文／李旭 荊州市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 湖北荊州 434000

引言：

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，為緩解城市建設(shè)用地緊張的問題，城市中的高層建筑數(shù)量和規(guī)模都在不斷增加。而高層建筑具有較高的高度、較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)功能以及高度集中的人員等特點(diǎn)，都客觀上加大了高層建筑中人員安全疏散的難度，一旦發(fā)生火災(zāi)、地震等突發(fā)性災(zāi)害或事故時，高層建筑中的人員很難及時、高效地完成撤離疏散，容易造成嚴(yán)重的人員傷亡。因此，在高層建筑的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分認(rèn)識安全疏散設(shè)計(jì)的重要性，充分了解高層建筑安全疏散的特殊性，根據(jù)高層建筑的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，科學(xué)設(shè)計(jì)安全疏散路線，確保各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算準(zhǔn)確、取值合理，全面提高安全疏散設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量，從而為高層建筑提供更加可靠的安全保證。

1、概述高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)的難點(diǎn)

1.1 高層建筑內(nèi)人員密度較大

隨著現(xiàn)代高層建筑高度以及體量的不斷擴(kuò)大，在高層建筑內(nèi)往往匯聚了大量的人員。人員的高度密集以及建筑垂直方向上較長的移動距離，都在客觀上影響了人員安全疏散的效率。特別是當(dāng)突發(fā)性災(zāi)害事故發(fā)生時，高層建筑內(nèi)的人員較為恐慌，在疏散過程中容易發(fā)生人員擁堵，甚至踩踏等情況。加之高層建筑內(nèi)還會有高齡老人、幼兒、孕婦以及其他身體健康狀況不良的人員，這些弱勢人群的安全疏散難度更高，因此對高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)提出了很高的要求。

1.2 建筑高層部分受到災(zāi)害影響較大

在高層建筑樓層較高的部分，受建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素的限制，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較容易受到風(fēng)荷載、地震效應(yīng)等各種外界因素的干擾，而且在火災(zāi)發(fā)生時還可能會受到煙囪效應(yīng)的影響，加之其疏散撤離到地面的垂直距離較長，各種救災(zāi)設(shè)備難以有效發(fā)揮其作用，在客觀上加大了安全疏散設(shè)計(jì)的難度。

2、安全疏散設(shè)計(jì)要求分析

2.1 充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用性質(zhì)

隨著現(xiàn)代城市中高層建筑的數(shù)量越來越多，既包括住宅建筑，也有酒店、飯店以及寫字樓等商業(yè)性質(zhì)的建筑，而由于高層建筑在使用性質(zhì)上的差異，其建筑結(jié)構(gòu)形式也各不相同，一些對安全性要高的高層建筑內(nèi)會設(shè)置避難層等特殊結(jié)構(gòu)[1]。同時，不同使用性質(zhì)的高層建筑在人員結(jié)構(gòu)和人流密度上也存在較大的差異。這些因素都會在不同程度上對高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解高層建筑的使用用途、結(jié)構(gòu)設(shè)置、使用人員結(jié)構(gòu)、人流量以及人員密度等各項(xiàng)相關(guān)信息，對高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，以確保高層建筑內(nèi)的所有人員在災(zāi)害或者事故發(fā)生時能夠安全、高效的疏散撤離至安全區(qū)域，從而最大程度地保護(hù)人民群眾的安全。

