超高层建筑防火疏散设计分析

1、超高层建筑防火疏散设计分析摘要：近年来，随着大量农业人口转变为非农业人口，我国城市化发展进程加 快。在这一时代背景下，我国城市建筑普遍为高层建筑以及超高层建筑，以实现 在有限的城市空间内容纳更多的人口。但在超高层建筑出现火灾事故时，会造成 极为严重的经济损失与人员伤亡。由于超高层建筑内部结构复杂、人员密集，火 灾蔓延速度快，因此在高度超过一定数值的楼层中，很难在短时间内将人群疏散 至建筑外。因此为完善这一问题，本文对超高层建筑防火疏散设计开展以下分析。关键词：超高层；建筑工程；防火疏散；设计分析在超高层建筑工程建设过程中，建筑的建设高度与层数的数值越高时，便会 对建筑消防系统的防火疏散效率提出

2、更高的要求。而相较于高层建筑与一般性建 筑而言，超高层建筑的防火疏散设计方案也具有极高的设计难度，极易出现各类 设计问题，并造成极为严重的建筑安全隐患。而对这一问题的完善，则需要及时 完善超高层建筑防火疏散设计工作开展过程中所存在的问题与不足，并明确各项 设计要点。一、在当前我国超高层建筑防火疏散设计工作开展过程中，主要存在的问题 与工作难点分析（一）超高层建筑的容纳人数过多上述提及，相较于高层建筑与一般性建筑而言，超高层建筑容纳了大量的人 口。根据我国民用建筑设计通则GB50352-2005规定：在建筑高度超过100m 则为超高层建筑。而超高层建筑的人口容纳数往往在数万人，在出现火灾安全事

3、故时，各消防通道会涌入过量的人群，极易出现通道堵塞、踩踏事件等一系列问 题。此外，由于超高层建筑的层数过多，因此高层数人群的疏散时间也会较长， 极易被涌入消防通道中的浓烟影响，从而出现昏迷、窒息致死等一系列问题。（二）超高层建筑的火灾安全事故出现概率较高在当前我国各超高层建筑工程的使用期间内，绝大部分超高层建筑的主要用 途为大型商业综合体建筑与商业建筑，仅少部分超高层建筑的性质为住宅类建筑。 而商业类超高层建筑的内部结构极为复杂、同时容纳的大量的人口，并在建筑内 部区域中摆放、安装了大量具有较高可燃性的商品、装置与设备。因此在这一类 超高层建筑使用过程中，极易出现火灾安全事故，并且超高层建筑的

4、火势蔓延速 度远高于一般性建筑的火势蔓延速度。例如在超高层建筑出现大型火灾事故时，火势会通过竖向管道加以蔓延，并 形成烟囱效应，大幅提高了火灾与浓烟的流动速度、影响范围。（三）超高层建筑的人群疏散与火势控制工作难度系数过高首先，在出现火灾安全事故时，超高层建筑内部所配置的电梯会停运，仅通 过有限的消防通道很难在短时间内将建筑内的受灾人群完全疏散。此外，上述提 及，在人群疏散过程中，也有可能出现踩踏事故等各类突发问题，进一步提高了 人群疏散工作的难度系数。其次，我国消防车的主要配置规格型号为53米和32米的云梯消防车，这一 类消防车很难对超高层建筑中部以上区域开展火势控制作业。二我国虽然也配置

5、了少量的最高工作高度为100米的搏浪涛云梯消防车。但是这一型号的消防车辆 仅在深圳等少量城市配置，且100米的工作高度刚刚接触到超高层建筑的最低建 设高度，很难做到对超高层建筑开展全覆盖的灭火工作。因此设备配置的不足也 在一定程度上提高了超高层建筑防火疏散设计工作的难度系数。二、在超高层建筑防火疏散设计工作开展过程中，上述工作难点的解决措施 与具体的设计要点分析（一）科学划定建筑防火分区上述提及，在超高层建筑出现火灾安全事故时，火势会通过竖向管道加以快 速传播，并以此为诱因出现烟囱效应，在短时间内火势与浓烟会蔓延至超高层建 筑内部的大范围区域中。而对这一问题的完善，则需要在超高层建筑防火疏散设

