張丹澍

中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司

超高層建筑防火的疏散設(shè)計(jì)分析

張丹澍

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本文從超高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)出發(fā)，介紹了超高層建筑引發(fā)火災(zāi)的原因，對(duì)當(dāng)前超高層建筑防火疏散設(shè)計(jì)所面臨的困難進(jìn)行了分析，并提出了超高層建筑防火疏散設(shè)計(jì)的策略要點(diǎn)，以供參考。

超高層建筑；火災(zāi)；疏散設(shè)計(jì)

前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，人們對(duì)于建筑的要求增高，超高層建筑已經(jīng)不像過(guò)去那樣罕見(jiàn)，有越來(lái)越多的超高層建筑出現(xiàn)。由于建筑高度過(guò)高，對(duì)建筑防火疏散設(shè)計(jì)的要求提高，使設(shè)計(jì)難度增加。為了提高超高層建筑的安全性，為人們提供一個(gè)更加安全的建筑，則需要對(duì)超高層建筑防火疏散設(shè)計(jì)進(jìn)行更加深入的研究。

1 超高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)

第一，蔓延較快。基于在建筑內(nèi)部使用的很多裝飾裝修材料的特性，加上引發(fā)火災(zāi)事故隱患的因素，一旦發(fā)生火災(zāi)則會(huì)迅速蔓延，其會(huì)順著樓梯間、電梯井道等迅速蔓延開(kāi)來(lái)，在豎向管道中形成煙囪效應(yīng)，進(jìn)而直接威脅到居住者的生命安全。第二，在人員疏散上存在較大的困難性?；诔邔咏ㄖ拇怪备叨冗^(guò)高，在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，容易因恐慌而引起混亂，加上大量的煙霧會(huì)借助豎向管道迅速蔓延，致使難以實(shí)現(xiàn)人員的迅速疏散撤離。第三，救援難度較大。

2 超高層建筑引發(fā)火災(zāi)的原因

2.1 明火因素引發(fā)火災(zāi)

在超高層建筑中，倘若對(duì)明火進(jìn)行不當(dāng)操作，或者超高層建筑管理工作未做到位，對(duì)明火沒(méi)有及時(shí)撲滅，都可能會(huì)造成超高層建筑火災(zāi)。例如，當(dāng)工作人員或其他人員在超高層建筑中吸煙完畢后卻沒(méi)有將煙熄滅，從而造成火災(zāi)。在超高層建筑中，任意一點(diǎn)微小的細(xì)節(jié)都需要注意，否則均有可能會(huì)造成不良后果。

2.2 電氣因素引發(fā)火災(zāi)

在超高層建筑正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，也需要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)與檢查。對(duì)于老舊的電器或者線(xiàn)路，需要及時(shí)進(jìn)行更換。因?yàn)槔吓f的設(shè)備和線(xiàn)路容易出現(xiàn)短路或漏電的障礙。如果不能夠及時(shí)獲得解決，就會(huì)有可能引發(fā)火災(zāi)，從而引發(fā)事故。

2.3 機(jī)械設(shè)備故障引發(fā)火災(zāi)

在超高層建筑中，需要許多機(jī)械設(shè)備維持建筑的正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障后，會(huì)很容易出現(xiàn)火災(zāi)事故。尤其是未能進(jìn)行及時(shí)修復(fù)的機(jī)械設(shè)備，對(duì)超高層建筑的安全埋下了隱患。

2.4 不符合建筑標(biāo)準(zhǔn)引發(fā)火災(zāi)

在對(duì)超高層建筑進(jìn)行裝修施工時(shí)，裝修材料的防火指數(shù)不達(dá)標(biāo)也會(huì)引起超高層建筑出現(xiàn)火災(zāi)。除此之外，倘若對(duì)超高層建筑的電氣線(xiàn)路私自進(jìn)行修改，而未經(jīng)過(guò)監(jiān)理人員檢查，也十分容易形成很大的火災(zāi)隱患，降低了超高層建筑的安全指數(shù)。

3 超高層建筑防火疏散設(shè)計(jì)所面臨的難題

3.1 超高層建筑的建筑面積大，易燃物多

由于超高層建筑的建筑面積大，層數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且大多數(shù)超高層建筑的底層建筑多作為商場(chǎng)、餐飲等功能使用。因此，客流量過(guò)大。同時(shí)，超高層建筑中存在的易燃物品相較于普通建筑就較為集中，導(dǎo)致超高層建筑的火災(zāi)荷載密度大，容易引起火災(zāi)蔓延，不易控制火勢(shì)。

3.2 超高層建筑容易形成煙囪效應(yīng)

