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来源：《建筑工程技术与设计》2015年第16期
【摘要】目前，我国超高层建筑正在不断增多，因此，做好超高层建筑避难层的设计工作就显得尤为重要，为了有效提升超高层建筑避难层的设计效果，就必须要深入分析其设计的要点。
【关键词】超高层建筑；避难；设计
随着我国经济迅速发展，结构复杂、人员密集的超高层建筑逐渐增多。高楼大厦虽然体现了繁荣、活力与发展，但也有诸多弊端。2010年11月15日下午，上海市静安区一栋28层的教师公寓突发大火，导致五十多名居民葬身火海，这场突如其来的大火更多的是唤起了人们对高楼大火的隐忧和惊惧。人们在感叹水火无情的同时，高楼火灾的安全危机再次触动了居住在高楼的城市居民的神经，同时也为城市高楼防火敲响了警钟。高层建筑发生火灾时，由于楼层高、人员集中、功能复杂、疏散线路较长，加之高层建筑自身管线多，管道形成的烟囱效应大，火势蔓延快，给疏散人员造成较大困难。就此，笔者综合大量实际案例和各地建设经验，对高度在l00m以上超高层建筑避难层（间）的设计进行了系统分析总结，以供参考。
1 超高层建筑设置避难区的必要性
避难层，是指超过100m的超高层建筑为了消防安全疏散专门设置的、供人们应急避难的楼层。对于100m高的建筑（住宅大约34层、办公楼大约25层），火灾时普通电梯停用（受高温影响或停电停运或着火燃烧，将危及生命），楼梯间是人员逃生的唯一通道。根据测试，一名20岁-50岁的正常成年男子，使用一部净宽1.10m的楼梯疏散时，住宅每层的运动距离大约8m，办公楼每层的运动距离大约13m，在没有任何障碍的情况下，由顶层跑至首层，住宅平均耗时4.5min-5.5min，办公楼平均耗时5.5min-6.5min，跑下楼梯的平均速度为0.8m/s-1.Om/s；如发生火灾，紧张慌乱人流拥挤体力不支，需要的疏散时间就会更长。一般住宅建筑火灾时最佳逃生时间是火灾初期的2min-3min，公共建筑是5min-6min。可见，超高层建筑发生火灾时，全部楼内人员通过楼梯间安全疏散至首层室外是不太可能的。对于超过100m高的建筑，办公楼可能有数千人需要疏散；住宅楼疏散人数虽少，但存在老人、小孩、残障病人等，为确保楼内人员生命安全，超高层建筑应沿建筑高度方向设置避难区，以缩短垂直疏散距离，为人们提供临时避难、等待救援场所，如屋顶平台、避难层（间）等。
2 避难层（间）位置
按最新的《建筑设计防火规范》GB50016-2014（高规建规合并版）高度大于100m的公共建筑，应设置避难层（间）。避难层（间）应符合下列规定：第一个避难层（间）的楼地面至灭火救援场地地面的高度不应大于50m，两个避难层（间）之间的高度不宜大于50m。其理由是发生火灾时集聚在50m左右的避难人员，可由消防云梯车（目前国内有一部分城市的消防车配有50m高云梯）将人员疏散下来。旧《高规》中，用限定建筑层数来满足消防救援高度50m的做法，不够准确，因为不同功能建筑层高不同，同样是十五层，住宅、公寓建筑高度可以是45m，而办公楼就可以是60m；再者不同城市消防部门配备消防云梯车不同，消防救援高度也不同，即使是目前世界较先进的消防云梯车，最大救援高度也仅能达到100m，因此第一个避难层（间）距首层的位置应因地制宜，根据当地城市消防部门意见或消防车配备云梯可达高度确定，并不宜超过50m，以满足大部分配有50m高云梯的消防车实施救援。另外，为使避难层、设备管道层、结构转换加强层合用以及安全疏散时间控制在较短时间内（2min-3min），两个避难层之间的高差也不宜大于50m。
确定好了高层建筑物避难层（间）的楼层之后，避难层（间）的具体地点设置也相当重要。高层建筑物避难层（间）的作用一方面是人群的疏散，另外一方面还需考虑方便灭火和求援。因此，高层建筑物避难层、避难间的正下方要保证有一定的空地，以便于消防车停靠以及云梯车的靠近；高层建筑物不同楼层的避难层（间）应尽量朝一个方向，便于救援的时候发现目标后快速展开救援行动，赢出宝贵时间。高层建筑物避难层、避难间与疏散楼梯间及消防电梯间应标有交通组织流线，以便于分散的人群易于识别并能安全地疏散和避难。
3 利用人员逃生心理进行避难疏散楼梯设计
在超高层建筑人员疏散中，发生火灾时人们疏散逃生会选择群体逃生，尤其是认识的人会聚在一起逃生，而且疏散人员一般会选择熟悉的路线、出口和楼梯逃生，这样一种行为在进入避难层时若设计为可选择继续向下层楼梯疏散或进入避难区避难这种形式，根据人员逃生的心理一般会选择继续向下层楼梯疏散，即使疏散过程中出现拥堵，由于从众心理影响也很少有人会进入避难区避难。而且由于这种设计，避难区出入口并不明确，进入避难区后出口不好寻找，这时就会出现往回走的现象，导致通往下层楼梯的通道更加拥堵大大增加了疏散时间和人员伤亡的概率。但是，利用人的社会性，设计合理的疏散诱导，也能降低疏散所需的时间，提高疏散的效率。超高层人员疏散中合理布置避难层，引导人员疏散，保证疏散畅通，可以起到很好的作用。如设计强制进入避难区的路径，通过避难区后转入下层楼梯，使人员不至于错过避难区避难，而且由于楼梯间空间有限在疏散时往往会出现拥堵，强制人员进入避难区能大大减小楼梯间的拥堵，使大量人员进入避难区这个相对安全的区域，增加疏散过程的安全性。
