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摘 要：随着社会经济的发展和建筑技术的提高，建筑市场的日益繁荣，在我国的许多城市中，高层建筑如雨后春笋般涌现出来。然而，伴随着高层建筑的发展，其火灾的发生频率也呈现增长的趋势。各种高层建筑设计结构复杂，使用功能多样，一旦发生火灾，给建筑内部的人员安全疏散带来了极大的困难，也对建筑本身的安全疏散设计提出了巨大的挑战。本文通过对高层建筑火灾特点及火灾疏散的影响因素的分析，引进了“安全核”的疏散方法，对原来的疏散方案进行了改进，使安全疏散设计更加完善。
关键词：高层建筑；火灾；安全疏散；安全核
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
1引言
近年来，随着社会经济的飞速发展，城市化的进程大大加快。人口增长的巨大压力、城市用地的匮乏和交通设施的紧张，促使城市由平面扩张为主，迅速转为向立体空间发展。建筑设计由功能分区向功能综合发展的趋势，导致高层综合性建筑群体不断涌现，构成现代城市的独特风貌[1]。在如此高的建筑物中生活和工作，安全是必须考虑的首要问题，在威胁人类生存安全、吞噬人类财富的灾害中，火灾是一种常见的多发性灾难。因此，防止火灾的发生，减少火灾造成的损失就成为人们普遍关心和深入研讨的永恒主题。从已有的火灾案例来看，高层建筑存在较大的火险隐患，特别是在安全疏散方面问题突出，其防火设计必须受到重视。高层建筑的功能分区合理，交通路线通畅，人员安全疏散快捷，不仅反映了一个建筑物的实用性和经济性，同时还涉及到人民生命财产的安全性问题。对高层建筑进行安全疏散设计，应从其建筑及使用特点出发，充分考虑建筑功能与安全疏散的合理关系。安全疏散设计攸关人员的生命安全，要求高、难度大，其设计过程无疑是高层建筑防火设计中的重点和难点。
2高层建筑火灾的特点及其危害
一般来说，在条件相同的情况下，高层建筑要比低层建筑火灾危险性大，而且一旦发生火灾容易造成较大的损失和伤亡。其火灾特点主要有[2]：
2.1主体建筑高，火势蔓延快
由于功能的需要，高层建筑都设有楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、通风井等竖向井，而这些竖井如果处理不当或管理不善，便会成为火灾蔓延和烟雾流动的通道。这些竖井就像一座座高耸的烟囱，具有抽气作用，加快了火势蔓延和烟气流动的速度，其建筑越高，这种抽气作用也就越大，并且还会得到风的助长。因此，高层建筑发生火灾时，火灾蔓延速度要比低层建筑快，如果扑救不及时，往往会造成较大损失和人员伤亡[2]。
2.2疏散困难
高层建筑的特点，一是层数多，垂直疏散距离远，疏散所需时间长；二是建筑内人员比较多，疏散时容易出现拥挤；三是发生火灾时烟气和火势蔓延快，且烟气有毒。这些特点给疏散带来了很大困难。尤其是公共建筑，由于内部人员不熟悉疏散路线，加大了疏散的困难度。因此，高层建筑起火时，人员中毒、窒息死亡或被火烧死的事件屡有发生[2]。
2.3火灾荷载大，燃烧时间长
火灾荷载是指建筑物内单位面积可燃物的多少，通常折算成千克木材／平方米。高层建筑通常由于功能复杂、室内装饰装修等问题而积聚大量的可燃物，即火灾荷载大，在高层公共建筑和高层居民住宅中，这种问题尤为突出。火灾荷载大表明火灾时燃烧猛烈、燃烧持续时间长，这样一旦火灾发生起来就很难扑救了[2]。
2.4扑救难度大
高层建筑火灾之所以扑救困难，主要是因为消防人员很难接近着火点，具体原因有三：一是普通消防车辆的射程有限，需要特殊的举高、登高的消防车辆；二是消防队员体力有限，消防队员携带二盘水带和一支水枪徒步登梯超过24m时，体力就难以支持，因而需要有消防电梯；三是用水量大，而许多高层建筑单位的储水量往往不足[2]。
3高层建筑安全疏散的影响因素分析
3.1影响安全疏散的主要因素
火灾发生后，建筑火灾中人员的安全性，即是否能够安全疏散，由四种时间决定[3]：
3.1.1从火灾发生到人员感知火灾的的时间间隔
火灾发生后，产生的烟气启动火灾探测器报警，使人们知道有异常情况发生[3]。
3.1.2从人员感知到开始疏散的时间间隔
人员意识到有火情时，一般不急于疏散，而是首先通过获取信息进一步确定是否真的发生了火灾，然后采取相应的行动[3]。
3.1.3从人员开始疏散到疏散结束的时间间隔
此即从疏散开始起，通过走廊、楼梯间、安全出口，直至到达安全区域的时间[3]。
3.1.4危险来临的时间
自火灾开始，至由于烟气的下降、扩散、轰燃的发生等原因而致使建筑或疏散通道发生危险状态为止的时间[3]。
