高層住宅的安全疏散設計-蕭偉洲.doc

武警學院本科畢業(yè)論文（設計） 高層住宅的安全疏散設計高層住宅的安全疏散設計摘要:近年來，隨著我國經濟建設的迅速發(fā)展，城市建設用地的日益緊張，建筑科學技術的不斷提高，高層住宅越來越多。同時，在日常中，高層住宅的火災危險因素也在增加。對于高層住宅來說，在火災中，安全疏散設計起著重要的作用，如何解決好高層住宅的安全疏散設計問題，是高層住宅面對的難題。本文從高層住宅安全疏散存在的困難出發(fā),以及對現存的消防安全疏散設計及管理的缺陷和問題進行分析，并提出了高層住宅安全疏散設計的若干對策,以求更好地滿足現代高層住宅對消防安全的需要。關鍵詞:高層住宅安全疏散 設計對策引言高層住宅是城市人多地少的產物,是高地價的產物。我國從上個世紀70年代開始發(fā)展高層住宅,到上個世紀90年代,高層住宅得到大量興建。近幾年來，我國高層住宅每年以10%的速度增長,國內已建的高層建筑中半數以上是高層住宅，深圳樓市高層住宅和多層住宅的比例一度達61。顯然,我國高層住宅目前仍然有較大的市場需求，高層住宅在廣州比多層住宅更受較為富裕的市民青睞，深圳如今又刮高層住宅旋風。在高層住宅蓬勃發(fā)展的背后，高層住宅的問題，其安全疏散設計問題越來越引起人們的關注。1.高層住宅安全疏散存在的困難近年來，隨著我國經濟建設的迅速發(fā)展，城市建設用地的日益緊張，建筑科學技術的不斷提高，高層住宅越來越多。同時，在日常中，高層住宅的火災危險因素也在增加。從2001年中國火災統計年鑒的廣東省火災情況來看，住宅火災依然嚴峻。全省城鄉(xiāng)居民住宅共發(fā)生火災795起，死118人，傷149人，直接財產損失883.7萬元。在發(fā)生的46起重大火災中，有22起就發(fā)生在住宅，死亡人數占場所重大火災總數的47.4%。況且高層住宅一旦發(fā)生火災，其后果往往是不堪設想的，2001年2月21日，廣州市松柏新村15巷11號四樓一住宅因小孩玩火造成火災，燒死3人。而且，住戶大多都缺乏疏散逃生的常識，火場上不能開展逃生自救。發(fā)生火災時，人員往往還在遠離地面的高層，將他們全部迅速地疏散到安全地帶是防災的重要環(huán)節(jié)。對于高層住宅來說，安全疏散是建筑設計不可忽視的組成部分，而高層住宅自身特征決定了其安全疏散時的困難。1.1高層住宅的主要特點是高、層數多，都在十層及十層以上,垂直距離長，疏散到地面或其他安全場所的時間長。1.2高層住宅高密度居住，人員多。以一棟20層的塔式住宅為例，每層8戶，按平均每戶4.5人計算，一層人數就為36人，一棟樓就達幾百人，并且火災多發(fā)生在用電、用火時，住戶相對較多，極容易造成疏散的擁擠。1.3高層住宅樓中的每一家住戶都存在火災危險的因素，而且室內采用大量的可燃、易燃材料裝修，火災時產生大量的有毒煙氣。高層住宅在火災時，由于各種豎井拔氣力大，很容易造成“煙囪效應”，火勢和煙霧向上蔓延快，增加人員疏散的困難。1.4登高消防車登高的高度難以滿足高層住宅的高度要求，難以實現疏散救人的要求。1.5普通電梯在火災時由于切斷電源等原因往往停止運轉，安全疏散主要靠樓梯，疏散速度慢，而樓梯間內一旦竄入煙氣，就會嚴重影響疏散。2.高層住宅現存的消防安全疏散設計及管理的缺陷和問題分析高層住宅發(fā)生火災而造成人員傷亡的嚴重后果的原因，其中主要的兩點是高層住宅的安全疏散設計存在許多的缺陷，甚至違反了規(guī)范的要求，同時消防管理工作沒有在實際工程中得到落實，而給建筑留下了火災隱患而導致了事故的發(fā)生。2.1消防安全疏散設計的缺陷2.1.1一些投資開發(fā)商為了節(jié)省投資，增加使用面積，以損失樓梯、出口等安全疏散設施為代價，造成了疏散出口不足，疏散總寬度不夠，疏散距離過長。2.1.2由于結構等方面的原因，樓梯間貫通地上與地下層，未加分割的情況很普遍；同時，疏散指示標志也沒有按規(guī)范設置。