■ 邢燁炯 Xing Yejiong 萬 杰 Wan Jie

在建筑防火設(shè)計中，樓梯間的防火設(shè)計非常重要。樓梯間作為多層和高層建筑的豎向逃生通道系統(tǒng)，是火災(zāi)發(fā)生時樓層人員主要的逃生途徑。通常，我們認為只要人員進入帶有前室和門的疏散樓梯間，即為進入無煙區(qū)。一旦進入，如何能夠使人流快速到達底層出口，將會變得非常關(guān)鍵。如果疏散人流中有老弱病殘孕人員夾雜其中，這些人本身存在行動能力弱、疏散速度慢的特點，他們夾雜在快速行進的疏散人群中，就很容易被他人絆倒，導(dǎo)致踩踏致傷或致死，同時也會成為他人疏散途中的障礙，影響整體疏散人流快速有效地疏散。現(xiàn)實的情況是，不管是在住宅還是商場等公共建筑中，都不可避免地存在這樣的弱勢群體。然而，目前的疏散樓梯設(shè)計構(gòu)造都是按照健康成年人（中青年）設(shè)計的，沒有把這部分人的疏散逃生情況考慮進去。因此，需要構(gòu)建一個逃生功能完善的疏散樓梯系統(tǒng)，來兼顧不同群體逃生的需求。本文探討的是如何從樓梯的構(gòu)造技術(shù)層面上和空間布局上著手，構(gòu)建出能夠兼顧健康和弱勢群體的完善的豎向逃生系統(tǒng)。

1 普通疏散樓梯間構(gòu)造的不足之處和改造思路

從疏散樓梯間的分類上來說，一般分為普通樓梯間、封閉樓梯間、防煙樓梯間等。這些樓梯間的主要區(qū)別為：與走廊是否連通，是否設(shè)門和前室[1]。多層一般多為開放式的普通樓梯間，即不設(shè)門和前室；高層和建筑標準較高的建筑則要求設(shè)封閉樓梯間。不論哪一種疏散樓梯，其構(gòu)造設(shè)計都是按照健康成年人的疏散行動能力設(shè)計的，而沒有考慮老弱病殘孕者的疏散，這顯然是不合理的，也不是一個健全的疏散系統(tǒng)[2]。筆者認為，要構(gòu)建兼顧弱勢群體的樓梯逃生系統(tǒng)，應(yīng)從兩個方面入手：首先，從建筑平面和空間設(shè)計階段上就要考慮把弱勢群體和普通健康群體分開疏散，避免由于行動能力不同而導(dǎo)致疏散不暢，造成行進人流中的人為障礙；其次，避免弱勢群體通過樓梯踏步疏散，用相關(guān)設(shè)備使其從樓層降落，消除樓梯踏步對弱勢群體行動不便的影響。

2 兼顧弱勢群體疏散逃生的樓梯間系統(tǒng)

2.1 建構(gòu)大梯井樓梯間逃生系統(tǒng)

建構(gòu)大梯井樓梯間逃生系統(tǒng)的首要條件是要有尺度空間足夠大的梯井空間，以便容納一定數(shù)量的人員逃生。在建筑方案設(shè)計階段，就要考慮大梯井空間并設(shè)計到位，主要是梯井的尺度要適宜，便于逃生。在住宅中，將樓梯做成U形的三跑樓梯比較好，這樣就可以形成一個近似于方形的梯井空間（L形、弧形樓梯等也可以設(shè)計方形或圓型的梯井空間，但相比下來三跑樓梯更經(jīng)濟實用一些，本文僅以三跑樓梯為例進行構(gòu)造分析），然后在各層與層高等高的樓梯平臺扶手上懸掛繩索、滑竿或下墜式緩降逃生器，垂向梯井方向即可。懸掛逃生器一側(cè)的樓梯扶手應(yīng)設(shè)計成活動式的，能夠翻轉(zhuǎn)下垂到樓梯平臺下方的扶手欄桿，這樣就可以不用翻越樓梯欄桿而使用高空逃生器從高處直接降落。繩索和滑竿的長度為各樓層扶手到底層地面的高度，這樣的繩索和滑竿是沒有彈性的，所以懸垂在梯井一側(cè)會比較密集。如能使用設(shè)計構(gòu)造成熟的緩降逃生器，效果會更好。

