超高层建筑避难层(间)消防设计分析

●设计与研究／Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ　防设计分析　（间）消　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｆｉ　ｒｅ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｒｅｆｕｇｅ　Ｌａｙｅｒ　ｏｆ　Ｓｕｐｅｒ　Ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　撰文贺小宇中国建筑科学研究院　摘要避难层（间）的设置是超高层建筑消防安全　设计的重要措施。从超高层建筑火灾发生的　特征入手，通过对新旧规范的比照、相关政　策法规的解读和工程实践的介绍，阐述了超　近年来，我国城市超高层建筑的建设得到　了迅猛发展，在给人们城市生活带来便捷和高效　的同时，也带来了诸多技术难题，首当其冲的便　地减少伤亡．这种安全区称为避难层ｃ间）或避　难区。设置这种供人员安全避难的场所。是解决　超高层建筑中火灾逃生问题的最有效办法。同时　高层建筑（包括２５Ｏｍ以上）避难层（间）　设计技术方法和设计要点　关键词超高层建筑避难层（间）疏散安全　Ｅ二二二二二　灭火散攮　场地地面　１１２　是消防安全问题。众多超高层建筑火灾案例，无　避难层（间）也是消防队员在建筑物内进行灭火　不时刻给人们以警示。　和救援的基地　目前超高层建筑设计主要依据《建筑设计　避难层（间）的设置为营救工作创造了条　防火设计规范》ＧＢ５００１６—２０１４（以下简称《建　件，但其仍属于一定时间内的避难处所，还需再　规》１。该规范规定：　“如果建筑高度大于　次转移至更安全的地带。在避难层（问）设计　２５０ｍ。除应符合本规范的要求外。尚应结合　时，应综合建筑物的使用特点、火灾烟气流动规　实际情况采取更加严格的防火措施。其防火设　律、人员逃生时的心理和行为特征、建筑构件的　计应提交国家消防部门组织的专题研究、论　耐火极限及避难层本身的防火要求等因素，进行　证。”２０１　７年９月２１日，国家出台了关于征求　综合考虑．合理设计。　《建筑高度大于２５０米民用建筑加强性防火技术　２避难层（闻）位置设计　要求》意见的通知，其中对避难层（间）相关设　《建规》中规定：　“第一个避难层（间）　计有了更详细的补充规定，　、的楼地面至灭火救援场地地面的高度不应大　１避难层（闻）设置的必要性　于５０ｍ，两个避难层（问）之间的高度不大于　避难层（间）的设置主要由超高层建筑的　５０ｍ”（图１】　、这与旧规范中规定的“距离不　特点所决定：１）超高层建筑层数多，人员相对　宜超过１５层”有很大变化　、新规范中的相关规　密集，使用功能复杂：２）机电设备和可燃装修　定修改主要是考虑了如下因素：首先，建筑层高　材料多，起火蔓延快，途径多样；３）竖向管井　不可控，目前超高层建筑的层高较以往已有明　多，火灾一旦发生，会产生烟囱效应和风效应，　显的增加，例如建筑标准层层高会做到４ｍ．１５　火势蔓延迅猛，扑救难度大；４）距离地面远，　层高度就会至少为６０ｍ或更高，而我国目前常见　疏散时间长，建筑物内大量人员远离地面，只能　的云梯消防车【云梯高５０ｍ左右）可在火灾发生　靠疏散楼梯进行疏散，在烟雾弥漫的楼内，紧急　时，对不能从楼梯疏散而在第一个避难层（问）　疏散势必会混乱拥挤，疏散速度慢．　．避难的人员通过云梯车直接救援；第二，可以　以高１　ＯＯｍ的建筑为例，一名正常成年　将安全疏散到安全区的时间控制在较短时间内　男子，在没有任何障碍的情况下，使用一部　（２～３ｍｉｎ）：第三。