高層住宅建筑人員疏散安全設(shè)計研究

高層住宅建筑人員疏散安全設(shè)計研究

隨著我國城市化建設(shè)的快速發(fā)展，城市人口急劇增加，房屋建筑面積顯著加快，建筑高度和形式不斷發(fā)展，對改善城市景觀和人民生活條件起到了積極作用。高層住宅建筑安全疏散設(shè)計直接關(guān)系人員在緊急情況下的疏散安全,其設(shè)計的合理性和科學(xué)性是建筑設(shè)計中的重要問題,國家工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對此有明確的規(guī)定。高層住宅建筑人員疏散是否安全快捷,不僅反映了一個建筑物的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性,同時還涉及到人員的安全問題。安全疏散設(shè)計攸關(guān)人員生命安全,要求高,難度大,無疑是建筑防火設(shè)計中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。但從實(shí)際情況和火災(zāi)案例來看,其建筑安全疏散設(shè)計仍然存在規(guī)范要求與實(shí)際需要的矛盾,需要進(jìn)一步的研究和探討。1火災(zāi)情況下人員疏散單元式高層住宅建筑人員疏散的特點(diǎn)包括:(1)層數(shù)多,垂直疏散距離長,人員需要較長時間才能疏散到安全場所;同時,由于不能及時準(zhǔn)確得到災(zāi)情信息和判斷火災(zāi)情況,人員起始疏散時間較公共建筑要遲。(2)發(fā)生火災(zāi)時,在“煙囪效應(yīng)”作用下,煙氣和火勢豎向蔓延快,若樓梯間的門關(guān)閉不嚴(yán)會使煙氣進(jìn)入樓梯間,增加人員安全疏散的困難。(3)人員集中,容易出現(xiàn)混亂、擁擠的情況。而且在疏散過程中人往往傾向于選擇熟悉的路線疏散,先跑向電梯,發(fā)現(xiàn)電梯停止使用后,再向樓梯疏散,因此容易在封閉樓梯間門前和防煙樓梯間前室產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象。1.1安全出口設(shè)計難度《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50045-95,2005年版,以下簡稱《高規(guī)》)規(guī)定“十八層及十八層以下每個單元設(shè)有一座通向屋頂?shù)氖枭翘?單元之間的樓梯通過屋頂連通,單元與單元之間設(shè)有防火墻,戶門為甲級防火門,窗間墻寬度、窗檻墻高度大于1.2m且為不燃燒體墻的單元式住宅”可以設(shè)置一個安全出口。盡管《高規(guī)》針對這個問題,已經(jīng)做了合理和科學(xué)的修改,即不再要求十層以上層層設(shè)單元通廊和連通陽臺,改善了建筑的立面造型,降低了安全疏散設(shè)計的難度。但是在實(shí)際執(zhí)行中,仍然存在規(guī)范規(guī)定與使用功能、節(jié)省投資要求的矛盾,例如:甲級防火門與防盜門難以合一;住戶在裝修時將防火門換為防盜門;客廳和廚房陽臺窗以及相當(dāng)一部分臥室的落地窗為了增加采光和美觀要求,窗檻墻高度難以達(dá)到1.2m,為滿足規(guī)范要求使用甲級防火窗代替不燃燒體窗檻墻,增加了投資又影響了美觀;單元隔墻(防火墻)兩側(cè)窗間墻寬度受戶型局限,難以達(dá)到2m;有些戶型的廚房陽臺窗緊鄰樓梯間外窗,其間距也難以達(dá)到1.2m。1.2規(guī)范尺度與尺度不一《高規(guī)》對于單元式住宅如何設(shè)置兩個安全出口,未做明確規(guī)定。由于連通單元樓梯間的陽臺或凹廊緊鄰住戶的房間外窗,影響住戶的安全和生活,所以建設(shè)單位和設(shè)計單位對于十八層以上的單元式高層住宅建筑都不采用這種做法,而采用剪刀樓梯間來設(shè)置兩個安全出口。