高层民用建筑的安全疏散问题

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摘 要高层建筑随着城市化的不断加快迅速增多,由于高层民用建筑的结构特点,使得其火灾特性非常复杂,造成了比较严重的人员伤亡和财产损失.本文从高层民用建筑的特点以及其火灾特点入手,通过分析影响人员安全疏散的因素,从危险来临的时间、疏散开始的时间以及疏散行动的时间三个方面提出高层民用建筑发生火灾情况下安全疏散的对策,以期能降低和减少人员伤亡和财产损失.

关 键 词高层民用建筑；安全疏散；对策

中图分类号TU97文献标识码A文章编号1674-6708（2012）67-0016-02

0引言

近年来,社会经济快速发展,城市土地资源日趋紧张,高层建筑越来越多,据相关统计数据显示,目前我国共有高层建筑10万余幢,这一数字仍在快速增长.建设高层建筑已成为我国大中城市现在及未来一段时间建筑方面的主导.高层建筑的功能由过去的单一功能趋于多样化和综合化,使得其火灾风险的发生机率也越来越大,不容小视.高层建筑的安全疏散问题是一个非常重要的关键问题,人们也越来越重视降低和减少高层建筑在火灾情况下造成的人员伤亡和财产损失.从延长火灾危险来临的时间、缩短安全疏散开始及疏散行动的时间的角度,提出合理有效的安全疏散对策对减少高层建筑火灾造成的损失具有很大的现实意义.

1高层民用建筑的特点及火灾特点

1.1高层建筑特点

我国的《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-1995）、《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）将10层及10层以上的住宅建筑与高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑[1].高层民用建筑的特点有：布置复杂,形式多样；体量庞大,人员集中；通道较长,方向难辨；功能繁多,设备密集；可燃物多,火灾荷载大；消防设施齐全,维护保养要求高.

1.2高层民用建筑火灾的特点

1.2.1火势蔓延快、途经多

高层民用建筑火势可通过门、窗、吊顶、走廊等途径横向蔓延,也能通过横向的孔洞、管道、电缆桥架蔓延；竖向电梯井、楼梯间、风道、管道井、排气道、电缆井等竖向井道以及竖向孔洞、共享空间、玻璃幕墙缝隙等是高层建筑火势垂直蔓延的主要途径.竖向井道易产生烟囱效应以及火风压,使得火势迅速向上蔓延.一般情况下,火势发展阶段,在500℃以上的高温条件热对流的条件下其水平蔓延的速度为0.5m/s~0.8m/s,垂直方向蔓延速度为3m/s~4m/s.风速随着建筑物的高度增加而增大,而风对高层建筑火灾火势的蔓延扩大具有较大的积极作用.

1.2.2人员疏散困难

高层建筑发生火灾时,会产生大量烟雾,这些烟雾不仅浓度大,能见度低,而且流动扩散极快,使得人员疏散、逃生困难重重,同时烟雾还是妨碍灭火救援行动和导致人员伤亡的重要原因.其次高层建筑由于楼层高、建筑面积大,使得疏散距离比较远,常常需要比较长的疏散时间.而且当高层建筑发生火灾时,由于人员众多,容易引起大量人员伤亡,而人员伤亡则更增加了疏散救援的难度.疏散时容易出现拥挤梗阻情况,从而严重影响人员疏散速度.

1.2.3功能复杂,扑救难度大

1）楼层高,攀登难,登楼消耗体能大,体力下降,对开展灭火救援有较大影响；登楼路径有限,一旦较高楼层发生火灾,大多数只能依赖内部楼梯和电梯；救援开展时间长,高层建筑灭火救援战斗开展的时间比其他场合长得多；2）灭火用水量大,供水难度高.铺设水带途径少,难度大；供水压力高,水带易爆破；灭火用水多,满足要求难；玻璃幕墙坠落破坏力强,威胁大；3）消防灭火设施装备不够完善.现有消防车的供水能力和供水器材的耐压强度达不到高层建筑的高度；举高消防车、消防直升机作用有限.

