出具備通用性與場景適應性的優化策略。

1 高層建筑消防通道布局優化原則

1.1" 合理布置通道位置

消防通道即消防人員在實施營救時需要經過的專用通道，以及對被困人員進行疏散的專用通道[2]。通道位置布局應圍繞“響應快、通達穩、層級清”的路徑組織邏輯展開，構建結構清晰、方向明確的立體疏散通道網。下部為平面導流主廊道，上部則是連通避難層與消防電梯前室的垂直支撐路徑，形成上下貫通、節點分明的應急動線?？臻g組織應根據建筑功能分區、使用人群活動強度與核心筒布置格局，劃定通道主軸，明確支線走向，避免出現縱橫脫節或節點錯位的情況。疏散路徑應在同一防火單元內實現最短連接，在不同疏散片區之間形成跨層聯動。

1.2" 合理設計通道寬度、高度和長度

通道的寬度、高度與長度設計應統一納入疏散容量、豎向服務半徑與設備通行邊界的耦合框架中，構建符合高層建筑功能分區、垂直構造與救援流程協同響應的尺度體系。

橫向寬度須滿足人員潮汐流動、擔架橫移與器材搬運的動態交匯需求；高度則應結合構造凈空、設備轉向與排煙風道布設進行層級匹配；長度控制應嵌入防火分區跨度與救援路徑連貫性的雙重邊界中。通道斷面維度應依據核心筒結構、避難間布置與豎向交通核間的幾何映射關系進行整體統籌，以避免形成尺度突變、空間收束或避讓障礙。

1.3" 通行容量適配

緊急狀態下的通道通行需求應立足于高層建筑的疏散時空特性、救援裝備通行特性與人群聚散行為規律的交匯節點，構建滿足高密度瞬時通行、動態雙向調度與局部應急介入的通行容量適配原則。

該原則強調疏散路徑與救援路徑在空間維度上的動態獨立與時間節點上的秩序交錯，要求通行體系具備同時應對單向逃生流、逆向救援流與靜態等待流的并置調和能力。其通行能力判斷應以多類型主體協同通行下的節奏協調性與空間支撐強度為核心，不依附于個別路徑寬度或設備尺度，而應聚焦于系統運行結構對突發流量的整體包容彈性。通行組織不應簡化為線性輸送策略，而應服從建筑功能邏輯、人員分布格局與時序演化規律進行交集支配。

2 高層建筑火災救援中消防通道布局優化策略

2.1" 消防通道的位置布局優化策略

消防通道的位置布局優化應基于建筑物功能分區結構、人員流動強度與核心筒設置模式進行空間統合，將疏散導向軸線與使用功能路徑進行結構疊合，在核心筒外圍、避難區邊界及高頻交通節點之間構建分區對應式通道網。

功能性樓層內可采納分組嵌套式布置策略，將通道設置于使用強度高的服務區間與交通節點密集區，形成從電梯前室至防煙樓梯間、再至封閉避難單元的串聯邏輯。這樣布置能使人員在緊急疏散時快速找到方向，減少路徑繞行的時間和空間干擾。對于餐飲、會議、辦公等高頻使用區域，通道應圍繞出入口、候梯區和主要通行動線進行集中設置，使垂直疏散與水平導向之間形成連續過渡。而在樓層中使用頻率較低的區域，如儲藏、設備間等非核心服務區段，則可結合井道邊界或墻體退讓空間，設置橫向輔通道，作為連接主軸路徑的過渡段，提升邊緣區域的通達性。

在人流高頻聚集區域，通道宜植入人群潮汐流向的相對下游區位，并貼近豎向疏散設施設定同步進退路徑，縮短人員脫離高危點的空間跨度。路徑布局過程中，可借助建筑構造輪廓的自然折角、樓層進深轉折及中庭挑空位置形成的“通行縫隙”，嵌入轉向節點與避讓出口，使橫縱通行動線實現交錯分布、空間互補。在跨區疏散接口處則應調配通道分布密度，將通道嵌入防火分區過渡帶，以核心筒對稱軸為參照形成鏡像式布網，增強多路徑切換的通達性。在塔樓-裙樓構型中，位置布置應充分疊合裙樓開敞區的人流組織體系，將部分通道由交通核向裙樓挑空區域外延，構建垂直梯間、水平主軸與集散平臺之間的梯級聯通關系。多功能復合樓層則以功能分布中心為圓心，通道輻射性分布至各個功能界面節點，形成從核心筒向外拓展的放射式布線結構。

2.2" 消防通道的寬度與數量優化策略

消防通道的寬度與數量優化，應從豎向系統、水平布網與空間節點3類構成要素入手進行結構化梳理，先基于核心筒與避難層的豎向投影關系，設定主通道的寬度基線，再結合樓層功能轉換點與人群集散動線，將分支通道嵌入疏散軸線的交匯節點，形成主輔并置、左右均衡的通行格局。

在樓層內部可采納“單主多輔”的寬度配比策略，主通道貼近電梯前室與樓梯間布設，用于擔架、裝備與大流量通行；輔通道分布于功能界面或交通末端，用于緩沖回流、引導折返與分段疏散。疏散寬度的確定，需根據每層樓各個防火分區的具體情況，嚴格按照標準分別核算[3]。節點空間布局中，可結合防煙前室、設備井道與封閉避難區形成“寬度釋放區”，弱化主干道上的沖突點位，使疏散過程更具節奏轉換空間。

