安全疏散性能化设计

安全疏散性能化设计（精选8篇）

安全疏散性能化设计 篇1

近年来,随着社会经济的迅猛发展,一些集购物、餐饮、娱乐、办公、酒店等功能于一体的多功能建筑物层出不穷,建筑设计理念已从传统单一型向综合多样型转化。现行GB 50016-2006《建筑设计防火规范》和GB 50045-95(2005年)《高层民用建筑设计防火规范》在某些方面已很难满足这类大型综合建筑的设计需求,在设计中如何解决大型建筑的消防安全问题已成为重点和难点。笔者以某大型综合商业体消防设计为例,分析消防设计中安全疏散遇到的问题,并通过对设计方案的优化,进一步提高其抗御火灾的能力。

1 工程概况

工程为一超大型商业综合体,集商业、娱乐、办公、影视、公寓等于一体。项目总建筑面积约57.8×104 m2,其中地上41.3×104 m2,地下16.5×104 m2,建筑高度99.9 m。建筑分为A、B、C区。A区为高层商业,设有家居建材、电器卖场、零售商业、餐饮、婚庆、影院及KTV等。地下一层有非机动车车库及人防。B区为高层商业,地上为百货及精品商铺,地下一层为超市。C区为4层多层商业,地上为零售商铺、IT卖场及餐饮,地下为书店及零售商铺等。地下一层有非机动车车库及人防。

2 疏散存在的消防问题

(1)疏散楼梯在首层不能直接通向室外。

由于建筑体量较大,建筑中部的部分疏散楼梯不能直接通向室外,首层最不利点到室外的疏散距离为70 m,不满足GB 50045-95(2005年)第6.1.7条和6.2.6条的规定,如图1所示。

(2)利用室外平台和外廊作为安全区域。

由于建筑功能需要,建筑各层均设计有部分室外平台,将各区域连接在一起,二层至五层室外平台和外廊建筑面积在2 648～8 640 m2,且各层平台设计有宽5.9～17.9 m的开敞楼梯连接,如图2所示。靠外廊的精品商铺和部分室内商业区将室外平台作为人员疏散的安全区,但相关规范未明确规定室外平台和外廊是否可作为安全区。

3 设计方案

3.1 临时安全区和安全走道的设置

分析建筑特点可知,图1三角形标示的3组疏散楼梯疏散到首层后,通过3条疏散走道疏散至室外;图1圆圈标示的3组疏散楼梯疏散到首层后,通过一条连通负一层到五层的室内步行街疏散到室外。针对建筑的不同特点,拟分别采用设置临时安全区和安全走道的方法保证人员疏散过程的安全。

3.1.1 通向临时安全区

拟将建筑首层设计为临时安全区,以保证沿建筑中庭疏散楼梯疏散的人员疏散到首层后,能够安全地疏散到室外,具体措施如下。

(1)除首层外,各层中庭开口部位采用特级防火卷帘进行分隔;除交通需要的中庭开口外,再采用耐火极限为1.5 h的防火玻璃水平分隔连通负一层和一层的中庭。

(2)负一层至五层邻中庭的商铺设计为独立的防火单元,商铺之间及与中庭之间应采取防火分隔措施,并应符合下列规定:将中庭两侧商铺分隔为以精品店为主的小商铺,建筑面积不应大于300 m2。中庭两侧商铺之间分隔墙体的耐火极限不应小于2.00 h,隔墙两侧的开口之间应设置宽度不小于2.0 m、耐火极限不低于1.00 h的实体墙。商铺与中庭之间应采用耐火极限不小于1.00 h的分隔物分隔。步行街两侧精品店内任一点到疏散出口的直线距离不大于15 m。

(3)商铺、辅助用房等开向室内步行街公共区的门在火灾时应能自动关闭。可采用带电磁门吸的双向弹簧门(不带定位器),平时采用电磁门吸使之常开,火灾时报警系统切断电源,使门自动关闭,关闭后能从两侧手动开启并再次自动关闭。

(4)百货商场或主力店等大型商业空间按建筑面积不大于4 000 m2,娱乐、餐饮等按不大于2 000 m2划分为独立的防火分区,并采用防火墙与步行街公共区分隔。必需的人流开口可采用防烟前室或特级防火卷帘分隔,当采用防烟前室时,前室两侧的门应为甲级防火门;当采用防火卷帘时,应采用两道防火卷帘,且应一次降落到底。

(5)首层不能直通室外的疏散楼梯至室内步行街的走道两侧应设置耐火极限不低于1.00 h的墙体,不应采用防火玻璃。

(6)中庭内的消火栓应设消防软管卷盘,间距不宜大于30.0 m,消火栓充实水柱长度不小于13 m。

(7)中庭各层环廊内均应设置火灾探测器,净空高度大于12.0 m的空间,宜采用红外光束感烟探测器或吸气式感烟探测器。

(8)中庭各环廊地面最低水平照度不应小于2.0 lx;中庭首层环廊疏散指示标志应采用具有火灾时能优化疏散路径功能的集中控制型疏散指示系统。

3.1.2 设置安全走道

对于未与中庭相连的疏散楼梯,拟借鉴GB 50098-2009《人民防空工程设计防火规范》(简称“人防”)设置避难走道的方法,设置一条安全走道将人员疏散至室外,见图3所示,具体措施见表1。

3.2 外廊及室外平台作为安全出口

当前相关规范均未明确“室外安全区域”应具备的条件。在实际工程中,若室外区域在首层,可认为是安全区域;当建筑的地面有高差时,不同高差的室外地面也可认为是安全区域;但在对待非地面的室外平台时,通常都比较慎重。其实在实际工程中,确定安全区域的方法存在一定的误区,即简单的将室外地面确定为安全区域,忽略了一些必要条件,由于相关规范未明确规定,而将确实能作为安全区域的室外平台不按安全区域考虑。笔者认为,若将室外区域确定为供人员疏散的安全区域,应满足如下条件:一是该区域处于室外空间;二是该区域能容纳建筑内疏散出来的人员暂时避难;三是有能将该区域的人员疏散至远离建筑区域的路径。

笔者认为,本建筑室外环廊和室外平台面积足够大,且有开敞楼梯引导人员向地面疏散,室外平台和外廊可作为安全区域。为保证建筑整体的疏散能力,通向外廊和室外平台的出口计入安全出口的宽度按不大于整层应设计安全出口宽度的30%确定。各层室外环廊及平台的面积、容纳人数、室外疏散楼梯的宽度等条件如表2所示。其中,容纳人数按照5 人/m2确定。

如表2所示,平台能容纳人数约为1.3～4.3万人不等,而少量店铺需要通过室外平台疏散的人数不大于3 000人,则外廊和室外平台有足够的疏散能力容纳需要疏散出来的人员;且各层均有宽5.9～17.9 m的室外疏散楼梯能保证将人员疏散至地面,当前的安全出口宽度设计应能满足人员安全疏散需要。

4 人员安全疏散分析

4.1 分析方法及判断标准

对于人员安全疏散的设计目标,主要应满足人员在火灾环境下能安全疏散到建筑室内外安全区域的性能要求。因此,需要对人员可用疏散时间和人员必需疏散时间进行比较。其中,人员可用疏散时间(TASET)为从火灾发生到火灾发展至威胁人员安全的时间间隔;人员必需疏散时间(TRSET)为人员从火灾发生到疏散至安全区域所需要的实际时间。若TASET>TRSET,则可判断建筑内的人员能够安全疏散。

4.2 火灾场景设定

4.2.1 确定火源位置

共设置3个火源位置。火源位置A位于地下一层如图4所示精品店内;火源位置B位于一层如图5所示精品店内;火源位置C位于一层如图5所示的主力店内。

4.2.2 确定火灾场景

根据该建筑的结构、建筑使用功能分区、内部火灾荷载分布和人员疏散路线等实际情况,共设置了3个火源位置,分析确定了3组10个设定火灾场景,见表3所示。

4.3 可用疏散时间

运用火灾动力学模拟软件FDS对设定火灾场景下的火灾及烟气蔓延情况进行模拟计算,得到设定火灾场景中烟气的运动过程,得出如下结论。

(1)地下一层发生火灾时,在排烟系统和灭火系统有效启动的情况下,首层步行街内可在较长时间内(不低于30 min)维持安全的疏散环境,排烟系统或灭火系统失效的情况下,首层步行街内的可用疏散时间会较大减少,最低为11 min;当五层部分防火卷帘失效时,在排烟系统和灭火系统有效启动的情况下,首层和五层步行街可在较长时间内(不低于30 min)维持安全的疏散环境。

