高层建筑避难间的设计与设施

关键词：避难区域;　性能化设计;　安全疏散

1 现行规范对避难区域的定义

参照国外规范并结合国内实际情况,将避难区域分为:室外阳台、屋顶平台、避难间、避难层。避难区域的类型分为:敞开式、半敞开式、封闭式。我国的建筑设计防火规范中没有要求建筑物一定要设置室外楼梯。一般多层、高层建筑都会设置室外疏散楼梯,这对人们平时使用和火灾时疏散与避难是非常有利的。

屋顶平台是敞开式的,没有或很少有火灾荷载,面积比较大,屋面楼板具有一定的耐火极限,在火灾情况下避难是比较安全的,而且不增加造价。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)GB50045-95中,第6•2•3条“单元式住宅每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶”,第6•2•7条“除本规范第6•1•1条第一款的规定以及顶层为外通廊式住宅外的高层建筑,通向屋顶的疏散楼梯不宜少于两座,且不应穿越其他房间,通向屋顶的门应向屋顶方向开启”。屋顶平台作为避难区域,楼梯应通至屋顶平台或在室内从防烟楼梯间内设一条直通屋顶平台的公共走道。

避难层(间)是超高层建筑中专供火灾发生时人员临时避难用的楼层或房间。主要功能是在火灾紧急情况下,因自身因素或火灾造成的客观原因人员无法进行正常疏散时需暂时停留等待救援,或等待大火被扑灭、险情被排除的避难区域,以弥补超高层垂直疏散距离长,外部救援困难,自身灭火设施能力有限,以及为消防救援赢得时间等。

避难层(间)是超高层建筑疏散体系的一种特殊应急手段。高层建筑和超高层建筑的安全快速疏散问题一直受到人们的关注。对建筑内人员疏散方案及消防设施的选用等方面的有效性、可靠性需作出评估,有助于克服认为经验判断的主观性,有效地保障建筑物内人员的安全疏散。

2 避难层(间)的设计缺陷及实际状况

有资料显示,在正常情况下将一幢30层高、每层有240人的高层建筑中的人员全部疏散至室外,需要约78 min。如发生火灾在紧张慌乱的情形下,要在楼梯间内长时间行走,绝大多数的人会体力不支。而火借风势, 30 s内就可以从第一层到达第33层。

2•1　避难层(间)的规范设计缺陷

“高规”第6•1•13条规定:建筑高度超过100 m的公共建筑,应设置避难层(间)的安全设施,使一些超高层建筑中设置的避难间与其他使用房间除名称不同外,没有特殊的安全设施,对于“高规”中第6•1•13•2规定,防烟楼梯应在避难层分隔,同层错位或上下层断开,必须经过避难层方能上下。但实际工程中有些单位在满足了避难层的面积要求后,为了增加商业效益,利用避难层的一些房间作为健身中心等活动场所。而在安全管理上又常会锁闭楼梯间的疏散门,使得楼梯上下不贯通,上层的人员无法通过楼梯而疏散到地面。这样的设计反而会影响人员的疏散。

2•2　避难层(间)的实际存在状况

国内一些超高层建筑设置了避难层(间),也是参考了国外或某一地区的规范或规定。同是高层建筑规定只针对公共建筑(商住楼、办公楼、综合楼)。介于50~100 m的高层居住建筑发生火灾只能从大楼外面施救。高层建筑火灾从室外进行扑救相当困难,主要靠室内消防设施,立足于自救。还有一些多层公共建筑,如医院、商场、写字楼等在《建筑设计防火规范》中也无避难层(间)的设计要求和依据。多层建筑发生火灾时,人们既无法逃向屋顶平台,也无法向下逃离大楼。

3 避难区域的性能化设计理念

根据各类建筑物的使用功能和特点,特别是新建建筑应在设计阶段加以考虑,从根本上提升建筑的消防安全性能。因此,笔者提出几点避难区域设置的可行性。

3•1　避难区域的楼层设置

根据现有楼层的高度,建筑物内平时停留的人数较多,笔者认为,对某一高度以上楼层如果人数超过一定的数量就应该设置避难层或避难间。一是根据建筑物层高确定,如果建筑物的层高较高,则层数相应减少;二是根据当地城市消防部门所配置的消防登高车的云梯高度,确定第一避难层或避难间距地面的高度;三是第一避难层或避难间的有效避难面积宜较上部各层大一些,避难间面积较小可以每层设置,也可以间隔一定层数设置,面积指标同避难层,如上海88层的金茂大厦从53~87层为客房楼层,其中每层在合用前室中设有一个避难间,面积约为20 m2,用具有一定耐火极限的隔墙、楼板与其他部位隔开,并设置了自动喷淋、火灾报警和正压送风系统,同时配备有逃生面具;四是避难层所在楼层不应设有办公室、会议室等其他使用的场所,如高391 m、80层的广州中信广场,其中第27层、第47层、第67层都是完全空置的防火避难层,遇火警时人们可选择最近的一处作为临时避难所。独立的避难层虽然安全但不经济,在实际运用中很少被采用。避难层兼作设备层,这种做法非常普遍,这也是“高规”中允许的做法。