2高层民用建筑影响人员疏散的因素

2.1建筑因素

建筑因素包括：1）走廊、疏散楼梯、安全出口.高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个[1].2）防烟、排烟设施.高层建筑应具有机械加压送风的防烟设施或可开启外窗的自然排烟设施；3）紧急照明设备.高层建筑应设置火灾应急照明和疏散指示照明；4）耐火性能,建筑构件的燃烧性能和耐火极限；5）疏散和灭火特殊通道；6）建筑的内部装修.

2.2环境因素

环境因素包括：1）烟气；2）毒性；3）热辐射.火灾中70%~80%人员伤亡是因为烟气的吸入而不是由于燃烧造成的.火灾产生的大量减光性的烟气弥漫通道,能见度低,分不清方向,疏散困难；同时烟气中具有的毒性可致人死亡.

2.3人员因素

人员因素包括：1）生理反应；2）避难心理；3）行为反应.火灾事件在引起人体各种生理反应的同时也会引起包括认知情绪及行为等方面的一系列的心理反应而且火灾状况下人们的行为多是无序性和多向性的[2].

3高层民用建筑安全疏散的对策探讨

3.1延长危险来临的时间

烟气是造成人员伤亡的最主要原因.火灾烟气具有毒害性、减光性和恐怖性,其中毒害性是引起人员伤亡的最主要因素,减光性严重妨碍人们安全疏散,恐怖性导致人们无法做出正确的行为反应.因此,要延长危险来临的时间,就必须尽量减薄烟气层厚度,具体有以下措施：

1）设计防火和防烟分区.合理设计水平和竖向防火、防烟分区,尽量将火灾限制在一定的范围内,争取安全疏散的时间；

2）设计自动灭火系统.自动灭火系统是一种在发生火灾时,能自动灭火并同时发出火警信号的系统.自动灭火系统是扑灭建筑初期火灾非常有效的一种灭火设备；

3）设置防排烟系统.加压防烟系统,防止烟气流向非火灾区.自然排烟、机械排烟系统,将火灾产生的烟或流入的烟排除、稀释、防止烟气浓度上升,确保人们安全疏散；

4）设置消防设施联动控制系统.联动控制实现消防设备的供电电源、灭火设备、防排烟、消防电梯、消防广播、消防等系统的联动控制[3].

3.2缩短疏散开始的时间

疏散时间包括疏散开始时间和疏散行动时间.而疏散开始时间在整个安全疏散时间中占有非常重要的地位,甚至重于疏散行动时间.疏散开始时间是由火灾探测系统的反应时间和人员确认反应时间两部分决定.因此,要缩短疏散开始的时间,主要采取以下这些措施:

1）设置火灾探测器和火灾报警控制器.合适可靠的火灾探测器可以在发生火灾后,准确地向火灾报警控制器发出火警信号.火灾报警控制器可以将探测器接收到信号接受、显示和传递,并能对自动消防等装置发出控制信号；

2）进行火灾演习,防火安全教育.人员确认火灾时间也是安全疏散的重要因素.对高层建筑居住、工作人员进行火灾演习,提高他们确认的火灾时间,防止精神过度紧张而产生恐惧心理,造成行动的混乱.消防部门组织一些关于防火安全教育活动,使人们学会安全防火知识,掌握各种避难的方法,提高紧急状况下的心理承受能力.

3.3缩短疏散行动的时间

1）合理建筑布局和平面布置.在进行总平面设计时,应根据城市规划,合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源等.其各项参数应严格遵循《高层民用建筑设计防火规范》的规定,并且考虑建筑结构特点和建筑集中人员的疏散能力；

2）安全疏散和消防电梯.高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个.疏散楼梯间、楼梯以及消防电梯的设置应按照《建规》要求；

3）设置安全疏散诱导系统.通过广播和口头方式实现听觉诱导,通过火灾紧急事故照明和疏散诱导标志实现视觉诱导；

4）制定有效的防火安全疏散预案.高层建筑管理者要预见火灾潜在的危险性,并根据建筑物自身特征,与消防部门联合确立合理、有效的防火安全对策和安全疏散预案.

4结论

高层民用建筑的结构特性和火灾特点使得发生火灾疏散难度大,充分了解影响人员疏散的因素,从危险来临的时间、疏散开始的时间以及疏散行动的时间三个角度提出确保高层民用建筑安全疏散的对策,对降低高层建筑火灾造成的人员伤亡和财产损失具有一定的现实意义.