(2)首层商场发生火灾时,在排烟和灭火系统有效启动情况下,首层步行街可在较长时间内(不低于30 min)维持安全的疏散环境,当排烟系统和灭火系统失效的情况下,首层步行街的可用疏散时间较少(最低仅为9 min)。

(3)各火灾场景下的人员可用疏散时间如表4所示。

4.4 必需疏散时间

通过对人员安全疏散的模拟,将模拟计算所得人员行走时间加上报警时间和响应时间,最后可得到各场景下不同区域的人员必需疏散时间TRSET,与各火灾场景下的环境可用安全时间(TASET)进行比较,以判断各区域内人员疏散的安全性,比较结果见表5所示。

注:安全度=(可用疏散时间-报警时间-响应时间)/疏散行动时间,此值大于1表示安全,此值越大,安全度越高

通过对各火灾场景和疏散场景的模拟计算,得到可用人员安全疏散时间及人员必需疏散时间。定量的结果显示:在自动喷水灭火系统和机械排烟系统均有效的情况下,对于各个设定火灾场景和疏散场景,人员均能够在危险来临之前通过安全出口疏散至安全区域。当自动喷水灭火系统和机械排烟系统均失效时,建筑内部分人员疏散过程的安全性得不到保障。因此,建筑内消防设施是人员安全疏散重要保证。为确保火灾初期的灭火用水可靠,建议设置储存不小于36 m3的屋顶消防水箱。为保证机械排烟系统的有效运行,建议排烟风机应具备巡检功能,并能将故障信号反馈至消防控制室内。此外,使

参考文献

[1]GB50045-95(2005年),高层民用建筑设计防火规范[S].

[2]GB50016-2006,建筑设计防火规范[S].

[3]公安部天津消防研究所.建筑物性能化防火设计技术导则[R].国家十五重点科技攻关项目专题四研究报告,2004.

[4]马千里,黄廷林,刘庭全.大型商业建筑室内步行街防火分区设计[J].消防科学与技术,2011,30(5):383-385.

安全疏散性能化设计 篇2

摘要：近年来，随着高层建筑在城市发展中增长速度越来越迅猛，高层建筑火灾风险也呈现上升趋势，高层建筑安全疏散设计的合理性，成为建筑防火设计的重要内容。高层建筑由于垂直高度较大，而且结构较为复杂，给救援带来了较大的难度。一旦发生火灾，不利于人员疏散及救援的需要。所以必须做好高层建筑安全疏散的设计，确保火灾发生时能够迅速的疏散人员，减少伤亡的发生。

关键词：高层建筑；建筑设计；安全疏散；

所谓的安全疏散设计就是对火灾和烟气流动及疏散形式进行预测，并在此基础上采取一定的措施，对安全疏散设施的设置和设计提供合理的疏散方法或安全防护方法，以保证高层建筑内的人员安全。目前，随着高层建筑越来越多的开发建设，安全疏散设计亦受到高度重视。保证安全疏散的基本条件有限制使用严重影响疏散的建筑材料、保证安全的避难场所、保证安全的疏散通道以及布置合理的安全疏散路线。

1、高层建筑的特点及在火灾时的不利因素

对于10层及以上的居住建筑和建筑高度超过24m的公共建筑应该做好防火设计，因为这些高层建筑由于其自身特点，火灾时给人员疏散和火灾扑救造成诸多不利因素，容易造成较大的财产损失和人员伤亡。

1.1主体建筑高，层数多，使用功能多样，不利人员疏散。一是高度高、层数多，垂直疏散距离远，疏散所需时间长；二是建筑使用功能多样，人员比较多，疏散时容易出现拥挤；三是高层公共建筑人员流动量大，外来人员多并且不熟悉疏散路线，容易延误疏散时间。

1.2高层建筑一旦发生火灾，火势会迅速蔓延、使得建筑内的楼梯间、管道井、电缆井、排风道等地方加速了烟气的蔓延。给疏散带来了一定的难度。根据火灾的测试：火灾时烟气的水平流速为0.3m/s～0.8m/s，垂直流速能达到2m/s～4m/s，建筑高度越高，火灾扩散速度越猛。

1.3如果高层建筑发生火灾的楼层较高，消防人员难以重室外进行救援，这就需要高层建筑在防火设计中做好自救消防设计，即通过室内消防设施，达到扑救火灾的目的，但是由于我国经济条件所限，高层建筑内部消防设施还不齐全，传统的消防栓系统难以达到灭火效果。因此，扑救高层建筑火灾往往遇到较大困难。

2、高层建筑的安全疏散设计

2.1 高层建筑安全疏散距离

安全疏散距离一般指高层建筑的房门或住宅门到最近的外部出口或楼梯间的最大距离。限制这个距离的目的，在于缩短疏散时间，尽快疏散到安全地点，避免造成严重损失和人员伤亡。确定安全疏散距离，要考虑到房间的使用性质，人员密集程度和疏散能力等因素。房间内最远一点到房间门或住宅门的疏散距离，其室内任何一点至最近疏散出口的直线距离，不宜超过30m，其他房间内最远一点至房门的直线距离不宜超过15m。从房间门或住宅门到最近安全出口距离。高层公共建筑的大空间在设计中要符合双向疏散或袋形走道的规定。一般要考虑两个出口，安全出口之间的距离不应小于5m，如表1。

表1高层建筑安全疏散距离

2.2设计安全出入口

设置安全出口的数量、安全出口的宽度以及安全出口是否畅通等问题

1）保证足够的安全出口数量。人们在没有遇到危险时，能够有秩序的进行疏散，但是一以火灾发生以后，人们都处于惊慌的状态，最容易产生拥挤情况，使得在疏散过程中，不能达到安全疏散的要求。因此，在设计过程中，应该考虑足够的安全出口数量，以保证人们迅速的撤离。

4）疏散通道上的任何一扇门都要采用边轴门或弹簧门的形式，门的设计和安装要求能够从不同的位置都能将门打开，打开门的力不应超过 22 N，在门上或门旁应有明显的持久耐用的标识。

2）合理设计安全出口的宽度。安全出口的宽度如果不足，将会延长人群通过的时间，增加拥堵现场的出现，安全出口的段杜应该按照人数和百人宽度指标进行计算得到。

3）时刻保证安全出入口的畅通。在大多数火灾案例中个，安全出口常常会被堵住，因此在一开始设计就应该将安全出口布置成为安全和方便管理的出入口，这样才能从源失解决此类安全出口不符消防要求的问题。

2.3疏散楼梯

疏散楼梯是供人员在火灾紧急情况下安全疏散所用的楼梯。疏散楼梯的形式按照防烟火作用可分为敞开楼梯、防烟楼梯、封闭楼梯和室外疏散楼梯。疏散楼梯的设计应遵循如下原则：

1）在平面上应尽量靠近标准层（或防火分区）的两端或接近两端出口设置，这种布置方式便于进行双向疏散，提高疏散的安全可靠性；或者尽量靠近电梯间布置。

2）每个用于疏散的楼梯、休息平台及楼板的结构都应为不燃烧材料，且应与建筑物的其他部分有适当的分隔。

3）楼梯在其休息平台处不应变窄，且长度至少应等于楼梯宽度。

4）楼梯尺寸要求。

5）楼梯和坡道应在其两侧设置扶手。

2.4疏散走道

疏散走道是指火灾发生时，楼内人员从火灾现场逃往安全避难场所的通道。疏散走道的设置应保证逃离火场的人员进入走道后，能顺利地继续奔向楼梯间，到达安全地带。疏散走道的布置应满足如下要求：

