孙燕：超高层建筑的避难层(间)设计要素分析

超高层建筑的避难层超高层建筑的避难层 间间 设计要素分析设计要素分析 孙燕孙燕 中国建筑科学研究院 北京 Analysis of Design Factors of Refuge Floor Room in Super High Rise Building Sun Yan China Academy of Building Research Beijing 图 A 超高层建筑避难层剖面位置图 图 B 超高层建筑电梯竖向 5 分区图 摘摘 要要 随着世界各地超高层建筑的增多 产生火灾的危险也越来越多 我国超高层建筑的 火灾频率也逐渐呈上升趋势 也暴露了避难层 间 设置当中存在的问题 因此做好超高 层建筑避难层 间 的设计工作非常重要 为了有效提升超高层建筑避难层 间 的设计 效果 对超高层避难层 间 的设计要素进行分析总结并提出合理化的建议 Abstract With the increase in the world of high rise building fire hazards are more and more the fire frequency of China s high rise buildings are gradually rising also exposed the problems existing refuge floor room therefore it is very important to do the design work of high rise building evacuation floor room in order to effectively improve the design of high rise building evacuation floor room design the main elements of high rise refuge floors were analyzed and put forward reasonable suggestions 关键词 关键词 超高层建筑 避难层 间 设计要素 Key words Super high rise building refuge floor room Design elements 引言引言 世界各国对建筑的避难设置都非常重视 分别制定了不同的规范 国外的主要有美国 的 NFPA101 生命安全规范 国标建筑规范 英国的 BS9999 建筑设计 管理及使用消 防安全技术规范 德国的 德国 巴伐利亚建筑规范 加拿大的 国家建筑规范 新加 坡的 新加坡防火规范 新西兰的 新西兰建筑规范 我国主要是国家标准 建筑设计 防火规范 以及香港的 提供火警逃生途径守则 国外主要是规定了避难区的防火措施 针对所有的建筑 我国的主要是针对高层建筑避难层进行规定 下面主要来分析一下我国 的避难层的设计要素 一 我国建筑设置避难层的必要性一 我国建筑设置避难层的必要性 当前 网络媒体发达 人们不用看电视和报纸就能了解世界各地发生的信息 打开手机 QQ 微信新闻就能看到某某地什么建筑又发生火灾的信息 人们了解的信息越多 越是关 注建筑的消防安全问题 尤其是对火灾的后果感到恐怖 觉得后果不堪设想 所以作为建 筑设计行业 如何在设计时把好关 做好设计相当重要 尤其是高层建筑功能复杂 发生 火灾后火灾蔓延迅速 容易造成人员大量伤亡 建筑越高 逃生越不容易 火灾扑救和救 人也越困难 在建筑内部设置安全的避难空间等待救援是非常重要的 从国内外的高层建 筑火灾救援的案例上都可以看出 人员在火灾时躲避在烟火威胁较少的房间 阳台 屋顶 等比较安全 因此应该为高层建筑设置火灾时人员可以躲避烟火威胁的避难场所 二 避难层的设计要求二 避难层的设计要求 1 规范对避难层的规定 按现行 建筑设计防火规范 GB50016 2014 规定 高度大于 100m 的公共建筑 超高层 建筑 应设置避难层 间 高层病房楼应在二层及以上的病房楼层和洁净手术部设置避难 间 建筑高度大于 100m 的住宅建筑应设置避难层 2 避难区 间 的设置位置 避难空间的形式主要是封闭式的房间和开敞的屋面救援空间 防火规范规定 第一个避难层 间 的楼地面至灭火救援场地地面的高度不应大于 50m 两个避难层 间 之间的高度不宜大于 50m 其理由是发生火灾时集聚在 50m 左右的 避难人员 可由消防云梯车 目前国内有一部分城市的消防车配有 50m 高云梯 将人员疏 散下来 另外 为使避难层 设备管道层 结构转换加强层合用以及安全疏散时间控制在 较短时间内 2min 3min 两个避难层之间的高差也不宜大于 50m 高层建筑物避难层 间 的作用一方面是人群的疏散 另外一方面还需考虑方便灭火 和求援 因此 高层建筑物避难层 避难间的正下方要保证有一定的空地 以便于消防车 停靠以及云梯车的靠近 高层建筑物不同楼层的避难层 间 应尽量朝一个方向 便于救 援的时候发现目标后快速展开救援行动 高层建筑物避难层 避难间与疏散楼梯间及消防 电梯间应标有交通组织流线 以便于分散的人群易于识别并能安全地疏散和避难 3 避难区 间 的面积指标 我国的防火规范规定 避难层 间 的净面积应能满足设计避难人数避难的要求 并 宜按 5 0 人 m2 3 