浅谈高层公共建筑的防火设计

【关键字】高层公共建筑；防火；设计 

　　1 高层公共建筑火灾特点 

　　一般来说，在条件相同的情况下，高层建筑要比低层建筑火灾危险性大，而且一旦发生火灾容易造成较大的损失和伤亡。据有关部门统计表明，在火灾死亡中，50%以上的是因烟熏而引起的窒息性死亡，高层建筑火灾死亡人员60-80%是因烟熏死亡。其火灾特点主要有： 

　　1.1 疏散困难 

　　一是层数多，垂直疏散距离长，人员需要较长时间才能疏散到安全场所，其二是发生火灾时，因其功能需要各种竖井和管道多，在“烟囱效应”作用下，烟气和火势竖向蔓延快，增加了安全疏散的困难，而平时使用的电梯由于不防烟火和停电等原因停止使用，其三是人员集中，容易出现混乱，拥挤的情况，降低了人们疏散速度。 

　　1.2 火灾荷载大燃烧时间长 

　　高层公共建筑内可燃物较多、火灾负荷大、装修、装饰豪华，一旦火灾发生起来，燃烧猛烈，持续时间长，很难扑救。且所采用装修、装饰材料在燃烧时均产生大量的有毒气体，这些气体一旦窜入疏散通道，就会严重影响疏散。 

　　1.3 扑救难度大 

　　高层建筑火灾之所以扑救困难，其原因主要是消防人员很难接近火点。一是普通消防车辆的射程有限，需要特殊的举高、登高的消防车辆，而我国相关车辆最大作业高度在50M左右，二是消防队员体力有限，消防队员携带二盘水带和一支水枪徒步登梯超过24米时，体力就难以支持，因而需要有消防电梯，三是用水量大，而许多高层建筑单位的储水量往往不足。 

　　1.4 防火设计考虑不周密 

　　施工中不按设计施工而留下先天性隐患，导致火灾发生时，烟气迅速充满疏散通道，需要疏散的人员不能辨清安全出口和疏散标志，无法按正常设计的疏散通道实现安全疏散。 

　　2 高层公共建筑防火设计的基本原则 

　　高层公共建筑的安全疏散设施主要有疏散楼道、疏散走道、安全出口、应急照明和疏散标志、应急广播等组成。对于高层旅馆、饭店和写字楼，还有安全疏散辅助设施，如疏散阳台、缓解器、救生袋等，超高层建筑还有避难层或避难间等。合理布置安全疏散设施，为人们安全疏散创造条件，对于避免和减少人员伤亡事故和严重经济损失有着十分重要的意义。 

　　2.1 合理设计疏散路线 

　　所谓合理的安全疏散路线，是指火灾时紧急疏散的路线越来越安全。就是说，应该做到人们从着火房间或部位，跑到公共走道，再由公共走道到达疏散楼梯间，然后由疏散楼梯间到室外或其他安全处，一步比一步安全，不能产生“逆流”。一般地说，疏散楼梯靠近电梯布置是恰当的，因为发生火灾时，人们往往首先考虑并经常使用的路线和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，要防止疏散楼梯与消防电梯合用一个凹廊作前室。因为这种布置方法，在火灾时会发生疏散人员与消防人员的流线交叉和相互干扰，有碍安全疏散和消防扑救。 

　　2.2 合理设计疏散走道 

　　疏散走道是人们从不同位置能通向封闭楼梯间、防烟楼梯间的必经之路、疏散走道的宽度应满足人流量的要求，即按每100人不小于1M计算。在高层建筑设计中，疏散走道长度应符合规范规定的要求，并应根据建筑物不同使用性质、采用结构类不同等因素，尽量布置环形走道、双向走道或无尽端房间的走道、“人”字型走道。这样布置交通的优点是，既方便平时使用，火灾时又能迅速使人们安全疏散。避免设置袋形走道，袋形走道的致命弱点是只有一个疏散路线或出口。火灾时，一旦这个出口被火封住，处在这部分的人员就会陷入“死胡同”而难以脱险。 

　　2.3 合理设计疏散楼梯 

　　为了保证人们在火灾时能顺利疏散，高层建筑至少应设两个疏散楼梯，并且设在两个不同的方向上，最好是在靠近主体建筑标准层或防火分区的两侧设置。为了便于安全使用，有利于火灾时紧急安全疏散和营救，在设计中必须做到车流与人流和消防营救安全疏散楼梯分隔，百货商场与其上各层得办公、住宿人员安全疏散楼梯分隔。 对于那些平面面积较小的高层建筑，设置室内楼梯有困难，可设置一座室外疏散楼梯或在面积较大的其他公共建筑设置两座及两座以上的室外疏散楼梯。室外疏散楼梯的优点是不占用使用面积，有利于降低建筑造价，又是良好的自然排烟楼梯，因为烟流到楼梯前室，敞开前室，很快就扩散了，比较安全。为了保障人员的安全疏散，在设计室外疏散楼梯时，需要满足以下要求，为有利于迅速而安全地进行疏散，室外楼梯的最小净宽按通过一个消防员携带灭火器所需的尺寸，其净宽不应小于0.9m，倾斜度不得大于45°，栏杆扶手的高度不应小于1.1m。 

　　2.4 合理设计疏散楼梯间 

　　在条件许可时，疏散楼梯间及其前室，应尽量靠近外墙设置。因为这样布置，可利用在外墙开启窗户进行自然排烟，从而为人员安全疏散和消防扑救创造有利条件，如因条件限制，将疏散楼梯布置在建筑核心部位时，应设有机械正压送风设施，以利安全疏散。 火灾发生时，特别是燃烧猛烈阶段，在高温状态下热对流使烟气的水平扩散速度为0.5-0.8米/秒，垂直扩散速度为3-4米/秒，如果楼梯间为非封闭防烟楼梯间，火灾时烟气极易充满整个楼梯间，致使人们无法实现安全疏散，所以超过24m的一类公共建筑和超过32m的二类公共建筑应采用防烟楼梯间，所采用的门均应为乙级防火门，并应向疏散方向开启以防止烟气的进入和便于人们的疏散。防烟楼梯间前室的面积不应小于6m2，合用前室面积不小于10m2。32米以下的二类公共高层建筑应设封闭楼梯间。 

　　2.5 合理设计安全出口和疏散门 

　　为了保证人们在火灾时向两个不同疏散方向进行疏散，一般应在靠近主题建筑标准层或其防火分区的两端或接近两端出口处设置疏散出口。安全出口，门或楼梯出口，的布置应均匀，具有不同方向的出口，两者之间至少应保持5m以上的间距。不过，在许多情况下，高层公共建筑物的底层或其上一、二、三层为公共活动用房人数集中，在这种情况下，必须分别设置，其外门的总宽度要比楼梯总宽度宽些，出口数量多些。首层疏散外门按人数最多一层每100人不小于1M计算。 

　　2.6 合理设计消防电梯 

　　火灾时消防电梯主要是消防队员用以抢救人员、运输消防器材的专用设施，它不是普通疏散电梯，消防电梯的设置应为一类建筑和高度超过32m二类建筑均应设消防电梯，同时必须达到每层建筑面积1500m2以下设一部、每层建设面积1500-4500m2设二部、每层建筑面积超过4500m2以上设三部的数量要求，且应设在不同防火分区。不得在消防电梯与其他电梯，含消防电梯的隔墙上开相通洞口，必须开口时应采用甲级防火门或防火窗分隔。独立消防电梯前室可采用防火门或具有停滞功能的复合型防火卷帘分开，当消防电梯前室为合用前室时，前室的门不准采用防火卷帘门。