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高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

作者:由 土木線上 發表于 攝影時間:2022-03-24

作者:冬小麥

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近年來,隨著社會進步及城市化的快速發展,城市人口正在不斷增長,城市建設用地需求也愈發緊張。為了應對這一現狀、合理利用土地資源,全國各地開始興建高層建築,高層建築已逐漸成為人們日常生活、辦公和消費娛樂的重要場所。據有關資料顯示,我國目前已擁有超過61萬棟的高層建築,建築高度超過100米的已超6000棟,僅香港、上海、廣州、深圳四城的摩天大樓已超1000棟。從建築學上來說,高層建築通常指10層及以上、建築高度高於24米的非單層建築公共建築,超高層建築指40層以上及高度100米以上的建築物。

眾多的高層建築給人們帶來辦公和居住便利的同時,也存在各種各樣的安全風險,其中火災就是其中之一。高層建築火災是現代城市發展不可迴避的重要問題之一。高層建築層數多、人員集中、火災荷載大,因此高層建築火災具有危險性高、火勢迅猛、救援難、人員傷亡大等特點,安全疏散設計已經成為高層建築中的重要問題。火災發生時如何有效地將人員迅速疏散到特定安全區域,在一定時間內確保人身安全,則是高層建築消防設計的重中之重。為此,被譽為空中的“生命安全島”——避難層應運而生。

那麼,什麼是避難層?如何利用避難層逃避火災?這是現代社會每個人不得不知、也不得不重視的問題。

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

避難層,顧名思義,就是指提供人們躲避災難的樓層,這個災難主要指火災。根據《建築設計防火規範》的定義,避難層(refuge storey)是指建築內用於人員暫時躲避火災及其煙氣危害的樓層,同時避難層也可以作為行動有障礙的人員暫時避難等待救援的場所。

按照《建築設計防火規範》的規定,建築高度超過100m的公共建築,都應設定避難層。避難層的設定,第一個避難層的樓地面至滅火救援場地地面的高度不應大於50m,兩個避難層之間的高度不應大於50m。

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

規定第一避難層距地面不應超過50m的原因是根據消防登高雲梯高度來確定的,我國大部分城市登高雲梯的高度約為50m。規定兩個避難層之間的高度不應大於50m的原因是依據普通人群爬樓梯的體力消耗情況,並結合各種機電裝置和管道的佈置和使用管理要求。當上部疏散樓梯間的人太多來不及疏散,暫時滯留在避難層的人群可等候消防人員透過消防登高車/救援直升機前來營救。

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

避難層按其圍護方式大體分為以下三種類型:

1、敞開式避難層

敞開式避難層是指四周不設圍護構件的避難層,一般會設於建築頂層,或平屋頂上。這種避難層結構簡單,但防護能力較差,不能絕對保證不受煙氣侵入,也不能阻擋雨雪風霜,比較適合於溫暖地區。

2、半敞開式避難層

四周設有高度不低於1。2m的防護牆,上部開設窗戶和固定的金屬百頁窗。這種避難層既能防止煙氣侵入,又具有良好的通風條件,可以進行自然排煙。

3、封閉式避難層(間)

封閉式避難層(間)四周及隔牆採用耐火防護牆,室內設有獨立的空調系統和防排煙系統,外牆及隔牆一般不開門窗。比如,開門窗則採用甲級防火門窗。一般來說,封閉式避難層可防止煙氣和火焰的的侵害,從而以免受外界氣候的影響。

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

對於住宅建築,建築層高一般為2。8m,50m相當於17~18層,所以避難層的層數多在17~18,34~36,51~54層,以此類推。對於商業辦公建築,建築層高一般為3。6m居多,50m相當於13~14層,所以避難層的層數多在13~14,26~28,39~42層,以此類推。考慮到有些業主信奉風水學,有的樓會取消4,7,13,14等層數,所以建議實地考察避難層所在實際樓層,以備不時之需。為了便於消防登高車及直升機救援,高層建築避難層外立面設計一般會刻意強化其位置,透過採用不同於普通樓層的建築造型使其易於識別。而且,避難層的建築高度一般為5~6m,高於常規樓層。因此,對於業內外人士來說,皆可透過觀察建築外立面外觀來快速識別避難層。

