高層建筑消防疏散路徑設計優化

摘要：為解決高層建筑火災中的高效疏散難題，圍繞高層建筑消防疏散路徑設計展開了系統分析，梳理實際應用中遇到的突出問題，結合建筑安全工程研究成果，從4個方面提出改進思路和優化方案：優化路徑布局的清晰度，用更簡潔的流線設計降低識別難度；根據不同樓層的人流密度，合理計算疏散出口的容量；構建智能引導系統，利用動態標識實時調整疏散路線；把人群的行為規律融入設計全流程，讓方案更符合真實疏散場景。期望通過理論分析和設計策略的結合，推動高層建筑消防疏散安全體系更科學、更高效，打造更有安全感、更讓人放心的城市空間環境。

關鍵詞：高層建筑；消防疏散路徑；設計優化

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）10-0111-03

0 引言

高層建筑一旦發生火災，不僅難以快速疏散人群，還無法第一時間保障人員的生命與財產安全[1]。盡管消防相關規范在持續完善、消防設施也越來越普及，但在消防疏散路徑設計中，仍存在一些問題。因此，開展高層建筑消防疏散路徑設計的研究分析十分必要，既能彌補現有設計中對人群行為與心理考量不足的短板，也能為優化疏散路徑布局、完善引導標識系統提供更科學的依據，最終提升高層建筑應對火災等突發事件的應急能力，切實保障人們的生命與財產安全[2]。

1 高層建筑消防疏散路徑設計的突出問題

1.1" 部分消防路徑設計布局復雜

在建筑物防火安全方面，科學先進的防火疏散設計措施能夠顯著提升建筑的消防安全性能[3]。當前，部分高層建筑在規劃階段，由于需要平衡商業運營與多元功能（如商業裙樓、辦公空間、公共配套等）的需求，內部走廊常呈現多支路交叉、多次轉折的布局形態，各功能區域之間的過渡界面缺乏清晰的空間引導關聯。例如，商業樓層與辦公樓層的連接走廊，可能因兼顧店鋪展示需求而增加額外彎道，公共電梯廳與疏散樓梯間的銜接也常因空間利用效率考量而設置過多轉折環節。部分空間設計中，設計者常優先注重提升視覺美觀度（如采用弧形走廊、不規則墻面造型）或優化商業動線流暢性（如引導人流經過更多商鋪），卻對火災場景下最核心的“直接便捷疏散”邏輯需求考慮不足。

1.2" 部分消防疏散出口設計不合理

在日常高層建筑的規劃與設計工作中，疏散出口的數量、尺度通常嚴格遵循現行消防法規的要求以滿足火災發生時的基本疏散需求。然而，實際火災中人群的行為反應，往往和規范預設的“標準人群”行為模式存在較大差異。例如，部分高層建筑雖然按規范設置了足夠數量的疏散出口，但這些出口可能緊鄰電梯廳或主要通道交叉口，火災發生時，人群習慣向電梯方向聚集，反而容易忽略疏散出口的位置，導致出口無法充分發揮疏散作用。還有些出口的寬度雖符合規范要求，但通道兩側堆放了消防設施或裝飾物品，實際可用空間被壓縮，火災時人群擁擠更容易造成堵塞。

1.3" 部分消防疏散標識不夠清晰

從當前建筑消防安全疏散設計的實際情況看，仍存在一些問題，一旦發生火災，有可能引發安全事故[4]。在消防疏散設計環節中，標識與引導系統的功能價值與建筑本身的結構安全性同等重要。若缺乏清晰可辨的引導標識，被困人員難以快速判定逃生方向，容易產生恐慌情緒，進而可能引發踩踏、滯留等次生安全事故。部分高層建筑的消防標識在設計與設置環節存在多方面問題：第一，標識安裝位置偏離人員常規活動路徑，如部分標識被設置在天花板邊緣等過高位置，或被偏置于墻角等視覺盲區，導致人員在緊急狀態下難以快速察覺標識信息。第二，標識文字尺寸設計不合理，部分標識字號過小，當人員處于一定距離外時，文字信息的可讀性顯著降低。第三，標識光源系統存在缺陷，多數標識的光源亮度不足，在煙霧彌漫等低能見度環境下，標識的辨識度進一步下降，無法有效發揮引導作用。