2.2 對安全疏散時間指標(biāo)要進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算和合理控制

在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，合理控制疏散時間指標(biāo)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、地震等重大災(zāi)害事故時，疏散撤離的時間直接關(guān)系到高層建筑內(nèi)受困人員的安全，而高層建筑內(nèi)的溫度、煙氣濃度以及空氣質(zhì)量等都會對人體產(chǎn)生不同程度的危害，進(jìn)而影響疏散時間。因此，設(shè)計(jì)人員在計(jì)算以及確定疏散時間指標(biāo)參數(shù)時，應(yīng)對各項(xiàng)相關(guān)因素進(jìn)行綜合性的分析，以確保計(jì)算結(jié)果客觀、準(zhǔn)確。例如，在設(shè)置有玻璃幕墻的高層建筑內(nèi)，如果玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)縫隙充塞材料為不燃材料，且在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)有實(shí)體群墻存在時，其耐火極限可按1h計(jì)算[2]。同時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)準(zhǔn)確掌握高層建筑內(nèi)的防火分區(qū)設(shè)置方式以及其防火等級等技術(shù)參數(shù)，將其作為疏散時間指標(biāo)計(jì)算的重要參考依據(jù)。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)全面了解高層建筑內(nèi)的防火救災(zāi)設(shè)備的質(zhì)量性能、避難層的設(shè)置情況以及高層建筑的自然通風(fēng)條件等相關(guān)信息，以確保疏散時間指標(biāo)科學(xué)合理。

2.3 對人員反應(yīng)時間要進(jìn)行合理的測算

在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)準(zhǔn)確測算人員的反應(yīng)時間，以便在此基礎(chǔ)上優(yōu)化安全疏散路線，合理確定相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。而高層建筑內(nèi)人員發(fā)現(xiàn)或感知災(zāi)害以及事故發(fā)生的反應(yīng)時間除了與人員的年齡、經(jīng)歷等自身?xiàng)l件密切相關(guān)外，還往往受到高層建筑內(nèi)各項(xiàng)探測報警設(shè)備的探測靈敏度以及報警時間等客觀因素的影響。因此，設(shè)計(jì)人員在測算人員反應(yīng)時間時，既應(yīng)對高層建筑內(nèi)使用人員的主要年齡結(jié)構(gòu)等進(jìn)行全面的調(diào)查了解，還要準(zhǔn)確掌握高層建筑內(nèi)探測以及預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)置情況，并將相關(guān)參數(shù)作為安全疏散設(shè)計(jì)的重要參考依據(jù)。

3、安全疏散設(shè)計(jì)在高層建筑中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 設(shè)計(jì)安全疏散路線要點(diǎn)分析

在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先合理設(shè)計(jì)安全疏散的路線。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)安全疏散路線時，應(yīng)首先考慮路線的方便快捷性，要確保安全疏散路線符合高層建筑內(nèi)的人員的使用習(xí)慣，從而使其能夠快速地找到安全疏散路線，并順利的經(jīng)由安全疏散路線完成疏散撤離。一般來說，從房間到走廊，再到樓梯，最后從安全出口疏散撤離是較為符合人們?nèi)粘Ｊ褂昧?xí)慣的路線。設(shè)計(jì)人員在安全疏散路線的設(shè)計(jì)方案中，可以將房間、走廊、樓梯與安全出口四點(diǎn)相連，以形成安全疏散路線[3]。同時，人員在使用這一路線進(jìn)行疏散時，由于較為符合其心理安全特征，能夠在安全疏散的過程中感覺到下一階段的安全性高于上一階段，因此，能夠有效避免出現(xiàn)逆流的情況，從而可以提高安全疏散的效率。在高層建筑的安全疏散路線設(shè)計(jì)中，清晰的疏散方向能夠?yàn)槿藛T的安全撤離爭取更多的時間，設(shè)計(jì)人員必須重點(diǎn)考慮疏散方向的明確性時。但要注意的是，由于高層建筑結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜且內(nèi)部人員密集，在安全疏散路線設(shè)計(jì)中通常應(yīng)設(shè)計(jì)2個或者2個以上的疏散方向，以提高疏散的效率。設(shè)計(jì)人員應(yīng)對安疏散路線進(jìn)行優(yōu)化，避免出現(xiàn)袋形路線，這將會造成大量人員擁堵在同一疏散方向。如果受高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等客觀因素的限制，難以回避袋形疏散路線時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理控制袋形路線的長度，且應(yīng)盡量選擇兩側(cè)房間以及人員較少的通道作為安全疏散路線。在現(xiàn)代高層建筑中往往都有地下室，部分高層建筑的地下部分功能較為復(fù)雜且有大量人員聚集，因此，在其安全疏散路線設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理分隔其地上和地下部分，以避免地上建筑內(nèi)的人員誤入地下室，安全疏散線路應(yīng)設(shè)計(jì)為人員到達(dá)首層后直接通往室外，而地下建筑內(nèi)的人員則應(yīng)能夠直接到達(dá)室外，嚴(yán)禁在設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)安全疏散路線交叉現(xiàn)象，以確保高層建筑內(nèi)各部分的人員均能夠高效、快速地完成安全疏散撤離。