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

高層建築中的避難層位置

除了從建築外觀上識別避難層外,我們還應知曉實際中的避難層長什麼樣,以便利用避難層來成功逃避火災。

根據規定,避難層的淨面積應能滿足設計避難人數避難的要求,並宜按5。0人/m2計算。設定避難層的樓層不得設定歌舞娛樂遊藝放映場所、商城等公眾聚集場所、以及廚房等直接動用明火的場所,也不能對該層房屋進裝修挪為他用。避難層原則上不允許辦公,但可兼作裝置層,同時應設定消火栓和消防軟管卷盤。因此,避難層大多是空曠的,而且會有消防疏散指示圖、自動噴水滅火裝置、防毒面具、滅火器、應急照明系統、報警器等消防設施。

實際上的避難層大多長這樣:

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

建築平面圖長這樣:

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

然而,一個令人痛心疾首的事實是,由於現行法規並未對避難層的管理和維護標準提出明確要求以及監管的缺失,導致後期管理中,業主往往出於經濟利益的考慮,將避難層違規挪作他用(特別是用作倉庫),甚至出現偷工減料等問題。實際上,即使沒有被挪作他用,不少避難層在使用上也並不規範。一旦發生火災,這些違規的避難層將形同虛設。因此,出於對生命安全的考慮,建議大家踴躍舉報違規使用避難層的業主。

此外,《建築設計防火規範》還規定,透過避難層的疏散樓梯應在避難層分隔、同層錯位或上下層斷開,人員均必須經避難層方能上下,使得遇到危險時能夠安全逃生。所以,我們應該知道,避難層的樓梯間是不連續的,透過避難層時拐幾個彎才能找到通往下層的樓梯,它們長這樣:

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

另一個令人感到不安的事實是:很多人坐慣了電梯,往往都不會關注疏散樓梯的出入口,這是相當危險的。疏散樓梯又叫消防樓梯,是指有足夠防火能力可作為豎向通道的室內樓梯和室外樓梯。作為安全出口的樓梯是建築物中的主要垂直交通空間,它既是人員避難、垂直方向安全疏散的重要通道,又是消防隊員滅火的輔助進攻路線。疏散樓梯間的門均為乙級防火門,門一般比較厚重,平時多是自然關閉狀態(不能鎖),電梯停電和火災逃生(火災時不能使用電梯)的時候才會使用。很多公司出於防盜的考慮和打卡的要求,常常會鎖住疏散電梯的門,遇到火災時電子鎖極可能會失效,並且鎖住的樓梯門會耽誤甚至阻礙人員逃生,因此出於生命安全考慮,也建議大家踴躍舉報公司的這種不合理行為。

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

高層建築大都有著複雜的內部結構,同時內部的許多裝修材料具有一定的可燃性,當出現火情時,火勢猛且迅速蔓延,燃燒時還會分解出許多有毒有害物質,給人們的人身安全帶來嚴重的威脅。除此之外,由於高層建築一般人數眾多,加上樓層多、疏散距離長,疏散到室外地面、屋頂天台或者避難層所需時間也相應要長,所以安全疏散難度極大。由於高層建築的高度遠超當前消防車輛裝置的救火範圍,只能由消防人員進入建築內部實施撲救,而消防水供給壓力及供水量的不足也會錯過撲滅火災的時機,這使得建築高層的火情難以得到及時有效的控制。當出現火情時,高層建築有限間內會聚集許多的高溫煙氣、水蒸氣,而建築內部的自動消防設施又會自動切斷通道空間, 使得大量的煙氣粉塵等無法快速排出,可能導致來不及疏散的人員因吸入大量有毒煙氣而造成窒息死亡。如此種種,都導致了高層建築火災救援的困難。

崔鐵軍等人撰寫的《複雜結構高層建築火災坍塌過程研究》表明:在使用顆粒流模擬建築並實施了火災模擬的結果中,1000℃單側火場的建築快速坍塌過程為75min~105min,1600℃單側火場的坍塌過程比1000℃提前了25min~35min;對於雙側火場模擬試驗,1000℃和1600℃的火場溫度導致的建築坍塌過程,相對於單側火場分別加快了7min~30min和10~20min。具體詳見下表:

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

根據文獻資料顯示,火災產生的煙氣在豎直方向的蔓延速度遠遠大於水平面,其速度為水平蔓延速度的6倍,從一樓蔓延到十五樓僅需短短9~15秒時間,且約在火災發生6分鐘後整座高樓開始燃燒。

由此可見,一旦高層建築發生火災時,留給我們的逃生時間並不多。

另外,《高規》中關於高層建築疏散時間與樓層及人數的關係如下表所示:

