干货丨高层建筑的防火与安全疏散设计
火是人类从野蛮进化到文明的重要标志。但火和其他事物一样具有两重性，一方面给人类带来了光明和温暖，带来了健康和智慧，从而促进了人类物质文明的不断 发 展；另一方面火又是一种具有很大破坏性的多发性的灾害。近年来我国国民经济迅速发展，城市建设也突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般崛起，特别是出现了不 少大 体量的综合性的高层建筑，这对改善城市景观和人民居住条件起到了积极作用，但是随着人们生产生活中用火用电情况的不断增多，由于用火用电的不当、或 者管理 不慎、或者设备故障、或者蓄意纵火等各种原因而不断产生的火灾，对人类的生命财产也构成了巨大的威胁。
一幢建筑要能够发挥其正常的设计功能，除了合理的功能分区之外，还必须有合理的安全疏散和交通组织设计，特别是高层建筑，尤其是大型高层公共建筑，由于功能 的多样性，交通路线错综复杂，一旦发生火灾，后果不堪设想。高层建筑的特殊性，决定了安全疏散设计成为高层建筑中的重要问题。从已有的火灾案例来看，高层 建筑存在较大的火险隐患，特别是在安全疏散方面问题突出，其防火设计必须受到重视。
高层建筑因其占地面积小、空间充分利用、能有效解决城市用地紧张的状况，特别是它的面积集中、体形高大、能满足人们多功能使用的需要等特点越来越受到人们的
青睐，并已成为现代化城市特征的重要标志之一。高层公共建筑更是为城市建设锦上添花，但同时也出现了火灾发生时火势蔓延快、人员不易疏散、火灾扑救困难等
新的问题。
高层建筑的特点，首先是层数多，垂直疏散距离长，人员需要较长时间才能疏散到安全场所；其二是发生火灾时，在“烟囱效应”作用下，烟气和火势竖向蔓延快， 增 加了安全疏散的困难，而平时使用的电梯由于不防烟火和火灾断电等原因禁止使用；其三是人员集中，容易出现混乱，拥挤的情况。
高层建筑的功能分区合理，交通路线通畅，人员安全疏散快捷，不仅反映了一个建筑物的实用性和经济性，同时还涉及到人民生命财产的安全性问题。对高层建筑 进 行防火设计，应从其建筑及使用特点出发，充分考虑建筑功能与消防安全的合理关系。安全疏散和避难设计攸关人员生命安全，要求高、难度大，无疑是高层建 筑防 火设计中的重点和难点。
对于高层建筑，主要安全疏散设施是指疏散楼梯和楼梯间、疏散走道、安全出口、安全电梯；对于高层旅馆、 饭店和写字楼，还有辅助安全疏散设施，如应急照明和
疏散指示标志、应急广播及辅助救生设施等。对超高层建筑还需设置避难层或避难间、疏散阳台、缓解器、救 生袋、直升飞机停机坪等等。若发生火灾，人们在紧
急疏散时，一个阶段比一个阶段安全性高，即人们从着火房间或部位，跑到公共走道，再由公共走道到达疏散楼 梯间，然后转向室外或其他安全处，一步比一步安
全，不会产生“逆流”情况，这样的疏散路线即为安全疏散路线。因此，在布置疏散路线时，既要力求简捷明了， 便于寻找、辨别；又要不致因受某种阻碍反向而
行。合理布置安全疏散设施和安全疏散路线。为人们安全疏散创造条件，对于避免和减少人员伤亡事故和严重经济损失有着十分重要的意义。
（一）疏散楼梯和楼梯间
作为竖向疏散通道的室内、外楼梯，是建筑物中的主要垂直交通枢纽，是安全疏散的重要通道。楼梯间防火和疏散能力的大小，直接影响着人员的生命安全与消防队员 的救灾工作。因此，建筑防火设计，应根据建筑物的使用性质、高度、层数，正确运用各种建筑规范，选择符合防火要求的疏散楼梯，为安全疏散创造有利条 件。 根据防火要求，可将楼梯间分为开敞楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间和室外辅助疏散楼梯四种形式。
疏散楼梯间一般规定：
1.楼梯间应能天然采光和自然通风，并宜靠外墙设置。靠外墙设置时，楼梯间、前室及合用前室外墙上的窗口与两侧门、窗、洞口最近边缘的水平距离不应小于1.0m。
2.楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道。
3.楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其他障碍物。