1）走道应简捷，尽量避免宽度方向上急剧变化。不论采用何种形式的走道，均应按规定设有疏散指示灯和诱导灯。

2）在 1.8m 高度内不宜设有管道、门垛等突出物，走道中的门应向疏散方向开启（疏散門的开启方向应顺着人流逃离方向）。

3）避免设置袋形走道。因为袋形走道只有一个出口，发生火灾时容易带来危险。

4）对于多层建筑，疏散走道的最小宽度不应小于1.1m；高层建筑疏散走道的宽度按表2的规定执行。

表 2疏散走道的宽度

2.5消防电梯的设计

消防电梯是火灾时运送消防人员、消防器材以及抢救伤员的重要垂直交通工具。消防电梯和普通电梯只是功能上的区别，增加了紧急迫降功能或消防员操作功能，消防电梯采用双路电源。消防电梯发生火灾时接受指令，及时返回首层，不再接纳乘客只供消防人员使用。在同一高层建筑里，要避免将两台以上的消防电梯设置在同一防火分区内，否则消防电梯难以发挥积极的作用。如没有考虑设置消防电梯，消防人员只好穿着战斗服、带灭火器材攀登高楼，这不但要消耗消防人员的大量体力，更重要的是贻误灭火战机。

2.6避难层设计

在对高层建筑消防安全疏散设计的时候，特别是对高度超过 100 m的公共建筑进行设计的时候，要严格按要求设置避难层。最好是在10～15层的地方设置第一个避难层，以此类推设置不同的避难层。在对避难层进行设计的时候，可以采用 3 种方法。可以采用全敞开式、半敞开式、封闭式。设计全敞式避难层，一般不设维护结构而是全敞开的空间，这一设计在顶层或是屋顶上比较常见。设计半开式避难层时候，一般在四周设高低约1.2 m左右的防护墙，并在上面设有可以开启的封闭窗，并采用自然通风，以避免火灾发生时的烟气侵害。设计封闭的避难层时不仅要有耐火的防火结构，还要有相应的独立照明设备、独立空调及排烟系统，以避免不必要的烟气危害。

2.7报警系统设计

高层建筑中设置了火灾报警系统时，当发生火灾后，可以通过电子信息通知建筑中的人员，以便及时采取措施，同时火灾报警系统会连接到自动灭火系统，可以自动开启喷淋装置，将火灾的源头控制住，以便消防人员进行检查；当设置应急广播扬声器时，应该保证每一层的不同位置都有设置，保证在每一个角落都能听见火灾报警。每个扬声器的额定功率不應小于3W；可视和可听的火警信号设施只能用于火警或其他紧急情况。

3、结语

安全疏散性能化设计 篇3

1 会议中心疏散设计方法

1.1 处方式规范要求的疏散设计方法

为保证会议中心内人员火灾时能及时安全地疏散出危险区域, 我国防火设计规范对防火分区的疏散出口数量、疏散出口宽度和疏散距离以及相关的报警、疏散诱导等措施提出了明确的要求。

1.2 消防性能化疏散设计方法

消防性能化设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法, 它用已开发的工程学方法, 对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估, 从而得出最优化的防火设计方案, 为建筑物提供最合理的防火保护。在基于消防性能化方法对项目制定人员疏散策略时, 通过分析会议中心内火灾荷载和火灾危险风险性, 并根据各区域的危险水平划分不同疏散安全水平的疏散节点, 保证人员在火灾发生时能及时逃离危险环境。

根据研究会议中心内设置大型宴会厅和大型会议厅的使用特点, 采用在大型会议厅和大型宴会厅四周设置集散空间作为次安全区, 着火的会议厅、室作为危险区, 而将室外、前室作为安全区, 比一般会议建筑疏散设计增加集散空间作为人员疏散短暂滞留及再疏散空间。发生火灾时, 着火及相邻区域内的人员疏散进入次安全区, 再通过次安全区的疏散出口疏散到安全区。为对采用集散空间人员疏散策略的消防安全水平做出判断, 消防性能化设计时以人员生命为安全目标进行评价, 并重点对烟气和人员疏散进行模拟计算, 定量考察人员疏散安全水平。在特定的火灾场景下, 若保证人员需要的安全疏散时间 (RSET) 小于火灾发展到人体耐受极限条件的时间 (ASET) , 则可保证人员疏散安全, 其疏散策略便可作为最终设计方案。

2 贵阳国际会展会议中心人员疏散设计

2.1 贵阳国际会展会议中心概况

贵阳国际会展会议中心位于贵阳市金阳新区观山东路以北、长岭北路以西, 紧邻贵阳市市级行政中心和观山公园, 总用地为94 hm2。该项目由国际会展中心、会议中心、集中商业区、风情商业街区、超五星级酒店、观光综合楼、创意SOHO等建筑组成。其中会议中心建筑高度为36 m, 共4层, 为一类高层, 地上建筑面积42 550 m2, 地下建筑面积36 300 m2, 设有一个3 000人的大型会议厅、一个3 000人的大型宴会厅、一个具有同声翻译功能的国际会议厅、26个中小型会议室、商务洽谈室、贵宾室等。

会议中心设置在二层和四层的小型会议室和中型会议室都按照现行防火规范的要求进行设计。但该会议中心设置在一层的大宴会厅和设置在三层的大会议厅的面积均达到4 187 m2, 为满足其使用功能要求, 不能在会议厅的中部设置疏散楼梯, 其疏散出口和疏散宽度难以完全按照现行防火规范要求设置, 人员疏散设计困难。

2.2 人员疏散传统设计方法

该项目如按照传统的人员疏散设计方法, 则需要将设置有大宴会厅的一层和大会议厅的三层按照防火分区面积不大于2 000 m2进行划分, 并在每个防火分区内设置不少于两个安全出口, 图1和图2是该项目一层和三层的防火分区方案。

在一、三层按照传统设计方法设计时, 一层需要划分为7个防火分区, 三层需要划分为5个分区, 由于大宴会厅和大会议厅内使用功能要求, 不可能在厅内再划分防火分区, 这两个厅的分区面积均为4 187 m2, 并且在大宴会厅和大会议厅内也不能再布置疏散楼梯。这样的疏散设计导致一、三层不满足每个防火分区内均有两个安全出口的要求, 人员疏散时还需借用相邻分区内的疏散楼梯和直通室外的疏散出口进行疏散, 其疏散路线非常复杂又不清晰, 人员疏散出大宴会厅和大会议厅后很难找到能疏散出建筑的安全疏散出口。

另外, 该建筑为一坡地建筑, 其南北侧一层为平地层, 西侧三层为平地层, 东侧负一层为平地层, 按照传统设计方法设计时一、三层部分人员还不能就近由该建筑的首层疏散出口疏散出建筑, 还需要通过疏散楼梯到达其他楼层、穿越防火分区后才能疏散出建筑物, 这样的疏散路线在紧急疏散时更易使人员产生恐慌。所以按照现行防火规范进行疏散设计虽能接近规范要求, 但其疏散路线设置明显不合理。

2.3 人员疏散性能化设计方法

根据该项目会议中心建筑布局情况及对一、三层的火灾荷载分布研究, 除大宴会厅、大会议厅和周围的其他会议室有较高的火灾荷载外, 大宴会厅和大会议厅四周主要为前厅、公共走道和后勤走道, 其火灾危险非常低。所以在人员疏散路线设计时, 可将该区域作为次安全区。为保障该区域的安全性, 限制其作为公共走道和后勤走道等功能使用, 并且在该区域不得摆放大量可燃物, 更不得遮挡疏散通道。这里在疏散策略中定义该区域为集散空间, 见图3和图4。

通过设置集散空间, 一、三层内人员由大宴会厅和大会议厅首先疏散到集散空间内, 再由集散空间内的疏散楼梯和直通室外的疏散出口疏散出建筑, 一、三层人员疏散路线为:会议厅/宴会厅undefined集散空间 (前厅/后勤走道) undefined疏散楼梯/室外/室外平台。对比传统设计方法可以发现, 采用集散空间后人员疏散路线设计变得非常简单, 疏散人员到集散空间后就非常容易发现疏散出口, 更不需要通过疏散楼梯到达其他楼层后再穿越防火分区进行疏散。大部分人员通过一、三层的平地面疏散出口疏散到地面, 其疏散路线较传统设计方法更为清晰, 疏散设计路线更有利于人员快速、便捷的疏散到室外。

集散空间在疏散时作为人员疏散时短暂滞留的空间, 为保证集散空间内人员疏散安全, 在集散空间内采取如下消防措施:

(1) 集散空间内不得集中摆放可燃物, 更不得阻挡疏散通道;

(2) 会议厅、室、其他会议服务房间采用防火墙及防火门与集散空间分隔, 以降低其发生火灾时对集散空间的威胁;

