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消防安全疏散宽度计算常见问题

2015-04-08

山西建筑 2015年30期
关键词:疏散楼梯梯段楼梯间

甄 诚

(哈尔滨市公安消防支队,黑龙江 哈尔滨 150040)

消防安全疏散宽度计算常见问题

甄 诚

(哈尔滨市公安消防支队,黑龙江 哈尔滨 150040)

阐述了建筑消防设计中存在的疏散宽度计算方法不准确、楼梯间梯段净宽度与安全出口净宽度不一致、两个防火分区共用楼梯间等问题,并提出了解决方法和思路,以有效避免消防安全疏散宽度计算在消防设计和施工中出现的矛盾。

消防,疏散宽度,计算方法,问题

在建筑消防设计中,安全疏散宽度计算对于设计满足人员疏散条件至关重要,是消防设计和审核中不可忽视的内容,我国各类规范也对各种不同条件下安全疏散宽度的相关要求做了详细规定。但在实际应用中,由于没有正确理解安全疏散计算原则,对设计、施工、审核、验收等各个环节缺少合理衔接和整体考虑,常常造成建筑物虽然在设计中依据规范要求,考虑了疏散宽度计算,但在实际建设完成后却发现,由于各种因素影响产生疏散宽度不足的消防安全问题。下面我们对经常出现的设计问题进行分析,并提出解决的建议和思路。

1 疏散宽度计算方法不准确

以民用建筑疏散宽度计算为例,在GB 50016—2014建筑设计防火规范第5.5.18条和5.5.19条中首先规定了各类公共建筑中,疏散门、走道和楼梯间的最小净宽度。然后在第5.5.20条规定了剧场、电影院、礼堂、体育馆等有固定座位场所的内门、外门、楼梯、走道各自总净宽度(m/百人),在第5.5.21条规定了其他公共建筑房间疏散门、安全出口、疏散走道、疏散楼梯各自总净宽度(m/百人),以及歌舞娱乐放映游艺场所、固定座位场所、展览厅、商店等场所内疏散人数的计算方法。

所以在实际设计中,经常会根据建筑面积、座位数等条件,计算出场所内的疏散人数,再根据人数推算场所需要的疏散最小净宽度,然后根据疏散距离、使用功能或者有固定座位场所的座位数等条件确定安全出口数量和位置,最后分配疏散总净宽度到每一个出口,并保证出口宽度不低于最小容许净宽度。

例如一个二级耐火等级建筑,池座为平坡地面,容纳人数为2 800人的剧场,依据GB 50016—2014建筑设计防火规范第5.5.16条之规定,可计算需要安全出口数量为:

2 000÷250+800÷400=10个。

需要疏散总净宽度为:

2 800×0.65%=18.2 m。

按平均疏散计算每个出口净宽度为:

18.2÷10=1.82 m。

以上计算结果虽然符合GB 50016—2014建筑设计防火规范条文之规定,但实际上并不正确。安全疏散是指人员在危险来临之前能够疏散到安全区域,所以疏散设计的最终目标就是通过各种手段缩短人员疏散时间,并确保此数值小于危险来临时间,即安全疏散允许时间。安全疏散允许的时间在高层建筑,可按5 min~7 min考虑;一般民用建筑,一、二级耐火等级应为6 min,三、四级耐火等级可为2 min~4 min。人员密集的公共建筑,一、二级耐火等级应为5 min,三级耐火等级的建筑物不应超过3 min,其中疏散出观众厅的时间,一、二级耐火等级的建筑物不应超过2 min,三级耐火等级的建筑物不应超过1.5 min。

所以在GB 50016—2014建筑设计防火规范条文解释中可以看到,上面例子需要依据人员允许疏散时间进行校核,首先计算每个安全出口的疏散人数,再利用疏散的人数,允许疏散时间和疏散速度计算出所需人流股数,最后利用每股人流所需宽度确定每个安全出口的疏散净宽度。