4.封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，不应设置卷帘。
5. 楼梯间内不应设置甲、乙、丙类液体管道。
6.封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室内禁止穿过或设置可燃气体管道。敞开楼梯间内不应设置可燃气体管道，当住宅建筑的敞开楼梯间内确需设置可燃气体管道和可燃气体计量表时，应采用金属管和设置切断气源的阀门。
封闭楼梯间除应符合疏散楼梯间规定外，还应符合下列规定：
1.不能自然通风或自然通风不能满足要求时，应设置机械加压送风系统或采用防烟楼梯间。
2.除楼梯间的出入口和外窗外，楼梯间的墙上不应开设其他门、窗、洞口。
3.高层建筑、人员密集的公共建筑、人员密集的多层丙类厂房、甲、乙类厂房，其封闭楼梯间的门应采用乙级防火门，并应向疏散方向开启；其他建筑，可采用双向弹簧门。
4.楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间内形成扩大的封闭楼梯间，但应采用乙级防火门等与其他走道和房间分隔。
防烟楼梯间除应符合疏散楼梯间规定外，还应符合下列规定：
1.应设置防烟设施。
2.前室可与消防电梯间前室合用。
3.前室的使用面积：公共建筑、高层厂房(仓库)，不应小于6.0㎡；住宅建筑，不应小于4.5㎡。
与消防电梯间前室合用时，合用前室的使用面积：公共建筑、高层厂房(仓库)，不应小于10.0㎡；住宅建筑，不应小于6.0㎡。
4.疏散走道通向前室以及前室通向楼梯间的门应采用乙级防火门。
5.除住宅建筑的楼梯间前室外，防烟楼梯间和前室内的墙上不应开设除疏散门和送风口外的其他门、窗、洞口。
6.楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间前室内形成扩大的前室，但应采用乙级防火门等与其他走道和房间分隔。
除通向避难层错位的疏散楼梯外，建筑内的疏散楼梯间在各层的平面位置不应改变。
除住宅建筑套内的自用楼梯外，地下或半地下建筑(室)的疏散楼梯间，应符合下列规定：
1.室内地面与室外出入口地坪高差大于10m或3层及以上的地下、半地下建筑(室)，其疏散楼梯应采用防烟楼梯间；其他地下或半地下建筑(室)，其疏散楼梯应采用封闭楼梯间。
2.应在首层采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙与其他部位分隔并应直通室外，确需在隔墙上开门时，应采用乙级防火门。
3.建筑的地下或半地下部分与地上部分不应共用楼梯间，确需共用楼梯间时，应在首层采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和乙级防火门将地下或半地下部分与地上部分的连通部位完全分隔，并应设置明显的标志。
室外疏散楼梯应符合下列规定：
1.栏杆扶手的高度不应小于1.10m，楼梯的净宽度不应小于0.90m。
2.倾斜角度不应大于45°。
3.梯段和平台均应采用不燃材料制作。平台的耐火极限不应低于1.00h，梯段的耐火极限不应低于0.25h。
4.通向室外楼梯的门应采用乙级防火门，并应向外开启。
5.除疏散门外，楼梯周围2m内的墙面上不应设置门、窗、洞口。疏散门不应正对梯段。
疏散用楼梯和疏散通道上的阶梯不宜采用螺旋楼梯和扇形踏步；确需采用时，踏步上、下两级所形成的平面角度不应大于10°，且每级离扶手250mm处的踏步深度不应小于220mm。
建筑内的公共疏散楼梯，其两梯段及扶手间的水平净距不宜小于150mm。
高度大于10m的三级耐火等级建筑应设置通至屋顶的室外消防梯。室外消防梯不应面对老虎窗，宽度不应小于0.6m，且宜从离地面3.0m高处设置。
（二）疏散走道与避难走道
疏散走道是疏散时人员从房间内至房间门，或从房间门至疏散楼梯或外部出口等安全出口的室内走道。避难走道是指采取防烟措施且两侧设置不低于3.00h的防火隔墙，用于人员安全通行至室外的走道。
疏散走道与避难走道之间是一种包含于被包含、一般与特殊的关系。避难走道属于疏散走道的范畴，是疏散走道的一种但又不用一般的疏散走道，它是一种在特殊情况下才要求设置的且经过特殊防烟处理的疏散走道，比一般的疏散走道更能保证人员的安全。
