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高层建筑消防安全疏散设计要点

发布时间:2020-07-29   |  所属分类:建筑设计:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  受城市化进程影响,高层建筑广泛出现于我国各地,高层建筑消防安全疏散设计也因此成为业界关注的焦点。分析高层建筑消防安全疏散设计的基本路径,并以商业综合体作为高层建筑代表,深入探讨了商业综合体消防安全疏散设计要点,希望研究内容能为相关业内人士带来启发。

高层建筑消防安全疏散设计要点

  [关键词]高层建筑;消防安全疏散设计;商业综合体

  不同于普通建筑,高层建筑具备层高、功能复杂、竖向井道较多等特点,使得消防安全疏散设计变得极为复杂。而随着GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)的发布,部分内容的修订也对高层建筑消防安全疏散设计提出了新的挑战。

  1高层建筑消防安全疏散设计的基本路径

  基于GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)对高层建筑消防安全疏散设计提出的新要求,具体设计需同时关注高层建筑安全出口和疏散出口的形式、构造、宽度、数量、位置、开启方向设计,同样还需关注防烟条件、疏散标志、疏散时间、疏散距离、楼梯间(前室)的类型等方面的设计。

  1.1安全疏散路线设计

  在高层建筑消防安全疏散设计中,安全疏散路线设计属于一切的基础,具体设计需以路线明确为前提,以此控制疏散距离超长问题,有效缩短疏散时间,确保高层建筑内部人员能在最短时间内正确辨别疏散方向,并尽可能降低人员间的相互阻碍及疏散过程中可能出现的阻碍对安全疏散带来的负面影响。考虑到火灾事故中高层建筑内部人员处于相对集中环境,且存在不同的判断和反应差异,因此具体设计需基于简单明晰的原则开展路线布置,同时还需关注火灾事故的突发性特点及客观条件与人类局限性影响,在靠近电梯位置设置疏散楼梯,并将火灾时紧急路线与日常使用路线相结合,以此更好地保证高层建筑消防安全疏散设计的有效性,避免各类问题出现[1]。

  1.2安全疏散走道设计

  高层建筑的结构类型、性质、功能会直接影响安全疏散走道设计,安全疏散走道受到的各因素作用也存在显著差别。以某32层高层建筑为例,可采用无尽端房间外廊式、环形走道及内廊式走道,也可采用人字形走道、无尽端房间的走道、“双向走道”。住宅类高层建筑,安全疏散走道设计一般可采用内廊式走道,以此满足平时使用和火灾发生时安全疏散需要。如属于以办公为主要功能的高层公共建筑,考虑到大空间办公场所的特殊性,设计应选择双向走道或环形走道布置。

  1.3安全疏散出口设计

  需结合最新建筑设计防火规范开展高层建筑安全疏散出口设计,应采用2个不同方向的疏散出口,应在靠近主体建筑防火分区或标准层的两端或接近两端处设置安全疏散出口。在高层建筑内部,安全疏散出口的设置需结合防火分区,保证每个分区最少拥有2个安全疏散出口,且2个安全疏散出口相邻的最近边缘间水平距离最小控制为5m,以此满足技术规·20·ArchitecturalDesignBuildingTechnologyDevelopment第47卷第6期2020年3月范要求和疏散安全需要。对于一类高层住宅建筑来说,安全疏散出口设计需设置甲级防火门,具体采用分开向前室户门的设计,如高层建筑设有商业服务网点,需合理控制安全疏散距离,保证距离控制在20m内,疏散楼梯间及其前室,首层疏散外门及走道的门净宽也需要得到严格控制,保证最小值为1.1m。为避免“袋形走道”的形成,需保证高层建筑内部存在至少2个疏散方向,如只有1个疏散方向,安全疏散出口很容易出现烟气和火势围堵问题,人员疏散的难度将大幅提升。如条件允许,可尽量靠近外墙设置疏散楼梯间及其前室,由此即可更为便利地通过开启窗户实现自然排烟,灭火救援和人员安全疏散均可获得便利,如无法实现这种设计,则应在高层建筑核心部位布置疏散楼梯,并配合采用机械正压送风设施。对于高层建筑的不同功能区域,安全疏散出口设计也应存在一定区别,如办公、商场、地下车库等区域,均需要采用针对性较高的安全疏散出口设计方案[2]。