按照10个安全出口计算,则每个安全出口疏散人数为:

2 800÷10=280人。

按照控制疏散时间在2 min以内,池座平坡地面每股人流通过能力按43人/min计算(楼座阶梯地面按37人/min计算),每个安全出口所需要的人流股数不应少于:

280÷(2×43)=3.3股。

此时应按照4股通行能力来考虑设计疏散门的净宽度,按照每股人流所需净宽度0.55 m计算,每个安全出口净宽度应为:

0.55×4=2.2 m。

由以上计算可知,如果仅仅考虑疏散总净宽度,而不对每个安全出口的疏散净宽度进行校核,那么最终的计算结果往往达不到疏散允许时间的要求,其他场所虽然计算方法有所不同,但计算原则一致,所以在进行疏散净宽度计算时,不但要计算疏散总净宽度,还需要根据每个安全出口所负担的疏散人数,对每个安全出口的疏散净宽度进行必要的校核和调整,以确保疏散时间小于安全疏散允许时间。

2 楼梯间梯段净宽度与安全出口净宽度不一致

在一些设置了防烟楼梯间的建筑中,我们发现疏散楼梯梯段的净宽度和楼梯间门的净宽度不一致,大多数是楼梯间安全出口净宽度达到疏散宽度要求,但梯段净宽度不足。经过了解,出现这种情况,主要是由于设计者在设计中,把人员疏散进入防烟楼梯间作为安全疏散完成,且由于增加楼梯宽度建筑成本高,所以为了增加疏散宽度,就盲目扩大楼梯间安全出口的净宽度,却不对梯段净宽度进行计算。的确,在安全疏散允许时间计算中,如果建筑物为防烟楼梯间,则楼梯上的疏散时间可以不予计算。在计算疏散距离时也把楼梯间的门作为安全出口,但在计算疏散净宽度时,GB 50016—2014建筑设计防火规范第5.5.18条~第5.5.21条均把疏散楼梯净宽度纳入了计算内容,提出了宽度要求。这是由于在实际疏散中,虽然进入防烟楼梯间就可以认为是进入了安全区域,但如果防烟楼梯间疏散净宽度不足,就会在楼梯间内形成疏散瓶颈,发生拥堵现象,影响后续人员进入楼梯间疏散,这时,即使楼梯间安全出口的净宽度符合疏散净宽度要求,也将形同虚设,无法发挥作用。所以在设计中应注意保持门宽度与走道、楼梯宽度的匹配。走道宽度通常较宽,因此当以门净宽度作为计算宽度时,楼梯的净宽度不应小于门的净宽度,当以楼梯净宽度作为计算宽度时,门的净宽度不应小于楼梯的净宽度。同时,还要考虑各层之间人员疏散的相互影响,下层的楼梯或门的宽度不应小于上层的宽度;地下、半地下则是上层的楼梯或门的宽度不应小于下层的宽度。

3 两个防火分区共用楼梯间,宽度重复计算

很多建筑为了减少楼梯间数量,提高空间利用率,在同一楼梯间或楼梯间前室内分别打开通向两个防火分区的安全出口,从而使两个防火分区共用同一楼梯间。在分别设置两个楼梯间确有困难的情况下,这种设计方案本身并不违反规范要求,但有的工程中,设计者在计算防火分区的疏散宽度时,把被共用楼梯的梯段净宽度先后计入两个不同防火分区疏散净宽度。据了解,这是由于设计者认为建筑内划分防火分区后,提高了建筑的防火性能,当其中一个防火分区发生火灾时,不致快速蔓延至更大的区域,因此同一楼梯可以先后疏散两个不同防火分区的人员,所以把一个楼梯间的疏散净宽度先后计算了两次。但在实际疏散中,人员的疏散行为是一个复杂的过程,不可能达到理论上的最佳状态,在设计中必须考虑各种不利情况。在实际火灾现场中可以证实,公众聚集场所中一旦确认火灾后,所有人员都会第一时间逃生疏散,不可能出现明显的批次。在GB 50016—2014建筑设计防火规范第5.5.20条和5.5.21条中要求计算每层的疏散总净宽度。所以在计算防火分区疏散净宽度时,如果是两个防火分区共用同一疏散楼梯间的,此楼梯间的疏散净宽度应按比例分配给两个防火分区,而不能重复计算。

