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民用建筑安全疏散设计的误区与探析

发布于：2016-08-24 18:02:24 来自：电气工程/工业自动化 [复制转发]

1 前言

民用建筑内的安全疏散系统包括出口形式、数量和宽度、疏散距离和疏散诱导指示等。建筑物发生火灾时，因建筑内部温度急剧上升，导致建筑内产生大量有毒气体并迅速弥漫火场，对人员疏散和灭火救援造成严重威胁。从许多国内外火灾案例看，大多数人员伤亡是因为没有可靠的安全疏散设施，人员不能及时疏散到安全区域，受高温、烟气毒害窒息后遇难的。为了确保人员能在火灾情况下从建筑物内顺利疏散出去，建筑消防安全疏散设计、施工及有关疏散设施的维护管理显得十分重要。合理的消防安全疏散设计是确保建筑物安全疏散功能的关键和首要环节。进行安全疏散设计要综合考虑疏散人员的心理与行动因素、起火后烟气对人的威胁以及建筑结构的倒塌等因素，科学地设计疏散路线，规划安全区域，设置安全疏散保障设施。安全疏散设计一旦存在缺陷，建筑物安全疏散系统将存在漏洞和风险，火灾时将对人员的安全构成威胁。

2 疏散楼梯设计的误区及分析
2.1 楼梯间的形式设置不当
《建规》5.3.5条规定：“超过5层的公共建筑应采用封闭楼梯间”，5.3.11条规定：“通廊式居住建筑当建筑层数超过2层时应设封闭楼梯间”。在宿舍、公寓等建筑疏散楼梯设计时，设计者多按5.3.5条执行。笔者认为，宿舍、公寓建筑既属于人员密集的公共建筑，同时又是居住建筑，用火用电设备多，危险性大。发生火灾时，人员活动的精神状态多为思想混乱、意识不清醒状态，不利于人员的疏散。因此，当宿舍、公寓类建筑层数超过2层时，就应设置封闭楼梯间。

2.2 楼梯连通方式有误
《高规》6.1.1.2条规定：“单元式住宅18层以上部分每层相邻单元楼梯通过阳台或凹廊连通”，在实际设计中，因设计布局的原因造成相邻单元楼梯连通的位置一般在缓台处。这样的连通要么在连廊处设踏步，要么会影响部分卧室的采光，所以，多数设计者会直接设计为前室连通或通过室外将走道连通。这种设计看上去也是连通了，但却不利于火灾情况下的人员疏散。住宅建筑内的业户对所在单元的楼梯位置相对熟悉，当通过楼梯疏散遇到障碍时，可以通过室外连廊疏散到相邻单元的楼梯间。如果采取其它部位的连通，疏散路线不连贯，火灾情况下人员心理恐慌，在不熟悉的环境中寻找楼梯疏散，必会延长疏散时间，贻误疏散时机。笔者认为，楼梯连通指的是楼梯间的连通，楼梯间相对于前室和走道是最安全的区域，人员通过楼梯间疏散既可缓解紧张的心理，也缩短了实际的疏散时间。
另外，规范中提到的连廊或阳台指的是室外区域，连廊作为疏散通道应保持畅通。在北方由于冬季气候寒冷，多数设计者在设计时将连廊封闭至室内，并按户设置可开启普通门，而在工程验收投入使用后，连廊即被业户分隔为独立空间，失去连通的疏散功能。笔者认为，如果要避免连廊不被使用者分隔的可能，一是要严把设计关，二是在使用过程中物业单位要加强管理。

2.3 扩大封闭楼梯间设置被曲解
《建规》和《高规》都分别规定封闭楼梯间在首层可以形成扩大封闭楼梯间。扩大封闭楼梯间的设计要满足3项要求：一是只适用封闭楼梯间，二是只有在首层才能扩大，三是与其它走道和房间要采用防火分隔措施。实际工作中这些要求被错误的理解和应用，主要存在下列情况：
（1）错误地将防烟楼梯间的前室扩大，或者在首层将防烟楼梯间前室取消直接设为扩大封闭楼梯间，这两种形式的设计都是错误的。防烟楼梯间的前室为防止火灾烟气进入是需要保持正压的，如果无限制地扩大，增加了漏风量，降低了疏散楼梯间和前室的安全性。
（2）封闭楼梯间在首层以外的其它楼层扩大范围。形成这种情况往往是因为楼梯间进深不足，为形成封闭楼梯间又不影响使用的视觉效果，楼梯间内会有房间门、休息厅等被扩大进来。这种设计不仅违反了“楼梯间内除开设楼梯门外不应开设其它门窗洞口”的规定，同时，对走道的自然采光和排烟条件产生影响。有的设计者还直接采用防火卷帘代替楼梯间的墙体，这种设计多见于高层建筑中。《建规》第7.4.11条规定“建筑中的封闭楼梯间、防烟楼梯间、消防电梯间前室及合用前室，不应设置卷帘门”。笔者认为，作为疏散用的楼梯间应是火灾时建筑内的安全区域，而防火卷帘在使用时需要联动降落，火灾中烟气的扩散速度水平方向为0.5~0.8ｍs，竖直方向为3~4ｍs，发生火灾时，防火卷帘在报警信号确认后降落至地面的时间为30-60s，在这一过程中楼梯由敞开变为封闭，不能完全保障人员的安全疏散。
（3）首层形成的扩大封闭楼梯间与走道和房间相连通的部位不设防火分隔设施。表面上看，楼梯间是直接通向室外了，但房间门多为普通门，火灾情况下烟气会通过房间向走道蔓延，如果不进行防火分隔，烟气会沿楼梯间迅速向上蔓延，对人员的疏散构成威胁。因此，在扩大封闭楼梯间与走道或房间连通部位设置一道乙级防火门进行分隔，这一措施应引起足够的重视。