由于超高層建筑的樓層高度較高，因此，會(huì)有較多的電梯、管道井、電纜井以及垃圾道等許多豎向管徑。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，豎向管井會(huì)使火災(zāi)更容易蔓延，不易控制。大量的豎向管井就像煙囪一樣，會(huì)使超高層建筑形成煙囪效應(yīng)，增快火焰的流動(dòng)速度，再受到煙囪效應(yīng)的影響，不僅會(huì)難以控制蔓延速度，還有可能會(huì)增加火災(zāi)蔓延速度，大大降低了超高層建筑的安全性。

3.3 疏散難度大

由于超高層建筑的樓層較高，因此，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人員疏散工作不像普通建筑較為簡(jiǎn)單。對(duì)于高于40 層以上的超高層建筑，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，成年男性從40 層到達(dá)1 層最快也需要十幾分鐘。這還必須是對(duì)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)熟悉的成年男性所需的逃生時(shí)間。而在超高層建筑中，難免會(huì)存在老人、小孩甚至孕婦等特殊人群，大大增加了火災(zāi)疏散的時(shí)間。而由于煙囪效應(yīng)，火災(zāi)每一分鐘的蔓延面積都是很可怕的，因此大大提高了火災(zāi)疏散設(shè)計(jì)難度。

4 對(duì)超高層建筑防火疏散設(shè)計(jì)的策略要點(diǎn)

4.1 進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)

對(duì)超高層建筑進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑自身的功能和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于超高層建筑來(lái)說(shuō)，應(yīng)嚴(yán)格的按照國(guó)家現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)，以此來(lái)抵消耐火能力差的缺陷，從而提高超高層建筑的安全性。在超高層建筑中，由于豎向管井較多，在對(duì)豎向管井區(qū)域進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，可以以2 ～ 3 層為一個(gè)分區(qū)單位，在每?jī)蓚€(gè)分區(qū)單位之間設(shè)計(jì)阻燃材料進(jìn)行填充。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以大大降低火災(zāi)蔓延的速度，為人員的疏散提供寶貴時(shí)間，減少人員傷亡。

4.2 進(jìn)行“耐火性”超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)超高層建筑進(jìn)行“耐火性”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先，在建筑鋼材選擇上，摒棄傳統(tǒng)的普通鋼材，轉(zhuǎn)而選擇鋼混結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)?，普通鋼材在?jīng)過(guò)高溫后，鋼材會(huì)出現(xiàn)變形的情況，作為建筑的骨架，當(dāng)鋼材變形后，會(huì)導(dǎo)致建筑不穩(wěn)定，從而坍塌，造成事故。而選擇鋼混結(jié)構(gòu)，可以利用混凝土來(lái)抵擋高溫對(duì)鋼材的作用，起到保護(hù)鋼材的作用。當(dāng)鋼材受到保護(hù)后，間接提升了建筑穩(wěn)定性與安全性，最大程度的保證人員安全與財(cái)產(chǎn)安全。

4.3 在超高層建筑中進(jìn)行完善的消防設(shè)計(jì)

當(dāng)防火分區(qū)設(shè)計(jì)完成后，需要在超高層建筑中實(shí)現(xiàn)完善的消防設(shè)施設(shè)計(jì)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后，外部射水滅火工作難以完成，因此需要依靠建筑內(nèi)部的滅火設(shè)施進(jìn)行滅火。在進(jìn)行消防設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑的實(shí)際結(jié)構(gòu)，結(jié)合科學(xué)技術(shù)對(duì)建筑內(nèi)部的管道及水泵進(jìn)行設(shè)計(jì)。除此之外，還應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)消防電梯。對(duì)于超高層建筑來(lái)說(shuō)，消防電梯能節(jié)省消防員的體力，使消防員能快速接近著火區(qū)域，提高戰(zhàn)斗力和滅火效果。

4.4 其他防火疏散設(shè)計(jì)策略

在對(duì)超高層建筑進(jìn)行防火策略設(shè)計(jì)時(shí)，還必須設(shè)置防煙樓梯和避難層進(jìn)行安全疏散和避難。設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化疏散至安全出口的流線(xiàn)，減短疏散距離。同時(shí)，還應(yīng)設(shè)置避難層，讓人員進(jìn)行避難。避難層應(yīng)根據(jù)建筑高度及規(guī)模按照現(xiàn)行國(guó)家建筑防火規(guī)范要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化疏散流線(xiàn)及疏散距離，以此來(lái)保證避難人員不被大火所吞噬，為營(yíng)救人員爭(zhēng)取時(shí)間。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)超高層建筑進(jìn)行防火疏散設(shè)計(jì)的探究中，需要充分了解超高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)，以及可能引發(fā)火災(zāi)的原因，對(duì)其進(jìn)行深入的分析，具有針對(duì)性的進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，只有這樣才能為超高層建筑中的人員增加救援時(shí)間，提高建筑的安全性，以此來(lái)保障人民群眾的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。

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[2]王靜萱. 超高層建筑綜合樓防火分區(qū)設(shè)計(jì)探析[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2014，02：149-151.