避难区 间 的高度 避难区的高度首先要考虑避难区自身高度的要求 其次要考虑同层其他功能用房及设 备机房和管线布置需要的空间要求 还要考虑电梯各项高度的技术指标要求 因为很多高 层电梯是在避难层进行转换的 要考虑此层电梯的冲顶高度 4 避难层的电梯 楼梯设置 消防电梯应在避难层 间 停靠 并设消防电梯出口 消防电梯是火灾时专供消防队 员携带灭火器材进入高层建筑灭火 抢救伤员 老弱病残人员使用的电梯 可以避免消防 队员与逃生人员在楼梯上形成逆流或因爬楼梯消耗体力影响救援灭火工作 消防电梯配备 双路电源具有紧急控制功能等 普通电梯火灾时易受高温影响变形燃烧 停电停运 因此 不应在避难层停靠 避难层入口应设引导标志 让发生火灾时处于极度紧张的人员容易找到避难层 防烟 楼梯间应在避难层 间 所在楼层分隔 错位或上下层断开 强制疏散人群途经避难层 如果在上下没有断开或错位 只做分隔处理通往同一通道前往避难区时必须设两个方向的 防火门 才能达到疏散与避难的要求 5 避难层 间 消防设施 避难层应设消火栓和消防软管卷盘 自动喷淋系统等 封闭式避难层 间 设独立的 机械防烟设施 各公共走道 各使用房间应设机械排烟设施 应设消防专线电话 应急广 播和应急照明 火灾自动报警系统 手动报警按钮等 三 工程实例三 工程实例 1 工程概况 西宁中心广场北扩综合安置区项目共有 4 栋楼 其中 D 楼为一类超高层建筑 建筑高 度 186 米 室外地面至女儿墙的高度 幕墙最高点的高度 191 4 米 地下 4 层 地下 3 4 为车库 地下 1 2 层为商业及设备用房等 地上 45 层 裙房 6 层为商业 4 42 万 7 45 层为办公 建筑面积 7 75 万 结构形式为型钢混凝土框架 钢筋混凝土核心筒 其中第 11 层 第 26 层 第 36 层为避难层兼设备层 避难层的层高分别是 3 9 4 5 和 3 9 米 办公部分层高 3 9 米 除了服务各层的货梯和消防梯外 办公区分为高低区 低区有 5 部 电梯 高区有 7 部电梯 设有两部货梯兼消防电梯 标准层建筑面积控制在 2000 平米以内 当时新版防火规范还未实施 实施后可以达到 3000 屋面设置停机坪 2 2 避难层设计 避难层设计 2 12 1 避难层的位置避难层的位置 第一避难层位于地上第 11 层 距室外地面高度 43 5 米 第二避难层位于第 26 层 和 第一个避难层之间为 15 层 这是符合老版消防规范的规定的 但新版规范中增加了不宜超 过 50 米的要求 现在看 应该降两层比较合适 第三避难层位于第 36 层 两个避难层之 间是 10 层 避难层同时也是设备层 在布置避难区的同时 第一避难层还布置了办公 消 防水泵房及给水泵房和设备机房 第二避难层布置了避难区和配电室 消防水泵房及给水 泵房和设备机房 第三避难层布置了避难区 局部办公和设备用房 2 22 2 避难层的疏散楼梯设置避难层的疏散楼梯设置 规范规定消防疏散必须使用楼梯 普通电梯发生火灾时不能使用 防火规范规定通向 避难区的疏散楼梯应在避难层分隔 同层错位或上下层断开 D 楼采用的是在避难层分隔 的方式 从图中可以看出 每部楼梯都设置有两个不同方向的前室 从避难层上区疏散下 来的人员需要先进入一个前室 之后直接进入本层避难区 通过避难区才能进入另外一个 前室继续下行 图 1 D 楼 11 层避难层北侧局部平面图 图 2 D 楼 26 层避难层南侧局部平面图 2 32 3 避难层的面积计算避难层的面积计算 11 层避难层的避难区域为 11F 25F 的人员提供 共 15 层 每层使用面积 1500 平方米 11 层局部办公使用面积 650 平方米 按照 10 平方米每人的使用面积计算 共有 2165 人 避难区域 5 人每平方米 共需 433 平方米 避难区共 553 4 平方米 满足避难要求 26 层 和 36 层计算同 11 层 表 1 D 楼建筑办公人数计算表 办公位置楼层 标准层使用 面积 m2 计算指标 人 m2 每层人数 人 分区面积 m2 高区 36F 45F1500101415 14150 含 36F 的 650 中区 26F 35F150010135013500 低区 11F 25F1500102165 21650 含 11F 的 650 表 2 D 楼避难层避难人数计算表 避难层位置避难层数 避难人数 人 计算指标 人 m2 应避难 面积 m2 设计避难面 积 m2 第 36 层避难层 36F 454 第 26 层避难层 26F 354 第 11 层避难层 11F 25F21655433553 4 四 避难区存在的问题建议四 避难区存在的问题建议 从前面的分析可以看出 我国国家的规范对电梯的规定是 电梯不能做安全疏散用梯 电梯疏散是目前高层建筑疏散研究的热点问题 从国内的现实情况来看 对于滞留在避难 层的人员 是可以考虑使用消防疏散电梯进行辅助疏散的 这些疏散电梯可以供避难的老 弱病残使用 建议把普通疏散电梯可以按照消防电梯的要求进行设计 发生火灾时只在首 层和避难层停靠 每个避难层分别设置 另外我国在对避难层的面积要求里没有要求考虑残疾人员乘坐轮椅的需要 美国的规 范里规定了避难区应每 200 人设置一个 760X1220 的轮椅位置 无障碍的设计已经深入到避 难区的设计 建议我国也把无障碍的要求运用到避难层里