高层住宅的安全疏散设计-萧伟洲.doc

武警学院本科毕业论文（设计） 高层住宅的安全疏散设计高层住宅的安全疏散设计摘要:近年来，随着我国经济建设的迅速发展，城市建设用地的日益紧张，建筑科学技术的不断提高，高层住宅越来越多。同时，在日常中，高层住宅的火灾危险因素也在增加。对于高层住宅来说，在火灾中，安全疏散设计起着重要的作用，如何解决好高层住宅的安全疏散设计问题，是高层住宅面对的难题。本文从高层住宅安全疏散存在的困难出发,以及对现存的消防安全疏散设计及管理的缺陷和问题进行分析，并提出了高层住宅安全疏散设计的若干对策,以求更好地满足现代高层住宅对消防安全的需要。关键词:高层住宅安全疏散 设计对策引言高层住宅是城市人多地少的产物,是高地价的产物。我国从上个世纪70年代开始发展高层住宅,到上个世纪90年代,高层住宅得到大量兴建。近几年来，我国高层住宅每年以10%的速度增长,国内已建的高层建筑中半数以上是高层住宅，深圳楼市高层住宅和多层住宅的比例一度达61。显然,我国高层住宅目前仍然有较大的市场需求，高层住宅在广州比多层住宅更受较为富裕的市民青睐，深圳如今又刮高层住宅旋风。在高层住宅蓬勃发展的背后，高层住宅的问题，其安全疏散设计问题越来越引起人们的关注。1.高层住宅安全疏散存在的困难近年来，随着我国经济建设的迅速发展，城市建设用地的日益紧张，建筑科学技术的不断提高，高层住宅越来越多。同时，在日常中，高层住宅的火灾危险因素也在增加。从2001年中国火灾统计年鉴的广东省火灾情况来看，住宅火灾依然严峻。全省城乡居民住宅共发生火灾795起，死118人，伤149人，直接财产损失883.7万元。在发生的46起重大火灾中，有22起就发生在住宅，死亡人数占场所重大火灾总数的47.4%。况且高层住宅一旦发生火灾，其后果往往是不堪设想的，2001年2月21日，广州市松柏新村15巷11号四楼一住宅因小孩玩火造成火灾，烧死3人。而且，住户大多都缺乏疏散逃生的常识，火场上不能开展逃生自救。发生火灾时，人员往往还在远离地面的高层，将他们全部迅速地疏散到安全地带是防灾的重要环节。对于高层住宅来说，安全疏散是建筑设计不可忽视的组成部分，而高层住宅自身特征决定了其安全疏散时的困难。1.1高层住宅的主要特点是高、层数多，都在十层及十层以上,垂直距离长，疏散到地面或其他安全场所的时间长。1.2高层住宅高密度居住，人员多。以一栋20层的塔式住宅为例，每层8户，按平均每户4.5人计算，一层人数就为36人，一栋楼就达几百人，并且火灾多发生在用电、用火时，住户相对较多，极容易造成疏散的拥挤。1.3高层住宅楼中的每一家住户都存在火灾危险的因素，而且室内采用大量的可燃、易燃材料装修，火灾时产生大量的有毒烟气。高层住宅在火灾时，由于各种竖井拔气力大，很容易造成“烟囱效应”，火势和烟雾向上蔓延快，增加人员疏散的困难。1.4登高消防车登高的高度难以满足高层住宅的高度要求，难以实现疏散救人的要求。1.5普通电梯在火灾时由于切断电源等原因往往停止运转，安全疏散主要靠楼梯，疏散速度慢，而楼梯间内一旦窜入烟气，就会严重影响疏散。2.高层住宅现存的消防安全疏散设计及管理的缺陷和问题分析高层住宅发生火灾而造成人员伤亡的严重后果的原因，其中主要的两点是高层住宅的安全疏散设计存在许多的缺陷，甚至违反了规范的要求，同时消防管理工作没有在实际工程中得到落实，而给建筑留下了火灾隐患而导致了事故的发生。