超高層建筑初期火災(zāi)人群疏散

1、 創(chuàng)新論文 超高層建筑初期火災(zāi)人群疏散 學 院 安全工程學院 班 級 消防10-1班 姓 名 張 松 指導(dǎo)老師 劉海波 2014 年 2 月 28 日超高層建筑初期火災(zāi)人群疏散摘 要: 隨著全球經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，超高層建筑不斷增多，超高層建筑的建筑防火技術(shù)難點不斷出現(xiàn)，結(jié)合美國9.11事件等火災(zāi)初期人群疏散的重大實例，研究超高層建筑的火災(zāi)特點，并根據(jù)火災(zāi)條件下人群疏散的一般性原則，研究影響人群疏散的因素，進而探索超高層建筑在初期火災(zāi)條件下的人群疏散對策，為防火監(jiān)督工作實踐提供一定的依據(jù)。關(guān)鍵詞: 超高層建筑；初期火災(zāi)；人群疏散隨著各國超高層建筑的大量涌現(xiàn)，9.11事件的慘痛教訓再次讓人們聚焦超高

2、層建筑的安全問題。在火災(zāi)條件下，按照傳統(tǒng)消防技術(shù)撲救火災(zāi)的難度相對較大，在建筑耐火極限范圍內(nèi)以最優(yōu)化的方式疏散人員，成為當前消防安全研究的重點。1. 超高層建筑防火及疏散難點按高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范規(guī)定，超高層建筑是指40層以上或高度達100米以上的建筑，具有建筑體量大，點火源多，人群聚集等特點，在現(xiàn)有的消防安全技術(shù)條件下，防火技術(shù)和人員疏散受到嚴峻考驗。（1）防火難題： 防火設(shè)計與耐火材料:超高層建筑的外立面多以玻璃材料與外界隔離，如遇到撞擊易受破壞而形成通風口，加之垂直樓梯間、電梯井、管道井封堵不嚴，火災(zāi)蔓延時“煙囪效應(yīng)”明顯，測算表明火苗沿井道蔓延速度高達8 m/s。超高層建筑多用鋼結(jié)

3、構(gòu)材料，而鋼材的耐火性能也是有極限的，當溫度達600時，鋼材的結(jié)構(gòu)就會被破壞。 消防高度:目前國內(nèi)最好的消防云梯車舉高高度為54米(國際上可達70米)，消防水帶的直接供水高度為150米。高度超過150米的高層建筑，滅火難度隨著火勢增大和高度增加而加大。（2）疏散難題： 綜觀紐約貿(mào)易中心1993年恐怖襲擊的疏散情況，當時恐怖組織在地下車庫中設(shè)置定時炸彈爆炸時，煙霧迅疾擴散及大樓的最上層。雙子塔樓的緊急樓梯各有3把，樓梯的寬度可共成年人排列成2列，但由于無序疏散導(dǎo)致?lián)矶?，平均從樓梯疏散需花費2min/人，大樓內(nèi)10萬人全部安全疏散耗時9小時。1988年5月5日，洛杉磯62層的第一國際銀行大樓發(fā)生火

4、災(zāi)，共5層樓起火，大部分人員疏散是由直升機從高達260多米的樓頂救走。中國也曾在上海金茂大廈做過試驗，1名身強力壯的消防隊員從85層樓跑至地面，最少耗時也要35分鐘。從技術(shù)角度看，超過100米的超高層建筑，可能容納數(shù)萬人，火災(zāi)狀態(tài)人員疏散極其困難。 疏散路徑難以達到最優(yōu)化。發(fā)生火災(zāi)時，安全電梯一般處于停止狀態(tài)，選擇樓梯疏散路徑太長，容易受到火災(zāi)傷害，加之消防安全疏散演練的不落實，導(dǎo)致人員對避難層位置不熟悉，選擇逃生路線不能達到最短，容易造成群死群傷。2. 超高層建筑的火災(zāi)特點（1）火災(zāi)荷載大?；馂?zāi)荷載是指建筑物內(nèi)單位面積可燃物的多少，通常折算成千克木材平方米。超高層建筑往往由于功能復(fù)雜，室內(nèi)裝

