某高层综合办公楼防火安全疏散设计

赵子薇　羡磊乐　孙光祖

摘要：以某高层综合办公楼为例，结合相关的消防规范，对综合办公楼进行防火安全疏散设计。对综合办公楼进行建筑分级，选定耐火等级;假定某一方位发生火灾并确定安全疏散路线;计算疏散行动时间及滞留时间从而得到疏散时间;从理论和实际出发改进安全疏散措施。

关键词：高层综合办公楼;防火安全;疏散设计

一、引言

近年来随着城市功能的提升，高层办公楼迅速崛起，据统计，全国目前有高层建筑34万多幢，100 m以上的超高层6 800多幢。然而，由于高层建筑的使用功能和其自身特点决定了火灾隐患的多样性和复杂性，一旦发生火灾其后果不堪设想。近十年来，全国共发生高层建筑火灾3.1万起，亡474人，直接财产损失15.6亿元，其中，特别重大火灾3起、重大火灾4起、较大火灾24起。因此，高层办公楼存在较大的火险隐患，特别是在安全疏散方面问题突出，其防火设计必须受到重视。

二、工程概况

该综合办公楼位于沈阳市，占地面积552. 23m2，总建筑面积约为6765. 57m2，共十六层。内部主要有大堂，保卫室，储藏室，休息室，消控中心，办公室，会议室等场所。根据《建筑设计防火规范》（GB_50016-2014）可知，该综合办公楼应属于高层民用建筑中的一类建筑，耐火等级应为一级，如图1所示。

三、安全疏散设计

根据安全疏散的原则，假设： （a）疏散人员在房间内是均匀分布的; （b）在起火房间与非起火房间的疏散路线是同时进行的; （c）疏散人员按预先设定的路线进行疏散; （d）步行速度一定，无超越及反向行走现象。（e）人流受门、楼梯间入口宽度的限制。

1.确定疏散人数及疏散速度

疏散速度是安全疏散的一个重要指标，需根据《建筑防火设计》5-2中关于“综合办公楼内群体行动能力”的规定进行计算;疏散人数要根据该场所的面积A乘以人员密度p来计算。对于使用用途复杂的房间要分别计算。《建筑防火设计》第二版中表5-18规定，根据房间用途而设定的人员密度值。因此，本建筑中办公室人员密度系数为0. 125人/m2，会议室人员密度为0.5人/m2，根据图1可知该办公楼：

（1）办公室3，4，8，9的宽D=9. 8m，长L=8. 3m，面积S= L×D=81.34m2;办公室人数Q= 81.34×0.125= 11人。

（2）办公室5，6，10，11的宽D=9. 8m，长L=8. 3m，面积S=L×D=83.3m2;办公室人数Q=83.3×0.125 =11人。

（3）办公室7，1 2的宽D=9. 8m，长L=16. 8m，面积S=L×D=164.64m2;办公室人数Q =164.64×0.125= 21人。

（4）办公室1的宽D=9m，长L=9m，面积S=L×D=81m2，办公室人数Q= 81×0.125 =11人。

（5）办公室2的宽D=9. 8m，长L=9m，面积S=LxD=88.2m2，办公室人数O= 88.2×0.125= 12人。

（6）会议室1的宽D=9. 8m，长L=13. 5m，面积S=127. 89m2，会议室人数Q= 127.89×0.125= 64人。

（7）会议室2的宽D=9. 8m，长L=13. 05m，面积S=L×D =127.89m2，会议室人数Q= 127.89×0.125= 64人

因此，Q层=llx 4+llx 4+21x2+11+12+64x2= 281人人，

S总= 81.34×4+83.3×4 +164.64×2 +127.89×2+81+ 88.2= 1412.82m2.

2.火灾疏散场景设计

若会议室1发生火灾，其疏散路线如图2所示。其中，取水平流动系数N=l.5人/m，水平平均步行速度1.2m/s。

当第九层会议室1发生火灾时，由疏散图可知，办公室4，5，6，7，9，10，11，12走右侧的安全出口，其余房间走左边楼梯，办公室8距离最远用时最长。则：

（a）着火房间的疏散开始时间：

（b）着火楼层的疏散开始时间：

（c）着火房间的步行时间：

tt，r（s）=lmax，room/v= 49/1.2= 40.83s，其中Lmax，room为，其中Lmax，room为从房间最远点到楼梯的最远距离，Lmax，room=4.15+9.8+35.05=49m.

（d）着火房间的滞留时间：

tq，r（s）=Pr/∑（Neff×xeff）=64/（1.5x12）=35.56s，其中Neff，为着火房间出口有效流动系数1.5，Beff，r为着火房间出口的有效宽度1. 2m;

（e）着火房间的疏散行动时间：

tm，r=tt，r+tq，r=40.83 +35.56= 76.39s.

（f）着火楼层的步行时间：tt，f= 1max，f/v=49/1.2 =27.22s，其中Imax，f为着火楼层内距出口最远步行距离，办公室8距出口最远步行距离为49m;

（g）着火楼层的滞留时间：

tqf=Pr/（∑Neff，f×Beff，f）=173/（1.5×1.2）= 96.11s，其中Pf为着火楼层内这几个办公室的人数，Pf =Q=llx3+12+64x2=173人：

（h）着火楼层的疏散行动时间：

tm，f=tt，f +tq，f=27.22 +96.11=123.33s.

因此九层着火总疏散时间

t=ts，f+tn，r+tm，f=255.17 +35.36+123.33=6.90min该办公楼允许疏散时间为5～7min。所以起火时该层人员在规定时间内能够撤离到安全区域。

四、结论

本文通過对沈阳市某高层综合办公楼的疏散路线、疏散过程的设计和疏散时间的研究，大致计算出疏散时间都在允许时间范围内，建筑物中的人员在火灾时能够撤出安全区域，对此类高层综合办公楼发生火灾事故时的安全疏散有实际应用价值和借鉴意义。

参考文献

[1] GB50016-2014，建筑设计防火规范[s].

[2]张树平.《建筑防火设计》第二版.北京：中国建筑工业出版社.

[3]高玄，徐坚，陈嘉慧.基于模糊层次综合法在高层建筑火灾风险评估中的应用[J].价值工程，2018，37 （02）：168-170.

[4]王帅.高层建筑存在的消防安全隐患与防控对策[J].消防技术与产品信息，2018，31 （01）：54-56.