2.4 高层裙房楼梯间选型有误
《高规》6.2.2条规定：“高层民用建筑的裙房应设置封闭楼梯间”。随着现在土地资源的短缺、建筑呈现功能多元化，一座建筑物集办公、商业、住宅等为一体，公建部分集中在建筑底部基座，住宅部分为高层主体。一般常见的设计为公建部分设置封闭楼梯间，住宅部分设置防烟楼梯间，消防电梯只在住宅的楼层开门。设计者如此设计是对裙房概念的混淆，裙房是指与高层建筑相连的建筑高度不超过24m的附属建筑，即高层建筑主体以外的部分才可称为裙房。所以，笔者认为，在高层主体投影范围内的底层公建疏散楼梯应设置防烟楼梯间，主体投影以外的裙房部分才可以设置为封闭楼梯间，消防电梯作为消防队员救援时的辅助登高设施，应到达包括裙房在内的各楼层。

2.5 楼梯分布不均匀
在旧楼改造工程的安全疏散设计中，设计者往往只注重按现行规范要求满足疏散宽度和疏散距离要求，却忽视楼梯的平面布局问题。例如：某酒吧改造时共设置5部疏散楼梯，其中有3部楼梯集中布置在一侧，这种设计不利于人员的疏散。火灾时，人们会习惯性地选择熟悉的通道或楼梯逃生，楼梯布局过于集中，人员密度也会增大，在疏散过程中会出现拥挤、踩踏等危险。笔者认为，疏散路线应本着简捷、通畅、双向的原则，尽量布置环形走道，少设或不设袋形走道，楼梯应均匀布置并尽可能靠外墙设置，充分利用可开启外窗实现自然排烟。

2.6 剪刀式楼梯间被滥用
《高规》第6.1.2条规定：“剪刀楼梯适用于塔式高层建筑中”。但在实际工作中，为解决单元式住宅的安全出口问题，剪刀楼梯也被应用到了单元式高层住宅建筑中。常见的设计是剪刀楼梯合用一个前室或用带帘中门的防火卷帘分隔成两个前室；楼梯之间采用不燃烧体隔墙分隔，但在顶层两梯段相通；住宅的一个出口通过前室进入剪刀楼梯间、另一个出口则从户内直接进入楼梯间内。笔者认为，上述三种情况均不利于人员疏散的设计。剪刀楼梯合用一个前室只能在塔式住宅确有困难时适用，而不应该扩大适用范围，剪刀楼梯的前室应分别设置，互相之间不应连通，分别设置正压送风系统，以确保竖向疏散通道的安全。

3 避难层疏散设计中容易忽视的问题
《高规》6.1.13条规定：“建筑高度超过100ｍ的公共建筑，应设置避难层（间）”。由于高层建筑只能通过楼梯间进行竖向疏散，避难层是发生火灾时人员逃避火灾威胁的安全场所。作为高层建筑的辅助疏散设施，在设计上应从严要求，设计者常常会忽视避难层疏散的设置。笔者在图纸审核中遇到下面几种情况。

3.1 楼梯间在避难层未断开
设计者在设计中只注重了疏散路线的中断，从避难层再进入楼梯间时楼梯间是上下相通的，也就是说，上、下层未断开。理想的设计是通过避难层改变楼梯的平面位置，但考虑到建筑功能、节约用地等因素，通常采用的设计是不改变楼梯平面位置，在楼梯间内采用不燃烧体隔墙和楼板将上、下层断开。

3.2 防烟楼梯间在避难层改为封闭楼梯间
有的设计者认为避难层已经是安全区域，楼梯间没有必要再设置前室，取消前室疏散路线更为通畅。笔者认为，按规范的原意是要强调楼梯间的分隔，而不应通过避难层改变楼梯间的形式，防烟楼梯间及其前室通过正压送风防止烟气的进入，保证其内人员疏散的安全。

3.3 消防电梯在避难层无出口
为了高层建筑分区使用和管理上的便利，设计之初往往将消防电梯在较高楼层以上开设出口，在低区不设出口。笔者认为，人员到达避难层只是临时避难区域，在此等待消防救援，高层建筑设置消防电梯的目的是为了减少消防队员的体力消耗，在火灾时能够全力投入灭火战斗和抢险救援。所以，规范要求消防电梯应在高层建筑中层层设置出口（含避难层），但其它电梯不得在避难层开设出口。

3.4 避难层容纳人数只限于高层区域
高层建筑避难层的设计应满足整栋建筑使用人员的避难需要，避难层的面积也是按人均使用面积不小于0.20m2来确定的。在实际工程设计中，避难层是否只考虑容纳高层区域人员，设计者与审核者都存在意见不一致的地方。例如：某高层建筑，1~10层为办公，10层以上为通廊式住宅，在6层和22层设置避难层，只有住宅的楼梯可以到达避难层。设计者认为，办公区的层数未超过15层，所以可以不设置通向避难层的出口。笔者认为是否设置通向避难层的出口应视具体工程情况而定，如上述工程办公区应在6层避难层设置出口，如果该建筑避难层设在15层以上，办公区楼梯可以不在避难层设置开口。

4 结论
随着高层建筑和多功能建筑的不断增多，建筑疏散设计的合理性和有效性越来越受到人们的关注，本文针对工作中遇到的对规范的理解问题和设计上的误区进行了初步的探讨，但因为条件的限制，没有对建筑安全疏散进行性能化设计的讨论。

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