4 避难层（间）消防及防烟楼梯设计
4.1 消防电梯应在避难层（间）停靠，并设消防电梯出口
消防电梯是火灾时专供消防队员携带灭火器材进入高层建筑灭火、抢救伤员、老弱病残人员使用的电梯，可以避免消防队员与逃生人员在楼梯上形成逆流或因爬楼梯消耗体力影响救援灭火工作。消防电梯配备双路电源具有紧急控制功能等，普通电梯火灾时易受高温影响变形燃烧、停电停运，因此不应在避难层停靠。
4.2 防烟楼梯间应在避难层（间）所在楼层分隔、错位或上下层断开
避难层入口，如没有引导标志，发生火灾时处于极度紧张的人员不容易找到避难层，为此防烟楼梯间应在避难层（间）所在楼层分隔、错位或上下层断开，强制疏散人群途经避难层。防烟楼梯在避难层断开，比较适合较低层高的避难层；兼设备层的避难层，一般层高较高，会使上下层楼梯入口方向相反；另外，上下断开或错位都会影响到竖向管井、风道甚至电梯的布置，因此分隔的做法比较常用。值得注意的是，在上下没有断开或错位，只做分隔处理时，若通往同一通道通往避难区，则须设两个方向（进入和逃出）的防火门。否则可能造成单一的流线（只能进入避难区不能出来的情况），从而达不到疏散与避难的要求。
5 避难层（间）消防设施
首先，避难层（间）应设消火栓和消防软管卷盘、自动喷淋系统等；封闭式避难层（间）还应设的机械防烟设施；避难层内连通避难区和设备机房的公共走道，避难间所在楼层的公共走道（无论有无外窗）、各使用房间（无论面积大小）应设机械排烟设施；其次，避难层（间）应设消防专线电话、应急广播和应急照明、火灾自动报警系统、手动报警按钮等。应急照明供电时间不应小于1.Oh，照度不应低于1.0lx，应急广播系统应接至疏散楼梯间，入口处（包括通向屋顶平台的入口处）应设“避难层（间）AREA OF REFUGE”灯光指示标志，保护半径≤5.8m，如设置温感探测器，保护面积≤20m2，手动报警按钮设于出入口旁，每个防火分区至少设置一个手报，每个手报的服务半径≤30m，距地l.4m。
6 工程实例分析
现对于上海和珠海两个超高层办公楼项目的避难层设计的比较，来说明一些避难层的设计要点和注意事项。
上海合生广场项目是一个集商场，酒店，办公楼于一体的36万平方米的大型商业综合体。其中有180米高的超高层办公楼，我们在办公楼六层（下面五层是裙房商业）先设置第一个避难层（兼设备层），离地面35.6米；在二十层设置第二个避难层（兼设备层）。避难层平面如左侧图，值得注意的是，在上海地方规范中，避难层中的消防疏散楼梯是不需要错位或上下层断开的。但是，若通往同一通道通往避难区，则须设两个方向（进入和逃出）的防火门。否则可能造成单一的流线（只能进入避难区 不能出来的情况），从而达不到疏散与避难的要求。
珠海中交金融投资大厦项目是集一栋299.5米和两栋100米公寓的大型项目。由于是珠海项目，避难层楼梯做法与上海不同，需要上下错开。并必须注意的是，通往避难区的走道不能直接开设设备机房的门，必须用再加一扇防火门分隔。
7 几点建议与对策
第一，提高高层住宅建筑的火灾防范系数和安全系数。特别是在建筑总平面布局、消防通道、灭火战斗场地、防火间距、避难层、安全疏散、防排烟、防火分隔、消防供水、室内外灭火设施、自动报警系统、自动灭火系统、建筑材料装修、楼层通讯、应急照明、事故广播等方面，要做出强制性规定，提高防火级别。
第二，超高层建筑交付使用后要有可遵循的导则和规则，要从组织建设、制度建立、消防教育、防火巡查、设施检查、监控值班、预案制定、全员演练、安全检测等方面入手，制定基本的安全标准，做出规范性、定性、量化的规定，建立完善高层建筑的安全管理机制、安全保障机制和实时跟踪动态机制。
第三，制作逃生常识科教片，借助电影、电视等媒体向公众展示各种避险逃生技能。高层建筑业主要按照逃生预案定期开展火场逃生模拟体验。通过宣传和普及消防知识，培养全民消防安全意识，熟练掌握逃生技巧，才能在火灾发生时有效地保护自身安全。
第四，科研机构和生产厂家应联合推出各种实用性强、经济合理的逃生产品。要结合我国实情和高层建筑的类别、公民的需求，配置防烟面罩、逃生绳索、强光照明灯具、救生气垫以及其他安全逃生类装备。
参考文献：
[1]王秀秀.某超高层建筑避难层优化设计[J].消防科学与技术，2010.9.
[2]高鄂，朱印星.超高层避难层建筑设计研究[J].城市建设理论研究，2014.2.下载本文