2.1.3高層住宅為最大限度地利用建筑空間，往往盡可能壓縮走道、樓梯間及其他設備用房的占用面積，應設計封閉樓梯間的沒有設計封閉樓梯間，應設計防煙樓梯間的，卻設計成封閉樓梯間，同時沒有考慮樓梯的自然通風、采光和防排煙。2.1.4應設計成消防電梯的設計成普通電梯，消防前室周圍布置各種豎井，而且把走道排煙口設置于前室口附近，造成了疏散方向與排煙氣流同向的弊端。 2.1.5連通陽臺設計缺陷。在實際設計中，許多設計單位將相鄰單元的兩戶住宅的陽臺相互連通，作為連通陽臺。其實，該種作法達不到安全疏散的要求，而且，住戶入住后，往往會把連通的陽臺完全分隔開，使其失去 圖 1應有的作用。連通陽臺的設置要達到安全疏散的要求，應從相鄰單元（如圖1）的疏散樓梯間、前室或電梯前室等公共部位相互連通，才能起到安全疏散的作用。2.2高層住宅現存的消防安全疏散管理的問題高層住宅日常管理方面，重投入輕管理。隨著經濟的發(fā)展和消防法制以及技術規(guī)范不斷健全和完善，建設業(yè)主和管理者或是被動或是主動，在高層住宅中都相對地對建筑物內的消防設施進行了一定的投入。但是，一旦經消防機構驗收合格投入使用之后，往往就被拋棄一旁，不管理、不開通、不維護、不保養(yǎng)的狀況比較普遍，高層住宅在日常管理中存在很多的問題，往往在火災時不能發(fā)揮應有的作用，對安全疏散造成很大的影響。2.2.1安全門經常被上鎖 安全門是防范火災擴散的屏障和住戶賴以逃生的通道，可一些高層住宅在日常管理中安全門及疏散通道上鎖或不開通的情況較普遍，一旦發(fā)生火災就會造成人員傷亡的后果。2.2.2控制中心“不控制” 火災中往往由于初期火災得不到及時處理，以致控制不了火勢，住戶逃生無路可走，又得不到有效的救助，而造成住戶的傷亡。消防控制中心作為建筑物內消防系統的中樞，在實際運行中，需要人24小時值班。因此，一些管理者往往將這些場所配備一些年老體弱者值班，有的甚至連基本的維護保養(yǎng)及操作規(guī)程都不懂；有的還不配備專門人員值守。還有的消防控制中心，由于開通時間長或者多年未發(fā)生過火災，加上日常未按規(guī)定一年一維護保養(yǎng)，三年一檢測的規(guī)定。因此設施損壞或誤報誤操作出現較高，從而干脆關閉控制中心或半開半關等，使這些現代化的消防設施控制系統不能發(fā)揮應有的作用，貽誤逃生時機，小災成大難。2.2.3閉門器常修常壞 按照國家有關技術規(guī)范的要求，疏散通道、樓梯防火分區(qū)等應當設置常閉式防火門。應當設置常閉式防火門的地方，往往防火門關不住，一個重要的原因是對閉門器的管理不夠重視的原因而造成不能正常開閉，有的還常修常壞，不能起到很好的防火分隔和防范煙火竄入通道與樓梯間的作用。2.2.4應急照明疏散指示標志“不應急” 應急照明疏散指示標志有設施的質量問題，也有日常管理方面的問題。作為管理者來說，從指導思想上也大部分抱著應付檢查的態(tài)度，考慮的是只要“有”就行，不考慮好與壞、使用的時間長與斷短。因此，經?？梢钥吹竭@些疏散應急指示標志損壞的、照度不夠的現象。2.2.5封閉樓梯間變暗道高層住戶習慣于乘坐電梯上下，而往往忽視了樓梯。而高層的樓梯間就消防而言，不僅是人行走的通道，它的作用最大的還是一旦發(fā)生意外事故后作為人們應急逃生的通道。而目前的狀況是大部分封閉樓梯間不僅僅是由于防火門不密閉的因素，而且疏于管理，應急燈、照明燈損壞的較為普遍，有的甚至還將樓梯間作為雜物間堆放東西，一旦發(fā)生險情，不但煙氣容易竄入，造成人員窒息死亡，而且阻礙人員疏散，使人不辨方向，造成擠壓傷害。3.安全疏散設計對策據全國火災統計情況表明，因為沒有可靠、合理的安全疏散設計，人員不能及時疏散到安全的避難區(qū)域，而在高溫煙氣中中毒窒息后遇難的數量不少。合理的安全疏散設計，在火災時就能迅速而安全的使人們離開建筑物，達到安全脫險的目的。