同時高層住宅受面積指標(biāo)的限制,又要滿足功能使用的要求,設(shè)置兩個防煙前室有些情況下十分困難。所以剪刀樓梯間的防煙前室一般都共用,并且再和消防電梯的前室合用,即所謂的“三合一”前室。在實(shí)際執(zhí)行中,建設(shè)單位、設(shè)計單位和消防監(jiān)督部門在各自的立場上,對這些問題的處理意見分歧較大,以至于各地在對規(guī)范的掌握上存在不同的尺度。形成這種現(xiàn)狀有兩個原因:(1)國家規(guī)范的適用滯后于建筑設(shè)計思想的發(fā)展,隨著國際交往的深入和建筑市場的國際化,國外的先進(jìn)建筑設(shè)計理念開始影響國內(nèi)的房地產(chǎn)商和建筑設(shè)計單位,在戶型布局、戶內(nèi)采光、外形美觀等方面的要求已經(jīng)與國家規(guī)范的限制形成矛盾。(2)各規(guī)范控制尺度不一致,如《住宅建筑設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,窗檻墻高度不低于0.8m,而《高規(guī)》則要求窗檻墻高度應(yīng)大于1.2m?！蹲≌ㄖO(shè)計規(guī)范》要求樓梯間窗與套房窗水平凈距不小于1.0m,而《高規(guī)》無此項(xiàng)要求?！蹲≌ㄖO(shè)計規(guī)范》規(guī)定電纜井和管道井可設(shè)在前室、合用前室里,但檢修門應(yīng)采用丙級防火門,而《高規(guī)》則不允許在防煙樓梯間前室內(nèi)設(shè)豎井檢修門。再如,《高規(guī)》允許在疏散走道上設(shè)防火卷簾,防火卷簾兩側(cè)應(yīng)具有自動、手動和機(jī)械控制啟閉的裝置。但《建筑設(shè)計防火規(guī)范》則規(guī)定疏散門只能是平開門。2未形成競爭事實(shí)建筑物的消防設(shè)防水平應(yīng)當(dāng)考慮投入和回報,其消防投入的價值只有在火災(zāi)時才能體現(xiàn)出來,所以消防投入必須考慮建筑物發(fā)生火災(zāi)的概率大小和火災(zāi)可能產(chǎn)生的損失大小,同時消防投入還必須考慮投入的有效性,杜絕無效投入和重復(fù)投入。以中部地區(qū)某省會城市為例,在投入使用的十八層以下的高層住宅建筑中,33%的窗檻墻,特別是陽臺落地窗的窗檻墻高度在0.6～0.8m之間;防煙樓梯間的門由于方便使用和采光要求基本上為常開狀態(tài);在使用中已經(jīng)有40%的戶門被更換為普通防盜門。且根據(jù)火災(zāi)統(tǒng)計情況,該城市高層住宅建筑近5年內(nèi),發(fā)生火災(zāi)事故僅1起,火災(zāi)直接損失約2萬元,并且沒有形成火勢向上層蔓延的現(xiàn)象。鑒于這種情況,從火災(zāi)時保證人員安全快速撤離的要求出發(fā),筆者認(rèn)為可以適當(dāng)減少單元式高層住宅建筑設(shè)置一個和兩個安全出口的條件限制,同時從以下幾個環(huán)節(jié)采取措施提高安全疏散設(shè)施的整體安全可靠度。2.1防火設(shè)備的設(shè)置在住戶內(nèi)設(shè)置獨(dú)立式的火災(zāi)自動報警探測器,并且在廚房設(shè)置獨(dú)立式的可燃?xì)怏w報警裝置。這些投資完全可以抵消設(shè)置防火玻璃窗的投資。并且由于十二層以上的單元式高層住宅建筑都設(shè)有聯(lián)動控制消防電梯前室機(jī)械加壓送風(fēng)口的火災(zāi)自動探測器,可以在樓梯間每層設(shè)置光電報警器,或者利用帶有廣播功能的單元門禁系統(tǒng)發(fā)出火災(zāi)警報。通過提升發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的技術(shù)手段,為人員疏散爭取時間。