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

從表中來看,高層建築所需要的疏散時間還是相當長的。對於高層建築裡的人來說,一旦大樓有火災發生,每個人的心情都是相當緊張的,求生慾望也是迫切的。當大量人群擁向疏散樓梯時,由於人們的爭先恐後,其疏散速度遠非我們想象中那樣快。而且由於恐慌,可能會發生嚴重的踩踏事件。處於高層建築中的人群在危急時刻並非都能儘快疏散到室外地面,因此及時疏散到就近的避難層(靠近樓頂的宜迅速疏散到屋頂天台,前提是得確認通往屋頂的大門沒有被鎖)等待救援就顯得尤為重要。

因此,在高層建築發生火災時,避難層的存在就變得十分重要。在火災發生時,可能會發生斷電的情況,因此不能乘坐電梯,必須走安全通道。在緊急情況下,避難層可以為救援搶奪一定的救援時間。大家在進入高層建築時,可以瞭解一下該建築避難層的所在樓層,以備不時之需。

高層建築中必備的避難層究竟什麼樣?

在我們已經提前正確認知避難層、明確避難層所在的實際樓層、而且也知道並確認疏散樓梯出入口能開關的情況下,當火災發生時,應保持鎮靜、不驚慌、不盲目行動、更不可急於跳樓 ,先冷靜判斷火災情況,再根據自身所屬樓層和個人體力情況正確選擇逃生方法:

1、如果我們身處著火樓層以下的位置,一定要果斷透過疏散樓梯迅速往下逃生,萬不可拖延。處於低層的人員應儘快跑到室外安全區域,處於高層的人員在體力不支的時候最好先跑到避難層暫時躲避,然後根據火勢蔓延情況決定是等恢復體力後繼續往下逃生還是留在避難層等待救援。逃生時記得使用防煙口罩(平時準備很重要)或者浸溼的毛巾/衣物掩住口鼻,彎腰低姿從最近的疏散樓梯迅速離開。此法可稱向下逃生法,又稱迅速撤離法。

2、如果我們身屬著火樓層以上的位置,在火勢較小時可以把浸溼的棉被披在身上,用溼毛巾捂住口鼻,沿著疏散樓梯迅速往下逃生,逃生時也要記得彎腰低姿。如果火勢過大,不要試圖往火海往下逃跑,此時要迅速撤離到最近的避難層(提前確認避難層所在樓層很重要)等待救援,距離樓頂較近的樓層可通往樓頂天台(提前確認通往天台的門是否可以開啟很重要)等待救援。進入避難層/樓頂天台後,要迅速拉動報警器,在網路允許的情況下儘快與外界取得聯絡,並且透過舞動五顏六色的衣物以引起消防登高車/救援直升機的注意。切不可大聲喊叫,因為這樣不僅消耗自己的體力還可能會使自己吸入過多的濃煙。此法可稱向上逃生法,又稱暫時躲避法。

不論向下還是向上逃生,在人多的時候一定要有序撤離以免發生踩踏事件。當逃生通道被大火/濃煙封住時,千萬不能硬衝。

如果疏散樓梯已被封死或者火勢已相當猛烈,此時已經來不及往地面逃生,也來不及逃往避難層/樓頂天台的情況下,趕緊撤離到沒被濃煙和大火入侵的房間裡固守待援。這樣的房間必須有一扇窗,而且沒有安裝防盜網,帶陽臺最好,最好靠近主幹道,這樣你將成為消防員最先施救的物件。切記,洗手間不是好的選擇,因為高層建築的洗手間大多是在每一層的中間而且沒有通往外界的窗戶。在進入固守的房間後,第一個動作是迅速關閉房門以延緩火勢的追逼,第二個動作是拿起身邊的膠帶/被子/衣物等一切你能利用的物品堵住你能看見的所有空調出風口,防止濃煙進來以贏得更多救援時間,第三個動作是打爛你這個房間的窗戶。如果人多,這三個動作可以同時分工做。此法可稱固守待援法。

如果自己的房內著火,在無法撲滅的情況下應迅速跑到外面安全地帶,逃生過程中記得拉響你身邊能看到的一切報警器,然後打電話報警。

實際上,火災發生時,大多數人的生命是被煙氣奪走的,還有一部分人死於盲目跳樓,只有極少數人被大火燒死。所以,在逃生過程中千萬記得準備防煙口罩、溼毛巾等物品,逃生的時候務必彎腰低姿。切勿盲目跳樓,除非你在二、三樓並且安全通道都被濃煙/大火封住的情況下,可往地上扔棉被,再往有棉被的地方跳,或者儘可能往有花壇/植被/泥土的地方跳。此法可稱緊急矮層跳離法,非萬不得已不建議使用。