3•2　避难区域的设置地点

如何选择合理的避难层(间)的位置非常重要,要针对各种建筑的特点,从有利于疏散便于引导的角度出发,同时应考虑到灭火作战和快速救援。一是要尽量便于消防车的停靠,特别是高层建筑要考虑到云梯车的操作,因此避难层(间)的下方最好有适当的空地;二是要尽量设置在一个方向层面上,便于救援时快速发现目标和相邻楼层之间的救援;三是要考虑便于人员的集合,避难层(间)的作用之一就是要力求在最短的时间内到达,如果设置两个,宜设置在两端;四是防烟楼梯间宜在避难层(间)错动位置或上下层断开均应通过避难层(间),使火灾时人员尽早进入避难层,火灾时人员一般不容易找到避难层(间),避难层(间)与疏散楼梯间及消防电梯间应有通畅的交通组织流线,使得疏散人群易于识别并能安全地疏散和避难。

3•3　避难区域的消防设施

一是避难层(间)应设火灾自动报警系统、自动喷淋系统、消防卷盘、消防广播、应急照明等。当避难层(间)是封闭式时则应设正压送风系统。多层建筑设置自动喷水灭火系统,对于在建筑原有基础上增设消防水池和消防水泵房比较困难的情况,可从实际出发,设置简易喷水灭火系统,但仅限于市政管网供水压力能满足喷头入口压力要求的多层建筑。简易喷水灭火系统应由喷头、管网、水流指示器、简易报警控制装置、闸阀(或蝶阀)、末端试水装置组成,系统应由两根吸水管与市政管网相连,管径不小于50 mm。二是应在避难间内或附近设置室内消火栓或消防卷盘,消防卷盘应设在走道内,并保证有一股水流到达室内任何部位。三是要设置排烟系统,设置部分设备机房,如防烟正压风机、排烟风机、空调机组、新风机组等,要在避难层(间)内独立设置机械加压送风系统,根据现场条件选择适当的风机,保证新风入口不受火、烟威胁,避难层(间)的机械加压送风量按面积每平方米不应小于30 m2/h.。避难层(间)的排烟风机和正压风机在火灾时同时用于工作区段,排烟口和进风口不应贴邻布置;四是应设置应急广播和应急照明系统,供电时间不应小于1•00 h,照度不应低于1•00Lx。

3•4　避难层(间)的自救设施

在避难层(间)要配置缓降器等逃生自救工具并固定在窗口附近,按人数在合理位置配备防毒呼吸面具。避难层应设置消防电梯出口及消防专线电话,其它普通客梯不应停靠。

3•5　避难层(间)的防火分隔

避难层(间)尽量采用难燃、不燃材料装修,耐火极限可达3~5 h.。设备机组不应裸露设在避难层(间)中,而应设在各自的设备机房内,避难层与设备机房之间应用耐火极限不低于3 h的防火墙进行分割,避难层(间)应用耐火极限不低于2 h的楼板与其上、下楼层进行分隔。与其他房间的隔墙最好是采用防火墙分隔,避难层的门应设在防烟楼梯间内,且应为自行关闭的甲级防火门。设备机房的门不应设在避难层内。

3•6　避难层(间)的标志

避难层(间)入口应处设置通用符号“AREAOFREFUGE(避难区域)”以作辨别标志。这个标志应设在每个直通避难区域的门上。当出口指示标志以灯光显示时,它也应同出口标志一样以灯光显示,在每个避难区域的门上还应设置有触觉的标志。各楼层明显位置都要设置疏散及避难(间)的指示图,表明火灾发生时疏散方向及避难层(间)的位置和功能。

4 结束语

避难层(间)区域的设置应本着“以人为本”的设计理念,根据实际情况采用科学的设计方法,合理布置避难层(间)区域,以确保火灾发生时人员迅速到达临时避难区域等待救援或利用消防设备自救。

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