1.4" 未考慮不同人群行為習慣

不同人群的行為習慣差異進一步強化了群體依附性的復雜性：老年人群體因行動速度較慢、對環境變化適應力較弱，更傾向于依賴熟悉的日常路徑；兒童由于認知發展尚未成熟、對火災環境的判斷力不足，容易跟隨他人移動；殘障人士（如肢體殘疾者、視覺障礙者）因身體功能受限，需要更清晰的引導標識與無障礙設計支持。若設計過程中未充分考慮這些群體行為規律，即便疏散通道的空間布局滿足規范的量化要求，也可能因不符合人群的實際行動邏輯，難以達到預期的疏散效率與效果。

2 高層建筑消防疏散路徑設計優化與改進

2.1" 優化消防疏散路徑布局

高層建筑的結構組織與功能布局通常較為復雜，空間劃分相對零散，不同樓層、區域的人員分布也存在明顯差異，這就要求消防疏散路徑設計必須將“疏散流線的連續性”與“行進方向的引導性”納入整體規劃的核心考量。路徑布局不能僅以“最短距離”為單一目標，更要充分考慮人群在緊急狀態下的移動行為特點（如優先選擇熟悉路線）與心理反應（如趨向光亮區域）。當火災或其他突發事件發生時，人群往往會傾向于依賴日常熟悉的動線或有自然光/應急照明的區域，因此，路徑規劃需重點保證主要疏散通道的“視線可見性”與“空間連貫性”。在建筑方案設計階段，應通過減少通道轉角數量、避免設置復雜分岔的方式，使人員在緊張狀態下能快速判斷方向，保持連續的疏散動線。提高高層建筑消防安全疏散設計水平，保證高層建筑投入使用后的安全性[5]。

疏散通道的寬度與節點位置需結合各樓層的功能定位（如辦公層、商業層）與日常人群密度綜合確定。對于人員高頻活動的區域，可適當預留10%～20%的通行余量，避免突發狀況下因人員集中涌入導致擁堵。同時，在豎向交通組織中，要協調好樓梯間、前室與安全出口之間的空間距離及對應關系（如樓梯間應直接連通前室，前室需正對安全出口），幫助人員順暢實現“水平疏散→豎向撤離”的過渡，減少因動線斷裂導致的滯留。路徑形態設計除了要兼顧疏散流線的合理性，還需與建筑的防火分區、防煙分區設計深度協調。通過在疏散通道與火勢蔓延區之間設置防火門、防煙垂壁等物理隔離設施，從源頭上降低火災煙氣對疏散人群的危害。數值模擬與虛擬疏散仿真技術能為布局優化提供關鍵支撐。借助Simulex、Pathfinder等工具的模型測試，可精準識別出路徑中的死角（如樓梯間轉角盲區）、瓶頸區域（如通道寬度驟縮處）及潛在滯留點（如安全出口前的開闊空間），再通過調整通道寬度、優化節點間距等方式，進一步均衡疏散流線的壓力。

2.2" 依據人流密度確定疏散出口數量

高層建筑消防的合理設計能夠在較大程度上保障人們的人身和財產安全[6]。高層建筑因功能復合性往往容納大量人員，且不同樓層、區域的人員分布存在顯著差異，疏散出口的數量設置對整體逃生效率有著關鍵性影響，因此，出口數量的確定需以人流密度作為核心依據。人員密度并非固定不變的靜態指標，會隨著時間段更替、樓層功能差異（如商業、辦公、住宅）以及空間使用性質的不同發生動態波動。例如，商業樓層在午間用餐時段的人員密度通常高于相鄰的辦公區域，住宅樓在夜間休息時段的人員密度則明顯高于公共活動區域，這就需要建立具備動態調整能力的計算模型，以最大瞬時人流量作為關鍵評估指標。疏散出口數量不能僅滿足規范要求的最低標準，還需結合實際的人群行為模式進行針對性修正。為提升設計的科學性，可通過仿真軟件對不同人員密度、人群類型（如老人、兒童、成年人）以及不同逃生心理狀態下的人員反應過程進行動態模擬，進而分析逃生時間的變化規律與瓶頸位置的形成原因，再據此反推合理的出口數量區間。此外，建筑使用年限的增長以及內部空間的改造更新，都可能改變原有人員流動的規律，因此需建立定期評估機制，結合長期統計的人流數據適時調整出口的設置方案。