需要综合考虑避难层、设　净宽１　１　ｍ的楼梯疏散时，由建筑顶层逃生至　备管道层、结构转换加强层的合用问题。　首层，平均耗时４　５～５．５ｍｉｎ（住宅建筑）和　在新规范中明确规定了超高层住宅应设置　５　５～６　５ｍ【ｎ（办公建筑）。火灾发生时．容易　避难层（问）　火灾发生时．老、弱、病、残、　出现人员过度紧张、人流过于拥挤等情况，导致　儿童等弱势群体的疏散时间相对更长，很难在最　疏散时间更长。火灾发生时的最佳逃生时间是火　佳逃生时间内有效疏散　住宅建筑中的人员密度　灾初期的２～３ｍｌｎ（住宅建筑）和５～６ｍｌｎ（办公　相比公共建筑要低很多．设置临时避难区域的面　建筑】，建筑层数、疏散人数与疏散时间的关系　积也相应较小，且高层住宅各单元间都设有防火　如表１所示　，　门、防火墙等防火隔离措旋，火灾不易蔓延　、因　由此可见：火灾发生时，把超高层建筑中　此。在此类建筑中设置避难间相对经济、可行　、　的全部人员及时疏散到室外较为困难　为了缩短　３避难层（闻）净高和避难面积计算　疏散至安全地带的路径和时间，就需要沿建筑物　避难层（间）作为临时避难场所，火灾时　竖向设置若干安全区域用于暂时避难，最大限度　人员聚集密度较大，为了使避难区域内人员不至　表１建筑层数、疏散人数与疏散时间的关系　建筑层数　疏散时间（ｍｉｎ）　每层２４０人　每层１２Ｏ人　每层６Ｏ人　５０　１３１　６６　３３　４０　１Ｏ５　５２　２６　３０　７８　３９　２０　２０　５１　２５　１３　１Ｏ　３８　１９　ｇ　主表格数据来源于《高层建筑防火规范》ＧＢ５００５４　９５（２００５版　避难层　防烟楼梯在避难屡上下层断开平面示意　防烟楼梯在避难层分隔平面示意防烟楼梯茌避难层同层错位平面示意　２　１直饮水机房　２空调机房　３走道　４前室　５台用前室　６暧水　７风井　８蛰用问　９储藏间　１０弱电　’１避难区　１２办公　１避难层（间）设置位置剖面示意图　２防烟楼梯在避难层平面布置图　３某实际超高层项目避难层设计　４办公空间附设在避难层中　１３防火墙　于过分拥挤，避难层（间）需采用合适的净高和　面积，应综合我国的经济发展水平、人体特征和　心理特征进行整体考虑。　《建规》中规定：避难层（问）的净面积应　当满足设计避难人数的要求，建议按照５　０人／ｍ　计算。《建筑高度大于２５０ｍ民用建筑加强性防　火技术要求》也明确了超过２５Ｏｍ的建筑，避难　面积要按４．０人／ｍ　’计算。避难人数应按该避难层　设备层时。避难层层高通常较高，容易导致上、　下层的楼梯入口方向相反，无论采用上下断开的　方式还是错位设置的方式都会影响竖向管井、风　道和电梯的布置，因此常采用分隔的方式进行设　计（图２，３）。　得设置人员密集以及厨房等直接使用明火的场　所。　５．２消防设施　（１）火灾时为了有效阻止其他楼层房间产　生的烟雾和火焰直接或间接进入避难区域，应在　避难区内设置可开启外窗或机械防烟设施。　此外，还应设置的空调系统和防排烟系统等　应急设施，以便为紧急避难的人群提供新鲜空气　５避难层（间）的防火构造措施与消防设施　５．１防火构造技术措施　在实际工程当中，避难层通常兼作设备　层。设备区域内的设备机组和管道（包括易燃、　可燃或气体管道）应集中设置，其建筑防火构造　措施应注意以下几点。　（１】设备管道区域、竖井与避难区之间应　采用耐火极限不小于３ｈ的防火墙分隔；设备管井　和设备间应采用耐火极限不小于２ｈ的防火墙与避　与上一避难层之间楼层上的全部使用人数计算。　由于避难层（间）的设备管线较多。尤　及其他安全保障。