5、飾裝修，因而具有大量的可燃物，即火災(zāi)荷載大，火災(zāi)荷載大表明火災(zāi)燃燒猛烈，燃燒持續(xù)時間長。（2）安全疏散困難。超高層建筑的特點，一是層數(shù)多垂直疏散距離遠，疏散所需時間長；二是建筑內(nèi)人員比較多，疏散時容易出現(xiàn)擁擠；三是發(fā)生火災(zāi)時煙霧和火勢蔓延快，煙霧有毒。這些特點就給疏散帶來了困難。尤其是公共建筑，內(nèi)部人員不熟悉疏散路線，這就更加劇了疏散的困難。（3）煙囪效應(yīng)明顯。超高層建筑中垂直的樓梯間、電梯井、衣物滑槽以及封堵不嚴密的管道井，猶如煙囪，火災(zāi)時，其拔風抽力效應(yīng)，會助長煙氣火勢的蔓延。建筑高度越高，煙囪效應(yīng)越強烈。實驗資料證明，超高層建筑中火災(zāi)煙氣沿著垂直樓梯間，電梯井等豎向井道垂直上升的速度達每

6、秒34米，有時甚至可達每秒8米。（4）撲救難度大。進攻困難:由于受高度限制，消防多以內(nèi)攻為主，外攻滅火受到限制。在現(xiàn)有的消防云梯車高度極限范圍內(nèi)外攻很難奏效。供水困難:超高層建筑發(fā)生火災(zāi)，滅火用水量比較大，而消防三輛大功率消防車串聯(lián)供水，高度只能達到160米。排煙困難:因受登高設(shè)備和玻璃幕墻限制，以及風向風力的影響，難以實施破拆玻璃窗進行自然排煙，采用機械排煙系統(tǒng)，也會因受風力、氣壓等氣候條件的影響而難以實現(xiàn)設(shè)計理想的排煙效果。3. 安全疏散基本原則安全疏散是指發(fā)生火災(zāi)時，在火災(zāi)初期階段，建筑內(nèi)所有人員及時撤離建筑物到達安全地點的過程。能否實現(xiàn)安全疏散，取決于許多因素，但從建筑物本身的構(gòu)造來說

7、，應(yīng)堅持以下基本原則： 合理布置疏散路線：盡量選擇最短最優(yōu)化路徑，路徑越短越安全，越合理疏散越快。 疏散樓梯的數(shù)量要足夠。合理的樓梯布局和足夠的數(shù)量均成為安全疏散的關(guān)鍵因素。 輔助安全疏散設(shè)施要可靠、方便使用。消防安全疏散設(shè)施不完善往往影響疏散，因此，超高層建筑應(yīng)根據(jù)需要，除設(shè)置疏散樓梯外，增設(shè)相應(yīng)的輔助安全疏散設(shè)施，如救生軟梯、救生繩、救生袋、緩降器等。 超高層建筑要設(shè)置避難層或避難間，樓頂設(shè)直升機停機坪。4. 影響安全疏散的因素（1）人員對疏散路線的熟悉情況。建筑內(nèi)人員對疏散路線是否熟悉，對疏散快慢影響很大。常住人員和對疏散路線熟悉的人員基本能夠順利疏散；暫住人員和不熟悉疏散路線的人員疏散

8、就困難。未經(jīng)消防培訓的疏散，無對老人、殘疾和行動不便人員的互助疏散意識均造成無序疏散，都影響疏散速度。（2）應(yīng)急照明狀況和疏散指示標志明顯程度。火災(zāi)時往往首先造成斷電，因此，超高層建筑尤其公共建筑，必須設(shè)置應(yīng)急照明和疏散指示標志。如果這些設(shè)施位置設(shè)置不當或亮度不夠，或指示方向錯誤，或維護保養(yǎng)不良，都會對疏散造成嚴重影響。（3）疏散通道、安全出口是否暢通。如果疏散通道被占用，被封堵，或者是進行了可燃裝修，火災(zāi)時都會影響安全疏散，許多群死群傷火災(zāi)的教訓都是例證。5. 安全疏散對策目前，國內(nèi)外對超高層建筑火災(zāi)撲救還有一定的技術(shù)難度，無論是從安全出口、疏散通道、防火分區(qū)、避難層的工程設(shè)計，還是從疏散預(yù)