2.1消防安全疏散设计的缺陷2.1.1一些投资开发商为了节省投资，增加使用面积，以损失楼梯、出口等安全疏散设施为代价，造成了疏散出口不足，疏散总宽度不够，疏散距离过长。2.12由于结构等方面的原因，楼梯间贯通地上与地下层，未加分割的情况很普遍；同时，疏散指示标志也没有按规范设置。2.1.3高层住宅为最大限度地利用建筑空间，往往尽可能压缩走道、楼梯间及其他设备用房的占用面积，应设计封闭楼梯间的没有设计封闭楼梯间，应设计防烟楼梯间的，却设计成封闭楼梯间，同时没有考虑楼梯的自然通风、采光和防排烟。2.1.4应设计成消防电梯的设计成普通电梯，消防前室周围布置各种竖井，而且把走道排烟口设置于前室口附近，造成了疏散方向与排烟气流同向的弊端。 2.1.5连通阳台设计缺陷。在实际设计中，许多设计单位将相邻单元的两户住宅的阳台相互连通，作为连通阳台。其实，该种作法达不到安全疏散的要求，而且，住户入住后，往往会把连通的阳台完全分隔开，使其失去 图 1应有的作用。连通阳台的设置要达到安全疏散的要求，应从相邻单元（如图1）的疏散楼梯间、前室或电梯前室等公共部位相互连通，才能起到安全疏散的作用。2.2高层住宅现存的消防安全疏散管理的问题高层住宅日常管理方面，重投入轻管理。随着经济的发展和消防法制以及技术规范不断健全和完善，建设业主和管理者或是被动或是主动，在高层住宅中都相对地对建筑物内的消防设施进行了一定的投入。但是，一旦经消防机构验收合格投入使用之后，往往就被抛弃一旁，不管理、不开通、不维护、不保养的状况比较普遍，高层住宅在日常管理中存在很多的问题，往往在火灾时不能发挥应有的作用，对安全疏散造成很大的影响。2.2.1安全门经常被上锁 安全门是防范火灾扩散的屏障和住户赖以逃生的通道，可一些高层住宅在日常管理中安全门及疏散通道上锁或不开通的情况较普遍，一旦发生火灾就会造成人员伤亡的后果。2.2.2控制中心“不控制” 火灾中往往由于初期火灾得不到及时处理，以致控制不了火势，住户逃生无路可走，又得不到有效的救助，而造成住户的伤亡。消防控制中心作为建筑物内消防系统的中枢，在实际运行中，需要人24小时值班。因此，一些管理者往往将这些场所配备一些年老体弱者值班，有的甚至连基本的维护保养及操作规程都不懂；有的还不配备专门人员值守。还有的消防控制中心，由于开通时间长或者多年未发生过火灾，加上日常未按规定一年一维护保养，三年一检测的规定。因此设施损坏或误报误操作出现较高，从而干脆关闭控制中心或半开半关等，使这些现代化的消防设施控制系统不能发挥应有的作用，贻误逃生时机，小灾成大难。2.2.3闭门器常修常坏 按照国家有关技术规范的要求，疏散通道、楼梯防火分区等应当设置常闭式防火门。应当设置常闭式防火门的地方，往往防火门关不住，一个重要的原因是对闭门器的管理不够重视的原因而造成不能正常开闭，有的还常修常坏，不能起到很好的防火分隔和防范烟火窜入通道与楼梯间的作用。2.2.4应急照明疏散指示标志“不应急” 应急照明疏散指示标志有设施的质量问题，也有日常管理方面的问题。作为管理者来说，从指导思想上也大部分抱着应付检查的态度，考虑的是只要“有”就行，不考虑好与坏、使用的时间长与断短。因此，经常可以看到这些疏散应急指示标志损坏的、照度不够的现象。