我國近幾年設(shè)計的多層住宅以一梯兩戶居多，每戶人家按照4～6人計算（4為放開生育政策后的四口之家，6為和老人一起居住的四口之家），每一層需要疏散的人數(shù)為8～12人，其中老人按4人，小孩按4人，中青年按4人計算，每層需要疏散的弱勢群體最多為8人。從梯井疏散時，為了避免擁擠，可選擇每人的疏散寬度為550mm，則按疏散8人計算，共需要550×8=4 400mm的疏散寬度。在設(shè)計中，梯井空間可適當加大，使逃生的人感覺逃生空間充足，心理上更加舒適，感到不會發(fā)生碰撞擁擠的危險[3]。圖1為多層住宅（層高3m）的大梯井三跑樓梯，在與每層樓板等高的梯段板扶手上，均安置了下墜式緩降逃生器。為計算方便，取踏步高150mm、寬300mm，則需要3 000/150=20步臺階。設(shè)計時加大了梯井空間尺寸：梯井長4 500mm，每間隔550mm布置一個下墜式緩降逃生器，共8個（圖1中紅色圓圈）；梯井寬1 200mm，以便人在下降時，前后不會碰撞到梯井。

大梯井樓梯間逃生系統(tǒng)主要應(yīng)用于多層建筑中。一般人利用繩索等下墜器逃生時，關(guān)鍵是要克服從高空墜落的恐懼心理和控制繩索的下降速度，速度的減緩可以減少人高空墜落時的恐懼感。我國近幾年研究的下墜式逃生器繩索的速度也是可控的（如瑞鉑斯高樓逃生器的緩降速度為0.16～1.5m/s）。

2.2 建構(gòu)帶有逃生扶手的樓梯間逃生系統(tǒng)

在高層建筑中，不適宜設(shè)計大梯井樓梯間逃生系統(tǒng)，原因是大部人都存在從高空下墜的恐高心理。據(jù)國外調(diào)查資料顯示，現(xiàn)代都市人中，有91%的人出現(xiàn)過恐高癥狀。雖然恐高癥患者恐高的高度沒有一個明確的高度界線，但大部分患者在高度＞10m時就會產(chǎn)生恐懼感?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計防火規(guī)范》（GBJ45—82）中，將“10層及以上的住宅、高度＞24m的民用建筑”規(guī)定為高層，其高度遠遠超出了普通人產(chǎn)生恐懼感的高度。作為今后住宅的建設(shè)趨勢，在高層住宅建筑中建構(gòu)帶有逃生扶手的樓梯間逃生系統(tǒng)比較適宜。此設(shè)施主要為老弱病殘等設(shè)計，不用單獨占用空間，只要以逃生扶手代替原有的普通樓梯扶手即可。逃生扶手是一種消防逃生用的樓梯扶手滑道，主要由滑行裝置、承物袋和若干段首尾相連的滑行管道組成，每段滑行管道由一段直管和一段彎管組成（圖2）。

圖1 大梯井樓梯間設(shè)計圖

圖2 逃生扶手構(gòu)造示意圖

對于已經(jīng)安裝了普通扶手的老舊建筑，可以將普通扶手改裝成逃生扶手，也可以將逃生扶手附著安裝在原有扶手上。逃生扶手平時和普通扶手作用一樣，但當大樓發(fā)生火災(zāi)或地震時，就能幫助高樓人群，特別是不方便走樓梯的老弱病殘孕者下滑撤離到地面；此外，在電梯維修或停電時，也能發(fā)揮載人下樓的作用。逃生扶手是利用地球自然引力載人下滑，不用電、不用油，且任何體重的人均能以1m/s的速度勻速下滑，這是正常走樓梯的速度，從30樓下滑到1樓只要3min。因此，老弱病殘孕也能像正常走樓梯一樣逃生自救（圖3）。

2.3 螺旋滑梯逃生系統(tǒng)