3.2 設(shè)計(jì)安全疏散出口要點(diǎn)分析

在設(shè)計(jì)高層建筑安全疏散出口時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮人們在緊急狀態(tài)下避險逃生的心理特征，將安全出口設(shè)置在人們?nèi)粘３霈F(xiàn)的路線上，一般可與電梯位置相鄰，以確保人們能夠快速找到安全疏散出口。同時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)高層建筑的使用性質(zhì)以及人流量等合理確定疏散出口的數(shù)量，通常每一樓層內(nèi)均應(yīng)設(shè)置2個或者2個以上的安全出口。在選擇安全出口位置時，一般應(yīng)選擇與高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層相鄰以及防火分區(qū)兩端等位置，這樣一旦一個安全出口發(fā)生堵塞等，人員仍可以向其他方向疏散，以有效減少人員傷亡。在安全疏散出口的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，兩個相鄰出口之間的距離應(yīng)不少于5m，且應(yīng)在疏散出口處設(shè)置明顯的標(biāo)識，確保人員能夠準(zhǔn)確找到疏散出口位置。在疏散出口的逃生門設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡采用平面門作為逃生門，其開合門方向應(yīng)與疏散方向相適應(yīng)，且不得在疏散出口位置設(shè)置門檻等影響人員緊急疏散的設(shè)施。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)將安全出口設(shè)置在樓梯間或者樓梯前室等位置，以便利用建筑外墻窗戶進(jìn)行通風(fēng)，從而更好地保證人員安全。此外，在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)合理確定安全疏散口的寬度，以適應(yīng)緊急狀態(tài)下大量人員同時到達(dá)、疏散、撤離的要求，既要避免由于寬度不足而出現(xiàn)人員擁堵等問題，也要符合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

3.3 設(shè)計(jì)安全疏散樓梯要點(diǎn)分析

在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，作為疏散安全區(qū)域的疏散樓梯是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員一般應(yīng)將疏散樓梯分別設(shè)置在高層建筑各樓層的2個相反方向上，以起到一定的分流作用，避免人員疏散時發(fā)生混亂擁擠，提高疏散效率，縮短人員疏散所需的時間。同時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)了解對高層建筑內(nèi)使用人員日常行走習(xí)慣，將疏散樓梯設(shè)置在其日常行動路線上，且應(yīng)合理確定疏散樓梯的寬度和坡度，以確保在發(fā)生緊急情況時，人們能夠高效、快速、安全地完成疏散撤離。要注意的是，在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，不得利用疏散樓梯的凹廊作為前室，并與消防樓梯設(shè)置在同一位置，以防止消防救援人員進(jìn)入高層建筑的動線與建筑內(nèi)部人員疏散撤離動線交叉，影響救援工作的開展以及人員疏散撤離的效率[4]。此外，在疏散樓梯的設(shè)計(jì)中，其前室和疏散樓梯間均應(yīng)與建筑外窗相鄰，為疏散樓梯提供自然通風(fēng)條件，以便在緊急疏散時保證疏散樓梯內(nèi)人員的安全。