由于避难走道与一般疏散走道有所不同，它是一种特殊的疏散走道，因此规范对它的要求与对一般疏散走道的要求也不尽相同。
疏散走道的一般要求：
1.走道应简捷，并按规定设置疏散指示标志和诱导灯。
2.在1.8m高度内不宜设置管道、门垛等突出物，走道中的门应向疏散方向开启。
3.尽量避免设置袋形走道。
4.疏散走道的宽度应符合表1的要求。办公建筑的走道最小净宽应满足表2的要求。
表1：疏散楼梯、疏散出口和疏散走道的每百人净宽度（m）
建筑层数 | 耐 火 等 级 | |||
一、二级 | 三级 | 四级 | ||
地上楼层 | 1-2层 | 0.65 | 0.75 | 1.00 |
3层 | 0.75 | 1.00 | － | |
≥4层 | 1.00 | 1.25 | － | |
地下楼层 | 与地面出入口地面的高差≤10m | 0.75 | － | － |
与地面出入口地面的高差＞10m | 1.00 | － | － |
表2：办公建筑的走道最小净宽（m）
走道长度 | 走道净宽 | |
单面布房 | 双面布房 | |
≤40 | 1.30 | 1.50 |
﹥40 | 1.50 | 1.80 |
5.疏散走道在防火分区处应设置常开甲级防火门。
避难走道的一般要求
1.避难走道防火隔墙的耐火极限不应低于3.00h，楼板的耐火极限不应低于1.50h。
2.避难走道直通地面的出口不应少于2个，并应设置在不同方向；当避难走道仅与一个防火分区相通且该防火分区至少有1个直通室外的安全出口时，可设置1个直通地面的出口。任一防火分区通向避难走道的门至该避难走道最近直通地面的出口的距离不应大于60m。
3.避难走道的净宽度不应小于任一防火分区通向该避难走道的设计疏散总净宽度。
4.避难走道内部装修材料的燃烧性能应为A级。
5.防火分区至避难走道入口处应设置防烟前室，前室的使用面积不应小于6.0㎡，开向前室的门应采用甲级防火门，前室开向避难走道的门应采用乙级防火门。
6.避难走道内应设置消火栓、消防应急照明、应急广播和消防专线电话。
（三）疏散距离
安全疏散距离直接影响疏用时间和建筑物内人员的安全。因此，必须根据建筑物的使用性质和功能，正确的运用规范，根据不同建筑提出具体的要求：
建筑内的安全出口和疏散门应分散布置，且建筑内每个防火分区或一个防火分区的每个楼层、每个住宅单元每层相邻两个安全出口以及每个房间相邻两个疏散门最近边缘之间的水平距离不应小于5m。
直通疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的直线距离，应符合下表的规定。
注：
1.建筑内开向敞开式外廊的房间疏散门至最近安全出口的直线距离可按本表的规定增加5m。
2.直通疏散走道的房间疏散门至最近敞开楼梯间的直线距离，当房间位于两个楼梯间之间时，应按本表的规定减少5m；当房间位于袋形走道两侧或尽端时，应按本表的规定减少2m。
3.建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时，其安全疏散距离可按本表的规定增加25％。
（四）安全出口
所谓安全出口是指供人员安全疏散用的房间的门、楼梯或直通室外地平面的门。为了在发生火灾时，能够迅速安全地疏散人员和抢救物资，减少人员伤亡、降低火 灾 损失，在建筑防火设计时，除按要求设置疏散走道、疏散楼梯外，必须设置足够数量的安全出口。安全出口应分散布置，且易于寻找，并应有明显标志。在火灾 时人 们常常是冲向熟悉、习惯和明亮处的出口或楼梯疏散，若遇到烟火阻碍，就得掉头寻找出路，尤其是人在惊恐、失去理智控制的情况下，往往会追随他们盲目 行动， 如只有一个方向得疏散路线是极不安全的。
在建筑物中任何部位最好同时有两个或两个以上的疏散方向可供疏散。避免把疏散走道布置成袋形，因为袋形走到的致命弱点时只有一个疏散方向，火灾时一旦出口被烟火堵住，其走道内的人员就很难安全脱险。