3.1合理布置樓梯并提供正確引導在火災時，人們的判斷及行為會出現異常，并急于離開著火的空間,供人們選擇的時間很短,所以疏散距離應短一些，而且一個階段要比一個階段安全性高，一步比一步安全。在布置疏散路線時,要特別注意疏散樓梯布置的位置，應避免遠離經常使用的路線或設于偏僻位置。一般的說，靠近電梯間布置樓梯是較為有利的，因為發(fā)生火災時，住戶往往首先考慮熟悉并經常使用的由電梯所組織的疏散流線，當靠近電梯設置疏散樓梯，就能使經常使用的路線與火災時緊急使用的路線有機地結合起來，有利于迅速而安全的疏散人員。同時，在安全疏散設計時，居住建筑大于20m的內走道必須加以引導，在日常中，除了初建、新建的高層住宅這部分設施比較完善外，相當的一部分還是一片空白，對設置火災應急照明和疏散指示標志還缺乏應有的重視。在高層住宅中，安全疏散指示標志和應急照明等疏散誘導設施應該在關鍵時候發(fā)揮它的作用，指引、便利住戶的安全疏散。3.2水平通道設計 平面布局中的安全疏散問題，即表現為水平面合理的疏散線路設計。火災發(fā)生時，人流通過精心組織的水平通道順暢地到達疏散樓梯。當住戶向一個方向疏散遇到煙火阻礙時，將會掉頭尋找另一條出路，為設計上提供另一方向的疏散口成為必要，所以應保證水平面的雙向疏散。在布置疏散走道還應注意的是，不要布置成不甚暢通的“S”形或“U”形，也不要有變寬度的平面，而且不能有防礙安全疏散的突出物，以免緊急疏散時發(fā)生堵塞和擠傷人的情況。在高層住宅建筑中，采用無盡端房間的外廊式或內廊式走道，公共走道與兩個盡端疏散樓梯的設計組合，可以滿足住戶的雙向疏散要求；而對于塔式住宅，其特點是以電梯、樓梯和公共走道組成一個平面核心，所有的住戶都分布在核心的四周，走道采用環(huán)形布置，這種平面形式布置緊湊，住戶只要走出戶門，進入樓梯間就可到達相對安全的區(qū)域，塔式住宅的水平通道組織設計是便于火災時緊急疏散的一種形式。3.3垂直疏散設施的設計在高層住宅中，安全疏散主要通過樓梯間和樓梯的疏散，其設置的好壞直接影響住戶安全疏散和生命的安全。 3.3.1靠外墻設置防煙樓梯間高級住宅、19層及以上的單元式住宅、超過11層的通廊住宅以及塔式住宅均應設防煙樓梯間。19層及以上的單元式住宅高度達50m以上，人員比較集中，而通廊式住宅一般橫向單元分隔墻少，發(fā)生火災時，不如單元式住宅那樣能有效地阻止、控制火勢的蔓延，不利于疏散，為保障疏散安全，都必須設防煙樓梯間。防煙樓梯間的設計應在入口處設面積不少于4.50平方米的前室或陽臺、凹廊，樓梯間的前室應設防煙、排煙設施，通向前室和樓梯間的門均應設向疏散方向開啟的乙級防火門。當樓梯間靠外墻設置時，就可盡量利用陽臺或凹廊作開敞前室形成防煙樓梯間，利用自然風力將煙氣迅速排走，既節(jié)省投資又達到保護住戶安全疏散的效果。3.3.2設置小門斗提高封閉樓梯間的安全疏散能力在12-18層的單元式住宅和不超過11層的通廊式住宅應設封閉樓梯間。封閉樓梯間應靠外墻，并能直接天然采光和自然通風,不能直接采光和自然通風時應設防煙樓梯間。如果沒有通風條件，進入樓梯間的煙氣不容易排除，疏散人員無法進入；沒有直接采光，即使是白天，使用也不方便。為了防止火災威脅樓梯間的安全使用，封閉樓梯間應設向疏散方向開啟的乙級防火門，同時樓梯間的底層緊接住戶大廳主要出口時，可將走道和門廳等包括在樓梯間內，采用乙級防火門等防火措施，與其它走道和房間隔開，形成擴大的封閉樓梯間。在實際的工程設計中，可以把樓梯適當加長，設置兩道防火門形成小門斗，這樣處理后有利于提高封閉樓梯間防護能力，并給疏散以回旋的余地，火災時安全疏散的效果更好。3.3.3疏散樓梯設計疏散樓梯應符合高層民用建筑設計防火規(guī)范的設置要求，充分保障疏散能力。疏散樓梯要確保有較好的防煙火效果，不應在樓梯間開窗、開洞等。而且疏散樓梯應為安全疏散創(chuàng)造條件，疏散樓梯梯段與平屋頂相通、首層與地下室樓梯之間的防火分隔，及對疏散樓梯間的踏步、突出物的要求，都應體現為便利住戶的疏散。