導(dǎo)語：高層建筑疏散技術(shù)安全管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)及影響逃生效率的因素

1．1高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)

(1)煙囪效應(yīng)明顯，豎向擴(kuò)散速度快。2010年上海靜安區(qū)高層住宅大火案，經(jīng)濟(jì)損失巨大，人員傷亡慘重，震驚全國。該公寓是老式高層民用住宅，存在消防設(shè)施匱乏、樓內(nèi)消火栓丟失或損壞、缺少滅火器等安全隱患，在未采取保護(hù)措施的情況下電焊濺落的金屬熔融物引燃了腳手架上的聚氨酯泡沫碎片，引發(fā)火災(zāi)，火勢(shì)受高空風(fēng)力及火場(chǎng)小氣候等綜合因素的影響，蔓延迅速，約6min后，濃煙烈火將整棟大樓籠罩并形成立面燃燒。試驗(yàn)表明，高層建筑火災(zāi)，煙囪效應(yīng)明顯，豎直方向擴(kuò)散的速度能達(dá)到3～4m/s。在無任何阻擋的情況下，只需半分鐘，百米高樓的火勢(shì)就能從底層蔓延到頂層［1］，火災(zāi)撲救工作很難有效開展。(2)高層建筑內(nèi)部情況復(fù)雜，人員密集，疏散困難。高層建筑高達(dá)幾十米，甚至超過二三百米。由于大樓內(nèi)垂直距離大，高層住宅容納人數(shù)多，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，又不允許使用電梯疏散，只能使用樓梯逃生，若防煙(封閉)樓梯間失去密閉性，人們將在煙熏和熱氣流的烘烤中疏散，若不能在短時(shí)間內(nèi)逃生成功，很可能發(fā)生窒息等事件。大量案例表明，火災(zāi)中的遇難者大多數(shù)都不是被燒死的，而是死于濃煙窒息。因?yàn)闈鉄熤袛y帶有較高溫度的有毒氣體和微粒，對(duì)人的生命構(gòu)成極大威脅。(3)消防裝備滯后，撲救難度大。目前平頂山市區(qū)有登高平臺(tái)消防車2輛，分別為53m登高消防車和32m登高消防車，受撲救面及有效臂長(zhǎng)等因素影響，僅能滿足15層及以下高層建筑火災(zāi)救援工作。舉高噴射消防車5輛，其中60m舉高車1輛，16m舉高車4輛，可控制90m以下高層建筑火災(zāi)。目前全市建筑高度超過50m的高層建筑為320余棟，占全市高層建筑的42．5%，高度超過90m的建筑有130余棟，占全市高層建筑的17．3%。由此可見，目前公安消防部隊(duì)的消防車輛和裝備與高層建筑的火災(zāi)救援要求還有較大差距。

1．2影響逃生效率的因素

(1)高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)不足，存在安全隱患。實(shí)地檢查中筆者發(fā)現(xiàn)安全疏散設(shè)計(jì)大多是按照2006年的《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》完成的。隨著建筑體量的不斷增大，功能不斷復(fù)雜，現(xiàn)有規(guī)范已不能滿足新建筑形式的要求，一些超規(guī)范的設(shè)計(jì)開始出現(xiàn)，同時(shí)也有一些開發(fā)商為了增加使用面積，降低投入，設(shè)計(jì)中利用超規(guī)范的漏洞，壓縮走道、樓梯間及前室的面積，留下先天隱患［5］。人為增加了人員疏散逃生的困難，大大減少火災(zāi)中人員的生還概率。(2)后期維護(hù)不當(dāng)，安全管理不善，大量消防設(shè)施處于不能完好使用的狀態(tài)。筆者此次火災(zāi)隱患排查的數(shù)據(jù)顯示，平頂山市高層建筑共有75棟，其中一類高層建筑267棟，二類高層485棟，設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的共有680棟，設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的有594棟。投入使用前驗(yàn)收合格率達(dá)到95%以上，而投入使用后，約有43．4%的建筑消防設(shè)施不能保持完好有效，這是由于物業(yè)單位管理不善，操作不當(dāng)，加上普遍存在安全門反鎖甚至損壞、安全出口或樓梯間堆積物品等現(xiàn)象，失去了固定消防設(shè)施控制初期火災(zāi)以便贏得逃生最佳時(shí)間的機(jī)會(huì)，違背了原有的設(shè)置初衷。以至于當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，而這往往是導(dǎo)致人員傷亡的重要原因。

2高層建筑人員安全逃生數(shù)值模擬分析

眾多的火災(zāi)撲救案例顯示，高層建筑的防火工作，關(guān)鍵是要把握好以下四個(gè)工作環(huán)節(jié):安全疏散設(shè)計(jì)、日常管理、逃生技術(shù)和疏散演練工作。計(jì)算機(jī)模擬疏散逃生由于其經(jīng)濟(jì)便捷及可操作性成為目前高層建筑人員安全疏散研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文利用Pathfinder軟件，從建筑物中人員安全逃生設(shè)計(jì)的角度，研究了高層建筑人員疏散的問題，通過改變參數(shù)模擬不同的疏散方案。