还应降低外界气候对避难区域　的影响．将防火设计与节能、保温设计相结合。　（２）避难层（间）需设消火栓和消防软管　卷盘、自动喷淋系统。避难层（间）应设消防专　线电话、应急广播和应急照明、火灾自动报警系　统、手动报警按钮等设施。避难层（间）的消防　用电应采用专用回路供电，且不应与非避难楼层　共用配电干线。　其是风管占用高度较大，避难层净高不应低于　２ｍ，在设计中应按照实际情况进行调整。同　时，还应当尽量增加从室外地面向上算起的第一　个避难层ｆ问）的避难面积，尽量增加距地面最　近避难层中避难人员数量，以便云梯直接救援。　难区完全分隔。管井和设备间的门不应直接开向　４避难层（闻）交通组织　火灾发生时，消防队员应尽量避免使用疏　散楼梯，避免与逃生人员在逃生路径上形成逆　避难区；确需直接开向避难区时，与避难区出人　口的距离不应小于５ｍ，同时采用甲级防火门。　【２）防烟楼梯间、前室通向避难区的门应　朝向疏散方向开启，且应为带自闭功能的乙级防　火门。避难层应设置能直接对外开启的窗口，外　窗应至少采用乙级以上的防火窗。　（３】避难区应与易燃、可燃、气体管道　完全隔离，不应开设除外窗、疏散门之外的其　他洞口　（３）应急照明和灯光疏散指示标志应采　用的供配电回路。人员密集场所、避难层　（间）、楼梯间、前室或合用前室、避难走道疏　散照明的地面最低水平照度不应低于１０　０Ｉｘ。消　防电梯应配备双路电源并具有紧急控制功能。　６结语　超高层建筑的消防设计是各类消防设计中　的难点和重点，一旦发生火灾，超高层建筑的避　难层（问）会成为人们自救过程中的临时保障。　避难层的设计需要各专业之间的紧密协调和配　合．不容有任何闪失　相信随着科技的进步，避　流；避免过多步行上下楼梯。节省体力，保证迅　速、有效地开展救援灭火工作。乘坐消防电梯是　消防队员进入高层建筑进行灭火工作和抢救伤员　的主要途径，特殊情况下可对老、弱、病、残人　员进行应急疏散．　应当保证消防电梯能够在避难　层（间）停靠，并在此设置专用的消防电梯出　口。火灾发生时，普通电梯易发生变形燃烧、停　（４）在避难层（间）外墙一侧对应设置消　防车登高操作场地，以方便消防车停靠和紧急救　援　消防车道和救援操作场地的地下结构、管道　和暗沟应能承受不小于７０ｔ的重型消防车作业时　产生的压力。　电停运等情况，不应在避难层停靠。　火灾时，逃生人员处于极度紧张状态，会　尽量按照防烟楼梯向下的方向逃生，不易发现　并找到避难层。因此，防烟楼梯间应在避难层　难层的设计会更加严谨和细化。Ｉ黑　匡］片来源文中图片均由作者自绘，　（问）所在楼层分隔、同层错位或上下层断开，　给逃生人群以提示　同时，还应当在避难层入　通过实践总结，笔者认为：当把避难区看　作安全区域，设备区和避难区之间需要连通，应　再增加一道甲级防火门形成前室，进行过渡。当　办公空间附设在避难层中，避难问与该楼层的其　他房间之间应采用防火墙隔开．该办公空间防火　分区可归到上一层或下一层的防火分区中，但要　满足疏散距离的要求（图４）。同时，该楼层不　参考文献　口、疏散楼梯等通往避难层（间）的出口位置设　置明显的指示标志，确保逃生人群可以迅速发现　避难层的位置。　对于层高较低的避难层来说，采用防烟楼　梯在避难层断开的方式较为合适；当避难层兼作　ｆ１＿方琪，邓蕾，史岩．关于超高层民用建筑避难层设置面　积的讨论ｒＪ］建筑规划与设计，２０１６（９）．　ｆ２１建筑设计防火设计规范：ＧＢ５００１　６—２０１４［Ｓ］．北京：　中国建筑工业出版社，２０１　５．　ｆ３］建筑高度大于２５０米民用建筑加强性防火技术要求（征　求意见稿）［Ｚ】．消防局办公室，２０１７．