(3) 集散空间设置为相互独立的两个空间, 若一个集散空间内发生火灾, 人员仍可通过另一集散空间进行疏散;

(4) 集散空间的装修应按照《建筑内部装修防火施工及验收规范》执行;

(5) 集散空间内应提供连续的疏散指示、消防电话、消防广播、应急照明灯装置;

(6) 集散空间内应按现行规范设置自动喷水灭火系统、室内消火栓系统和防排烟系统。

贵阳会议中心设置的疏散楼梯总宽度为24 m, 最多可满足3 700人疏散要求, 但一、三层的疏散宽度不足, 其人员疏散可以借助其直通室外和室外平台的有利条件, 各层采用人员疏散性能化设计方法设计的疏散方案为:

(1) 二、四层的人员疏散主要依靠各防火分区内设置的疏散楼梯疏散;

(2) 一层除通过疏散楼梯疏散外, 主要借助南北两个平台进行疏散;

(3) 三层除通过疏散楼梯疏散外, 主要借助西侧山顶平台和东半部宴会厅屋顶平台、室外楼梯进行疏散;

(4) 会议中心可以保证每个防火分区均有两个或以上安全疏散出口。

2.4 人员荷载

由于我国现行《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》均未对会议类建筑人员荷载作相应规定, 在确定会议中心人员荷载时, 主要参考美国NFPA 101A和中国香港屋宇署《火警逃生途径守则》中会议建筑内人员载荷的规定:

(1) 美国 NFPA 101A《建 (构) 筑物火灾中的生命安全规范》中会议室人员荷载为1.4 m2/人;

(2) 中国香港《火警逃生途径守则》中会议室人员荷载为1.0 m2/人。

会议室人员密度取值范围为1～1.4 m2/人, 考虑到三层大会议厅消防安全水平要求高, 模拟计算结果宜取保守, 则三层大会议厅内人员荷载取1 m2/人, 其他会议室人员荷载取1.4 m2/人。

2.5 火灾场景和人员疏散场景设计

为定量考察会议中心内人员疏散安全, 设计一层大宴会厅和三层大会议厅发生火灾, 并模拟计算烟气蔓延特性和人员疏散情况。

设计会议室火灾场景参照上海市《民用建筑防排烟技术规程》选取“有喷淋的公共场所”, 其最大火灾规模为2.5 MW、火灾发展速率为0.047 kW/s2。对一层大宴会厅和三层大会议厅火灾烟气蔓延特性, 通过计算流体力学模型软件FDS模拟计算分析, 得到展厅内设计火灾场景下可提供的安全疏散时间 (ASET) 均大于900 s。

设计人员疏散场景时对一层大宴会厅和三层大会议厅所在整层人员疏散进行模拟计算, 通过人员疏散模拟软件EVACNET4计算人员疏散时间。表1是一层大宴会厅和三层大会议厅人员疏散模拟结果。

2.6 消防性能化分析

对照设计的火灾场景和人员疏散场景分析, 在该项目大宴会厅和大会议厅采用集散空间疏散策略, 火灾发生时人员需要的安全疏散时间 (RSET) 均小于火灾发展到人体耐受极限条件的时间 (ASET) , 提供的安全疏散环境足够保证人员安全逃生, 人员的疏散安全可以得到保证。

3 结 论

通过对贵阳国际会展中心的会议中心建筑内人员疏散策略开展消防性能化设计, 针对会议建筑的使用特点提出了集散空间疏散策略, 划分建筑内危险区、次安全区和安全区, 有效解决了大型会议建筑在人员疏散设计中存在的疏散距离过长、人流汇聚和拥挤、疏散路线复杂、疏散宽度不足和疏散出口布置等方面存在的设计难题。

参考文献

[1]朱力平.消防工程师手册[M].南京:南京大学出版社, 2005.

安全疏散性能化设计 篇4

1 工程概况

某大型综合性高层建筑共由三部分单体建筑组成,第一单体建筑由北楼(即酒店式公寓,地上40层,建筑高度140.2m)、南楼(即高级住宅,地上40层,建筑高度140.2m)及其商业裙房(地上四层)、地下室(地下四层)组成,其他两部分别为单体公寓(地上三层、地下一层)和邮局(地上三层、地下一层)。地下一层设商场、超市、主变电站、消防安保中心和网络中心、邮政局处理中心、锅炉房、单体公寓停车库,建筑面积18 432m2,地下二层、消防水泵房以及停车库,建筑面积16 024m2。地下三层设中水处理站、冷冻机房、热力站交换机房、酒店式公寓净水处理、消防水泵房及停车库,建筑面积18 965 m2。地下四层设六级人防物资库设4个人防分区,人防面积13 914m2,平时功能为小型机动车车库,建筑面积18 965m2。该工程总建筑面积为232 980m2。

2 人员安全疏散分析

2.1 超规范部分疏散设计分析

《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)第6.1.1条、6.1.5条、6.1.7条、6.1.10条、6.2.9条对高层建筑安全疏散做了相关规定。该大型综合性高层建筑的人员疏散设计包括常规设计和超规设计两种形式。利用性能化评析仅讨论超规疏散设计的安全性。结合设计图纸和规范,可以看出该大型综合性高层建筑地下一层邮件处理中心的人员疏散设计不符合规范要求。该邮件处理中心为防火分区FZB1e,建筑面积为1 250 m2。该区域内只有一部防烟楼梯,不满足“高规”6.1.1条规定。最不利点到防烟楼梯间的距离超过30m,不满足“高规”6.1.7条规定。该区域疏散楼梯宽度、疏散楼梯间及其前室的门的总净宽度不满足“通过人数每100人不小于1.00m”的要求,不满足“高规”6.1.10、6.2.9条的规定。

2.2 安全疏散验收标准

相关研究结果表明,当烟气层高度低于人眼特征高度(1.2~1.8m)时,将会对人的呼吸和逃生带来直接不利的影响,应在各房间距地面1.8m的高度设置探测点,认为距地面高度1.8m处温度达到150℃、能见度为10m、CO2体积分数为1%,CO体积分数为5×10-6%时为人员疏散极限状态。

2.3 火灾场景设定

选取火灾危险性大、人员疏散比较困难、结构比较典型的地下一层邮件处理中心区域作为计算对象,设为场景A,即防火分区FZB1e,建筑面积为1 250m2。考虑以下因素选取该场所为计算对象。

(1)邮件处理中心内的可燃物较多,火灾危险性大;

(2)该区域内只有一部防烟楼梯、室内一点到防烟楼梯间的最远距离超过30m,不满足规范要求。

由于此邮件处理中心属于人员密集场所且设置在地下一层,发生火灾将严重危及建筑内人员的生命安全,所以在火灾场景设置时选取较大的火灾荷载进行评估(保守的设置火灾场景),采用NFPA规定的t2火灾,保守考虑火灾达到最大热释放速率后保持稳定而不降低,以确保建筑内的消防安全。该场所不是所有的可燃物都有防火材料的保护,在进行评估中保守将不考虑防火材料保护的作用。上海市地方标准DGJ08-88-2000《民用建筑防排烟技术规程》对一些场所的火灾热释放量做出了规定。设定邮件处理中心火灾规模为4 MW。

参照消防安全性能评估公司对该建筑的第三方消防安全性能评估报告,根据经验公式计算出的在该火灾场景下的人员疏散时间相关参数如表1所示。

2.4 烟气蔓延计算

烟气分析采用火灾动力学模拟软件FDS 5.0版模拟计算烟气蔓延情况,并运用建模软件pyroSim 2010进行辅助计算。

2.4.1 计算初始条件

(1)环境情况:设定周围环境温度为20℃,建筑物内温度为20℃,设定压力为1个标准大气压。建筑物内的火灾蔓延不受风力影响,风速为0m/s;

(2)开口情况:在火灾模拟过程中,除防火门关闭以外,其他门窗均开启;

(3)起火地点:邮件处理中心内;

(4)防排烟类型:顶部排烟,60 000m3/h;

(5)网格大小为0.50m×0.50m×0.58m,网格个数为310 000个。

2.4.2 模拟结果与分析

(1)烟气温度模拟结果。模拟过程中,邮件处理中心内,距地面1.8 m处的温度在疏散结束时(159.9s)为70.6℃,未达到极限温度150℃。在整个模拟过程中(900s)邮件处理中心最高温度为124℃,未达到极限温度150℃。