6、计工作开展过程中， 划定出科学合理的建筑防火分区，从而降低火势与浓烟的流动、蔓延速度，在一 定程度上实现控制火灾安全事故影响范围、影响系数的目的。防火分区的主要含义为，用防火墙、防火门、防火卷帘等具有较高防火性能 的材料、装置隔离出的各个独立区域。在超高层建筑出现火灾安全事故时，这一 部分所配置的防火材料与装置可以在一定时间范围内将火势控制在局部区域中， 并对所产生的浓烟起到同样遏制作用。（二）注重提升建筑结构的耐高温性在超高层建筑出现火灾安全事故时，建筑内部的火势会持续提高内部空间的 温度，而在温度被提升至一定数值后，超高层建筑主体结构中所配置、安装的钢 架结构与金属材料会出现熔化现象，从而

7、降低整体建筑的结构强度系数与结构稳 定性，并在火势极为严重的情况下有可能出现超高层建筑局部坍塌的问题，从而 造成更为严重的二次破坏。因此在超高层建筑主体结构设计工作开展过程中，也需要注重采用钢筋与水 泥混凝土混合的主体结构设计方案。（三）在超高层建筑内部增设消防电梯在超高层建筑防火疏散设计工作开展过程中，并增设消防电梯时，具有以下 应用价值：第一，消防人员可以将各类消防器械运入超高层建筑内部的中高层区 域中，不会受到消防车辆最高工作高度数值的限制，并及时将火势与浓烟的流动 速度、传播范围加以遏制；第二，消防人员可以将超高层建筑内行动不便的老弱 残幼人群借助消防电梯加以疏散；第三，避免了消防人员

8、在开展灭火、人群疏散 工作时，与疏散的人群在安全逃生通道中形成对撞，不会延误灭火时机与人员疏 散。最后需要注重以下几点设计要点：第一，消防电梯的覆盖范围需要具有全面 性。从平面角度来看，所配置消防电梯的安全逃生距离需要完全覆盖超高层建筑 内部。而从立体角度来看，消防电梯需要将超高层建筑的全部楼层加以连接；第 二，超高层建筑内消防电梯的设置数量，需要严格遵循建筑设计防火规范GB 50016-2014（2018版）第7.3.2条规定每个防火分区设置不应少于一台。（四）在超高层建筑内设置避难层由于超高层建筑的建设高度过高、层数过多，因此哪怕上述各项措施全部贯 彻落实，仍旧会在出现火灾安全事故时，少部

9、分受灾人群无法得到及时疏散，从 而出现极为严重的人员伤亡问题。针对这一问题，则需要设置避难层用于临时容纳疏散人群。例如超高层建筑 的天台区域便是一处天然的避难层，不但仅需要投入少量造价成本即可建成，且 在出现火灾安全事故时，绝大部分无法在短时间内疏散的人群普遍处于超高层建 筑的上层区域中，距离天台避难层的距离较短。此外，也需要根据超高层建筑的实际结构情况，在建筑中部区域与中上部区 域中选择性设置全封闭性的避难层，用于提高超高层建筑的疏散人群临时容纳总 量。如建筑避难层设置距离应满足以下要求：第一个避难层的楼地面至灭火救援 场地地面的高度不应大于50米，两个避难层之间的高度不宜大于50米；居住建 筑每户还应靠外墙设置一间设有可开启外窗，内外墙体耐火级限不应低于1.00小 时，门宜采用乙级防火门，外窗耐火完整性不宜低于1.00小时的房间；公共建筑 应在外墙位置根据每个防火分区设置不少于2个净高和净宽均不小于1.00米供消 防救援人员进入的窗口，该窗口下沿距室内地面不宜大于1.20米，窗口的玻璃应 易于破碎并设置可在室外易于识别的明显标志。三、总结为进一步提高超高层建筑的防火疏散能力，避免在出现火灾安全事故是造成 过于严重的经济损失与人员伤亡。因