2.2.5封闭楼梯间变暗道高层住户习惯于乘坐电梯上下，而往往忽视了楼梯。而高层的楼梯间就消防而言，不仅是人行走的通道，它的作用最大的还是一旦发生意外事故后作为人们应急逃生的通道。而目前的状况是大部分封闭楼梯间不仅仅是由于防火门不密闭的因素，而且疏于管理，应急灯、照明灯损坏的较为普遍，有的甚至还将楼梯间作为杂物间堆放东西，一旦发生险情，不但烟气容易窜入，造成人员窒息死亡，而且阻碍人员疏散，使人不辨方向，造成挤压伤害。3.安全疏散设计对策据全国火灾统计情况表明，因为没有可靠、合理的安全疏散设计，人员不能及时疏散到安全的避难区域，而在高温烟气中中毒窒息后遇难的数量不少。合理的安全疏散设计，在火灾时就能迅速而安全的使人们离开建筑物，达到安全脱险的目的。3.1合理布置楼梯并提供正确引导在火灾时，人们的判断及行为会出现异常，并急于离开着火的空间,供人们选择的时间很短,所以疏散距离应短一些，而且一个阶段要比一个阶段安全性高，一步比一步安全。在布置疏散路线时,要特别注意疏散楼梯布置的位置，应避免远离经常使用的路线或设于偏僻位置。一般的说，靠近电梯间布置楼梯是较为有利的，因为发生火灾时，住户往往首先考虑熟悉并经常使用的由电梯所组织的疏散流线，当靠近电梯设置疏散楼梯，就能使经常使用的路线与火灾时紧急使用的路线有机地结合起来，有利于迅速而安全的疏散人员。同时，在安全疏散设计时，居住建筑大于20m的内走道必须加以引导，在日常中，除了初建、新建的高层住宅这部分设施比较完善外，相当的一部分还是一片空白，对设置火灾应急照明和疏散指示标志还缺乏应有的重视。在高层住宅中，安全疏散指示标志和应急照明等疏散诱导设施应该在关键时候发挥它的作用，指引、便利住户的安全疏散。3.2水平通道设计 平面布局中的安全疏散问题，即表现为水平面合理的疏散线路设计。火灾发生时，人流通过精心组织的水平通道顺畅地到达疏散楼梯。当住户向一个方向疏散遇到烟火阻碍时，将会掉头寻找另一条出路，为设计上提供另一方向的疏散口成为必要，所以应保证水平面的双向疏散。在布置疏散走道还应注意的是，不要布置成不甚畅通的“S”形或“U”形，也不要有变宽度的平面，而且不能有防碍安全疏散的突出物，以免紧急疏散时发生堵塞和挤伤人的情况。在高层住宅建筑中，采用无尽端房间的外廊式或内廊式走道，公共走道与两个尽端疏散楼梯的设计组合，可以满足住户的双向疏散要求；而对于塔式住宅，其特点是以电梯、楼梯和公共走道组成一个平面核心，所有的住户都分布在核心的四周，走道采用环形布置，这种平面形式布置紧凑，住户只要走出户门，进入楼梯间就可到达相对安全的区域，塔式住宅的水平通道组织设计是便于火灾时紧急疏散的一种形式。3.3垂直疏散设施的设计在高层住宅中，安全疏散主要通过楼梯间和楼梯的疏散，其设置的好坏直接影响住户安全疏散和生命的安全。 3.3.1靠外墙设置防烟楼梯间高级住宅、19层及以上的单元式住宅、超过11层的通廊住宅以及塔式住宅均应设防烟楼梯间。19层及以上的单元式住宅高度达50m以上，人员比较集中，而通廊式住宅一般横向单元分隔墙少，发生火灾时，不如单元式住宅那样能有效地阻止、控制火势的蔓延，不利于疏散，为保障疏散安全，都必须设防烟楼梯间。防烟楼梯间的设计应在入口处设面积不少于4.50平方米的前室或阳台、凹廊，楼梯间的前室应设防烟、排烟设施，通向前室和楼梯间的门均应设向疏散方向开启的乙级防火门。