(2)CO2模拟结果。模拟过程中,邮局处理中心内,距地面1.8m处在疏散完毕时(159.9s),CO2体积分数为0.3%,未达到极限值1%。CO2体积分数达到极限值1%用时555.3s,远大于疏散人员所需要的159.9s。

(3)CO模拟结果。模拟过程中,邮件处理中心内,距地面1.8m处CO在疏散完毕时(159.9s)的体积分数为3×10-7%。在整个模拟过程中(900s)CO体积分数未达到极限值5×10-6%,最高为1.5×10-6%。

(4)能见度模拟结果。模拟过程中,邮件处理中心,距地面1.8m处在疏散完毕时(159.9s)的能见度为20m,未达到极限10 m。当能见度达到10 m时疏散用时234.0s,大于疏散完毕时间159.9s。

3 结论

利用FDS对该工程的疏散设计超规范部分在相关火灾场景下进行了模拟,结合相关判据,评估了人员疏散的安全性,得出在保守地设置火灾规模和疏散人数的情况下,地下一层邮件处理中心(防火分区FZB1e)在火灾探测报警系统和自动喷水灭火系统正常工作情况下,采取现行防火分区和机械排烟量,人员能够安全疏散,达到消防安全目标。可以将此方法利用到此类型建筑的超规范部分进行安全疏散的性能化评析。

针对该建筑的超规范消防设计提出以下建议:

(1)通过对该建筑地下一层的商业区着火房间内人员疏散计算和火灾烟气模拟,结果表明,采取现行消防措施,人员能在烟气达到不可忍受之前逃离现场,但安全余度较小。因此建议在地下一层商业区内的房间加疏散门数量,增加疏散宽度以利于人员尽快疏散。

(2)安全出口4m范围内不应设置商铺和堆积大量可燃物品,避免着火后安全出口不能被利用。

(3)在运营管理方面,加强消防管理,限定吸烟场所,加强建筑物内易燃可燃物的管理,避免火灾荷载大量集中出现,降低火灾隐患。

参考文献

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安全疏散性能化设计 篇5

1 消防设计问题及对策

(1)存在的主要消防问题。剧场观众厅内均有部分人员先疏散至前厅、再经由前厅疏散至安全出口,其中杂技剧场首层前厅建筑面积过大,由首层观众厅内最远点疏散至室外安全区域的距离约为57m,超出GB 5004595(2005年)《高层民用建筑设计防火规范》第6.1.7条的规定:高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、 营业厅和阅览室等,其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离,不宜超过30m。

(2)性能化设计目标。性能化设计及分析将针对以上问题进行,要达到以下目标:一是保障人员安全,在发生设定火灾时应确保所有人员能安全疏散。应当根据烟气的流动特点和人员的行为特点选用合适的火灾探测报警系统和疏散诱导系统,保证所有人员能在有效安全时间内撤离起火建筑。二是保护财产安全,防止火灾蔓延, 降低火灾的直接和间接损失。

(3)采取的消防措施。针对杂技剧场首层前厅区域因建筑面积过大及由此带来的疏散距离过长等问题,采用将首层前厅区域作为“亚安全区”的设计方案,使得前厅区域本身火灾风险很低,同时也不易受到其他区域火灾的影响,成为一个相对安全的区域,即“亚安全区”。杂技剧场内观众厅部分通过前厅疏散的人员是否能在危险来临之前安全疏散,是要论证的内容,为体现全面性和科学性,选择整个建筑安全疏散作为研究对象。

2 火灾规模及人员安全判定

2.1 火灾规模

自动喷淋系统对控制火灾规模十分有效。因此,对于设有喷淋系统场所的空间,当火灾发展到一定规模以后水喷淋启动,此时火灾达到最大热释放速率。获得最大热释放速率理想的做法是通过实验模拟确定,在一般的工程计算中,可采用参考数据,该项目最大热释放量一般采用1.5~2.5 MW,对于舞台、中庭等危险性大的场所采用8 MW。

2.2 火灾危险判定标准

该项目烟气控制系统的性能化设计目标是保证烟气危险来临时间大于人员疏散时间,参考《建设工程性能化消防设计与评估导则》,设定安全判据为:

(1)危险高度以下空间内能见度不低于10m;

(2)危险高度以下空间内烟气温度不超过50 ℃,危险高度以上空间烟气温度不大于120 ℃;

(3)危险高度 以下空间 内的CO体积分数 不超过0.05%。

2.3 人员疏散安全判定方法

人员疏散安全评估的具体判定准则是如果人员疏散时,人员疏散时间(RSET)小于危险来临时间(ASET), 则人员疏散是安全的,疏散设计合理;反之则不安全,需要修改设计。

人员疏散时间(RSET)由疏散开始时间(tstart)和疏散行动时间(taction)两部分组成,具体见图2所示。疏散开始时间(tstart)即从起火到开始疏散的时间。疏散开始时间 (tstart)可分为探测报警时间(talarm)和人员反应时间(tresp)。 该剧场内设有完善的火灾探测报警和监控系统,火灾探测和发现时间比较短,探测报警时间talarm取值为60s;剧场内的人员处于 清醒状态,建筑内部 空间开敞,视野开阔,且疏散标志清楚,人员反应时间tresp设为120s比较合理的。疏散行动时间taction可由人员疏散模拟软件Pathfinder模拟计算获得。

3 火灾场景设计及烟气运动模拟

3.1 火灾场景设计

根据最不利原则选择火灾风险大的场景作为设定火灾场景,分析发生火灾时空间内烟气蔓延、能见度、温度及CO体积分数等情况,检验在所有消防系统正常工作的情况下,能否保障区域内人员疏散安全。

3.2 烟气运动模拟

结合本项目消防设计难点及历年来剧场火灾的统计数据,共设置18个火灾场景,其中5个火灾场景位于综合剧场,6个火灾场景位于地方戏剧场,7个火灾场景位于杂技剧场,采用FDS模拟建筑内不同区域发生火灾对整个建筑的影响。以火灾危险性大的杂技剧场舞台中央升降台(火灾场景14)为例,火灾发生在杂技剧场舞台中央升降台区域,可燃物为舞台内的幕布、装饰等,起火原因为电器过负荷。该场所设置了自动喷水灭火系统、机械排烟系统。参照《建筑防排烟技术规程》中关于设有喷淋公共场所火灾规模为2.5 MW,无喷淋公共场所火灾规模为8.0MW的规定,考虑该场景危险性比较大,雨淋灭火系统喷头设置位置比较高,最大热释放速率设定为8.0 MW,火灾增长类型为快速t2型,α取0.046 89kW/ s2,设计火灾以快速火方式增长到8.0 MW之后维持该热释放速率稳定燃烧。

根据模拟结果,图3为烟气分布情况。从图3可以清晰地看出烟气层在建筑内的分布情况。火灾发生后烟气由于浮力作用上升,上升至舞台区域顶板后向四周扩散,部分烟气被舞台区域机械排烟系统排出,部分烟气在舞台井内积蓄。600s时,舞台井内烟气浓度逐渐增加, 烟气层高度逐渐降低,并通过失效的防火幕处向观众厅蔓延,1 800s时,场景内烟气层高度约为10m。通过对模拟结果中危险 高度处收 集的各监 测参数数 据分析可 知,1 800s内整个区域内能见度、温度及CO体积分数均未达到危险判据值,因此判断该场景的烟气危险来临时间为1 800s。对比人员疏散时间可知,该场景满足人员安全疏散要求,具有较大安全余量。同理其他火灾场景经论证均满足疏散要求。

4 疏散模拟与分析

采用Pathfinder 2011模拟计算在火灾发生的情况下建筑中人员疏散。Pathfinder是由美国Thunderhead Engineering公司开发的一款人员疏散模拟软件。