4 两个防火分区之间的安全出口计入本层疏散净宽度

在很多大跨度建筑内,由于受到平面布局限制,为满足规范中关于疏散距离、安全出口数量的要求,设计者不得不利用通向相邻防火分区的甲级防火门作为安全出口。而一些建筑在计算防火分区疏散净宽度时,把通向相邻分区的安全出口净宽度计入本层总疏散净宽度。GB 50016—2014建筑设计防火规范第5.5.9条规定:“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……该防火分区通向相邻防火分区的疏散净宽度不应大于其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所需疏散总净宽度。”这是既考虑了防火分区内由于平面布置受限导致直通室外的安全出口疏散净宽度不足或疏散距离超长,所以容许人流向相邻防火分区疏散,又考虑了这样会增加相邻防火分区的疏散压力,所以控制通向相邻防火分区的疏散净宽度不能大于本防火分区总疏散净宽度的30%,且不能计入本楼层总疏散净宽度。所以在设计中应该尽量避免向相邻防火分区疏散人流,一定要在疏散时也要控制数量,并提高相邻分区疏散净宽度,来保证本楼层总体疏散能力。

5 安全疏散净宽度不足

1)设计者在平面图上把计算得出的疏散净宽度直接标注在门洞口、疏散楼梯上,而没有任何说明。实际上平面图上标注的宽度通常是指土建宽度,即在门洞口、楼梯没有安装门框、扶手等任何附属设施之前的宽度,而在规范中关于疏散宽度要求的条款,计算得出的是“净宽度”。例如第5.5.18条规定:“公共建筑内疏散门和安全出口的净宽度不应小于0.9 m,疏散走道和疏散楼梯的净宽度不应小于1.1 m……”,所谓“净宽”就是指疏散中的实际通行宽度。如疏散楼梯梯段净宽是指墙面至扶手中心之间的水平距离,安全出口净宽是指门打开后除去门框和门扇所占用宽度外,供人员通行的实际宽度,与土建宽度定义是有所区别的。所以在实际设计中,设计人员应该把门框、楼梯扶手等附属设施对疏散净宽的影响纳入计算内容,确保疏散净宽度达到规范要求。2)结构、水电等专业设计和消防平面设计之间没有进行很好的沟通,导致柱、管线设置在疏散通道、楼梯间内,占用疏散宽度,形成疏散节点,这要求设计者做好各专业间的协调沟通,提前采取措施,避免最终工程完工后,发现疏散净宽度不足的问题。总之,在消防设计中要充分考虑到各种因素,而不是仅仅依托规范和本专业要求,才能有效避免设计和施工中出现矛盾,确保疏散宽度达到人员疏散要求。

[1] GB 50016—2014,建筑设计防火规范[S].

[2] 林 劲.浅谈影响民用建筑消防安全疏散系统有效宽度的几个因素[J].今日科苑,2010(8):19-21.

On common problems of fire-fighting safety evacuation width calculation

Zhen Cheng

(PublicSecurityandFire-FightingBrigadeofHarbin,Harbin150040,China)

The paper illustrates some problems in the architectural fire-fighting design, including incorrect calculation width of the evacuation width, inconsistency in elevator net width and the exit net width, and the public elevator rooms of two fireproof areas, and points out solutions and ideas, so as to avoid the contradiction of the fire-fighting safety evacuation width calculation in the fire-fighting design and construction.

fire-fighting, evacuation width, calculation method, problem

1009-6825(2015)30-0025-03

2015-08-14

甄 诚(1976- ),男,工程师

TU998.1

A

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