关于消防应急疏散系统在高层建筑中的研究与应用

时间：2020-08-27

王孟春

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201800

摘要：安全疏散设计不合理是导致高层建筑火灾中人员伤亡的主要原因之一。本文参照消防技术规范，分析了高层建筑的火灾特点，探讨了高层建筑安全疏散中常见的问题，从缩短疏散时间和延长危险来临时间两个角度，从管理和技术两个方面提出改进高层建筑安全疏散的对策。通过研究对于指导高层建筑安全疏散的设计、管理、使用具有一定指导意义。

关键词：高层建筑；安全疏散；对策

1前言

随着经济建设的发展，我国城市建设突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，高层建筑发生火灾时人员的逃生疏散比普通建筑难度大。火灾统计资料表明，即使初期灭火失败没能控制火势的发展蔓延，但若能合理地组织疏散，也会有效地减少人员伤亡。本文分析了高层建筑安全疏散中存在的问题，有针对性地提出对策，以期对于高层建筑安全疏散设计、管理、使用能有所帮助。

2高层建筑火灾特点

2．1功能复杂，起火因素多

高层建筑内部功能复杂，使用单位多，火灾隐患多，引起大的火灾事故。随着我国经济的发展，高层建筑向多功能方向发展，大多都集客房、办公、餐饮、购物、娱乐、会议中心等于一体，因此，导致火灾发生的因素是多种多样的。

2．2火灾蔓延途径多

高层建筑结构复杂，楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道、垃圾道等竖向管井，如果防火分隔处理不好，发生火灾时，好像一座座高耸的烟囱，成为火势蔓延的途径【ll。另外，风力对助长火势蔓延有很大的作用。

2．3疏散困难，易造成群死群伤的恶性火灾事故

建筑高度越高，垂直疏散距离则越长；建筑面积越大，容纳的人数也就越多；建筑功能越复杂，往往疏散通道也越曲折复杂。这些都增加了人员疏散的难度。在火灾情况下，由于受火灾烟气的影响，人们会产生恐惧和盲从心理，易造成拥挤和堵塞，人员疏散将加困难。

2．4火灾扑救难度大

高层建筑发生火灾时，需要灭火、冷却和控制火势蔓延扩大的消防用水量相当大，但由于受水带耐压强度和消防车供水高度的限制，常因供不上水而延误灭火的有利时机。另外，由于电梯停用以及道路不通等原因，又增加了灭火的难度。

3高层建筑安全疏散中存在的问题

3．1设计方面的问题

规范一般不明确指出合理的安全目标或标准是什么，而是给出设计的较低标准，难以达到“安全性”和“经济性”的合理匹配。如果一味的按规范设计，而不考虑人员是否真的能够安全疏散，这样一来，疏散就失去了本来的意义，不再“安全”。如：高层建筑内部设置了排烟设施，并且同时规定了人员到达安全区域的较远距离，但是没有考虑到排烟设施失效时，人员能否安全的疏散到安全区域。同时，实际设计中由于各专业协调不好，设计中各自为战，结果造成许多隐患。

3．2管理方面的问题

3．2．1现存管理模式存在弊端

消防机构审验力量不足，难以实施全程监督，存在失控漏管；审验从业人员业务素质、技术水平跟不上建筑技术的发展速度；消防部门的全面包办，给有关部门造成了过分依赖心理；此外，设计人员水平参差不齐，建设单位重视程度不够，使用单位日常管理状况差；行政干预妨碍执法。

3．2．2经营或使用单位管理不严

高层建筑的经营者或使用者是其消防管理的主体，他们的行为在很大程度上影响着高层建筑的安全。然而，很多经营者违反使用规定，带来很大的火灾隐患。如餐厅、舞厅、酒吧间以及游乐场、礼堂、影剧院和体育馆等公共场所，往往没有额定人数规定，造成场内严重员；在建筑物内焚烧可燃物品，燃放*占用建筑物内的走道、楼梯、出口等部位堆放物品等。

3．3烟气控制方面的问题

烟气是造成建筑火灾人员伤亡的主要因素。火灾中的烟气蔓延速度很快，严重影响人员的疏散与消防救援，导致人员伤亡。高层建筑在发生火灾时形成烟囱效应，加快烟气的蔓延。

3．3．1自然排烟设置不合理

由于在设计、施工过程中不按规范要求进行自然排烟设计，工程完工后发现一些部位不具备自然排烟条件；自然排烟窗的设置不当[21，设置在墙的下部，距板、吊的距离较大，不利于自然排烟；自然排烟窗的结构不合理，有的把排烟窗做成不可开启的固定窗，有的将窗的上部做成固定窗扇，把可开启窗扇设在下部，严重影响排烟功能；有些层数较高的公共建筑，安装难度较高，开启困难的排烟窗未安装远程开启操作装置，不利于火灾情况下排烟窗的开启。

3．3．2机械防排烟设置不合理．防排烟效果差

机械防排烟系统应与火灾自动报警系统联动，但目前却存在部分工程仅能通过人为控制，而未能实现自动控制，影响了防排烟效果；有的工程在设置机械加压送风系统的部位同时又采用了自然排烟，导致火灾情况下，机械加压送风系统与排烟窗同时开启时，防烟楼梯间难以形成正压Egl，达不到理想的防烟效果。