3.4 設(shè)計(jì)控制安全疏散距離要點(diǎn)分析

在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合疏散路線以及安全出口位置等參數(shù)合理控制疏散距離。為縮短人員疏散撤離所需時間，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行高層建筑空間布局設(shè)計(jì)時，應(yīng)對房間面積進(jìn)行合理的確定，防止單個房間面積過大，且應(yīng)將房間內(nèi)與房門口之間的最大距離控制在15m左右，房門與疏散出口之間的距離則不應(yīng)超過30m，以便于房間內(nèi)人員能夠快速達(dá)到疏散出口。在計(jì)算安全疏散距離時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)準(zhǔn)確掌握高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確保計(jì)算結(jié)果科學(xué)、客觀，以便對疏散距離進(jìn)行有效的控制。以高層建筑內(nèi)的T型安全疏散路線為例（可參見圖1所示），在對其安全疏散距離進(jìn)行計(jì)算時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將其中的袋形路線部分的距離按2倍進(jìn)行折算，之后再根據(jù)雙向疏散距離的計(jì)算方式求解取值，且應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求雙向疏散長度和2倍袋形長度的綜合，長度控制在雙向疏散距離的最大允許范圍內(nèi)。

圖1 T型安全疏散距離計(jì)算示意圖

3.5 設(shè)計(jì)安全疏散通道要點(diǎn)分析

疏散通道設(shè)計(jì)也是高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。目前在高層建筑的安全疏散通道設(shè)計(jì)實(shí)踐中，主要有環(huán)形通道以及雙向疏散通道等布局方式，同時設(shè)計(jì)人員也可根據(jù)高層建筑的實(shí)際情況以及安全疏散需求，采用外廊式的、無盡端房間的設(shè)計(jì)方式，從而在保證高層建筑各項(xiàng)功能正常發(fā)揮的基礎(chǔ)上，為人員的安全疏散以及防災(zāi)減災(zāi)創(chuàng)造有利條件。此外，設(shè)計(jì)人員還可以采用人行通道等其他設(shè)置方法，以便順利將高層建筑內(nèi)的人員通過疏散通道引導(dǎo)至設(shè)置于不同方向上的疏散出口，以提高人員疏散撤離的效率和安全性（見圖2所示）。

圖2 某高層建筑安全疏散通道設(shè)計(jì)

3.6 設(shè)計(jì)安全疏散照明系統(tǒng)要點(diǎn)分析

受部分高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素的限制，其走廊、樓梯以及安全出口等位置往往不具備自然光照條件，而在發(fā)生地震、火災(zāi)等災(zāi)害事故時，建筑內(nèi)的供電系統(tǒng)經(jīng)常會受到破壞，難以保證照明用電安全，對高層建筑內(nèi)人員的安全疏散會產(chǎn)生不利的影響。因此，設(shè)計(jì)人員在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，還應(yīng)加強(qiáng)應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解緊急狀態(tài)下人們避險逃生時對照明的心理需求，人體身高與照明設(shè)備之間的關(guān)系等，優(yōu)化照明設(shè)備的布設(shè)位置，且應(yīng)按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求合理控制照明設(shè)備照度。此外，在安全疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用蓄電池等能夠獨(dú)立保證照明設(shè)備用電需求的電源設(shè)備，且應(yīng)滿足照明設(shè)備連續(xù)工作30min的用電量要求。照明設(shè)備則應(yīng)選擇具有較高安全性的燈具等，防止燈具在災(zāi)害發(fā)生時碎裂，對人員安全構(gòu)成威脅。

