浅谈高层建筑的消防安全疏散设计

摘要：近年来，高层建筑火灾事故频发，并造成不少人员伤亡。如何提高高层建筑消防安全疏散的可靠性，成为摆在我们面前的重点问题。本文根据高层建筑火灾的特点出发，浅谈高层建筑安全疏散设计的基本原则及方法、对策。

关键词：疏散设计；消防安全；高层建筑

中图分类号： TU998.1 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

近年来，随着我国现代化的发展，城市规模迅速膨胀，超高层建筑、高层建筑等大型、多功能建筑不断增多，其所承载的人口越来越密集，火灾荷载越来越多，如果安全疏散设计不合理，一旦发生火灾，极易造成人员群死群伤。这样，高层建筑安全疏散设计显得尤为重要。笔者从高层建筑火灾的特点出发，以安全疏散设计的基本原则为指导思想，提出了高层建筑安全疏散设计的方法和对策。

二、高层建筑火灾的特点

（一）灭火困难

根据实验表明，消防队员携带水带、水枪、背负空气呼吸器步行上18层楼，心律140次/分钟，平均耗时4分钟，导致战斗能力非常低，建筑高度制约了内攻时消防人员作战能力和消防器材装备效果的发挥。高层建筑通常存在内部消防设施失效或缺失的情况，而火灾时假如消防电梯不能正常运行，消防队员内攻只能通过楼梯徒步攀登，受到体力限制严重影响了灭火战斗，并且增加了消防人员内攻的危险系数，同时影响被困人员向下疏散的速度。

（二）容易形成立体火灾

由于高层建筑内的房间很多、装修装饰多，贯通整个建筑的管道、孔洞容易导致火焰和烟雾迅速扩散和蔓延。根据测定，在烟囱效应和火风压的共同作用下，火势发展阶段垂直延伸速度为3－4 m/s，水平延伸速度为0.5－0.8 m/s，100m的走廊仅仅需要2分钟就能充满烟雾，100m的高层建筑，在没有阻挡的情况下，烟气沿着竖向由底扩散至楼顶只需要30s，并且很容易形成立体燃烧。

（三）人员疏散困难

由于高层建筑层数多、高度高，各种管路交错纵横，一旦发生火灾蔓延非常迅速，同时高层建筑具有人员密集、结构复杂等特点，等待消防人员到现场进行救援具有一定困难。此外，高层建筑内同一平面的疏散楼梯的数量是有限，里面的人想要在短时间内疏散到安全的地点十分困难，加上群众缺乏消防安全的常识，防火门常开，随意堵塞通道等现象突出，人员疏散存在困难。

而在高层建筑火灾的这些特点中，人员疏散困难是要重点解决的问题。原因是人员疏散不及时，就会造成人员伤亡，而生命是我们人类最宝贵的东西。下面笔者谈谈解决人员困难问题的设计基本原则及方法与对策。

三、安全疏散设计的基本原则

建筑安全疏散设计主要是结合高层建筑的空间设计，兼顾到建筑的使用功能和安全性，通过合理设置安全疏散设施，科学安装安全疏散指标，使其内部人员能在接到火警信息后，能用最短时间内，疏散到室外或其他安全地带。因此，笔者认为，安全疏散设计原则是高层建筑通过专门的路线和设施,使人员安全疏散时间小于火灾漫延引发危难所需的时间,从而确保人员能安全地撤离发生火灾的建筑。安全疏散设计的方法,应该保证在任何位置、任何时间的人员,都能无障碍地、自由地进行疏散, 而应提供多种疏散方式,以具有足够多的安全度。

四、高层建筑安全疏散设计的方法与对策

（一）延长危险来临时间

在高层建筑火灾中,烟气和火焰蔓延得非常快,人员撤离通常是跟不上的。因此,合理设计竖向和水平防火分区很有必要,它将火灾限定在界定的范围内，有利于人员的撤离。

自动灭火系统是火灾防护的主要手段,也是人员安全疏散的重要保证。自动灭火系统一方面可以扑灭初期火灾、限制火灾的扩散，另一方面可以消烟、降温以保护疏散设备的安全。

烟气是威胁人员安全的重要因素。由于房顶的限制,在发生火灾房间的上部会形成热烟气层,并且会逐渐加厚,当烟气层内某些物质超标时就会对人员构成危害。所以，减少烟气厚度就能延长危险来临时间，主要方法如下：在高层建筑应设置自动排烟设施，遏制起火点烟气的扩散，保护疏散道不受烟气威胁。