圖3 利用逃生扶手逃生實例

此系統(tǒng)主要用于設(shè)有中庭的公共建筑，如大型商場的弱勢群體疏散[4]?，F(xiàn)代大型商場和公建的設(shè)計多為結(jié)合大尺度中庭，在中庭邊側(cè)設(shè)置電梯的平面布局方式，以達到建筑內(nèi)部空間氣派、開闊的效果，如上海港匯廣場（圖4）。這種布局的建筑可在中庭的某一邊結(jié)合室內(nèi)設(shè)計，設(shè)置貫穿連接各層的旋轉(zhuǎn)滑梯，用于行動不便的弱勢群體疏散[5]。雖然會占用一定的中庭共享空間，但只要造型美觀，不但具有逃生的作用，還能成為公共空間的一個景觀亮點。由于中庭高度較高，出于安全考慮，這種旋轉(zhuǎn)滑梯一般是封閉的，最好是用阻燃耐熱的防火材料做成上半部透明、下半部不透明的密封（阻隔煙氣）滑梯通道（圖5）。這樣，在下滑過程中，既不遮擋人的視線（便于觀察火場情況和進入滑梯的人流情況，以便以合適的時機進入滑梯通道），又能讓人有安全感（如果滑梯通道全部為透明會給人造成空中墜落感）。設(shè)計時，這個封閉的滑梯應(yīng)和可以直接疏散到室外的通道相連。發(fā)生火災(zāi)時，如果起火部位是中庭，那就要慎用，可在滑梯通道內(nèi)壁上安裝溫度感應(yīng)報警裝置。若壁面溫度不高，可以繼續(xù)使用滑梯；若壁面溫度過高，則警報響起，通向螺旋滑梯的通道門自動關(guān)閉，以避免進入高溫螺旋滑梯通道的人被燙傷。如果起火部位不是中庭，那么待中庭四周的防火卷簾放下后，就可以放心地將螺旋滑梯作為弱勢群體疏散使用。我國已有一部分商場在中庭設(shè)置了螺旋滑梯，但都是從增加建筑空間的裝飾性和趣味性，吸引顧客的角度出發(fā)的，如上海塘橋巴黎春天商場中庭的旋轉(zhuǎn)滑梯（圖6），其缺點是滑梯只在頂層設(shè)置了通向一層的通道，其他層卻并沒有。作為逃生通道，應(yīng)該在各層都設(shè)一個通向該滑梯的接口通道，兼顧每層人群的逃生。為了避免從高層下滑的人下滑速度過快，而對從低樓層進入滑梯的下滑速度慢的人產(chǎn)生沖擊，可以通過滑梯的坡度和轉(zhuǎn)彎曲線的設(shè)計來控制高層下滑者的下滑速度。

圖4 上海港匯廣場中庭

圖5 逃生滑梯截面示意圖及實例

2.4 3種樓梯間系統(tǒng)比較

對上述3種兼顧弱勢群體疏散逃生的樓梯間系統(tǒng)進行比較，其各自的適用建筑類型和優(yōu)缺點見表1。置，并獲得了國家發(fā)明專利。這些都是考慮了兼顧弱勢群體疏散能力的逃生系統(tǒng)設(shè)計。疏散樓梯的無障礙設(shè)計目前還只是不夠完善的豎向逃生系統(tǒng)，在以后的設(shè)計研究中，還應(yīng)從以下幾方面注意。

（1）充分考慮其經(jīng)濟性和適用性。

（2）對弱勢群體的行動特點和行為能力進行較為細致的分類，以便在無障礙疏散設(shè)計時，針對不同弱勢群體的心理和行為能力特點做出相應(yīng)的逃生系統(tǒng)設(shè)計。

（3）在建筑設(shè)計時，適當加寬走廊，并在走廊兩側(cè)

表1 適用類型及優(yōu)缺點比較

圖6 上海塘橋巴黎春天商場中庭的旋轉(zhuǎn)滑梯

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平和綜合國力的提高，建筑的標準也在提高。在各種建筑規(guī)范中，對無障礙設(shè)計也提出了更高的要求。近幾年，我國無障礙設(shè)施的普及率正在不斷提高。對弱勢群體生活環(huán)境中安全保障系數(shù)的提高，無疑體現(xiàn)了一個國家的素質(zhì)和發(fā)達程度。獨立式逃生緩降裝置、逃生扶手都是近幾年在我國出現(xiàn)的新型逃生工具和裝設(shè)置弱勢群體專用通道，減少對健康人群疏散的阻礙。

（4）在平時的逃生訓(xùn)練中，要把行動不便的弱勢群體也考慮進去，對這部分人的逃生訓(xùn)練和演練不能忽視。

參考文獻：

[1]張樹平．建筑防火設(shè)計[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社,2001．

[2]Furukawa Y, Tsuchiya S, Inahara S, et al． Reproducibilityof group evacuation behavior of the elderly by subjects wearing elderly simulator[C]∥ 7th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology．Hong Kong, 2007．

[3]霍非舟．建筑樓梯區(qū)域人員疏散行為的實驗與模擬研究[D]：[博士學(xué)位論文]．合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),2015．

[4]張培紅,尚融雪,姜澤民,劉乙宏．大型商場人員疏散行為的調(diào)查和分析[J]．沈陽：東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版 ),2011,32(03)：440-442．

[5]Pelechano N, Badl er N． Model ing crowd and trained leaderbehavior during buil ding evacuation[J]． IEEE ComputerGraphics and Applications, 2006,26(6)：80-86．