所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2020-07-28 09:24 熱度:
不同于普通建筑,高層建筑具備層高、功能復雜、豎向井道較多等特點,使得消防安全疏散設計變得極為復雜。而隨著GB50016—2014《建筑設計防火規范》(2018年版)的發布,部分內容的修訂也對高層建筑消防安全疏散設計提出了新的挑戰。
1高層建筑消防安全疏散設計的基本路徑
基于GB50016—2014《建筑設計防火規范》(2018年版)對高層建筑消防安全疏散設計提出的新要求,具體設計需同時關注高層建筑安全出口和疏散出口的形式、構造、寬度、數量、位置、開啟方向設計,同樣還需關注防煙條件、疏散標志、疏散時間、疏散距離、樓梯間(前室)的類型等方面的設計。
1.1安全疏散路線設計
在高層建筑消防安全疏散設計中,安全疏散路線設計屬于一切的基礎,具體設計需以路線明確為前提,以此控制疏散距離超長問題,有效縮短疏散時間,確保高層建筑內部人員能在最短時間內正確辨別疏散方向,并盡可能降低人員間的相互阻礙及疏散過程中可能出現的阻礙對安全疏散帶來的負面影響。考慮到火災事故中高層建筑內部人員處于相對集中環境,且存在不同的判斷和反應差異,因此具體設計需基于簡單明晰的原則開展路線布置,同時還需關注火災事故的突發性特點及客觀條件與人類局限性影響,在靠近電梯位置設置疏散樓梯,并將火災時緊急路線與日常使用路線相結合,以此更好地保證高層建筑消防安全疏散設計的有效性,避免各類問題出現[1]。
1.2安全疏散走道設計
高層建筑的結構類型、性質、功能會直接影響安全疏散走道設計,安全疏散走道受到的各因素作用也存在顯著差別。以某32層高層建筑為例,可采用無盡端房間外廊式、環形走道及內廊式走道,也可采用人字形走道、無盡端房間的走道、“雙向走道”。住宅類高層建筑,安全疏散走道設計一般可采用內廊式走道,以此滿足平時使用和火災發生時安全疏散需要。如屬于以辦公為主要功能的高層公共建筑,考慮到大空間辦公場所的特殊性,設計應選擇雙向走道或環形走道布置。
1.3安全疏散出口設計
需結合最新建筑設計防火規范開展高層建筑安全疏散出口設計,應采用2個不同方向的疏散出口,應在靠近主體建筑防火分區或標準層的兩端或接近兩端處設置安全疏散出口。在高層建筑內部,安全疏散出口的設置需結合防火分區,保證每個分區最少擁有2個安全疏散出口,且2個安全疏散出口相鄰的最近邊緣間水平距離最小控制為5m,以此滿足技術規·20·ArchitecturalDesignBuildingTechnologyDevelopment第47卷第6期2020年3月范要求和疏散安全需要。對于一類高層住宅建筑來說,安全疏散出口設計需設置甲級防火門,具體采用分開向前室戶門的設計,如高層建筑設有商業服務網點,需合理控制安全疏散距離,保證距離控制在20m內,疏散樓梯間及其前室,首層疏散外門及走道的門凈寬也需要得到嚴格控制,保證最小值為1.1m。為避免“袋形走道”的形成,需保證高層建筑內部存在至少2個疏散方向,如只有1個疏散方向,安全疏散出口很容易出現煙氣和火勢圍堵問題,人員疏散的難度將大幅提升。如條件允許,可盡量靠近外墻設置疏散樓梯間及其前室,由此即可更為便利地通過開啟窗戶實現自然排煙,滅火救援和人員安全疏散均可獲得便利,如無法實現這種設計,則應在高層建筑核心部位布置疏散樓梯,并配合采用機械正壓送風設施。對于高層建筑的不同功能區域,安全疏散出口設計也應存在一定區別,如辦公、商場、地下車庫等區域,均需要采用針對性較高的安全疏散出口設計方案[2]。
1.4安全疏散樓梯設計
安全疏散樓梯設計同樣屬于高層建筑消防安全疏散設計的重要組成部分,作為疏散走道第二層安全區域,一般高層建筑需設置疏散樓梯2部,并結合安全疏散出口的不同方向控制安全疏散樓梯方向,以此避免在建筑物同一層平面距離較近一側設置2個疏散出口的情況出現,這種設計很容易導致火災疏散過程中人員擁擠,安全疏散出口全部被煙氣封堵的概率也將提升。因此,安全疏散樓梯設計需重點考慮火災疏散過中人們的安全。在火災事故中,人們一般會基于自身熟悉的線路逃生,而由于人員密集,驚慌失措的人們很容易受能見度、判斷不準確等因素影響,窄狹區域很容易引發擁堵,影響人們的安全疏散。因此,安全疏散樓梯設計必須結合設置于不同方向的安全疏散出口進行針對性設計,并盡可能將安全疏散樓梯設置于每個防火分區的走道端部或附件。如高層建筑的平面面積相對較小,安全疏散樓梯設計往往會受到限制,這種情況下也可以采用設置1座室外疏散樓梯的設計,在特殊情看下,也可設置2座及2座以上室外疏散樓梯方式。室外疏散樓梯設計在自然排煙、降低成本、節約使用面積的表現較為優秀,敞開前室的樓梯前室可有效擴散煙氣。在具體的室外安全疏散樓梯設計中,最小凈寬應控制為0.9m,并保證傾斜度控制在45°以內,欄桿扶手高度最低應為1.1m。在高層建筑發生火災后,門內向外竄至樓梯間的火焰威脅極大,為避免火焰侵蝕樓梯,室外安全疏散樓梯設計應針對性選擇非燃燒材料,并保證平臺耐火極限至少為1h。對于樓梯2m范圍內的墻面,高層建設在設計和施工中不斷設置其他門洞,且疏散門不得正對樓梯段設計,而是應選擇乙級防火門設計[3]。1.5安全疏散門設計在遵循新建筑設計防火規范的同時,還應結合高層建筑的設計功能針對性設計安全疏散門。如高層建筑擁有購物、餐飲、商業等人員相對集中、客流量大的功能,須針對性增加安全出口數量,同時安全疏散門外門寬度也需要適當加大,且保證總寬度大于樓梯總寬度,以此滿足火災發生時人員快速、安全疏散需要。還應關注1個房間的安全出口數量控制,如房間人員相對集中,可適當加寬出口,由此結合平時通行需要與緊急情況需要設計安全疏散門,即可更好滿足高層建筑消防安全疏散需要。