有的综合性高层建筑有多种用途，如地下一、二层为汽车停车库，地上几层为商场营业厅，商场营业厅以上若干层为办公室，在办公室以上若干层是旅馆或公寓。为了 便于安全使用，有利于火灾时紧急安全疏散和营救，在设计中必须做到车流与人流和消防营救安全分隔，百货商场与其上各层得办公、住宿人员分隔。安全出 口 （门或楼梯出口）的布置应均匀，具有不同方向的出口，但必须注意的是，有的高层办公建筑，将两座楼梯相近布置，而且在同一个方向，这样的设计是不合理 的， 不利于火灾时紧急安全疏散和营救，两者之间至少应保持5m以上的间距。
一、二级耐火等级公共建筑内的安全出口全部直通室外确有困难的防火分区，可利用通向相邻防火分区的甲级防火门作为安全出口，但应符合下列要求：
1.利用通向相邻防火分区的甲级防火门作为安全出口时，应采用防火墙与相邻防火分区进行分隔；
2.建筑面积大于1000㎡的防火分区，直通室外的安全出口不应少于2个；建筑面积不大于1000㎡的防火分区，直通室外的安全出口不应少于1个；
3.该防火分区通向相邻防火分区的疏散净宽度不应大于《建筑设计防火规范》GB50016-2014第5.5.21条规定计算所需疏散总净宽度的30％，建筑各层直通室外的安全出口总净宽度不应小于按照该规范第5.5.21条规定计算所需疏散总净宽度。
高层公共建筑的疏散楼梯，当分散设置确有困难且从任一疏散门至最近疏散楼梯间入口的距离不大于10m时，可采用剪刀楼梯间，但应符合下列规定：
1.楼梯间应为防烟楼梯间；
2.梯段之间应设置耐火极限不低于1.00h的防火隔墙；
3.楼梯间的前室应分别设置。
（五）消防电梯
电梯主要用于高层建筑中。消防电梯的用途在于火灾时供消防人员进行扑救高层建筑火灾用的。因为普通电梯在火灾时由于切断电源而停止使用，如果消防队员只 靠 攀登楼梯进行扑救，往往因体力不足和运送器材困难而贻误灭火战机，影响扑救火灾及抢救伤员工作，因此，高层建筑必须设有专用或兼用消防电梯。
下列建筑应设置消防电梯：
1.建筑高度大于33m的住宅建筑；
2.一类高层公共建筑和建筑高度大于32m的二类高层公共建筑；
3.设置消防电梯的建筑的地下或半地下室，埋深大于10m且总建筑面积大于3000㎡的其他地下或半地下建筑(室)。
消防电梯的设置要求
1.应能每层停靠；
2.电梯的载重量不应小于800kg；
3.电梯从首层至顶层的运行时间不宜大于60s；
4.电梯的动力与控制电缆、电线、控制面板应采取防水措施；
5.在首层的消防电梯入口处应设置供消防队员专用的操作按钮；
6.电梯轿厢的内部装修应采用不燃材料；
7.电梯轿厢内部应设置专用消防对讲电话。
（六）辅助安全疏散设施—避难层（间）
设置高层建筑避难层（间）是十分必要的。设置避难层（间）是保障高层建筑内人员在火灾时安全脱险的一项有效的措施。就高层公共建筑来说，人员众多，紧急疏散是个大问题。建筑高度大于100m的公共建筑，应设置避难层(间)。
避难层(间)应符合下列规定：
1.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)之闻的高度不宜大于50m。
2.通向避难层(间)的疏散楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开。
3.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／㎡计算。
4. 避难层可兼作设备层。设备管道宜集中布置，其中的易燃、可燃液体或气体管道应集中布置，设备管道区应采用耐火极限不低于3.00h的防火隔墙与避难区分 隔。管道井和设备间应采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙与避难区分隔，管道井和设备间的门不应直接开向避难区；确需直接开向避难区时，与避难层区出 入口的距离不应小于5m，且应采用甲级防火门。
避难间内不应设置易燃、可燃液体或气体管道，不应开设除外窗、疏散门之外的其他开口。
5.避难层应设置消防电梯出口。
6.应设置消火栓和消防软管卷盘。
7.应设置消防专线电话和应急广播。
8.在避难层(间)进入楼梯间的入口处和疏散楼梯通向避难层(间)的出口处，应设置明显的指示标志。
9.应设置直接对外的可开启窗口或独立的机械防烟设施，外窗应采用乙级防火窗。
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