  1.4安全疏散楼梯设计

  安全疏散楼梯设计同样属于高层建筑消防安全疏散设计的重要组成部分,作为疏散走道第二层安全区域,一般高层建筑需设置疏散楼梯2部,并结合安全疏散出口的不同方向控制安全疏散楼梯方向,以此避免在建筑物同一层平面距离较近一侧设置2个疏散出口的情况出现,这种设计很容易导致火灾疏散过程中人员拥挤,安全疏散出口全部被烟气封堵的概率也将提升。因此,安全疏散楼梯设计需重点考虑火灾疏散过中人们的安全。在火灾事故中,人们一般会基于自身熟悉的线路逃生,而由于人员密集,惊慌失措的人们很容易受能见度、判断不准确等因素影响,窄狭区域很容易引发拥堵,影响人们的安全疏散。因此,安全疏散楼梯设计必须结合设置于不同方向的安全疏散出口进行针对性设计,并尽可能将安全疏散楼梯设置于每个防火分区的走道端部或附件。如高层建筑的平面面积相对较小,安全疏散楼梯设计往往会受到限制,这种情况下也可以采用设置1座室外疏散楼梯的设计,在特殊情看下,也可设置2座及2座以上室外疏散楼梯方式。室外疏散楼梯设计在自然排烟、降低成本、节约使用面积的表现较为优秀,敞开前室的楼梯前室可有效扩散烟气。在具体的室外安全疏散楼梯设计中,最小净宽应控制为0.9m,并保证倾斜度控制在45°以内,栏杆扶手高度最低应为1.1m。在高层建筑发生火灾后,门内向外窜至楼梯间的火焰威胁极大,为避免火焰侵蚀楼梯,室外安全疏散楼梯设计应针对性选择非燃烧材料,并保证平台耐火极限至少为1h。对于楼梯2m范围内的墙面,高层建设在设计和施工中不断设置其他门洞,且疏散门不得正对楼梯段设计,而是应选择乙级防火门设计[3]。1.5安全疏散门设计在遵循新建筑设计防火规范的同时,还应结合高层建筑的设计功能针对性设计安全疏散门。如高层建筑拥有购物、餐饮、商业等人员相对集中、客流量大的功能,须针对性增加安全出口数量,同时安全疏散门外门宽度也需要适当加大,且保证总宽度大于楼梯总宽度,以此满足火灾发生时人员快速、安全疏散需要。还应关注1个房间的安全出口数量控制,如房间人员相对集中,可适当加宽出口,由此结合平时通行需要与紧急情况需要设计安全疏散门,即可更好满足高层建筑消防安全疏散需要。

  2商业综合体消防安全疏散设计要点

  为提高研究的借鉴价值,采用商业综合体作为高层建筑代表,以此深入探讨商业综合体消防安全疏散设计要点,并深入结合GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)要求。

  2.1疏散人数的确定

  为科学开展商业综合体消防安全疏散设计,首先需确定疏散人数,结合商业综合体高层建筑特质,需对火灾等事故发生时人们的行为特点、心理特质、流动方向进行全面分析,以此开展针对性设计,满足人流疏散需要。疏散人数的确定可解决商业综合体高层建筑内部存在人员数量的问题,而结合GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)提供的疏散人数计算方法,可采用人员密度与建筑面积乘积求得疏散人数,如该规范中规定地上4层及以上各层的人员密度处于0.30~0.42区间,且该规范同时明确了走道、中庭、后勤人员的集散依据,由此即可在避免资源浪费的前提下科学确定商业综合体高层建筑疏散人数,为消防安全疏散设计提供依据。

  2.2安全疏散出口与疏散宽度的设计要点

  上文中简单提及了高层建筑安全疏散出口的设计,但考虑到商业综合体高层建筑的特殊性,具体设计必须考虑大量人员自由出入的出入口特点,并保证火灾等事故发生时安全疏散出口可满足人们逃生需要。具体设计需基于商业综合体整个疏散宽度进行计算,以此控制安全疏散出口数量,同时安全疏散出口可采用相对简陋而实用的设计,一般无需精装修,只需满足紧急使用需要即可,安全疏散出口的安全性可由此得到更好保障,并实现支出的节省。在商业综合体高层建筑安全疏散出口的具体设计中,不仅需考虑火灾事故中出口的交通功能,防、排烟功能设计也不容忽视。具体设计需结合商业综合体内部的功能流线和疏散距离布置安全疏散出口,为解决安全疏散出口宽度不足问题,很多设计师会采用借用相邻防火分区安全疏散出口的方式,GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)中相关说明与解释需在设计中得到重点关注。对于商业综合体的地下商业部分,由于防火分区规定面积小于地上部分,因此一般会采用下沉式广场出入设计,为避免这类设计出现浪费使用面积与浪费资源问题,需结合GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)提及的“利用通向相邻防火分区的甲级防火门作为安全出口”的规定,基于该规定,需保证借用宽度不大于30%的计算所需宽度,并实现最小为100%的整层疏散宽度满足率。在利用相邻防火分区的甲级防火门的过程中,必须采用相邻防火分区与防火墙进行分割,基于建筑面积的直通室外安全疏散出口设置、安全出口总净宽度的控制也需要得到重视,由此即可更好地满足存在困难的安全出口全部直通室外设计需要,疏散楼梯的数量和宽度可由此得到一定减小,社会资源节约、设计实用性提升也能顺利实现。

  2.3疏散距离设计要点

  旧版防火规范要求各疏散楼梯间距离小于30cm,但对于商业综合体高层建筑而言,由于大多为大型公共建筑,旧版防火规范的要求已不合实际。因此,设计需遵循GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版),结合其中规定的避难走道设计,保证通向避难走道的门(任一防火分区)至最近直地面出口的距离控制在60cm内。对于商业综合体首层商铺,可建立与步行街直通的疏散门,且保证最近室外安全地点与步行街内任一点的步行距离控制在60m内。

  3结论

  综上所述,高层建筑消防安全疏散设计需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的疏散人数的确定、安全疏散出口与疏散宽度的设计要点、疏散距离设计要点等内容,则提供了可行性较高的设计路径。为更好保证消防安全疏散需要,其他防火设计与消防安全疏散设计的结合也需得到重视。

  参考文献

  [1]赵亚轩.分析高层建筑消防安全疏散设计中存在的问题及对策[J].建材与装饰,2019(29):86–87.

  [2]毛二峰,崔璨.建筑消防安全疏散设计中存在的问题及对策研究[J].消防界(电子版),2019,5(12):36.

  [3]林宇,吴荣胜.提升高层建筑安全疏散水平的对策探讨[J].低碳世界,2019,9(5):185–186.

  作者:殷加华

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