而在日常中，一些住戶在門上加設外開防盜門，開門時占用很大的平臺面積，影響了平臺的交通；一些住戶在樓梯入口設置防盜總門，其寬度比樓梯段還小，對安全疏散極其不利。此外，疏散樓梯的設計還要排除其他不安全因素，不能穿過可燃氣體管道等，通向屋頂的疏散樓梯不應穿越其他房間、以及盡量縮小擴大封閉樓梯間的范圍等。3.4公共空間與安全疏散高層住宅是人們居住的空間，高層住宅的使用性質與其它的高層建筑有著很大的區(qū)別，就高層住宅的安全疏散設計而言，高層住宅的安全疏散設計應該體現“以人為本”的設計理念，使安全疏散設計融入到為提高住戶居住質量之中。在居住條件不斷提升的今天，高層建筑結構、居住環(huán)境與安全疏散得到了有機的結合。在高層住宅中，交往性外廊、底層架空、“空中花園”和“頂層花園”的興起，創(chuàng)造了高層次的住宅精品，同時也為高層住宅的安全疏散提供了便利。3.4.1交往性外廊的設計提倡和改進外廊式住宅的設計，把外部的設計視為最佳的交往空間，同時為疏散創(chuàng)造便利。外廊式住宅是我國50年代廣為應用的形式，如今提出的交往性外廊住宅已不再是以前的概念，而是通過外廊，創(chuàng)建新的居住氣氛，新的居住格局。交往性外廊可以是通道廊、退層平臺等多種型式，必要時可適當擴大空間范圍，種植花草、設置坐椅等，為住戶提供交往的空間，并為方便住戶逃生及疏散創(chuàng)造安全的避難空間。3.4.2高層住宅內部花園的設計在南方，對人數集中的高層住宅入口門廳所作的擴大處理，形成了底部架空。綠化滲透到了住宅底部,使底層空間與室外空間融合,形成開放“中庭”花園,為住戶提供了休閑活動空間,也方便居民停放車輛。對住戶來說，在火災時，住戶可以不用經過底層住戶大廳就直接到達地面或安全區(qū)域，同時還可以減少底層的火災因素。高層住宅中老人與兒童受體力的限制，疏散避難能力差，這就要求避難的數量應適當多一些，避難空間可以是獨立的一層，也可以是去掉部分房間而形成的。高層住宅中的掏空空間，在高層住宅中部或相應位置處,采用立面掏空方式,以改善住區(qū)小環(huán)境的自然通風條件,并可以在掏空空間內設置“空中花園”讓居民能就近感受綠色和室外的清新空氣。深圳“陽光四季”花園在高層住宅上每三層設一個空中花園,為高層住戶提供了綠色交往空間。北京現代城5#樓空中廳院設計構思，其豎直的大天井按每6層高度上下用樓板加以隔絕封閉，形成每6層住戶可以共同使用的一串疊加的共享空間。使共享空間的觀賞、休閑、聚會等功能，對于居住在封閉的、缺乏鄰里交往與溝通的高層住宅的住戶們，也是十分必要的。同樣，從高層住宅的安全疏散考慮，對住戶來說，他們疏散的心理和行為都表現為習慣于向明亮的方向避難和以開闊空間為行為目標，無論是“空中花園”還是“頂層花園”的出現，正好滿足了消防安全疏散的要求，并為住戶提供暫時安全的避難空間，有利于進一步的救援行動。3.5輔助安全疏散設施在實際的高層住宅火災中，火情的發(fā)生、發(fā)展千變萬化，為了保障高層住宅內的住戶在火災時能安全、可靠地疏散，高層住宅中除必須設有完善的安全疏散設施外,結合建筑平面布置、立面布置等，還應適當配備一些輔助安全疏散設施也是很有必要的,以保證人員的疏散安全。3.5.1陽臺、凹廊高層住宅中外墻上設陽臺、凹廊較常見，隨著大陽臺（如圖2）的迅速時興，陽臺有其固有的使用功能。同時，在住戶受到煙、火威脅被困室內的情況下，陽臺、凹廊是比較有安全感的地方。陽 圖 2臺作為高層住宅內一種輔助的疏散設施的功能也逐漸顯現，它是避難近捷、有效的場所 ,有更好的對外聯絡求救條件。住戶還可以依靠其他辦法從陽臺、凹廊脫離著火層，擺脫火災的威脅。3.5.2家庭式屋頂小花園在高層住宅中，可以利用屋頂或臺階式退層屋頂部分，結合人居環(huán)境、室內外空間布置，在一定戶型處開僻家庭式的屋頂小花園,引入陽