9、案的制定和演練，都認為加強安全疏散是最好的挽救生命財產(chǎn)損失的策略。下面就初期火災(zāi)條件下的安全疏散對策做些探討：(1) 急用路線與常用路線結(jié)合。國外大部分超高層建筑都按組裝電梯，以利于達到不同的層次。到達某些層次，僅有其中一部電梯可達。發(fā)生火災(zāi)，疏散人群可以進入和使用原本不提供出入口給發(fā)生火災(zāi)層次的電梯。雖然這種以抓緊運用電梯作為疏散人群的思想是不提倡的，但是作為順應(yīng)建筑需求的總體疏散戰(zhàn)略的還是實用的。(2) 避難層疏散和停機坪疏散。結(jié)合我國特點，考慮我國人員的體型特點，避難層設(shè)計人均面積應(yīng)保證不小于0.2m2/人?？紤]到登高車的最大作業(yè)高度在4060米左右，結(jié)合消防員體能因素，一般每10層設(shè)置

10、避難層，部分超高層建筑屋頂設(shè)有停機坪?？紤]到初期火災(zāi)因素，煙霧濃度低，火災(zāi)燃燒面積不大，主體結(jié)構(gòu)不被破壞，建筑倒塌的概率低，選擇避難層和停機坪疏散較為科學合理。（3） 制定應(yīng)急疏散預(yù)案并定期演練。制定應(yīng)急疏散預(yù)案應(yīng)從下列幾個方面著手：(1) 疏散順序。疏散順序，就是指先疏散哪部分人群，后疏散哪部分人群。一般原則是先疏散著火層，然后是著火層以上樓層，最后是著火層以下樓層。(2) 疏散路線。疏散路線應(yīng)選擇離安全出口、疏散樓梯最近的路線，一般是沿疏散指示標志所指的方向疏散。但如果是著火層，應(yīng)考慮著火的位置。著火房間附近房間的人，應(yīng)向著火相反的方向疏散。豎向疏散一般先考慮向地面疏散，因為疏散到地面是最

11、安全的。但也要考慮到豎向通道萬一被封堵，也可以向樓頂疏散。設(shè)有避難間、避難層的超高層建筑，可考慮向避難間、避難層疏散。(3) 疏散指揮。整個疏散過程必須在統(tǒng)一指揮下，按照預(yù)定的順序、路線進行，否則，就可能造成混亂，影響疏散?？傊笓]應(yīng)當在消防控制室，各樓層或防火分區(qū)要有現(xiàn)場指揮員（或稱引導(dǎo)員）?，F(xiàn)場指揮員要及時向總指揮報告疏散情況。(4) 清點人數(shù)。各樓層或防火分區(qū)的人員疏散到安全地點后，現(xiàn)場指揮員要及時清點人數(shù)，如發(fā)現(xiàn)人數(shù)不足，要設(shè)法找回，或通知消防隊幫助查找。(5) 疏散預(yù)案的演練與修訂。疏散預(yù)案制定好后，組織員工進行演練。通過演練發(fā)現(xiàn)有不妥之處要及時進行修訂。修訂好后再進行演練，直至認為方

12、案為最佳為止。（4） 加強疏散人群的技術(shù)定位。結(jié)合門禁打卡等技術(shù)或手機芯片定位技術(shù)，與消防控制室和消防移動指揮平臺自動聯(lián)動，在安全疏散中，可通過消防控制室監(jiān)控平臺檢測到人群疏散情況，尤其是對未能疏散的人員進行搜救時，準確定位人員所在樓層和具體位置，為制定最優(yōu)化搜救路線和最短時間搜救到被困人員提供技術(shù)支持。（5）高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范中還規(guī)定當建筑高度超過250m 時，建筑設(shè)計的防火措施必須經(jīng)過專家組論證通過。在符合規(guī)范的前提下，更應(yīng)該結(jié)合當?shù)貙嶋H情況和當?shù)叵啦块T消防水平，對建筑進行合理的設(shè)計，以確保廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全。設(shè)計時要根據(jù)技術(shù)的可靠性，實際的可操作性，經(jīng)濟的合理性綜合考慮，只有技術(shù)可靠、實際操作方便，才能確保安全。 參考文獻:1 建筑設(shè)計防火規(guī)范