3.7 設(shè)計(jì)安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)要點(diǎn)分析

當(dāng)發(fā)生緊急狀況需要疏散撤離高層建筑內(nèi)的人員時，由于人們處于受困狀態(tài)下，心理較為焦慮，也會對判斷能力產(chǎn)生一定的干擾，因此，需要在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中加強(qiáng)引導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)置，通過視覺以及聽覺等引導(dǎo)方式有效引導(dǎo)所有人員快速、有序地完成疏散撤離。其中，視覺引導(dǎo)是高層建筑安全疏散系統(tǒng)中的常用引導(dǎo)方式，也就是通過視覺刺激方式向受困人員傳遞引導(dǎo)信息，以使其能夠快速、準(zhǔn)確地進(jìn)入安全疏散設(shè)計(jì)路線，并順利地從疏散出口安全撤出。在高層建筑的安全疏散視覺引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用應(yīng)急照明設(shè)備作為重要的視覺引導(dǎo)設(shè)備，并將其設(shè)置在疏散樓梯間、疏散通道墻面以及疏散出口等位置，且應(yīng)急照明設(shè)備的顏色可以采用具有強(qiáng)烈視覺刺激效果的紅色等顏色，以確保疏散人員能夠清晰、準(zhǔn)確的接收引導(dǎo)信息，提高疏散撤離的速度。同時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在電梯與疏散樓梯的交界位置以及疏散通道的轉(zhuǎn)彎處等關(guān)鍵點(diǎn)位設(shè)置安全疏散引導(dǎo)標(biāo)志，明確疏散方向，對受困人員進(jìn)行清晰的指引。在應(yīng)急照明等視覺引導(dǎo)設(shè)備的設(shè)計(jì)中，由于在發(fā)生火災(zāi)、地震等災(zāi)害或事故時，供電系統(tǒng)往往會受到破壞，因此為保視覺引導(dǎo)系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮其供電的可靠性和安全性，為視覺引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)置具有較強(qiáng)續(xù)航能力的蓄電池等應(yīng)急電源，且應(yīng)選擇質(zhì)量性能較好、可靠性較高的視覺引導(dǎo)設(shè)備類型和型號。

同時，聽覺引導(dǎo)系統(tǒng)也是高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)中的重要引導(dǎo)方式。設(shè)計(jì)人員可以采用設(shè)置語音提示等方式向受困人員傳遞引導(dǎo)信息，以幫助其快速撤離高層建筑，到達(dá)安全區(qū)域。為確保高層建筑的聽覺安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)能夠在緊急狀態(tài)下能夠充分發(fā)揮其作用，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將設(shè)備引導(dǎo)結(jié)合人工引導(dǎo)等方式綜合應(yīng)用，以提高其可靠性。在高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)高層建筑空間結(jié)構(gòu)特征，將語音傳輸裝置布設(shè)在疏散通道、疏散樓梯以及安全出口等位置，且應(yīng)合理控制語音傳輸設(shè)備的布設(shè)數(shù)量和密度，以確保能夠?qū)Ω邔咏ㄖ锌臻g實(shí)現(xiàn)全覆蓋，從而有效引導(dǎo)受困人員經(jīng)由設(shè)計(jì)安全疏散路線快速完成疏散撤離。

3.8 設(shè)計(jì)安全疏散平面圖要點(diǎn)分析

在完成了高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)后，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案繪制高層建筑疏散平面圖。在疏散平面圖內(nèi)應(yīng)對疏散路線、疏散區(qū)域、安全出口位置和疏散目的地等各項(xiàng)關(guān)鍵信息進(jìn)行清晰的標(biāo)注，從而使高層建筑內(nèi)的人員能夠通過疏散平面圖直接、清楚地獲取相關(guān)疏散信息，以提高疏散的效率。同時，在疏散平面圖內(nèi)還應(yīng)注明應(yīng)急防護(hù)救援設(shè)備的位置，使受困人員能夠及時獲取相關(guān)設(shè)備，增加成功逃生避險的概率。

結(jié)語：

在高層建筑的安全疏散設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分認(rèn)識高層建筑設(shè)計(jì)中安全疏散設(shè)計(jì)的重要性，根據(jù)高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及使用性質(zhì)等因素合理設(shè)計(jì)安全疏散路線，科學(xué)控制安全疏散距離，并合理設(shè)置安全疏散出口、疏散通道以及疏散樓梯等，確保各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)均符合安全疏散設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷總結(jié)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，積極借鑒國內(nèi)外的成功設(shè)計(jì)案例，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保高層建筑安全疏散設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理且具有較高的可行性，能夠在突發(fā)性災(zāi)害事故發(fā)生時為高層建筑內(nèi)人員高效、及時地完成安全疏散提供可靠保障，從而推動我國高層建筑設(shè)計(jì)水平的全面提升。