3．3．3高层建筑门窗密封性问题

现在人们对高层建筑门窗的防火性能已比较重视，但对它们的防烟性能还注意不够，不少门、窗的边框缝隙较大，又没有防火封条，起不到挡烟效果。在一些防烟隔墙或隔板上还留有穿管、穿线的洞口，它们也可能成为烟气蔓延的重要途径，尤其是那些穿越楼板的竖直洞口。一般说，装修施工结束后，应当将这类洞口封闭起来，问题是经常出现封闭不好的情况，使这类洞口成为防烟分隔的薄弱环节。这似乎是一些细节问题，但不少火灾事故的扩大恰恰是忽略这方面的问题造成的。

3．4施工方面的问题

高层建筑在施工时常存在一些问题，这些问题也会导致日后火灾的发生，造成人员的重大伤亡。例如：新建、扩建或改建高层建筑未经消防设计审查就开始施工；未经消防许可施工中擅自变防火设计内容；高层建筑如宾馆、饭店和医院病房楼的室内装修采用可燃或易燃材料；高层建筑竣工后，其消防设施经当地公安消防机构检查不合格，单位和个人仍自行决定使用。

3．5人员消防意识方面的问题

社会的存在，即社会生产生活的物质条件决定着人们的消防意识。不可否认，消防安全意识的缺失本身就是一种火灾隐患，无视消防法律法规，忽视消防安全工作，违反安全操作规程，都源自于消防安全意识的缺失。

4对策

4．1延长危险来临的时间

在火灾中，烟气是威胁人员安全的主要因素。要延长危险来临时间，就必须使烟气层厚度尽量减薄，合理设计防火分区能将火灾局限在界定的范围内；自动灭火系统一方面可以扑灭初期火灾、降低温度、消除烟气和限制火灾的扩散，另一方面可以充分保护疏散设施，这是火灾防护的主要手段，也是人员安全疏散的重要保证；设置自动排烟设施一是限制起火点烟气的扩散，二是保护疏散通道，供疏散人员安全使用，是救火的辅助手段和疏散逃生的有效措施。

4．2缩短安全疏散的时间

安全疏散时间包括安全疏散开始的时间和安全疏散行动的时间。众多的火灾案例表明，火灾发现得越早，人们可获得的逃生时间越长，伤亡就越少；反之，伤亡就越大，而疏散开始时间主要包括火灾探测系统的探测时间和人员确认、反应时间两部分。火灾探测系统越越完备，则发现火灾的时间越早，人员能越早开始疏散；而报警和通讯系统及时的告知人们火灾信息，从而争取疏散开始时间。

4．3设置辅助安全疏散设施

高层建筑除了合理设常规的安全疏散设施外，在高层旅馆、办公楼、综合楼等人员密集的高层建筑内设置避难梯、救生袋、高层建筑自动缓降装置、避难滑杆、*机停机坪等辅助安全疏散设施也是十分必要的。辅助安全疏散设施一般只起到辅助安全疏散、应急逃生避难的作用，是常规疏散设施的必要补充和加强，并与常规安全疏散设施共同构成完善的建筑物安全疏散系统。

5 安科瑞消防应急疏散系统的功能及选型

5.1 安科瑞的智能疏散系统

安科瑞的智能疏散系统由三层网络结构。一层：智能疏散主机；二层：区域应急照明配电箱；三层：疏散指示标志灯具，其具体结构形式如图1所示。

图1 智能消防应急疏散系统图

智能疏散系统主机：主机由交互式操作软件支持，实时解析底层设备的工作状态，接收来自消防报警系统的火警联动信号。在日常维护过程中声光报警显示各种设备故障信息，具备日志的查询、记录、打印功能；在火灾发生时，根据火灾联动信号选择相应的应急预案，启动各类应急疏散指示灯。

区域应急照明配电箱作为系统内为灯具供电的供配电装置，同时具备接受主机的巡检控制、供电回路的电气隔离、回路智能控制、回路信号汇集，加快主机对底层灯具的巡检速度，降低信号干扰，改善通信质量等功能。

疏散指示标志灯具，集中电源集中控制型疏散指示灯为人员疏散逃生指引方向。其安装方式有壁挂式、吊挂式、地埋式三种，主要设置于防火分区的安全出口等处。集中电源集中控制型应急照明灯具，其主要为人员疏散逃生提供照明，安装方式有壁挂式、吸式、嵌式三种。

5.2产品选型表

控制器和集中电源选型表

集中电源

分配电装置

灯具选型表

6结束语

本文从高层建筑火灾特点及其对人员生命安全的危害着手，综述分析了高层火灾安全疏散方面的规范与要求，并在此基础上得出的结论可总结为以下几点：

(1)现代高层建筑种类繁多，功能复杂，易引起火灾，因此，高层建筑的安全疏散问题变得尤为重要；

（2）现行的规范规定的数据是从火灾案例总结而来的经验数据，并非科学实验而来，存在一定局限性，对于特殊形式的高层建筑并不适用；

(3)大多数安全疏散设计都以能够在较短的时间内疏散为主要目的，有时不为人考虑，使人员在疏散中受伤，为此在设计时加入了一些 “人性化” 的设计；

(4)除了常规的安全疏散设施外，设置辅助安全疏散设施也是十分必要和可行的。

参考文献

[1] 欧阳玉如．高层建筑安全疏散设计初探河南：工程建设与设计，2005(9)： 34-38．

[2] 蒋永琨高层建筑消防设计手册[M]上海：*大学出版社，1995

[3] 闫高峰高层建筑安全疏散研究

[4] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11月版

[5]安科瑞消防应急照明和疏散指示系统/防火门监控系统/消防设备电源监控系统/电气火灾监控系统选型手册.2019.7月版.

18702111791

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