浅谈大型建筑设计中的防火疏散设计

2022-11-21王伟

新疆有色金属 2022年4期

王伟

（酒泉市建筑设计院有限责任公司，甘肃酒泉 735000）

0 前言

在日常生活中各种大型建筑十分常见，其内部具备娱乐、饮食、服饰等各种消费场所，人群密集，人流量大。且这些大型建筑本身设计十分复杂，一旦发生火灾如果不在第一时间控制与疏散，很容易造成不可估计的严重后果。由此如何去做好这些大型建筑的防火疏散工作，是建设单位和技术单位需要重点关注的问题。

1 大型建筑火灾特征分析

1.1 烟气的危害

火灾发生期间所产生的烟气本身含有大量的有害气体，人体一旦吸入这些烟气，轻者神志不清，重者昏迷甚至死亡[1]。在大量的调查中也显示，一般在火灾中丧命的人们被烈火烧死的情况还是比较少的，更多的是因为本身吸入大量的有害气体所导致的窒息、死亡。烟气中主要的有毒气体为CO，而空气中含有的CO 量浓度对于人体危害也存在不同的地方。且在发生火灾期间其空气中的O2含量会受到有毒气体的影响含量降低，并且会对人体造成不同程度的影响，如当氧气含量5%-11%之间，会造成人体无法呼吸的症状，而含量小于5%则会导致人体死亡。且在这种商业型大型建筑内会存在很多商铺，这些商铺本身装饰的材料和其售卖的商品在发生火灾过程中会产生多种有害气体，也会对人体造成身体危害。如尼龙在燃烧后会产生CO 和CO2以及NH4等。

还需注意的是，烟气的流动一般是从高气压位置流向低气压位置，因此室内的温度要高于室外的温度，室内空气密度大，气压高，这样室内的烟气会随着气压的作用向上流动。而一般的大型建筑，特别是大型商业综合体本身内部有通风道、楼梯井和电梯井等各种管道，如果发生火灾，烟气会迅速随着管道上升，降低建筑物的耐火时间，也为内部人员的疏散带来极大的阻碍[3]。并且烟气具备一定的减光性，当人体眼睛受到烟气的刺激时会降低其辨别能力，视力模糊，很难找到安全出口，人们这时会产生恐惧心理，最终影响到整体疏散的效果。

1.2 烟气辐射的危害

在火灾发生期间，烟气的辐射主要是指火灾现场呈现的高温在人体和建筑上作用的效果。当辐射极强时，即便是没有明火，靠近火源的易燃烧物也会剧烈燃烧。在大型建筑中其本身的可燃物就数量极多，其一些铺面或者是餐饮、娱乐设施所装修的房屋都是木质材料，这些材料属于易燃物和可燃物的范围。一旦辐射提升，会导致线路短路的问题，严重会引发大爆炸等事故。火灾过程中一些房间尽管没有完全燃烧，但是当烟气达到一定的数值之后，消防人员也很难再进去进行营救。

1.3 踩踏事故

在大型建筑火灾发生期间，踩踏导致的人员伤亡也是其最为主要的特征。当人流的密度相对较小期间，恐慌的参数相对于疏散的速度有着十分明显的影响；当人流密度较大时，恐慌参数的影响并不明显。所以在实际设计疏散通道期间，为了保障人员疏散的效果，应当将火灾的场景考虑进来，确定人们所产生的恐慌心理负面的影响所带给其自己的反应，因此来实现二者均衡的目的，防止火灾发生过程中发生严重的踩踏事故，保障人员的安全。

2 大型建筑防火疏散设计措施

2.1 防火分区的划分

按照其本身的作用来划分，建筑物的防火分区可以分为横向和纵向两个部分。横向分区来阻止火灾向着横向扩散；纵向则是根据火灾垂直蔓延的形式所涉及的防火分区。一般建筑物垂直方向要求其楼底板需要具备较高的耐火程度，上层与下层之间的窗户距离不能小于标准要求。且建筑物内的管线和井道不能在一起放置和设计。管井内部的材料选择难以燃烧或者是非燃烧材料，并且需要和楼板一致的材料进行区分。

还需定期检查防火卷帘，保持其时刻处于启动的状态。在发生火灾期间能够结合手动控制来将其闭合。也可采取一些如高级灭火器或者是自动喷淋设施来减少火灾蔓延的范围。另外也可引入独立的防火单元或者是亚安全区域。如现有的大型商业商场的设计过程中，在疏散的宽度和距离上很难去满足设计规范要求。并且其底层空间较大，进深长，底层部分的疏散楼梯不能直接对外开放，这给予其疏散设计带来一定的困难。所以在这些大型的商业综合体设计中，可以引入“亚安全区”的概念，该概念是指基于建筑内部一些特定区域的划分来提升该区域的安全程度和加强该区域安全设施的设置与布置，在人们被疏散到该区域期间，被认为相对安全。随后再通过此区域将人员向外疏散，进而实现安全疏散的重要目标。

2.2 疏散宽度与距离的设计

2.2.1 疏散宽度设计

在建筑设计消防疏散通道期间，最为关键的问题就是人员的安全疏散，而影响其是否能够安全疏散的关键在于疏散通道的宽度。在计算商店疏散人数期间，结合相关设计规范，在商店的设计中，需要其建筑面积是营业厅内部建筑面积和所能容纳的人数与面积折算值的乘积；而地面上的商铺面积折算值一般在50%到70%之间，国内一些省份还结合自己的本地的实际情况对大型的商业建筑人员密度进行了规定。且国外关于这些大型的商业建筑人员密度也有着一定的规定，但是综合来讲，我国在疏散人员峰值的计算上已经相对较高，失去了合理性，不能作为这些大型商场的疏散设计指导，在疏散的宽度上还需要结合人数来制定。

2.2.2 疏散距离的设计

在我国关于高层的民用建筑防火设计相关规范中对于疏散的距离有着明确的规定。对于餐厅等部位，房间内的设计规范为：任意一点到疏散口的距离不可低于30m，首层的楼梯其具有通向室外的出口。为了解决疏散距离过长的问题，可以引入“独立防火单元”和“亚安全区”的办法，对中庭的消防安全设计进行强化，利用“亚安全区”的过渡空间来缩短疏散的距离。并且在疏散通道设计期间，需要对其可燃物的数量进行严格控制，以此来保障整个中庭所产生的浓烟能够提供至少30min的安全疏散时间，保障人员疏散的安全。而为了解决这种问题，具体可以结合下面几点来进行设计。

（1）将具备快速响应的自动喷水灭火系统设置在步行街区域，更加有利于早期发现火情，控制火灾的延伸。

（2）应当将疏散指示标志的距离设置在步行街走道内，各个标志之间的间距不能超出15m。

（3）在步行街内部设置消防栓和软管卷盘，建议其间距不要超出30m，消防栓的长度不应当在13m以下。

（4）在步行街所设置的应急照明系统不能小于60min的照明，并且在疏散通道地最低的水平照明度应当超出5.0LX，保障疏散通道内部的视野通亮，避免发生视野模糊所造成的踩踏事件。