高层建筑设计中的安全疏散设计分析

2017-11-07 08:40
福建质量管理 2017年20期
关键词:消防电梯楼梯间楼层

(深圳市华阳国际工程设计股份有限公司长沙分公司 湖南 长沙 410007)

高层建筑设计中的安全疏散设计分析

王辉

(深圳市华阳国际工程设计股份有限公司长沙分公司湖南长沙410007)

在高层建筑工程中,安全疏散设计是非常关键的环节,对于建筑使用安全具有重要意义。为此,需要对高层建筑安全疏散等问题予以关注。本文首先对安全疏散设计概念与原则进行分析,其次总结了高层建筑安全疏散设计中存在的不利因素,然后结合实例进行论述,供相关人士参考。

高层建筑;安全设计;安全疏散

一、引言

引发高层建筑火灾的直接原因是电气设备安装不符合要求、电线绝缘损坏、用电设备超负荷等,同时还存在液化石油气瓶爆炸、物品自然、静电火花、用火不慎等安全隐患。因高层建筑安全疏散设计涉及的内容较为繁杂,需要对其中的内容进行合理安排,保证高层建筑使用安全。

二、安全疏散设计概述

(一)安全疏散设计含义

安全疏散是建筑防火设计的重要内容,需要依据建筑物的使用性质、火灾危险性大小、火灾荷载、紧急状态下人们的生理心理状态和行为特征,对安全疏散设施进行合理布设,为人们的安全疏散提供有利条件。

(二)设计原则

首先,安全疏散路线。安全疏散路线需具备快速通畅与可识别性特征,在一定的时间周期里可以保证内部人员的人生安全,有效避免人流、物流交叉混杂或逆流等问题。其次,疏散安全分区。在火灾发生时,人员的疏散路线和烟气流动路线大致相同,也就是“房间-走廊-前室-楼梯间”[1]。空间设计中,将走廊设置为“第一安全区”,前室为“第二安全区”,楼梯间为“第三安全区”。然后,双杀疏散原则。在建筑内部,可选择两个及以上疏散方向,当其中一个安全出口被烟气或者是火焰侵入时,不同方位中的安全出口也可使用。

三、高层建筑安全疏散设计中存在的不利因素

第一,高层建筑层数多,垂直距离场,火灾发生时所需的疏散时间较长。据部分国家的统计数据显示,高层建筑内部人群通过1.1m宽的楼梯通道疏散至室外所需的时间如表1所示。由表1可知,若所需的疏散人数相同,那么楼层的数量决定了最终的疏散时间。第二,高层建筑建设规模大,内部人员流动较为频繁。若疏散通道处理不佳,则易出现拥堵问题。第三,各种竖井没有进行防火分隔处理,在火灾时因为烟囱效应,火灾蔓延速度较快,这样安全疏散的难度大幅提升[2]。

表1 一个楼梯的安全疏散时间

四、实例分析高层建筑安全疏散设计与应用

某大型综合性项目包括甲级写字楼、五星级豪华商务酒店、商业裙楼和高档公寓楼。其中还包括精品店、百货公司、中餐厅、快餐厅、电影院等。建筑项目中地下一层至三层为地下停车库和设备用房,五层为架空绿化曾。该建筑为一类高层建筑,耐火等级为一级。

(一)安全疏散距离

对于安全疏散距离的控制,主要包括三个控制项目,即房间内最远端至房门的距离、建筑内部任一点至最近的出口距离、其他房间最远点至房门的直线距离。对于前两者,距离应该控制在30m以下,对于第三者距离应控制在15m以下。对于建筑内部的公共空间,可采用双向疏散或者是袋形走道,而具体的设置需符合现行技术规范。该项目中设置了两个安全出口,而相邻出口间的距离必须大于5m。

(二)疏散楼梯设置

该项目设计过程中依据建筑使用形式的不同进行差异化设置。11层及以下楼层设置了开放式的楼梯间,但是开放式的楼梯间门需对于耐火极限有较高要求,需大于0.90h,而12~18楼层采用封闭式的楼梯间,对于19层及以上的楼层,该项目设置了防烟楼梯间。项目首层需要使用耐火极限大于2.00h的隔墙与其他部位相隔离,隔墙开门需使用乙级防火门,通向地下室、半地下室和地上层不得使用同一楼梯间[3]。若上述空间需共同使用,则需要在第一层、地下室、半地下层入口位置设置防火门,而耐火极限不得低于2.00h,为保证安全需做好标识。需注意的是,该项目中存在螺旋梯和扇形踏步,经勘测上下两级形成的平面角小于10度,且深度大于0.22m,快速疏散和一般的楼梯相同,可有效避免摔倒问题。对于室外楼梯,可以作为辅助的防烟楼梯使用,这样在优化内部建筑空间的同时,也不会对发生火灾时建筑内部人员的生命安全造成威胁,也可有效排出烟尘。

(三)避难层和避难间设置

该项目在10~15层设置了避难层,从高层建筑的第一层至第一个避难层或两个避难层间楼层数不得大于15层。为了保证避难层可以长时间抵御火灾的侵袭,上下层楼板使用了耐火极限大于2.00h、避难间使用了耐火极限大于3.00h的隔墙和其他建筑结构相分割。隔墙上采用了甲级防火门,避难层的具体面积按照5人/m2的标准进行设置。另外,为保证火灾扑救和疏散时光环境正常,应急照明持续供电时间不得小于1.00h,照度必须大于1.00Lx。

(四)消防楼梯设置

消防电梯设置,若最大楼层面积小于1500m2则可以设置一台消防电梯,大1500~4500m2的则设置两台消防电梯,大于4500m2的需设置三台消防电梯。消防电梯间需要设置在前室,建筑居住面积不得小于4.5m2,公共建筑面积必须大于6m2,和防烟楼梯间合同的前室,居住建筑面必须大于6m2,公共建筑面积必须大于10m2,且应尽量设置在外墙。此外,为了保证消防电梯的运行安全,需严格控制其行进速度。消防电梯从首层至顶层的运行时间不超过60s计算确定,项目中消防电梯动力和控制电缆布设了防水设施,在井底也设置了配套的排水设施,而排水井容量必须大于2.00m3,排水泵的排水量必须大于10L/s。

五、结束语

综上所述,高层建筑内部发生火灾时,疏散难度较大,易引发人员伤亡。所以,在设计过程中,需要将安全疏散设计作为重点,采用综合措施予以处理,从而保证高层建筑安全疏散设计工作的有序开展,提升建筑设计整体质量,保证建筑使用性能的稳定与安全。

[1]石国勇.浅谈高层建筑消防安全疏散设计[J].建筑设计管理,2012,29(1):68-69.

[2]魏晓光,王宗禹.大型商场消防安全疏散设计探析[J].低温建筑技术,2014,36(11):19-21.

[3]程冰梅,戴丰秋.大型综合商场安全疏散设计探讨[J].消防科学与技术,2012,31(8):805-807.

王辉(1985.5-),男,工程师,大专,主要从事建筑设计工作。

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