当楼梯间靠外墙设置时，就可尽量利用阳台或凹廊作开敞前室形成防烟楼梯间，利用自然风力将烟气迅速排走，既节省投资又达到保护住户安全疏散的效果。3.3.2设置小门斗提高封闭楼梯间的安全疏散能力在12-18层的单元式住宅和不超过11层的通廊式住宅应设封闭楼梯间。封闭楼梯间应靠外墙，并能直接天然采光和自然通风,不能直接采光和自然通风时应设防烟楼梯间。如果没有通风条件，进入楼梯间的烟气不容易排除，疏散人员无法进入；没有直接采光，即使是白天，使用也不方便。为了防止火灾威胁楼梯间的安全使用，封闭楼梯间应设向疏散方向开启的乙级防火门，同时楼梯间的底层紧接住户大厅主要出口时，可将走道和门厅等包括在楼梯间内，采用乙级防火门等防火措施，与其它走道和房间隔开，形成扩大的封闭楼梯间。在实际的工程设计中，可以把楼梯适当加长，设置两道防火门形成小门斗，这样处理后有利于提高封闭楼梯间防护能力，并给疏散以回旋的余地，火灾时安全疏散的效果更好。3.3.3疏散楼梯设计疏散楼梯应符合高层民用建筑设计防火规范的设置要求，充分保障疏散能力。疏散楼梯要确保有较好的防烟火效果，不应在楼梯间开窗、开洞等。而且疏散楼梯应为安全疏散创造条件，疏散楼梯梯段与平屋顶相通、首层与地下室楼梯之间的防火分隔，及对疏散楼梯间的踏步、突出物的要求，都应体现为便利住户的疏散。而在日常中，一些住户在门上加设外开防盗门，开门时占用很大的平台面积，影响了平台的交通；一些住户在楼梯入口设置防盗总门，其宽度比楼梯段还小，对安全疏散极其不利。此外，疏散楼梯的设计还要排除其他不安全因素，不能穿过可燃气体管道等，通向屋顶的疏散楼梯不应穿越其他房间、以及尽量缩小扩大封闭楼梯间的范围等。3.4公共空间与安全疏散高层住宅是人们居住的空间，高层住宅的使用性质与其它的高层建筑有着很大的区别，就高层住宅的安全疏散设计而言，高层住宅的安全疏散设计应该体现“以人为本”的设计理念，使安全疏散设计融入到为提高住户居住质量之中。在居住条件不断提升的今天，高层建筑结构、居住环境与安全疏散得到了有机的结合。在高层住宅中，交往性外廊、底层架空、“空中花园”和“顶层花园”的兴起，创造了高层次的住宅精品，同时也为高层住宅的安全疏散提供了便利。3.4.1交往性外廊的设计提倡和改进外廊式住宅的设计，把外部的设计视为最佳的交往空间，同时为疏散创造便利。外廊式住宅是我国50年代广为应用的形式，如今提出的交往性外廊住宅已不再是以前的概念，而是通过外廊，创建新的居住气氛，新的居住格局。交往性外廊可以是通道廊、退层平台等多种型式，必要时可适当扩大空间范围，种植花草、设置坐椅等，为住户提供交往的空间，并为方便住户逃生及疏散创造安全的避难空间。3.4.2高层住宅内部花园的设计在南方，对人数集中的高层住宅入口门厅所作的扩大处理，形成了底部架空。绿化渗透到了住宅底部,使底层空间与室外空间融合,形成开放“中庭”花园,为住户提供了休闲活动空间,也方便居民停放车辆。对住户来说，在火灾时，住户可以不用经过底层住户大厅就直接到达地面或安全区域，同时还可以减少底层的火灾因素。高层住宅中老人与儿童受体力的限制，疏散避难能力差，这就要求避难的数量应适当多一些，避难空间可以是独立的一层，也可以是去掉部分房间而形成的。高层住宅中的掏空空间，在高层住宅中部或相应位置处,采用立面掏空方式,以改善住区小环境的自然通风条件,并可以在掏空空间内设置“空中花园”让居民能就近感受绿色和室外的清新空气。