某高層綜合辦公樓防火安全疏散設(shè)計(jì)

趙子薇　羨磊樂　孫光祖

摘要：以某高層綜合辦公樓為例，結(jié)合相關(guān)的消防規(guī)范，對(duì)綜合辦公樓進(jìn)行防火安全疏散設(shè)計(jì)。對(duì)綜合辦公樓進(jìn)行建筑分級(jí)，選定耐火等級(jí);假定某一方位發(fā)生火災(zāi)并確定安全疏散路線;計(jì)算疏散行動(dòng)時(shí)間及滯留時(shí)間從而得到疏散時(shí)間;從理論和實(shí)際出發(fā)改進(jìn)安全疏散措施。

關(guān)鍵詞：高層綜合辦公樓;防火安全;疏散設(shè)計(jì)

一、引言

近年來隨著城市功能的提升，高層辦公樓迅速崛起，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國目前有高層建筑34萬多幢，100 m以上的超高層6 800多幢。然而，由于高層建筑的使用功能和其自身特點(diǎn)決定了火災(zāi)隱患的多樣性和復(fù)雜性，一旦發(fā)生火災(zāi)其后果不堪設(shè)想。近十年來，全國共發(fā)生高層建筑火災(zāi)3.1萬起，亡474人，直接財(cái)產(chǎn)損失15.6億元，其中，特別重大火災(zāi)3起、重大火災(zāi)4起、較大火災(zāi)24起。因此，高層辦公樓存在較大的火險(xiǎn)隱患，特別是在安全疏散方面問題突出，其防火設(shè)計(jì)必須受到重視。

二、工程概況

該綜合辦公樓位于沈陽市，占地面積552. 23m2，總建筑面積約為6765. 57m2，共十六層。內(nèi)部主要有大堂，保衛(wèi)室，儲(chǔ)藏室，休息室，消控中心，辦公室，會(huì)議室等場(chǎng)所。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB_50016-2014）可知，該綜合辦公樓應(yīng)屬于高層民用建筑中的一類建筑，耐火等級(jí)應(yīng)為一級(jí)，如圖1所示。

三、安全疏散設(shè)計(jì)

根據(jù)安全疏散的原則，假設(shè)： （a）疏散人員在房間內(nèi)是均勻分布的; （b）在起火房間與非起火房間的疏散路線是同時(shí)進(jìn)行的; （c）疏散人員按預(yù)先設(shè)定的路線進(jìn)行疏散; （d）步行速度一定，無超越及反向行走現(xiàn)象。（e）人流受門、樓梯間入口寬度的限制。

1.確定疏散人數(shù)及疏散速度

疏散速度是安全疏散的一個(gè)重要指標(biāo)，需根據(jù)《建筑防火設(shè)計(jì)》5-2中關(guān)于“綜合辦公樓內(nèi)群體行動(dòng)能力”的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算;疏散人數(shù)要根據(jù)該場(chǎng)所的面積A乘以人員密度p來計(jì)算。對(duì)于使用用途復(fù)雜的房間要分別計(jì)算。《建筑防火設(shè)計(jì)》第二版中表5-18規(guī)定，根據(jù)房間用途而設(shè)定的人員密度值。因此，本建筑中辦公室人員密度系數(shù)為0. 125人/m2，會(huì)議室人員密度為0.5人/m2，根據(jù)圖1可知該辦公樓：

（1）辦公室3，4，8，9的寬D=9. 8m，長L=8. 3m，面積S= L×D=81.34m2;辦公室人數(shù)Q= 81.34×0.125= 11人。

（2）辦公室5，6，10，11的寬D=9. 8m，長L=8. 3m，面積S=L×D=83.3m2;辦公室人數(shù)Q=83.3×0.125 =11人。

（3）辦公室7，1 2的寬D=9. 8m，長L=16. 8m，面積S=L×D=164.64m2;辦公室人數(shù)Q =164.64×0.125= 21人。

（4）辦公室1的寬D=9m，長L=9m，面積S=L×D=81m2，辦公室人數(shù)Q= 81×0.125 =11人。

（5）辦公室2的寬D=9. 8m，長L=9m，面積S=LxD=88.2m2，辦公室人數(shù)O= 88.2×0.125= 12人。

（6）會(huì)議室1的寬D=9. 8m，長L=13. 5m，面積S=127. 89m2，會(huì)議室人數(shù)Q= 127.89×0.125= 64人。

（7）會(huì)議室2的寬D=9. 8m，長L=13. 05m，面積S=L×D =127.89m2，會(huì)議室人數(shù)Q= 127.89×0.125= 64人

因此，Q層=llx 4+llx 4+21x2+11+12+64x2= 281人人，

S總= 81.34×4+83.3×4 +164.64×2 +127.89×2+81+ 88.2= 1412.82m2.

2.火災(zāi)疏散場(chǎng)景設(shè)計(jì)

若會(huì)議室1發(fā)生火災(zāi)，其疏散路線如圖2所示。其中，取水平流動(dòng)系數(shù)N=l.5人/m，水平平均步行速度1.2m/s。

當(dāng)?shù)诰艑訒?huì)議室1發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由疏散圖可知，辦公室4，5，6，7，9，10，11，12走右側(cè)的安全出口，其余房間走左邊樓梯，辦公室8距離最遠(yuǎn)用時(shí)最長。則：

（a）著火房間的疏散開始時(shí)間：

（b）著火樓層的疏散開始時(shí)間：

（c）著火房間的步行時(shí)間：

tt，r（s）=lmax，room/v= 49/1.2= 40.83s，其中Lmax，room為，其中Lmax，room為從房間最遠(yuǎn)點(diǎn)到樓梯的最遠(yuǎn)距離，Lmax，room=4.15+9.8+35.05=49m.

（d）著火房間的滯留時(shí)間：

tq，r（s）=Pr/∑（Neff×xeff）=64/（1.5x12）=35.56s，其中Neff，為著火房間出口有效流動(dòng)系數(shù)1.5，Beff，r為著火房間出口的有效寬度1. 2m;

（e）著火房間的疏散行動(dòng)時(shí)間：

tm，r=tt，r+tq，r=40.83 +35.56= 76.39s.

（f）著火樓層的步行時(shí)間：tt，f= 1max，f/v=49/1.2 =27.22s，其中Imax，f為著火樓層內(nèi)距出口最遠(yuǎn)步行距離，辦公室8距出口最遠(yuǎn)步行距離為49m;

（g）著火樓層的滯留時(shí)間：

tqf=Pr/（∑Neff，f×Beff，f）=173/（1.5×1.2）= 96.11s，其中Pf為著火樓層內(nèi)這幾個(gè)辦公室的人數(shù)，Pf =Q=llx3+12+64x2=173人：

（h）著火樓層的疏散行動(dòng)時(shí)間：

tm，f=tt，f +tq，f=27.22 +96.11=123.33s.

因此九層著火總疏散時(shí)間

t=ts，f+tn，r+tm，f=255.17 +35.36+123.33=6.90min該辦公樓允許疏散時(shí)間為5～7min。所以起火時(shí)該層人員在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能夠撤離到安全區(qū)域。

四、結(jié)論

本文通過對(duì)沈陽市某高層綜合辦公樓的疏散路線、疏散過程的設(shè)計(jì)和疏散時(shí)間的研究，大致計(jì)算出疏散時(shí)間都在允許時(shí)間范圍內(nèi)，建筑物中的人員在火災(zāi)時(shí)能夠撤出安全區(qū)域，對(duì)此類高層綜合辦公樓發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)的安全疏散有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和借鑒意義。

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