超高层建筑防火疏散设计研究

李娜

【摘要】防火疏散设计是超高层建筑施工设计的重要内容，关系着整个超高层建筑的安全性和稳定性，必须引起相关部门的高度重视。结合超高层建筑工程项目的实际情况，充分考虑多方面因素，不断优化和改进防火疏散设计，最大程度地预防火灾事故，保障建筑住户的人身安全，减少财产损失，推动超高层建筑的快速发展。本文分析了超高层建筑防火疏散现状，简要介绍了超高层建筑工程概况，阐述了超高层建筑防火疏散设计策略，以供参考。

【关键词】超高层建筑；防火疏散设计

由于超高层建筑的空间利用率和土地利用率都比较高，受到广大建筑设计师的青睐，很多大型城市的超高层建筑拔地而起，其内部的人口聚集量也越来越多，但是这给超高层建筑的防火疏散设计带来更大的难度。超高层建筑内部安装有各种电气管线和设备，人员众多，必须加强防火疏散设计管理，从多方面进行考虑，降低火灾事故发生率，保障超高层建筑的安全性。

一、超高层建筑防火疏散现状

超高层建筑的垂直高度往往超过100米，而消防折臂式云梯车的最大登高只有25～28m，目前世界上最大的消防云梯也只能达到48m，而一旦超高层建筑发生火灾，很难在建筑外部进行救援扑救，因此超高层建筑的防火疏散设计是全世界建筑行业安全保障和消防管理的重点，必须采取科学合理的防火疏散方法和对策，最大程度地减少和防止火灾事故。超高层建筑防火救援困难的主要原因有以下几种：

1、疏散人流量较大

超高层建筑在发生火灾时，人们受到烟气的减光性、毒害性等因素的影响，会激发出强烈的逃生欲望，心理状态感到非常的恐惧，很多人一起涌向安全通道，但是安全通道的空间有限，大量的人流很容易造成堵塞拥挤，给救援疏散带来很大的困难。

2、疏散时间长

超高层建筑中的人员比较密集，再加上很多建筑内部没有设计避难层，消防人员在进行救火疏散时，距离消防栓比较远，需要花费很长的时间进行疏散，在很大程度上增加了火灾对于人们生命健康的危害。

3、疏散手段和方式受到限制

超高层建筑由于楼层数比较多，人们主要是通过电梯上下，但是普通的客用电梯中没有设置相应的防水、防火和防烟措施，并且一旦超高层建筑发生火灾，电梯被严禁使用，消防电梯的登高能力又不足，消防人员能够利用的救火疏散方式和手段受到很大限制，人们只能通过安全通道进行疏散。

二、超高层建筑工程项目概况

某超高层建筑垂直高度220m，地下分为5层，包括设备机房、配套用房、车库、餐饮、地下商场等，地上60层，设有酒店式公寓、五星级酒店、高档商场以及写字楼，采用小型办公和大开间办公相互结合的方式，满足了人们的生活、购物、居住、办公等需求。

三、超高层建筑防火疏散设计策略

1、选择合适的建筑结构

超高层建筑施工设计阶段，应充分考虑到防火疏散要求，为了保障超高层建筑的安全性和稳定性，尽量选用防火型的建筑材料，例如和全钢结构相比，混合结构的防火性能更好。一旦超高层建筑发生火灾，在高温环境的影响下，建筑材料的强度、力学性能和稳定性往往出现较大变化，例如在500摄氏度高温环境中，钢结构会变得很脆弱，当超过1000摄氏度时，钢结构会变得非常柔软，如果超高层建筑采用混合结构，混合结构的耐高温性能比钢结构更好，并且混合结构自身可以承受较大的坍塌冲击力，具有较高的稳定性和耐久性。

2、优化防火设计

超高层建筑中含有各种复杂的电气管线和设备以及很多可燃的建筑材料，一旦发生火災，受到竖井抽风吸力的影响，火势会快速蔓延，并且随着气压和风力的加大，火势不断向上扩展，因此应结合超高层建筑的垂直高度和当地的气候环境，例如淄博市市区范围内高空100米位置的动压是地面5.1倍，风速是地面的2.3倍；当升高到400米高度时，动压可以达到地面的13倍，风速是地面的4.3倍。超高层建筑的防火设计，需要有效隔离同一楼层和各个楼层之间的火势，当发生火灾时，能够快速隔断火势的蔓延和传播，将火灾控制在一定区域，最大程度地降低火灾经济损失。

3、合理设计避难间和避难平台

根据超高层建筑工程项目的实际情况，设计合理的避难间和避难平台，考虑到发生火灾事故时人们的体力、情况复杂等因素，优化避难间设置，为了保障超高层建筑内人员的安全疏散，每间隔每米，应设计避难间。同时，该超高层建筑每间隔百米可以设置避难平台，将整个超高层建筑划分为12个疏散单元，一旦发生火灾，人们可以通过避难平台快速疏散到超高层建筑中间的核心筒，人们在核心筒位置可以通过电梯安全疏散到地面。

4、疏散楼梯

该超高层建筑施工设计时，应合理设置防烟楼梯间和疏散楼梯，对楼梯间前室和防烟楼梯间设计乙级防火门，向着火势疏散和蔓延的方向开启，消防电梯和楼梯间前室合用，在所有的合用前室、消防电梯前室和防烟楼梯间都合理设计加压送风系统，90m以上的楼层区段，在超高层建筑塔楼上设计防烟楼梯，中间核心筒位置设计两部防烟楼梯，加大超高层建筑的火势疏散能力。

5、加强防火性设计监管

超高层建筑施工设计应加强防火性设计监管，考虑到施工成本，应建立一支高素质的防火性监督团队，科学合理地进行防火设计，消除超高层建筑的火灾隐患，提高超高层建筑的安全性和稳定性。

结束语：

随着现代化城市进程的加快，超高层建筑越来越多，这对于防火疏散设计提出了越来越高的要求，结合超高层建筑防火疏散存在的难度，根据超高层建筑工程项目的实际情况，综合考虑多方面因素和内容，优化防火疏散设计，降低超高层建筑火灾事故发生率。

参考文献：

[1]王尚平.超高层建筑火灾的危害性与防火疏散研究[J].科技创新导报，2013，（03）：46.

[2]谢玉琪，王洪礼，张树平.千米级超高层建筑防火疏散策略研究[J].消防科学与技术，2015，（04）：452-455.