《高層民用建筑設計防火規范》中已經提出了規定：要求高層民用住宅建筑在進行設計的過程中，需要在建筑的兩個長邊分別設置消防通道[4]。在數量構建上，應綜合各疏散片區的通達要求與核心筒分布方式，將通道組團化、鏡像化、嵌套化布置，由重復軸線投影控制通道組數量，并適配多梯位建筑的上下聯動體系。根據《建筑設計防火規范》規定，公共建筑內每個房間的疏散門不應少于2個，房間內任一點至房間疏散門的疏散距離，不應大于建筑中位于袋形走道兩側或盡端房間的疏散門至最近安全出口的最大允許疏散距離[5]。而對于高頻垂直通行段，可采用“多線分向”的通道平行排列方式，使設備流、人流與救援流之間形成自然錯位，減少交匯沖突。轉角節點與異形過渡區宜植入小尺度支線通道，作為輔線轉移與應急倒流路徑，并與主通道形成閉合環網。橫向布局中應兼容人員遷移路徑與豎向疏散接口之間的節奏平衡，在水平動線轉換處設計通道寬度遞增段，使人群步伐過渡與視距轉換更順暢，避免空間突變。

2.3" 消防通道的疏散效率優化策略

消防通道的疏散效率優化應以動態引導系統、人群流向預測機制與通道節點響應重構為核心路徑，構建基于多維感知輸入與動態路徑重算的智能聯動體系。

空間布設中可植入熱感陣列、煙霧采集器與聲光定位標識裝置，嵌入疏散模型參數識別模塊，使通道系統具備對溫升梯度、可見度變化與人群密度變動的實時判別能力。路徑調度邏輯上應采納分段感應機制，將核心筒外圍劃分為多個聯動分區，結合聲控廣播與梯間導引模塊同步執行路徑切換指令，使人員脫離點位可與最佳撤離路徑實現動態匹配。發生火災時，過長的疏散距離會增加人員疏散的難度，延長人員疏散時間，從而增加人員傷亡的風險[6]。因此，多梯位交匯結構中在通道交叉口植入方向可變顯示端與流速分析節點，實現對主疏散流與分支通道的流向分配調節，使避難動線與救援通道在路徑邏輯中形成動態錯位，避免同向壓縮。在樓層過渡段與交通核接口處，可同步加載疏散模擬反饋組件，將人群反饋數據疊加至通道響應模型中以實現通道流速預估、節點滯留研判與路徑再分配操作。

為應對潮汐式密集疏散階段的路徑偏移，通道內部可融合帶指向的動線投影模塊與節奏引導標志以達到對行進節奏、停滯間隔與折返風險的主動修正功能。節點級別聯動設置則應構建包括消防梯間、避難前室、設備井道與封閉區的交互式觸發機制，使任一節點狀態變化均可觸發局部通道響應鏈的自動轉向、開閉調整與信號變更。如貴陽市某長270m的地下人行通道，僅在通道低點及敞口、出入口底板處設置集水井，以排放通道雨廢水[7]。在中庭挑空結構與中部交通核之間的路徑緩沖區內可部署多模態交互界面，使疏散引導在豎向擴散過程中通過圖形、語音與方向指示形成疊加識別，提升多通道環境下的路徑辨識度。

3 消防通道布局優化策略的實施建議

3.1" 加大通道安全實施的監管力度

鑒于前述策略在空間結構協調性、路徑組織合理性與智能系統聯動性方面具備高度集成優勢，結合當前高層建筑在智能建造、信息感知與系統融合等層面呈現出的適配能力增強趨勢，建議在具體實施過程中同步加強通道安全維度的全過程監管安排，使策略落地過程具備持續跟蹤與動態修正能力。

考慮到疏散流程中涉及多路徑聯動、節點同步與節奏分配等時序敏感環節，實施環節的監管重心應從圖紙審查延展至運行模擬、設備聯控與空間銜接狀態的實時感知，構建以空間連續性、節點可用性與系統協同性為參照的多維審查體系。建議在建筑智能化平臺支撐下，實現通道運行狀態的數據歸集、響應節點的邏輯校核與日常維護的責任閉環，以形成策略執行與運行監管相輔并行的協同機制，推動消防通道布局優化由方案部署走向機制嵌入。

3.2" 規范消防通道設計的相關標準

建議在優化策略實施階段同步推動消防通道相關設計標準的系統性規范重構，使標準體系具備覆蓋空間尺度、節點配置與功能聯動的多層級適配能力。在既有規范框架基礎上，應加強對疏散動線邏輯完整性、豎向—橫向通道銜接協調性及智能引導機制嵌入方式的技術表達，并推動相關條文在應用層面向可實施性、可量化性、可驗證性方向延展。

標準制定過程可聯動建筑信息建模、疏散模擬系統與消防設施數據接口，構建跨專業語義統一的設計判定機制，實現建筑設計、審圖審批與施工部署間的邏輯閉合。建議推動規范內容在實際設計環節中形成由概念表達向構造映射的轉換路徑。同時，政府相關部門也應加強對建筑消防設計的監管，確保所有新建、改建或擴建的建筑都符合消防安全要求[8]。

4 結束語

綜上所述，本研究圍繞高層建筑火災救援中的消防通道布局優化問題，構建了從原則設定到策略實施的系統化分析框架。在具體內容上，一方面，提出了位置布置、斷面尺度與通行需求的3項設計原則，厘清通道系統的基礎構成邏輯；另一方面，深入探討了寬度與數量配置、路徑分布優化與智能疏散聯動的多維策略，提出了實施階段關于安全監管與標準規范的宏觀建議。對推動高層建筑消防通道由靜態構造向動態系統的轉型具備參考價值。

參考文獻

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