关于消防应急疏散系统在高层建筑中的研究与应用

关键词：高层建筑；安全疏散；对策

1前言

      随着经济建设的迅速发展，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更大。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，容易引起大的火灾事故。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，极易造成拥挤和堵塞，人员疏散将更加困难。

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。

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，造成场内严重超员；在建筑物内焚烧可燃物品，燃放烟花爆竹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容易形成烟囱效应，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，距顶板、吊顶的距离较大，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更防火设计内容；高层建筑如高级宾馆、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。火灾探测系统越先进越完备，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、直升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、吸顶式、嵌顶式三种。

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，极易引起火灾 ，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 ，使人员在疏散中容易受伤 ，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：同济大学出版社，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.

作者简介：

王蒙蒙，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电瓶车充电平台研发与应用。