深圳“阳光四季”花园在高层住宅上每三层设一个空中花园,为高层住户提供了绿色交往空间。北京现代城5#楼空中厅院设计构思，其竖直的大天井按每6层高度上下用楼板加以隔绝封闭，形成每6层住户可以共同使用的一串叠加的共享空间。使共享空间的观赏、休闲、聚会等功能，对于居住在封闭的、缺乏邻里交往与沟通的高层住宅的住户们，也是十分必要的。同样，从高层住宅的安全疏散考虑，对住户来说，他们疏散的心理和行为都表现为习惯于向明亮的方向避难和以开阔空间为行为目标，无论是“空中花园”还是“顶层花园”的出现，正好满足了消防安全疏散的要求，并为住户提供暂时安全的避难空间，有利于进一步的救援行动。3.5辅助安全疏散设施在实际的高层住宅火灾中，火情的发生、发展千变万化，为了保障高层住宅内的住户在火灾时能安全、可靠地疏散，高层住宅中除必须设有完善的安全疏散设施外,结合建筑平面布置、立面布置等，还应适当配备一些辅助安全疏散设施也是很有必要的,以保证人员的疏散安全。3.5.1阳台、凹廊高层住宅中外墙上设阳台、凹廊较常见，随着大阳台（如图2）的迅速时兴，阳台有其固有的使用功能。同时，在住户受到烟、火威胁被困室内的情况下，阳台、凹廊是比较有安全感的地方。阳 图 2台作为高层住宅内一种辅助的疏散设施的功能也逐渐显现，它是避难近捷、有效的场所 ,有更好的对外联络求救条件。住户还可以依靠其他办法从阳台、凹廊脱离着火层，摆脱火灾的威胁。3.5.2家庭式屋顶小花园在高层住宅中，可以利用屋顶或台阶式退层屋顶部分，结合人居环境、室内外空间布置，在一定户型处开僻家庭式的屋顶小花园,引入阳光与绿化,与室外空间形成三维立体绿化空间，同时火灾时也为住户提供更多的避难选择。3.5.3室外楼梯设置在建筑的外墙面上的室外楼梯，在发生火灾时，具有与防烟楼梯间等同的防烟、防火功能。且不易受到楼内烟火威胁，侵入楼梯处的烟气也能迅速被风吹走，亦不受风向的影响，住户可以通过室外楼梯疏散到安全的区域。但由于其对建筑立面及其疏散时不安全的影响，室外楼梯只宜配合防烟楼梯和封闭楼梯使用，作为一种辅助的疏散设施供住户应急疏散。4.结束语本文只是初步探讨了高层住宅建筑安全疏散设计的几个问题,实际上高层住宅消防安全涉及许多方面,而且不能相互割裂。高层住宅的防火设计是一个持续性的课题,随着近年来住宅功能的复杂化而不断出现新的问题,高层住宅的安全疏散设计有待建筑设计人员和消防专业人士做进一步的探讨和研究。致 谢本论文在撰写的过程中，得到了建筑防火教研室安庆新教授的细心指导和热心的帮助。在此，我谨向安老师表示衷心的感谢！参 考 资 料1 安庆新，高层病房楼的安全疏散设计，消防技术与产品信息,2001.52金涛，营造人居环境空中花园住宅阳台，煤矿设计,2000.63施永华，建筑消防设施存在的几个人为误区，南粤119杂志社，2002年8期4 王学谦，建筑防火设计手册，中国建筑工业出版社，1998.5 5 雷春浓，高层建筑设计手册，中国建筑工业出版社,2002.8 6 王学谦，建筑防火禁忌手册，中国建筑工业出版社，2002.7 7中国火灾统计年鉴，中国人事出版社，2002.98高层民用建筑设计防火规范，中国计划出版社，2001年9中国小康住宅示范工程集萃，中国建筑工业出版社，1996第 14 页 共 14 页