實際上,我們尚可考慮另外一種逃生的方式:在客廳或者臥室,放置安全逃生掛繩,掛在暖氣片或者是室內預留承重構件,人被安全掛繩保護著從視窗逃生。此法可稱緩降逃生法,又稱繩索滑行法。有一種適合家庭用的緩降器,適用於高層逃生。工作時,透過緩降繩索帶動主機內的裝置產生摩擦,保證使用者安全緩降至地面。家庭成員較多的話,可以反覆使用,當一個人降落到地面時,第二個人即可套上安全吊帶下滑,依此往復、連續使用。如果每個住在高層建築的家庭都能配備一個緩降器,一旦發生火災,可以在關鍵的時候挽救性命。如果沒有配備緩降器,可以把浸溼的窗簾、衣服、床單、棉被等撕成條狀連線起來製作救生繩,下滑到到地面或沒有起火的樓層破窗而入再逃離;也可利用建築物外牆上的落水管、避雷針等逐層下降至地面或沒有起火的樓層逃生。利用緩降逃生法時最好配備安全破窗器。對於窗戶安裝防盜網的家庭,建議安裝防盜網的時候就做上開啟扇,無論是在窗戶等待空中救援/登高救援,還是使用緩降逃生,都可以快速爭取獲救時間。

在發生火災的情況下,除了掌握以上逃生技能以外,還要牢記“三要”、“三不”、“三救”和“1、2、3逃生原則”。

“三要”主要是指:

遇事要保持沉著與冷靜、要根據自己的居住環境選擇逃生路線、要做好預防措施,防止煙毒的侵害。

“三不”主要是指:

火災情況下不乘坐普通電梯逃生、不要輕易跳樓、不要貪戀財物。

“三救”主要是指:

選擇逃生通道“自救”、結繩下滑“自救”、向外界“求救”。

“1、2、3逃生原則”是指:1分鐘救火、2分鐘逃生、3分鐘每走一步要小心。

火災逃生時,要盡力逃離火海,不能貪戀一時安全,鑽在床下或躲在衣櫃裡,以防因煙氣中毒而死亡;不要盲目跟著大家一起跑,人多擁擠時要有序撤離以防發生傷亡事故 ;火災發生後 ,不能使用電梯逃生,因為電梯的電隨時可能因為燃燒而中斷或被切斷電源。身上的衣服一旦被引燃,應當迅速脫掉 ,或在原地打滾把火壓滅,切不可帶火奔跑;逃出火場後,切不可再顧及留在室內的財物而返回火場,如果有非救不可的人或物,應請求消防隊員幫助;在逃生過程中應配合聽從消防員的指揮。

高層建築火災危害大、逃生難,我們平時應做好火災預防工作。除了踴躍舉報業主違規使用避難層行為和單位鎖住疏散樓梯門行為外,我們平時還應注意用火安全,做到不擅自私拉電線、及時更換新的熔斷器、不使用違章電器、不擅生明火、及時關閉煤氣灶等。

最後,請善待你身邊的建築師,他們比你更熟悉火災逃生路線。

參考文獻:

1、《超高層建築避難層設計》李蕾、陳璐/中國建築設計研究院有限公司;

2、《高層建築火災逃生指南》中國消防?2005年 第九期 火案傳真;

3、《關於城市高層建築火災消防及安全逃生策略的相關分析》韓英俊、舒增虎/山西九 鼎建築工程有限公司

4、《高層建築消防安全現狀分析和火災防控對策研究》李國寶/廣東省汕頭市公安消防 支隊

5、《淺談高層住宅火災逃生設計_高層住宅逃生問題》楊秀麗/青島理工大學琴島學院

6、《複雜結構高層建築火災坍塌過程研究》崔鐵軍、李莎莎、王來貴、馬雲東

7、《消防避難層:不可不知的高層建築火災防範“特區”》黃建華、周嬋娟

8、《淺談高層建築避難層的設計》張鑫/上海現代建築設計集團

9、《淺談高層建築設計及火災預防措施》於春林/鞍山市公安消防支隊

10、《高層建築避難層消防設計要點》李海辰/張家口市公安消防支

標簽: 避難  高層建築  逃生  火災  樓層