4.1 疏散场景设计

结合设置的18个火灾场景,对整体疏散模型进行模拟,根据封堵出口的情况共设计了7个疏散场景,如表1所示。

4.2 疏散方案

以杂技剧场为例,疏散难点集中于观众厅以及前厅各层人员。观众厅发生火灾时,低层池座人员可直接进入前厅通向室外,高层池座、包厢人员 部分首先 进入前厅,再由疏散楼梯直接疏散至室外,如图4所示。当人员集中于观众厅,前厅发生火灾时(火灾概率比较少),由于观众厅仅部分人员需在首层经过前厅疏散至室外,其余各层均有直接通向楼梯间的通道,前厅中的烟气不会对观众厅的人员造 成影响。当人员部 分分布于 前厅各层 时,可由工作人员引导,通过疏散楼梯或二层主入口处疏散,减小对观众厅中人员疏散的影响。同时根据“亚安全区”设计,前厅发生火灾时,烟气控制系统能够有效控制烟气沉降,减缓危险来临时间。据此,前厅及观众厅的人员均能够安全疏散。

4.3 人员疏散模拟结果

进行整体人员疏散模拟,研究人员安全疏散过程并计算得到各疏散场景各楼层人员疏散行动时间taction,结合疏散开始时间(tstart)可计算出RSET值。以Pathfinder模拟得到疏散场景S5为例,发生火灾时,地上建筑人员就近通过疏散楼梯向地面疏散,通过疏散楼梯到达一层室外。根据模拟结果,一层舞台疏散时间为37s,观众厅疏散时间为288s,整体疏散完成时间为311s;二层整层疏散时间为71s;三层整层疏散时间为57s;四层马道疏散完成时间为31s,整层疏散完成时间为71s;五层马道疏散完成时间为91s,整层疏散完成时间为91s;22m标高马道疏散时间为74s;26m标高马道疏散时间为55s; 30m标高马道疏散时间为37s;33m标高马道疏散时间为20s。其他疏散场景经计算论证也满足规范要求。

5 结 论

通过对火灾场景的模拟,在现有防火分区、安全疏散情况下,采用将前厅区域作为“亚安全区”的设计理念以及对烟气实施有效的控制,人员疏散时间(RSET)小于危险来临时间(ASET),整个设计方案是可行的。为保证前厅区域“亚安全区”成立,应采取的主要消防措施如下:

(1)严格控制前厅区域内的火灾荷载,前厅只能作为临时休息厅和公共走道使用,在前厅内除少量的休息座椅外,不应集中摆放移动火灾荷载;

(2)控制前厅区域周边休息区、服务间的火灾烟气不进入“亚安全区”;即使前厅区域的休息区、服务间内发生失效火灾,烟气溢出进入前厅区域,也能被排烟系统迅速排出,不会对前厅人员造成危害;

(3)前厅应设置自动灭火系统,大空间应采用多于两种火灾探测器相结合的组合式火灾探测器,并采用完备的电气火灾监控系统;

(4)前厅的顶棚、墙面、地面、隔断装修材料燃烧性能应为A级,装饰织物和其他装饰材料的燃烧性能宜采用A级材料,仅当A级材料难以满足其使用要求时可采用等级不低于B1级阻燃材料;

(5)为降低其他空间发生火灾对前厅的威胁,在其他功能房间及观众厅与前厅之间应采用防火墙、甲级防火门进行防火分隔。

摘要：针对某大型剧场首层前厅建筑面积过大而导致首层观众厅部分人员疏散距离过大的问题,采用性能化防火设计的理念,结合建筑特点,设定火灾场景,从性能化设计的角度分析火灾特性,对人员疏散情况进行模拟,定量计算人员疏散时间,通过定量和定性的软件分析,判断该剧场是否安全。通过实例分析得出大型剧场性能化设计中人员疏散时间的计算方法,不仅使其建筑安全性得到改善,对其他功能的建筑体人员疏散计算也有一定指导意义。

安全疏散设施设计备忘录 篇6

这是因为, 医院建筑功能复杂, 人员多元且集中, 大多数患者自主疏散能力弱或者完全缺乏, 个别患者遇到火灾威胁, 只能靠他人担抬、背身进行疏散, 这些都无疑增加了医院在遭遇火灾时疏散人员的难度。

因此, 医院安全疏散设施的设计, 对于设计师来说, 有以下不可忽视的重要内容。

设计思路4提倡

*总平面布局要满足分隔与救援需求

医院内建筑设计布局避免过于集中, 彼此间连廊的净高和净宽应保证在4m以上, 从而使每栋建筑四周消防车都能到达, 高层建筑还应保证有一长边或超过四分之一周长部分直接落地, 在此范围设置消防登高场地或登高消防带。短边超过24m的内庭院还应增设消防车进入的通道。

锅炉房、配电房、制氧机房、高压氧等设备用房应尽量独立建造, 与医疗用房合建时要避开人员密集的场所, 液氧储罐要与主体建筑达到规范规定的距离。

*疏散空间抓细部确保整体可靠

“房间门→走道→楼梯间→室外地面”是一条水平和垂直相互关联的疏散空间。在这个系列空间内, 它的墙体、楼板、防火门等构件都必须达到规范要求的耐火极限, 保证在火灾疏散过程中不燃烧、不倒塌。同时要按规范要求设置疏散指示标识、应急照明、自动报警、自动灭火等设备, 才能有效地引导疏散人流安全通过。

*防火分隔从平面和竖向着手

目前, 医院的建设规模越来越大, 设置床位越来越多, 单层建筑面积也越来越大。设计中, 平面角度应考虑划分合适的防火分区。划分防火分区时尽量按照各区块的功能来考虑, 做到单个科室功能在同一个防火分区内, 同时还要考虑尽量不要跨越建筑缝。竖向防火分隔主要考虑窗槛墙的高度必须不能小于800mm高的要求。另外, 各种管井、风井及建筑缝必须每层严密封堵, 以防止火灾时形成烟囱效应, 向临近楼层蔓延。

*考虑新型疏散设施

随着科学技术的进一步发展, 现在涌现了不少新型安全疏散设置, 比如新型安全电梯、缩放式滑道、缓降器和降落伞、室外疏散救援舱等, 在条件允许的情况下, 设计上考虑上应述新型疏散设施的使用, 以增加疏散的通道, 加强建筑防火的安全性。

细部处理6重点

*疏散走道, 避免袋形走道

疏散走道是从建筑内部通向安全出口及疏散楼梯的必由之路, 是逃生之道, 绝对不能过于复杂或绕来绕去, 应尽量避免出现袋形走道, 因为袋形走道周边房间的使用者只能单向疏散, 其疏散安全度相对降低。

疏散走道距离安全出口的1.4m范围内不应设置台阶踏步, 以免影响疏散。房门与走道要隔开, 起到一定的防火分隔作用。通道距离的选择既要满足日常使用方便, 又要为火灾发生时提供简捷的疏散路径。走道的吊顶材料防火等级要达到A级, 地面与墙面材料的防火等级要达到B1级以上。

*疏散楼梯, 不少于两个

楼梯是最主要的疏散设施。高层医疗建筑中, 楼梯本身更是垂直疏散中的“生命线”, 设计人员必须给予足够的重视。医疗建筑不论面积大小都不得少于两个疏散楼梯。为了减少相互干扰和卫生隔离的需要, 面积较大或走道较长的“自成一区”的医疗用房, 只作一个楼梯或一个出口, 这有碍组织疏散, 对此必须增加安全出口。

开敝楼梯和剪刀楼梯在医疗楼房建筑中不宜采用, 因为两者的疏散安全度较低, 尤其在剪刀楼梯中抬担架上下很不方便, 不利于火灾时抢救患者。

楼梯间的设置应满足安全疏散距离的要求, 尽量避免袋形走道, 在标准层或防火分区的两端布置, 便于双向疏散;楼梯间 (除与地下室相连的楼梯、通向高层建筑避难层的楼梯外) 竖向要保持上下直通, 在各层的位置不能改变。

疏散楼梯或前室的门必须采用乙级防火门, 并向疏散方向开启;地下室、半地下室楼梯间, 在首层应采用耐火极限不低于2h的隔墙与其他部位隔开, 并应直通室外, 当必须在隔墙上开门时, 应采用不低于乙级的防火门。疏散楼梯及前室除通向走道的防火门以外, 不应开设其他房间的门洞。

疏散楼梯在首层的位置宜将出口开向室外, 如建筑比较复杂, 楼梯必须设置在建筑中部时, 疏散楼梯应设置简短封闭走道或门厅通向室外, 封闭是指采用防火门或防火卷帘与其他走道或房间分开。

