超高層建筑防火的疏散設計分析

張丹澍

中南建筑設計院股份有限公司

超高層建筑防火的疏散設計分析

張丹澍

中南建筑設計院股份有限公司

本文從超高層建筑火災的特點出發(fā)，介紹了超高層建筑引發(fā)火災的原因，對當前超高層建筑防火疏散設計所面臨的困難進行了分析，并提出了超高層建筑防火疏散設計的策略要點，以供參考。

超高層建筑；火災；疏散設計

前言

隨著社會經(jīng)濟實力的不斷增強，人們對于建筑的要求增高，超高層建筑已經(jīng)不像過去那樣罕見，有越來越多的超高層建筑出現(xiàn)。由于建筑高度過高，對建筑防火疏散設計的要求提高，使設計難度增加。為了提高超高層建筑的安全性，為人們提供一個更加安全的建筑，則需要對超高層建筑防火疏散設計進行更加深入的研究。

1 超高層建筑火災的特點

第一，蔓延較快。基于在建筑內(nèi)部使用的很多裝飾裝修材料的特性，加上引發(fā)火災事故隱患的因素，一旦發(fā)生火災則會迅速蔓延，其會順著樓梯間、電梯井道等迅速蔓延開來，在豎向管道中形成煙囪效應，進而直接威脅到居住者的生命安全。第二，在人員疏散上存在較大的困難性。基于超高層建筑的垂直高度過高，在發(fā)生火災事故時，容易因恐慌而引起混亂，加上大量的煙霧會借助豎向管道迅速蔓延，致使難以實現(xiàn)人員的迅速疏散撤離。第三，救援難度較大。

2 超高層建筑引發(fā)火災的原因

2.1 明火因素引發(fā)火災

在超高層建筑中，倘若對明火進行不當操作，或者超高層建筑管理工作未做到位，對明火沒有及時撲滅，都可能會造成超高層建筑火災。例如，當工作人員或其他人員在超高層建筑中吸煙完畢后卻沒有將煙熄滅，從而造成火災。在超高層建筑中，任意一點微小的細節(jié)都需要注意，否則均有可能會造成不良后果。

2.2 電氣因素引發(fā)火災

在超高層建筑正常運轉中，也需要對電氣設備進行定期的維護與檢查。對于老舊的電器或者線路，需要及時進行更換。因為老舊的設備和線路容易出現(xiàn)短路或漏電的障礙。如果不能夠及時獲得解決，就會有可能引發(fā)火災，從而引發(fā)事故。

2.3 機械設備故障引發(fā)火災

在超高層建筑中，需要許多機械設備維持建筑的正常工作運轉。當機械設備出現(xiàn)故障后，會很容易出現(xiàn)火災事故。尤其是未能進行及時修復的機械設備，對超高層建筑的安全埋下了隱患。

2.4 不符合建筑標準引發(fā)火災

在對超高層建筑進行裝修施工時，裝修材料的防火指數(shù)不達標也會引起超高層建筑出現(xiàn)火災。除此之外，倘若對超高層建筑的電氣線路私自進行修改，而未經(jīng)過監(jiān)理人員檢查，也十分容易形成很大的火災隱患，降低了超高層建筑的安全指數(shù)。

3 超高層建筑防火疏散設計所面臨的難題

3.1 超高層建筑的建筑面積大，易燃物多

由于超高層建筑的建筑面積大，層數(shù)多，結構復雜，并且大多數(shù)超高層建筑的底層建筑多作為商場、餐飲等功能使用。因此，客流量過大。同時，超高層建筑中存在的易燃物品相較于普通建筑就較為集中，導致超高層建筑的火災荷載密度大，容易引起火災蔓延，不易控制火勢。

3.2 超高層建筑容易形成煙囪效應

由于超高層建筑的樓層高度較高，因此，會有較多的電梯、管道井、電纜井以及垃圾道等許多豎向管徑。當火災發(fā)生時，豎向管井會使火災更容易蔓延，不易控制。大量的豎向管井就像煙囪一樣，會使超高層建筑形成煙囪效應，增快火焰的流動速度，再受到煙囪效應的影響，不僅會難以控制蔓延速度，還有可能會增加火災蔓延速度，大大降低了超高層建筑的安全性。