2.2通過風(fēng)井施工質(zhì)量控制內(nèi)部風(fēng)壓,提高風(fēng)力壓的安全標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范2.2.1對于單元式高層住宅建筑設(shè)置一個安全出口的情況:(1)在未制定高層住宅建筑專用的防火防盜門產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)前,適當(dāng)允許開向公共走道的戶門,可以不設(shè)防火門。(2)提高防煙樓梯間的實(shí)際安全性,將樓梯間的門設(shè)為能通過前室的火災(zāi)探測器的信號和火災(zāi)報警控制器聯(lián)動控制的帶有閉門釋放器的防火門。(3)對于廚房和臥室的窗檻墻的高度可以參照幕墻的防火要求,放寬到0.8m。但是對于客廳的陽臺窗,由于一般陽臺和客廳之間在頂板上都有高度為0.4m左右的梁,可以減弱火焰向上蔓延的趨勢,所以其窗檻墻的高度可以放寬到0.8m以下。(4)加強(qiáng)對機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)安裝和風(fēng)井施工質(zhì)量的要求,提高送風(fēng)風(fēng)壓的安全穩(wěn)定性。避免風(fēng)井內(nèi)壁施工質(zhì)量不合要求,導(dǎo)致風(fēng)壓損失過大。(5)禁止在樓梯間內(nèi)設(shè)置燃?xì)夤夤艿馈?.2.2對于單元式高層住宅建筑設(shè)置兩個安全出口的情況:(1)在前室外設(shè)置公共走道,住宅的戶門不允許直接開向前室,只允許直接開向公共走道,水、暖、電等管道井的檢修門也開向公共走道,從而提高前室的安全性。(2)增加合用前室的面積,十八層以上高層住宅樓的剪刀梯與消防電梯合用前室的面積增加到16～20m2,加上前室外的公共走道面積,其建筑公共部分的總面積可以達(dá)到25m2。其設(shè)計的科學(xué)性主要在于其公共部分的面積較大,可以消除火災(zāi)時人員疏散的擁擠現(xiàn)象,即便是消防隊(duì)員乘坐消防電梯前往著火樓層或其上、下層,也不致與疏散的人流產(chǎn)生沖突。(3)增加前室的自然排煙外窗面積和機(jī)械加壓送風(fēng)量,將樓梯間的門設(shè)計為能通過前室的火災(zāi)探測器的信號和火災(zāi)報警控制器聯(lián)動控制的自行關(guān)閉的防火門,確保前室的實(shí)際防煙能力。2.2.3對安裝有門禁系統(tǒng)的住宅,應(yīng)保證住宅直通室外的門在任何時候能從內(nèi)部徒手開啟,并且確?；馂?zāi)確認(rèn)后,消防控制室應(yīng)能自動打開由門禁系統(tǒng)控制的門。2.3提高戶的消防安全素質(zhì),確保住宅建筑的安全性保證消防開其措施主要包括:(1)結(jié)合實(shí)際情況和現(xiàn)行法律法規(guī)修訂《高層居民住宅樓防火管理規(guī)則》,進(jìn)一步明確高層住宅建筑的消防安全管理單位和住戶的消防安全責(zé)任,明確房地產(chǎn)商和物業(yè)公司的消防安全責(zé)任。(2)普及消防安全知識。針對高層住宅建筑的特點(diǎn),在入住前告知住戶各類消防設(shè)施的設(shè)置情況和保護(hù)要求;火災(zāi)情況下的逃生自救方法和采用阻燃裝修材料的安全性,提高住戶的消防安全素質(zhì)。(3)加強(qiáng)對于消防設(shè)施的日常管理。特別是要加強(qiáng)消防電梯、機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)、應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志的日常維護(hù)和檢查。(4)加強(qiáng)針對高層住宅建筑的滅火演練。高層住宅建筑所在城市,消防站的人員素質(zhì)和裝備水平均比較高,只要消防隊(duì)能夠利用消防電梯快速到達(dá)著火樓層,就可以快速控制火災(zāi)。(5)為住戶配置滅火器,并由建筑的消防安全管理單位負(fù)責(zé)檢修更換,確保住戶