楼梯间及前室内不应附设烧水间、可燃材料储藏室、非封闭的电梯井, 可燃气体及甲、乙、丙类液体管道。

建筑的主要楼梯平台宽度不应小于2m的要求, 以利于紧急情况下患者担架的上下疏散;楼梯梯井面积大于20m2时, 应做好防坠措施。

*安全出口, 使用时不应上锁

所谓安全出口是指供人员安全疏散用的房间的门、楼梯或直通室外地平面的门。安全出口的布置应分散简捷, 易于寻找, 并且有明显标志。每个防火分区的安全出口一般不应少于两个 (只设一个安全出口的除外) , 应保证安全出口畅通, 不得封堵安全出口。

安全出口的数量, 特别是门诊大厅、住院大厅、多功能厅等的安全出口数量是根据规范规定, 依据人数等条件计算所得, 不能任意减少, 使用时不应上锁。

安全出口的宽度是按照一定的标准计算出来的, 所以不能随意减少门的宽度, 一般病房的门净宽不得小于1.10m, 这不仅是平时要满足推床、担架、轮椅的进出, 在紧急情况下更是救护病员撤离险境的必须宽度。

*火灾应急照明和疏散指示标志, 均应有保护罩

应急照明一般设在墙面或顶棚上。安全出口标识设在出口的顶部;疏散走道的指示标识设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙上, 标识设的过高易被烟雾遮挡, 设的过低则容易被忽视而不受注意, 走道疏散指示标识灯间距不宜大于20m, 且应急照明和疏散指示标识均应有玻璃或其他不燃烧材料制作的保护罩。照明和疏散指示标识的照度应不低于0.5LUX使之能照亮走道、楼梯及其他疏散路线。

*火灾应急广播, 注意扬声器的数量

为了便于火灾时统一指挥人员疏散, 可通过火灾应急广播发出紧急通告和疏散指令, 使建筑物内人员知道发生了什么事和该向何处疏散, 不致造成惊慌和混乱。

火灾应急广播扬声器的数量应保证从本层任何部位到最近一个扬声器的步行距离不超过25m;每个扬声器的额定功率不应小于3w;涉外单位的应急广播应用两种以上的语言;火灾后不能将全楼火灾广播都打开, 应遵循规范规定打开相关层的广播, 通知人员疏散, 防止混乱。

*防烟排烟, 必要时设机械系统

据火灾统计资料表明, 烟是建筑火灾中致人死亡的罪魁祸首, 因此必须高度重视建筑防烟控烟设计。

应注重建筑防火分区与防烟分区的设置, 有效地把烟控制在一定的区域内。

要落实建筑中各种管道竖井的设计:一是要尽量减少竖井的设置数量, 二是要将竖井设在适当的位置, 并尽量将其设置在建筑平面的边缘, 宜靠外墙位置, 在竖井穿越每层楼板处用防火涂料进行分隔, 以避免浓烟通过竖井迅速向其他楼蔓延而形成烟囱效应。

对于建筑内超过20m的内走道及超过60m而中间无直接通风的走道需设置机械排烟。

浅析高层住宅安全疏散消防设计 篇7

1) 按平面形式分高层住宅楼按平面形式主要分为外廊式、内廊式、跃廊式、跃层式。2) 按建筑结构形式分高层住宅楼按建筑结构形式主要分为钢筋混凝土结构、钢结构。3) 按建筑体型分类高层住宅楼按建筑体型主要分为塔式、条式、墙式。

2 高层住宅的火灾危险性

2.1 火灾蔓延途径多

高层住宅内起火, 烟火扩散的方向, 先是向上, 遇到顶棚等转向水平方向, 再沿着墙壁向上, 随着空气对流, 愈烧愈烈。一旦烧透房顶、门窗或设备孔洞, 就会迅速向外蔓延。

2.2 火灾蔓延迅速

住宅内部的装修多采用可燃材料, 这些装修材料接触火源的机会多, 引发火灾的可能性比较大。大量的火灾荷载, 也会使火灾持续时间增长, 燃烧猛烈, 而且会出现持续性高温, 对建筑结构产生严重危害, 也使灭火救援的难度增大。

2.3 安全疏散难度大

发生火灾时, 实际疏散速度比烟气流动的速度慢很多, 而且人的疏散方向往往和烟火蔓延的方向相反, 不得不在烟熏和热气流的烘烤中进行疏散, 进一步增加了疏散的艰巨性和危险性。高层住宅人员相对比较集中, 疏散设施少, 疏散是容易出现拥挤情况;并且发生火灾时各竖井空气流动畅通, 火势和烟雾蔓延快, 增加了疏散的难度。

2.4 火灾扑救困难高

高层住宅由于建筑高度比较高, 发生火灾时从室外进行扑救相当困难。

3 安全疏散消防设计评析

在高层住宅中, 不同建筑体型的其安全疏散要求不同, 所以分析清楚各个体型的安全疏散极其重要。安全疏散主要包括安全出口数量和疏散宽度、安全疏散距离、安全疏散设施的设计。

3.1 安全出口数量及疏散宽度

《高规》第6.1.1条中规定, 塔式住宅若符合建筑层数为18层及18层以下, 每层不超过8户、建筑面积不超过650m2, 且设有一座防烟楼梯间和消防电梯, 可设一个安全出口。

单元式住房, 其层数等于或小于18层的, 任何一个单元内应建有一部直通楼顶的消防楼梯, 相邻单元间应设立防火墙, 并通过楼顶将楼梯相连接, 甲级防火门为各户的标准配置, 窗间墙和窗槛墙性质为不燃烧, 宽度和高度均应大于1.2m, 符合以上条件的也可以设一个安全出口。建筑高度大于18层, 任何一个单元内应建有一部直通楼顶的消防楼梯, 18层以上楼层互邻单元有通过阳台或凹廊连通的楼梯, 而18层以下的部分符合以上要求的, 也可以设一个安全出口。

3.2 人员疏散的安全距离

《高规》第6.1.5条中规定, 高层建筑中其它建筑, 包括高层住宅建筑, 每个楼层的住宅户门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离, 其中位于两个安全出口之间的房间为40m;位于袋形走道两侧或尽端的房间为20m。

3.3 安全疏散设施

高层住宅的安全疏散设施主要包裹楼梯间和楼梯。其中, 楼梯间分为防烟和封闭楼梯间。

防烟楼梯间在《高规》中的设置原则有:塔式住宅;19层及19层以上的单元式住宅;超过11层的通廊式住宅。合理部置防烟楼梯间, 其必须严格按照如下规定:

1) 在防烟楼梯间入口位置, 必须设置凹廊、阳台或前室。

2) 公共建筑中, 前室面积≥6.00m2;居住建筑中, 前室面积≥4.50m2。

3) 乙级防火门应在楼梯间和前室中使用, 而且门扇应向着人员疏散的方向打开。

同时, 还应该注意剪防烟楼梯间和刀楼梯合用的时候, 主要是在塔式住宅中, 目的是在充分利用平面设计中较为狭窄的空间, 这样就有两个楼梯可用, 楼梯段是完全独立的。其要求是, 剪刀楼梯应分别部署前室, 塔式住宅最少可设一个前室, 但两座楼梯应分设加压送风系统;剪刀楼梯间应有防烟功能;应在剪刀楼梯的梯段之间设置不燃烧墙进行分隔, 耐火极限≥1.00h。

封闭楼梯间在在《高规》中的设置原则有:12层及18层的单元式住宅;11层及11层以下的通廊式住宅。合理设置封闭楼梯间, 其必须严格按照如下规定:

1) 楼梯间须邻外墙, 并使用自然通风和采用天然光线, 若上述条件不满足, 则须按防烟楼梯间规定设置。

2) 在楼梯间中应使用乙级防火门, 而且门扇应向着人员疏散的方向打开。

3) 楼梯间的首层紧邻主要出口时, 在楼梯间内可包含走道和门厅等, 从而扩大封闭楼梯间的空间, 但须采用乙级防火门等防火措施, 并与其它走道和房间分隔开来。

每层疏散楼梯总宽度应按其通过人数每100人≥1.00m计算, 各层人数不相等时, 其总宽度可分段计算, 下层疏散楼梯总宽度应按其上层人数最多的一层计算。高层住宅的疏散楼梯的宽度≥1.10m。