2商業綜合體消防安全疏散設計要點
為提高研究的借鑒價值,采用商業綜合體作為高層建筑代表,以此深入探討商業綜合體消防安全疏散設計要點,并深入結合GB50016—2014《建筑設計防火規范》(2018年版)要求。
2.1疏散人數的確定
為科學開展商業綜合體消防安全疏散設計,首先需確定疏散人數,結合商業綜合體高層建筑特質,需對火災等事故發生時人們的行為特點、心理特質、流動方向進行全面分析,以此開展針對性設計,滿足人流疏散需要。疏散人數的確定可解決商業綜合體高層建筑內部存在人員數量的問題,而結合GB50016—2014《建筑設計防火規范》(2018年版)提供的疏散人數計算方法,可采用人員密度與建筑面積乘積求得疏散人數,如該規范中規定地上4層及以上各層的人員密度處于0.30~0.42區間,且該規范同時明確了走道、中庭、后勤人員的集散依據,由此即可在避免資源浪費的前提下科學確定商業綜合體高層建筑疏散人數,為消防安全疏散設計提供依據。
2.2安全疏散出口與疏散寬度的設計要點
上文中簡單提及了高層建筑安全疏散出口的設計,但考慮到商業綜合體高層建筑的特殊性,具體設計必須考慮大量人員自由出入的出入口特點,并保證火災等事故發生時安全疏散出口可滿足人們逃生需要。具體設計需基于商業綜合體整個疏散寬度進行計算,以此控制安全疏散出口數量,同時安全疏散出口可采用相對簡陋而實用的設計,一般無需精裝修,只需滿足緊急使用需要即可,安全疏散出口的安全性可由此得到更好保障,并實現支出的節省。在商業綜合體高層建筑安全疏散出口的具體設計中,不僅需考慮火災事故中出口的交通功能,防、排煙功能設計也不容忽視。具體設計需結合商業綜合體內部的功能流線和疏散距離布置安全疏散出口,為解決安全疏散出口寬度不足問題,很多設計師會采用借用相鄰防火分區安全疏散出口的方式,GB50016—2014《建筑設計防火規范》(2018年版)中相關說明與解釋需在設計中得到重點關注。對于商業綜合體的地下商業部分,由于防火分區規定面積小于地上部分,因此一般會采用下沉式廣場出入設計,為避免這類設計出現浪費使用面積與浪費資源問題,需結合GB50016—2014《建筑設計防火規范》(2018年版)提及的“利用通向相鄰防火分區的甲級防火門作為安全出口”的規定,基于該規定,需保證借用寬度不大于30%的計算所需寬度,并實現最小為100%的整層疏散寬度滿足率。在利用相鄰防火分區的甲級防火門的過程中,必須采用相鄰防火分區與防火墻進行分割,基于建筑面積的直通室外安全疏散出口設置、安全出口總凈寬度的控制也需要得到重視,由此即可更好地滿足存在困難的安全出口全部直通室外設計需要,疏散樓梯的數量和寬度可由此得到一定減小,社會資源節約、設計實用性提升也能順利實現。
2.3疏散距離設計要點
舊版防火規范要求各疏散樓梯間距離小于30cm,但對于商業綜合體高層建筑而言,由于大多為大型公共建筑,舊版防火規范的要求已不合實際。因此,設計需遵循GB50016—2014《建筑設計防火規范》(2018年版),結合其中規定的避難走道設計,保證通向避難走道的門(任一防火分區)至最近直地面出口的距離控制在60cm內。對于商業綜合體首層商鋪,可建立與步行街直通的疏散門,且保證最近室外安全地點與步行街內任一點的步行距離控制在60m內。
3結論
綜上所述,高層建筑消防安全疏散設計需關注多方面因素影響。在此基礎上,本文涉及的疏散人數的確定、安全疏散出口與疏散寬度的設計要點、疏散距離設計要點等內容,則提供了可行性較高的設計路徑。為更好保證消防安全疏散需要,其他防火設計與消防安全疏散設計的結合也需得到重視。
參考文獻
[1]趙亞軒.分析高層建筑消防安全疏散設計中存在的問題及對策[J].建材與裝飾,2019(29):86–87.
[2]毛二峰,崔璨.建筑消防安全疏散設計中存在的問題及對策研究[J].消防界(電子版),2019,5(12):36.
[3]林宇,吳榮勝.提升高層建筑安全疏散水平的對策探討[J].低碳世界,2019,9(5):185–186.
作者:殷加華
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文章標題:談高層建筑消防安全疏散設計要點
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