从智利矿难想到高层建筑设立避难间的可行性

从智利矿难想到高层建筑设立避难间的可行性摘要:本文通过分析高层建筑火灾特点和现有避难层的弊端,结合目前高层建筑实际情况提出了在高层建筑的每一层设立避难间,以达到更好的防火逃生的目的,并对避难间的可行性设计做了相关论述。

关键词:高层建筑火灾特点避难层疏散逃生避难间防火设计

2010年8月5日,位于智力北部圣何塞铜矿塌方发生矿难,33名工人受困622m深处,10月13日受困工人开始升井,历时近70天的智利圣何塞矿难事件,终于以圆满的结局收场,创造了人类矿难史上的一个奇迹,这在很大程度上得益于铜矿内预置的避难所。从智利矿难我们可以看出,通过有效应对机制和措施,是可以降低相应的损失的。因此就高层建筑而言,笔者认为在每层设立避难间十分必要,特从以下几个方面详细阐述。

1 高层建筑火灾的发展趋势和特点

1.1 诱发因素多种多样

高层建筑多为宾馆饭店、商贸、办公、会议、娱乐等场所,用途广泛且功能复杂,内部的供电、供水、暖通、厨房、交通输送等设备繁多,加之日趋增多的人流、物流,使得建筑固有的火灾险情不断增加,发生火灾事故的概率不断增大,因而导致火灾的原因也日趋多样化。

1.2 火灾立体化

高层建筑竖向管井、中庭等共享空间、玻璃幕墙缝隙等部位,易产生“烟囱”效应,造成烟、火蔓延迅速。在发展阶段,其垂直蔓延速度为3-4m/s,烟、火易沿吊顶、门、窗、走道向水平方向扩散。火势沿外墙窗口向上升腾、卷曲,甚至跳跃式向上层蔓延,加上外部风力作用,会引起邻近建筑物燃烧,易发生爆燃。

1.3 伤亡扩大化、疏散艰难

由于可燃物多,人员疏散及救援困难,特别是一些超高层建筑功能复杂、设备用量繁多、人员高度密集,加之建筑垂直疏散距离远、疏散时间长,使得其内部任意一个场所发生火灾,都极有可能造成重大的人员伤亡事故。

1.4 外部施救难

高层建筑主体周围一般布置裙房,且高度又高,外围灭火进攻较难,且受玻璃幕墙及风向影响难以实现破拆排烟,火场烟气排除困难。救援流与疏散流相向运动,消防员负重登高体能消耗大、登高速度缓慢,一旦供电不足、消防泵失效或故障,火场高处供水极其困难。

2 避难层的设计缺陷及实际状况

避难层是超高层建筑中专供火灾发生时人员临时避难用的楼层。超高层建筑疏散体系的一种特殊应急手段:(1)避难层的设计缺陷。有资料显示,在正常情况下将一幢30层高、每层有240人的高层建筑中的人员全部疏散至室外,需要约78min。如发生火灾在紧张慌乱的情形下,要在楼梯间内长时间行走,绝大多数的人会体力不支。而火借风势,1min内就可以从第一层到达第33层。这就使得仅仅依靠数量较少、安全设施不完善的避难层是不能满足安全逃生的需要的。(2)避难层的规范设计缺陷。“高规”第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)。首先规范中的没有对避难层(间)的安全设施设置提进一步的、针对性的要求,使一些超高层建筑中设置的避难层与其他使用层除名称不同外,并没有其他特殊设置;其次规范要求的设置范围仅针对公共建筑(商住楼、办公楼、综合楼),与目前建筑物的发展也不同步;另外对于“高规”中第6·1·13·2规定,防烟楼梯应在避难层分隔,同层错位或上下层断开,必须经过避难层方能上下。但实际工程中有些单位在满足了避难层的面积要求后,为了增加商业效益,利用避难层的一些房间作为健身中心等活动场所。而在安全管理上又常会锁闭楼梯间的疏散门,使得楼梯上下不贯通,上层的人员无法通过楼梯而疏散到地面。这样的设计反而会影响人员的疏散。加之外来人员不熟悉楼层状况难以找到避难层;火灾发生的不可预知性有时人员无法到达避难层。(3)避难层的实际存在状况。高层建筑火灾从室外进行扑救相当困难,主要靠室内消防设施,立足于自救。目前向介于50～100m的高层居住建筑发生火灾时,大部分只能从大楼外面施救。还有

一些多层公共建筑,如医院、商场、写字楼等在《建筑设计防火规范》中也无避难层的设计要求和依据,致使多层建筑发生火灾时,人们既无法逃向屋顶平台,也无法向下逃离大楼。

3 避难间的可行性设计理念

(1)避难间的设置地点。一是要尽量便于消防车的停靠,特别是高层建筑要考虑到云梯车的操作;二是要尽量设置在一个垂直面上,便于救援时快速发现目标和相邻楼层之间的救援;三是要考虑便于人员的集合,避难层(间)的作用之一就是要力求在最短的时间内到达;四是防烟楼梯间宜在避难间错动位置或上下层断开均应通过避难间,使火灾时人员尽早进入避难间。(2)避难间内的消防设施。一是避难间应设自动喷淋系统、消防卷盘、消防电话、应急照明等。当避难间是封闭式时则应设正压送风系统。二是应在避难间内设置室内独立的消防卷盘,并保证有一股水流到达室内任何部位。三是设置防排烟系统,要在避难间内独立设置机械加压送风系统。五是在避难间要配置缓降器等逃生自救工具并固定在窗口附近,按人数在合理位置配备防毒呼吸面具。六是避难间采用难燃材料装修,耐火极限可达2h,与其他房间的隔墙最好是采用防火墙分隔,避难间的门应为自行关闭的甲级防火门、甲级防火窗。(3)避难间的设置面积和其合理用途。避难间的面积建议为2～3人/m2,考虑到实际情况,紧急避难场所人均面积可以略低些,但最低不应少于0.20平方米。避难间不能被杂物占据,在满足避

难间人均面积的前提下可设置相应的办公设备用作临时办公等,确保资源的合理利用。(4)避难间的标志设置。避难间的入口处应设置通用符号“ARE AOFREFUGE(避难区域)”以作辨别标志。这个标志应设在每个避难间的门上。当出口指示标志以灯光显示时,它也应同出口标志一样以灯光显示,在每个避难间的门上还应设置有触觉的标志和避难间的指示图,表明火灾发生时疏散方向及避难间的位置。(5)避难间设置所需投资概算。因为设置避难间的建筑物都已设计大部分消防设施,如喷淋、消火栓、烟感自动报警系统等,不许整体增加某系统,最多需要增加防排烟风机、应急照明等,而该部分投资占整个建筑物的投资比例很小,所以经济可行性比较大。唯造成一定公摊面积,但人的生命更重要。

4 结语

本文只是对高层建筑每层设置避难间的可行性进行初步探讨并本着“以人为本”的设计理念,根据实际情况合理布置避难间区域,以确保火灾发生时人员迅速到达避难间等待救援或利用消防设备自救。实际上高层建筑消防安全涉及许多方面,还有待建筑设计人员和专业人士做进一步的探讨和研究。

参考文献