2．1模擬對(duì)象概況

圖1為平頂山市某高層辦公樓建筑的單層平面圖，建筑面積為2200m2/層，共26層，每層高約3．5m，總共91m。該高層辦公樓南北長(zhǎng)44m、東西長(zhǎng)50m，將其劃分為7個(gè)區(qū)域，辦公房間設(shè)置在建筑四周，中部設(shè)置樓梯和電梯。每層樓都有兩部疏散樓梯，樓梯寬為1．4m，且兩側(cè)樓梯入口處均設(shè)置了防煙樓梯間，同時(shí)有2部消防電梯和3部普通電梯。

2．2疏散場(chǎng)景設(shè)定

2．2．1安全疏散設(shè)計(jì)的影響因素

高層建筑的安全逃生設(shè)計(jì)中，逃生樓梯的數(shù)量、寬度和分布的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。設(shè)計(jì)中由于忽略了火災(zāi)情況下人員的恐慌、能見度不足等因素，導(dǎo)致在實(shí)際火災(zāi)中，依據(jù)規(guī)范要求設(shè)計(jì)出來的寬度指標(biāo)太理想化、疏散能力嚴(yán)重不足，實(shí)際疏散時(shí)間會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)預(yù)定的時(shí)間。結(jié)合工作實(shí)際及火災(zāi)蔓延規(guī)律，筆者認(rèn)為此建筑的最佳疏散時(shí)間在10min左右。

2．2．2疏散模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)定

設(shè)定3個(gè)影響參數(shù)，分別為樓梯數(shù)量、樓梯寬度和分布位置。由參數(shù)變化衍生匹配出不同工況:(1)樓梯的數(shù)量對(duì)疏散時(shí)間的影響，設(shè)定樓梯數(shù)量分別為1、2、3、4，計(jì)算火災(zāi)情況下不同樓梯數(shù)量所需要的疏散時(shí)間;(2)樓梯寬度對(duì)疏散時(shí)間的影響，設(shè)定樓梯寬度分別為1m、1．1m、1．2m、1．3m、1．6m時(shí)，計(jì)算火災(zāi)情況下需要的疏散時(shí)間;(3)樓梯的分布對(duì)疏散時(shí)間的影響，設(shè)定樓梯分布在建筑四角、在四面墻的中部、在建筑的中部，計(jì)算火災(zāi)情況下不同樓梯分布所需要的疏散時(shí)間。

2．3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及提高高層建筑人員逃生效率的對(duì)策

樓梯數(shù)量、樓梯寬度與疏散時(shí)間的關(guān)系如圖2、圖3所示。由圖2、圖3可知:疏散時(shí)間(橫軸)隨著樓梯數(shù)量(縱軸)的增多而降低，疏散時(shí)間(橫軸)隨著樓梯寬度(縱軸)的增加而減少，由此可見，樓梯數(shù)量、寬度與疏散時(shí)間均呈線性關(guān)系，且樓梯數(shù)量的影響系數(shù)更大，表明樓梯數(shù)量對(duì)疏散時(shí)間的影響是非常大的，建筑設(shè)計(jì)中預(yù)留越多的疏散樓梯疏散效果越明顯，相對(duì)于樓梯數(shù)量，樓梯寬度的影響系數(shù)略小。根據(jù)實(shí)際情況，綜合利用建筑空間結(jié)構(gòu)，避免占用不必要的空間，實(shí)驗(yàn)?zāi)M的建筑最佳疏散樓梯數(shù)量及寬度應(yīng)分布在設(shè)定疏散時(shí)間(600s)附近，即2部疏散樓梯，樓梯寬度選定為1．3m。樓梯分布方式對(duì)疏散時(shí)間的影響如表1所示。由表1可知:樓梯分布在建筑中部的疏散逃生所用的時(shí)間是最少的，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他分布方式，在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)優(yōu)先采取這種方案。這種結(jié)果的出現(xiàn)與人類固有疏散思路相近，缺點(diǎn)是占用空間大。目前，由于廣場(chǎng)式、天井式等超大型商業(yè)綜合體的出現(xiàn)，樓梯布置遷就于建筑的整體商業(yè)理念設(shè)計(jì)，越來越多的樓梯分布于各區(qū)域角落，不便于疏散，人為增加疏散時(shí)間，為安全考慮，仍應(yīng)以中部為主，且至少保證一部在中部。

3結(jié)論

本文通過對(duì)平頂山市752棟高層建筑消防隱患進(jìn)行了排查、調(diào)研，分析了高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)及影響逃生的因素，重點(diǎn)研究了逃生樓梯的寬度、數(shù)量、分布對(duì)人員疏散時(shí)間的影響，并采用計(jì)算機(jī)仿真了不同場(chǎng)景下人員逃生的情況。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，逃生樓梯的數(shù)量與寬度均與疏散時(shí)間呈線性分布影響，可綜合利用疏散時(shí)間選取最佳契合點(diǎn)，而逃生樓梯的分布則優(yōu)先選擇部署在建筑物中部，這樣才能有效降低人員疏散的時(shí)間，提高逃生效率。

作者:張克兵楊玲單位:河南省平頂山市消防支隊(duì)