（二）缩短疏散开始时间

要确保在高层建筑安全疏散，缩短疏散所用的时间是一项重要手段。而开始疏散用的时间在所有疏散时间中占有很高的比例,甚至多于疏散行动的时间。因此，想要减少安全疏散开始时间,就要开始疏散用的时间，重视各种能缩短开始疏散用的时间的方式、方法。安全疏散开始的时间主要包括人员确认反应时间和火灾探测系统的探测时间两个部分。高层建筑火灾案例中，这两部分时间短,人员获救的机会就大大提高。

根据高层建筑的不同,选择合适的火灾探测系统和火灾自动报警系统是缩短这两部分时间的重要方法。当发生火灾后，火灾自动报警系统应该设置足够的和适当的疏散指示或指导和火灾信息。在人们听到巨大的响声时,首先发生的是生理的反应,瞪大眼睛、张嘴等,但是这些行为仅仅持续几秒钟,随后人们就会开始进行行为反应和心理反应,想知道发生了什么事情。报警系统及时准确地告诉人们火灾信息,是争取安全疏散开始时间的主要因素。

（三）缩短疏散行动时间

1. 设计合理疏散线路

现代高层公共建筑内部的功能复杂，通常会存在很多内部的走廊，这样容易导致安全疏散很难辨别方向，而设计的安全疏散通道、线路是否合理关系到高层建筑的疏散效果。因此，在设计高层建筑安全疏散线路时，要掌握便于辨认和寻找的原则，安全疏散路线要易于辨认，并且要设置醒目易见、简明易懂的疏散指示标志。同时，由于人在紧急情况下都有走平常熟悉的路线习惯，在设计布置楼梯间位置、疏散出口的时候，要尽量将其靠近在人们经常使用的地方，使火灾时安全疏散路线与经常使用的路线尽可能保持一致。

2. 合理设计安全出入口

合理的设计安全出口涉及到安全出口的宽度、数量以及安全出口是否畅通等问题。首先设计合理的安全出口总宽度，其应按使用百人宽度指标和人数计算确定。如果安全出口的总宽度不足，将会延长人员通过安全出口的时间，从而影响疏散行动所有时间。不同的场所有不同的总宽度指标，对礼堂、体育馆等的疏散总宽度指标和商店、学校、候车室、办公楼等的疏散总宽度百人指标，规范都做了明确的规定，进行高层建筑安全出入口设计时必须严格按照规范标准要进行设计。其次保证安全出口的畅通，目前高层建筑安全出口处存在的最大安全隐患就是安全出口常常被杂物堵住甚至被上锁。由于现在高层建筑物的管理者水平不高，安全意识淡薄，使安全出口被遮挡、上锁、占用和封闭，结果酿成不少悲剧的上演。因此，在设计阶段就应该把保证安全兼顾效益和方便管理的原则同安全出口的布置结合起来。

3. 设计合理的避难层

避难层是指在高层建筑中发生火灾时供受灾人员临时避难用的楼层。由于高层建筑人员众多，紧急疏散是个大问题。楼层数在25层以上的旅馆、办公等人员比较多的高层建筑，都宜设置避难层，但为了满足安全疏散需要，又可以节约投资，可以缩小设置范围。在通常情况下，高层建筑高度超过IO0m的高层办公楼、综合楼和旅馆，应该设置避难层。避难层的形式有两种，一种形式是专用避难层。这种避难层垂直交通设施和核心部位的设备，必须用耐火极限不少于1h的墙围护起来，人均占用面积应该满足规范的要求。另一种形式是与设备层结合。这种形式采用比较多，它要做到管道、设备应集中布置，并且用耐火极限不低于1h的墙围护起来，还需要满足疏散人员的停留面积要求。

高层建筑安全疏散是建筑物发生火灾后确保人员生命安全的有效措施，是高层建筑防火设计的一项重要内容。本文把握住安全疏散设计的基本原则，针对安全疏散时间进行分析展开，提出了高层建筑安全疏散设计的一些方法和对策。

参考文献

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