3.4 消防电梯

同样在《高规》第6.3.1条中明确规定, 在住宅中应设消防电梯:塔式住宅;12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅。在第6.3.2~6.3.3条中, 消防电梯按照建筑面积不同设置数量也不同, 当消防电梯可与客梯或工作电梯兼用, 但须符合消防电梯的要求。消防电梯间前室最好设置在紧邻外墙, 其面积≥4.50m2;当与防烟楼梯间合用前室时, 其面积:居住建筑≥6.00m2。在首层应设直通室外的出口或经过长度≤30m的通道通向室外, 前室门应为乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘等。

4 结论

本文通过对高层住宅处方式的安全疏散消防设计的评析, 发现设计过程中, 应注意相关规范的正确理解和使用, 强化安全疏散的审核。应坚持高层住宅的疏散通道除了楼梯间之外, 如果可以将消防电梯作为另一个疏散通道时, 必须加强消防电梯的安全设计和管理。

摘要：本文以高层住宅楼为对象, 依照相关审核规范、标准, 对其安全疏散消防设计进行了简要评析, 通过定性分析, 找出该种建筑消防设计可能存在的问题, 并提出了应关注的关键点。

关键词：消防,高层住宅,安全疏散,消防设计

参考文献

大型商场安全疏散消防设计解析 篇8

1 大型商场消防安全疏散的不利因素

1.1 面积扩大化、人员密集化。

大型商场的发展呈现出面积逐渐扩大化的特点, 其单层面积大, 划分的防火分区多, 造成了总疏散宽度无法达到要求。近些年来, 大型商场的建筑规模不断扩大, 导致商场内设置的垂直电梯或扶梯较多, 火灾发生时, 人员的大量密集使得疏散负荷过大。随着大型商场的功能不断综合化, 商场内部的客流量大, 人员相对集中, 在节假日和大型活动期间, 客流量远超过设计中承载的人员数量。商场人员的集中化, 造成了火灾发生时, 人员的安全疏散难度增大, 延迟疏散时间, 在人员相对集中的逃生过程中, 易引发连带事故, 如踩踏等。

1.2 安全疏散设计不合理。

大型商场的经营者往往重视商业利益, 在实际的设计中忽视安全疏散设计, 在设计中采取增加库房面积的方式来减少疏散宽度, 而实际的使用中, 再次将库房改回商场的使用功能, 实际的疏散宽度无法达到规范要求。而部分设计者重视满足疏散要求, 采取此外增加楼梯的数量的单一方式, 并将防烟楼梯间同消防电梯共用一个前室, 或采用合用前室采用防火卷帘分隔的方式进行设计。这种不当的设计, 给商场的整体空间利用和视觉美感造成了影响, 反而形成了疏散障碍, 不利于灭火救援工作的开展。

1.3 执行规范不严格。

大型商场在进行二次或多次装修时, 忽视疏散通道宽度的问题。根据《人员密集场所消防安全管理规定》, 商场主疏散通道净宽度不应小于3m, 其他不应小于2m。但部分商场在装修过程中, 擅自更改疏散通道的宽度, 有的甚至不经专业消防机构进行设计审核和验收, 导致疏散通道宽度无法满足规范要求。

2 大型商场安全疏散的设计要点

2.1 防火隔离带的设计问题。

大型商场的防火隔离带设计问题, 《建筑设计防火规范》第5.2.1条进行了明确规定:一、二级耐火等级的民用建筑之间的防火间距为6m, 可以满足低层建筑之间的隔火要求。目前, 大型商场加大了设计空间, 采取6m的通道、内街, 设置的内部通道和商业街的宽度的增大可以加强隔火的措施。根据规范进行计算可得出:通道为1.65m, 可顺利通过3股人流;通道为2.2m, 可通过4股人流, 商场内的平地的通行能力为43人/min, 通行速度为0.37m/s;从得出的通行速度, 若人流密度为1.5人/m2时, 火灾发生时, 自由行走速度为1m/s, 跑步速度为5m/s, 6m宽通道可通过5股人流跑步疏散。依照这样的计算方法, 可得出6m的内街足够保障人员的安全疏散;大型商场内的步行街、内街的设计目的应明确, 即必须应用于人员通行, 不得转做其他用途。步行街、内街的宽度应满足步行街两侧建筑之间不应小于8m的防火间距要求。商场内的步行街不宜大于300m, 若步行街超出300m时, 应设置宽度不小于8m的人行 (车行) 露天横通道 (在不大于300m处) , 这样既可以满足疏散要求, 又可以提升自救能力;面向步行街的店铺之间均应采用耐火极限不低于200h的墙体分隔, 店铺的安全出口可直接通至步行街, 但通过步行街到达室外安全地点的步行距离不应大于60m;对商场的内街具有疏散优势, 可以使安全避难疏散通道更加通畅, 确保在火灾发生时, 人员在较为宽阔的内街中观察环境, 寻找消防安全指示牌, 扩大了视野, 利于人员的安全疏散。

2.2 防火分区的划分问题。

大型商场的防火分区划定能够在火灾发生时, 将火势限定在一定的范围, 限制火势的进一步蔓延, 防火分区的划分可有效的为灭火救援、人员疏散提供有利的时间, 避免建筑物内火灾发生轰燃。我国现行的规范中, 对防火分区的划定进行了明确的规定, 要求设计这需严格执行规范的相关要求。大型商场的防火分区划分较为复杂, 区别于一般功能的建筑物。作为人员密集型场所, 因其使用功能的特殊性, 内部要求尽可能的划分开阔的区域为最大空间, 保障各部分的相互联通, 实现建筑结构内部的自由分隔。商场内的格局不是一成不变的, 租赁者或开发者在营业过程中, 会改变商场内的格局, 设计者应充分考虑这一特点, 合理的划分防火分区。根据《高层民用建筑设计防火规范》明确了商业场所的防火分区的面积, 若商场内的防火分区设有自动灭火系统, 防火分区的最大建筑面积可增加一倍。

若商场为地下商业体, 规范也有着明确的要求, 作为营业厅功能的场所不应设置在地下三层及三层以下, 其销售和储存的物品, 不能为甲、乙类商品;根据《建筑内部装修设计防火规范》的要求, 营业厅每个防火分区的最大允许建筑面积可增加到2000m2;商业建筑内应设置防烟与排烟设施, 地下商店面积大于20000m2时, 应采用不开设门窗洞口的防火墙分隔。

2.3 疏散人员的具体设计。

大型商业建筑的疏散途径是根据设计的安全出口, 从各楼层进行疏散。安全出口和安全通道的疏散人员数量, 作为疏散条件的参数, 关系着疏散能否有序的进行以及达到规范的要求。商场的建设规模决定商场内人员的数量。从使用功能上来划分, 商场分为营业、仓储和辅助三部分。营业场所的面积占总建筑面积50%~70%, 各地方的系数要求不同。营业区内的人员数量的变化, 其疏散的时间和疏散距离, 甚至整个建筑的布局也受到一定的影响, 营业面积所取的系数不同, 对于人员数量的计算有很大的影响, 也影响着整个建筑的布局。因为人员数量不同, 要求的疏散宽度就不同, 疏散出口和疏散楼梯的数量也不同, 这对于商场的交通组织有着重大的影响。

2.4 安全出口的设置。

商场内的疏散楼梯作为火灾时发生用于人员疏散的唯一通道必须保障其安全可靠。由于商场内的楼梯多, 多层上场选择在较为明显的地方设置楼梯, 位置设置呈现功能流线和疏散距离性, 商场内的楼梯的数量的确定标准以疏散宽度为标准。根据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的要求, 大型商场的营业厅室内任何一点至最近安区出口的直线距离不宜大于30m, 通过计算可得知楼梯间的直线距离最大可达60m。由于商场内的客流量较大, 每层楼梯总宽要满足每层总人数需要的疏散宽度。在实际的模拟计算中, 若出现每层人数具有差别性, 在取值时, 低层的疏散宽度应按较高层最多人数的疏散宽度来设定。

结束语

大型商场在不断发展的过程中, 消防安全疏散问题将不断被重视, 这一关系人员生命安全的重要环节, 应引起从业者的高度重视, 强化疏散问题科学性、合理性的要求, 确保人员的生命财产安全。

参考文献

[1]中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范 (GB50016-2006) [S].北京:中国计划出版社, 2006.