建筑单体安全疏散设计分析探讨

1、建筑单体安全疏散设计分析探讨摘要：建筑单体安全疏散设计是建筑设计的一个重要组成部分。本文从安全疏散的计算方法入手，从水平疏散路线的设计和垂直疏散设计两个大方面，对其安全疏散设计进行详细探讨。关键词：建筑单体，安全疏散，设计方法引言 在疏散设计时，要着重体现以下原则:有效的疏散装置;最安全的临时避难场所;最简明的疏散路线;最畅通的安全出口。本文就建筑单体安全疏散设计方面的设计技术加以探讨。 一、安全疏散的计算方法 1.疏散计算的一般顺序 （1）房间安全疏散的评价 当某一房间发生火灾时，可通过计算来确定该房间所有人员撤到室外所需的时间。设房间允许的疏散时间为T1，假如计算的时间比T2小，则可认为满

2、足安全疏散的要求。T1的取值如下: 一般房间: 式中：A该房间的地面面积 (2)顶棚高度超过6m的房间: (3)房间面积小于200时的情况: 上述允许值的确定并不严格。假定房间很大，也可以根据火焰和烟气的传播速度，凭经验确定该值。 2.走廊疏散的评价 当避难者有多种路径可选择时，要按把避难者分配到每一个途径进行疏散来计算。走廊允许的避难时间用T2表示，一般取 式中Al+2着火房间面积A1，加上本楼层着火房间以外各房间面积和走廊面积的总和A2。 3.楼层疏散的评价 该评价是指核算火灾发生楼层的全体人员从着火处撤到最终避难处所用的时间。此时允许的避难时间用符号Tf表示，一般取： 通常避难计算都是每

3、层分别进行的。 二、疏散计算的基本点 1.步行速度和出人口等的流动系数 避难计算的基本点是建立在日本户川喜久二博士所提出的步行速度和出人口有效宽度的通道的流动系数基础之上的。在没有标明用途的情况下，可以参考户川喜久二博士提出的步行速度列表中的值定出适当的数值来。 对于办公室.学校的房间:1.3m/S; 对于商店.旅馆.会厅等有许多不定人数的房间及一般用途的走廊:1.0m/s; 对于医院的房间和走廊.人的密度很大的会厅等:0.5m/s. 假定某人到达出口要走的距离为D，则该人到此出口处所需的时间可以用下式来表示： 所谓流动系数是指出人口单位宽度(1m)内，每秒通过的人数。在一般的计算中可取值1.

4、5，其单位用“人/m.s)表示。 当必须考虑楼梯的步行情况时，步行速度为每一楼梯踏步0.5s。另外作为上.下楼层部分的流动系数，可考虑取值1.3人/m.s). 2.房间疏散的计算 房间避难疏散的计算是最基本的计算，其他像走廊和楼梯的计算与房间的计算大体相同。现对房间疏散计算方法予以说明。 （1）人口密度。首先必须假定房间中的人数，该数据最好用实际情况中的最大值。实际生活中的办公室是多种多样的。 (2)人到着火房间出口所用的避难时间。将室内最不利的地点考虑为着火处。一般超过200衬的房间，认定一个出口的前边为着火点，而假定该出口不再能用于人员的疏散，则室内人员只能通过其他的几个出口避难。假定平面

5、上的出口平均分配，各出口分配的人数均等，以此来计算避难时间。 （3）涉行时间与避难时间的关系。上面所提到的避难时间，被看作是在出口处聚集了很多人（人挤人)，最初通过的人到最后通过的人所用的时间。但假若房间很大，人到达出口的时间较长的话，则将这段时间定为避难时间也是可行的。房间不同地点的人到达出口处所用的时间，为这一房间的避难时间。计算各房间最远的人到达出口的时间与最初通过门的时间作比较，并将较大的值定为房间的避难时间。 (4)间避难的允许时间。对于避难所需要的时间，可以确定一个允许值，其他的各项实际计算得出的结果应小于或等于此值。 三、修正指标的避难计算 （1）随难计算的考虑方法 避难计算一般

6、要像上面所示的情况，对所有的楼层进行核算。它需要考虑所有的房间在整体建筑中的位置，另外要设定避难路线.避难开始时间.人员合流的方式.门的宽窄等。而修正指标的方法则把这些都简化了。除进行着火层的楼层房间避难的计算外，把每层都看作一个房间进行与房间避难计算相同的计算。该计算忽略了各道隔墙和门的存在，将全楼层视为一个空间。进行允许避难时间计算时用的地面面积A( m2)为楼层的地面面积。 (2)用安全性来评价的避难计算方法 胺照前面所述，把每层的全体看作一室，楼梯的宽度为出口的宽度，进行房间的疏散避难计算，即： 式中：B该层能用于避难的楼层宽度的总和(M); A该层容纳的人数，其值按实际人数确定。 这

7、是一个概算方法，平面布置中有可能碰到非常复杂的情况，可不必考虑某些极端的情况。 另外，B是楼层的宽度，但有的路段比较狭窄时，可取它作为宽度进行计算。例如楼梯间出人口的宽度比楼梯本身的宽度小，则把该出人口的宽度定为B值，但此时的流动系数值取为1.5。 (2着火层的避难时间计算。把着火层视为整栋楼最危险的地带，此时烟和火传播很快，避难结束前就会发生一些险情。火灾发生在房间的情况比走廊等部位为多，此时居室避难计算的原则为按各房间计算，200m2以下的房间可以省略。另外，在一般计算方法中认为房间的一个出口不能使用的规定在此不适用。避难时间可按下式计算: 式中：N该房间所容纳的人数; B该房间可用来避难