2.3" 合理使用動態標識實時調整疏散路線

視覺誘導指通過對受困人員進行視覺上的刺激，使其接收重要信息，從而更加快速準確地找到安全通道，迅速實現安全撤離。動態標識系統并非簡單的“發光指示牌”，而是依托溫度傳感器、煙霧探測器、火源定位模塊等設備捕捉環境實時參數，通過算法分析后同步更新標識的指示方向與路徑信息。從標識的物理設計來看，光源需選用高亮度、低能耗的應急照明材料（如蓄光型自發光材料），確保即使建筑局部或整體斷電，標識仍能維持穩定發光。顯示內容需采用圖形與文字結合的形式，圖形保留“奔跑小人”“安全出口”等國際通用符號的直觀性，文字補充“向左50m”“樓梯間在右側”等具體信息，兼顧不同年齡、不同認知水平人群的識別需求。除了基礎的方向指引，動態標識系統還能依托人流密度傳感器對現場擁堵情況作出動態調整。當主疏散通道因人員過度聚集出現擁堵時，系統會通過標識閃爍、箭頭轉向等方式，將部分人流引導至次級疏散通道，實現人流的合理分流，避免因“扎堆逃生”延誤黃金救援時間[7]。

在標識的布置邏輯上，需結合建筑內部人員行走的實際視角、火災發生時煙霧層的高度分布等因素進行針對性設計，尤其要確保在樓梯口、電梯間、走廊轉角、避難層入口等關鍵逃生節點，標識能避開煙霧遮擋，保持良好的可視性。例如，將標識安裝在距地面1.5～1.8m的高度，既符合成年人的平視視角，又能在煙霧層下方維持清晰顯示，讓逃生人員在行進過程中隨時能獲取有效指引。此外，動態標識的控制策略需在設計階段通過火災場景模擬完成邏輯驗證，確保指令輸出的準確性與及時性；建筑投入使用后，還需定期對系統的感知模塊、聯動機制、照明功能進行檢測與維護（如每季度測試一次煙霧傳感器靈敏度、每半年檢查一次備用電源續航能力），避免因系統故障導致逃生指引失效，影響應急狀態下的路徑引導效果。

2.4" 把人群的行為規律融入設計流程

在前期規劃階段，梳理不同建筑使用群體的行為差異。例如，學校高層建筑中的學生群體更易出現“同伴跟隨”行為，辦公建筑內的職場人群常因“初期收集個人物品”而滯留，養老機構的老年人群體行動速率明顯低于青壯年[8]。這些差異化特征需通過疏散場景模擬工具轉化為具體的人流參數（如學生群體的“集群流動系數”、辦公人群的“初期滯留時間”、老年群體的“單位時間移動距離”），并在設計中針對性回應。針對學生的“同伴跟隨”，可在教學樓樓梯間入口旁設置“班級集結點”，引導群體有序集合后再分流；針對辦公人群的“物品收集”，可在辦公室區域預設“應急物品存放箱”（要求員工將重要物品提前放入，標注個人信息），減少火災時的滯留時間；針對老年人的“行動緩慢”，需加寬無障礙通道，并沿墻設置防滑扶手與階段性休息區。

3 結束語

總之，高層建筑消防疏散路徑設計并非單純的工程工作，更是關聯城市運行安全與社會民生福祉的重要系統工程，任何環節的忽視都可能在災害來臨時造成不可挽回的損失。結合對問題根源的剖析與優化方向的探討，只有在整體框架里，既保證空間結構的科學合理性，充分考慮人群流動的復雜行為規律，同時融入智能化技術手段、優化疏散引導策略，才能切實推動從理論到實踐的全方位改進。

參考文獻

[1]卜婷.高層建筑消防安全疏散設計及措施[J].科學技術創新，2025（3）：145-148.

[2]莊園.建筑消防安全疏散設計中存在不足點及措施研究[J].大眾標準化，2022（12）：107-109.

[3]李亞萍.高層建筑消防安全疏散設計中存在的不足及管理對策[J].中國建筑裝飾裝修，2022（4）：78-79.

[4]卓越.防火疏散設計在建筑設計中的作用[J].房地產世界，2021（23）：31-33.

[5]姚波，葛儉輝.建筑消防安全疏散設計中存在的問題及優化策略[J].工程技術研究，2021，6（21）：247-248.

[6]袁方.試析高層建筑消防安全疏散設計中存在的問題及管理對策[J].中國設備工程，2021（20）：245-247.

[7]王雷.高層建筑消防安全疏散設計中存在的問題及對策分析[J].今日消防，2021，6（5）：31-32.

[8]王珺瑋.高層建筑消防安全疏散設計探究[J].今日消防，2021，6（4）：34-35.