3.3 疏散難度大

由于超高層建筑的樓層較高，因此，當火災發(fā)生時，人員疏散工作不像普通建筑較為簡單。對于高于40 層以上的超高層建筑，當發(fā)生火災時，成年男性從40 層到達1 層最快也需要十幾分鐘。這還必須是對建筑內(nèi)部結構熟悉的成年男性所需的逃生時間。而在超高層建筑中，難免會存在老人、小孩甚至孕婦等特殊人群，大大增加了火災疏散的時間。而由于煙囪效應，火災每一分鐘的蔓延面積都是很可怕的，因此大大提高了火災疏散設計難度。

4 對超高層建筑防火疏散設計的策略要點

4.1 進行防火分區(qū)設計

對超高層建筑進行防火分區(qū)設計，根據(jù)建筑自身的功能和設計標準對其進行設計。對于超高層建筑來說，應嚴格的按照國家現(xiàn)行建筑設計防火規(guī)范進行防火分區(qū)設計，以此來抵消耐火能力差的缺陷，從而提高超高層建筑的安全性。在超高層建筑中，由于豎向管井較多，在對豎向管井區(qū)域進行防火分區(qū)設計時，可以以2 ～ 3 層為一個分區(qū)單位，在每兩個分區(qū)單位之間設計阻燃材料進行填充。當火災發(fā)生時，可以大大降低火災蔓延的速度，為人員的疏散提供寶貴時間，減少人員傷亡。

4.2 進行“耐火性”超高層建筑結構設計

對超高層建筑進行“耐火性”結構設計。首先，在建筑鋼材選擇上，摒棄傳統(tǒng)的普通鋼材，轉而選擇鋼混結構。這是因為，普通鋼材在經(jīng)過高溫后，鋼材會出現(xiàn)變形的情況，作為建筑的骨架，當鋼材變形后，會導致建筑不穩(wěn)定，從而坍塌，造成事故。而選擇鋼混結構，可以利用混凝土來抵擋高溫對鋼材的作用，起到保護鋼材的作用。當鋼材受到保護后，間接提升了建筑穩(wěn)定性與安全性，最大程度的保證人員安全與財產(chǎn)安全。

4.3 在超高層建筑中進行完善的消防設計

當防火分區(qū)設計完成后，需要在超高層建筑中實現(xiàn)完善的消防設施設計。當發(fā)生火災后，外部射水滅火工作難以完成，因此需要依靠建筑內(nèi)部的滅火設施進行滅火。在進行消防設施設計時，要根據(jù)建筑的實際結構，結合科學技術對建筑內(nèi)部的管道及水泵進行設計。除此之外，還應當設計消防電梯。對于超高層建筑來說，消防電梯能節(jié)省消防員的體力，使消防員能快速接近著火區(qū)域，提高戰(zhàn)斗力和滅火效果。

4.4 其他防火疏散設計策略

在對超高層建筑進行防火策略設計時，還必須設置防煙樓梯和避難層進行安全疏散和避難。設計應盡量簡化疏散至安全出口的流線，減短疏散距離。同時，還應設置避難層，讓人員進行避難。避難層應根據(jù)建筑高度及規(guī)模按照現(xiàn)行國家建筑防火規(guī)范要求進行優(yōu)化設計，優(yōu)化疏散流線及疏散距離，以此來保證避難人員不被大火所吞噬，為營救人員爭取時間。

5 結束語

綜上所述，在對超高層建筑進行防火疏散設計的探究中，需要充分了解超高層建筑火災的特點，以及可能引發(fā)火災的原因，對其進行深入的分析，具有針對性的進行防火設計，只有這樣才能為超高層建筑中的人員增加救援時間，提高建筑的安全性，以此來保障人民群眾的生命安全與財產(chǎn)安全。

[1]趙慧雯. 超高層建筑防火設計問題研究[J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2015，20：216-217.

[2]王靜萱. 超高層建筑綜合樓防火分區(qū)設計探析[J].消防科學與技術，2014，02：149-151.