8、的出口宽度的总和(M). (3)根据能否从两个方向避难来考虑安全性评价的避难计算。两个方向避难不行时，配合防火.防烟措施进行快速疏散。 四、水平疏散路线的设计 在设计该路线时，需要解决房间(或厅堂)内容纳的人数.用于疏散的门宽及数量.疏散走廊的宽度与长度和安全出口的设置等问题。 安全出口的设置 避难设计的好坏，要以当一条通路被烟火封锁后，是否还可使用另一条路线疏散来判定。当建筑性质重要时，应在袋形走道尽端设置辅助的出口，如疏散用阳台.垂直疏散口或缓降器等，以配合楼梯形成另一方向的疏散路线。 在设计时，不仅要考虑安全出口的数量，还应考虑安全出口的宽度，这也是决定人员安全出口宽度的确定，受到耐火等

9、级.层数.允许疏散时间.人数.地面是否平坦等诸多因素的影响。 2.疏散走廊的设置 走廊在疏散设计中被称作第一安全区，因此对作为第一安全区的走廊应有多方面的要求。 （1）走廊的形状 为避免对疏散路线产生阻力和造成不安全感，与安全出口相连通的走廊应简明直通，尽量避免通道本身宽度和方向有较大的变化。 （2）疏散走廊的宽度 非高层建筑疏散走道的最小宽度不应小于1.lm，不超过6层的单元式住宅中一边设有栏杆的疏散楼梯，其最小宽度可不小于lm。学校.商店.办公楼.候车室等民用建筑走廊的总宽度，应通过计算确定。 高层建筑内设有固定座位的观众厅.会议厅等人员密集场所，厅内的疏散走廊的净宽应按通过每百人不小于0

10、.8m计算，且不宜小于lm。边走道的最小净宽不宜小于0. 8m. （3）疏散走道的长度 群集疏散者的密度决定水平行动的速度。对性质重要或人员众多的高层建筑而言，位于两个安全出口之间的房间至较近出口(楼梯间)的距离不应超过30m;一般的高层建筑可放宽到40m。用于幼儿.老人和病人的建筑，允许的疏散长度也短，其具体的规定值在15-40m之间变化。 （4）走道的防火构造 为了避免着火房间内的烟.火不致迅速地蔓延至走道内，走道两边的隔墙应为耐火lh以上的非燃烧体。 （5）通道摆设物品的处理 通道的最小宽度一经计算确定后，就不应因其他原因而被改变。在一些公共建筑中，为了使用功能的需要，在通道位置上加设一

11、些布置和家具，此时可采取在通道局部加宽的设计去处理。 图1 疏散通道的加宽处理 （6）门的开启问题 在内长廊式建筑中，一些房间的门向公共通道开启，此时如处理不当，会因门而阻碍人员在通道上的正常疏散。另外需要注意的两点:一是门的开启方向应顺应人群撤离的主流向;二是门锁宜采用水平压杆式，且压杆的高度以1.2m为宜。这是为了保证人在慌乱中或即将扑倒的情况下，也能靠轻力或身体的压力去轻易地打开门。 五、垂直疏散设计 垂直疏散通路设计的好坏是关系到全栋建筑物中的人的生命是否能最终得到保障的重大问题。 1.安全疏散楼梯的形式 建筑物发生火灾时，上边楼层的人们只有通过楼梯才能疏散到建筑物的外边。如果楼梯间不

12、安全，则会出现烟囱效应，此时它非但无法起到疏散的作用，相反会加快火灾的蔓延速度。从防火的角度看，建筑楼梯间可分为以下几种形式： （1）.封闭楼梯间 封闭楼梯间即采用一道防火墙和门，将楼梯与走道分隔开来的楼梯间。这种楼梯间能在一定程度上阻挡烟火的侵袭，并且因只设一道防火门，其面积指标及工程造价方面均较经济。但也正因为如此，当疏散人员持续进人或门本身关不严时，非常容易被烟火所突破，且会一直向楼梯间顶部蔓延，使人员疏散严重受阻。所以这种楼梯间的安全性并不高。 （2）防烟楼梯间 为提高楼梯阻截烟火的能力，可在封闭楼梯间的基础上增设一个前室和一道防火门，以形成防烟楼梯间。另外，当楼梯间内垂直疏散的人流拥

13、挤堵塞时，前室还可起到缓冲和避难的作用，因建筑安全与防火设计时，设有前室的楼梯间被称作防烟楼梯间，并把前室称作疏散通路上的第二安全区。按照前室的空间特点，可分为开敞型和封闭型两种。 （3）室外楼梯 室外楼梯是一种附设在建筑外墙上的全敞开式的小型楼梯。该楼梯通常设于建筑物外墙的端部，并多采用单跑及悬挑的结构方式。对层数不多的一般建筑，甚至可设置更为简便和节省面积的“舷梯”或“扒梯”，以此作为辅助的安全出口。 2.楼梯的疏散宽度 高层建筑每层疏散楼梯总宽度应按其通过人数每100人不小于1.0m计算，各层人数不相等时，其总宽度可分段计算。由于使用情况不同，每层人数往往不相等，如果整栋楼按人数最多的一层计算楼梯的总宽度，除非人数最多的一层在顶层才合理，否则不经济。对此，规定每层楼梯的总宽度可按该层或该层以上的人数最多的一层计算。即楼梯的总宽度可分段计算，下层楼梯总宽度按其上层人数最多的一层计算。 在建筑中除了上述三种专用于防火要求的楼梯外，还有普通的楼梯。对这些楼梯的设计应在考虑宽度的基础上，同