3.2影响安全疏散的其它因素
3.2.1人员对疏散路线的熟悉情况
建筑内人员对疏散路线是否熟悉，对疏散快慢影响很大。对于常住人员（如住宅楼、办公楼等），一般对疏散路线是熟悉的，火灾时，能够顺利疏散；对于暂住人员（如宾馆、饭店等），多数对疏散路线不熟悉，火灾时，疏散就困难，而且易造成混乱、拥挤；对于具有一定消防知识和逃生意识的人员，尤其是受过消防教育培训的人员，火灾时逃生能力强，疏散速度快；相应的，对于没有受过消防教育培训的人员，由于逃生意识差，火灾时逃生能力差，疏散速度慢。对于像医院病房之类的建筑，由于许多病人自己不能走路，需要他人抬、背或搀扶，火灾时，疏散较为困难[2]。
3.2.2应急照明状况和疏散指示标志明显程度
火灾时往往首先造成断电，因此，高层建筑尤其是公共建筑，必须设置应急照明和疏散指示标志。如果这些设施的位置设置不当，或亮度不够，或指示方向错误，或维护保养不良，都会对疏散造成严重影响[2]。
3.2.3疏散通道、安全出口是否畅通
疏散通道、安全出口是否畅通是人员能否安全疏散关键之一。如果疏散通道被占用，被封堵，或者是进行了可燃装修，火灾时都会影响安全疏散，许多群死群伤火灾的教训都是例证[2]。
4安全疏散设计的评价与改进
4.1安全核的相关介绍
4.1.1安全核的概念
把围绕电梯、电梯厅及其周围的通道作为安全区，使火灾时可能成为危险区而不能使用的电梯及电梯厅变成可利用的安全区（不需另设避难区而节省投资）。无论受灾人员对建筑熟悉与否，只需沿平时所走过的交通路线进行疏散即可获得安全。此种平时所使用的交通核转变为火灾时的临时避难和安全疏散的安全区称之为“安全核”[4，5]。
因此，安全核就是由火灾载荷小的交通电梯、电梯厅、电梯旁主楼梯、电梯厅前室等空间和安全保护设施有機组成的交通核，利用防火墙（门）加以防火隔断围护、并配之以防排烟设施所形成的安全区。从竖向而言，它形成一个上下连贯的安全垂直体（空间），其内各层由疏散楼梯联系。火灾时，其内部能保证相当长一段时间的安全性，人们足以安全、迅速地疏散到地面[5]。
4.1.2安全核的主要组成
1）电梯
安全核内的电梯即平时的交通电梯，如果在平面紧凑或消防电梯平时使用率较低的情况下，可将消防电梯组合入安全核中并兼作交通电梯以提高其使用率，以起到平时作交通、火灾时作消防和疏散的三重作用。
2）电梯厅
安全核的避难区域由电梯厅及其前室组成。平时人们在此等候电梯；火灾时，人们仍然能在这里等候电梯并可临时避难。
3）电梯厅前室
电梯厅前室是指电梯厅之前所增加的一个过厅，是该层临时避难区的组成部分。前室的形状可多种多样，只要能在电梯厅与使用空间之间，利用防火墙（门）,加以防火隔断形成分隔带即可。
4）防排烟设施
它是确保安全核免遭火烟侵袭的重要建筑技术措施。它使安全核在火灾时成为整个大楼的安全空间，以便楼内人员在此临时避难和等候电梯安全疏散至室外。
5）通讯、照明设施
通讯设施用以取得与消防中心和各层之间的联系，以便组织引导有序疏散；照明设施用于安全核内区域和其出入口处的应急照明，使避难者克服恐惧心理，便于安全核中的有序疏散。
4.1.3安全核的形式
每层安全核，从竖向上构成了一个内部能上下连通的安全垂直体，依其与主体的交接关系，可将安全核大致分为下面几种形式，即独立核、侧核、两端核、贯穿核、中心核、分散核等（图1）。
图1安全核的形式
4.2本设计安全核部分的评价
本设计采用的是安全核中的“独立核”形式。
独立核是安全核在建筑使用空间以外，以较小的交接面与使用空间相连接，因此，独立核也可被称为体外核。它布置灵活，使用空间也很完整，安全核受火烟污染最小，故在安全核的几种形式中，它的安全性最高。从交通形式而言，它属于外部交通型，平时可利用自然通风，层数较少的高层建筑，可采用自然排烟与机械通风相结合的防排烟系统，保障独立核空间的安全[5]。
但是，由于安全疏散距离和防火分区的限制，独立核的使用空间体积和标准层面积不能太大。同时，它难以形成双向疏散。
4.3本设计对安全核部分的改进
在本设计中，虽然采用的是安全核中的独立核形式，但是对其进行了改进（图2）。
图2改进后的独立核
本设计将独立核的电梯厅前室与防烟楼梯间的防烟前室合二为一，既节省了空间，又节约了建筑用材。这种设计方式不仅克服了独立核空间小、难以组成双向疏散的缺陷，而且大大减少了其受火烟等污染的可能性；同时，该独立核可采用自然排烟与机械通风相结合的防排烟系统，这也与防烟楼梯间的设计要求相吻合。另一方面，独立核的通讯、照明设施也同样能够用在安全出口与防烟楼梯间中，用较少的设施达到了设计的目的。
5结论
由于高层建筑的高度高，火灾危险性大，人员密度大，其安全疏散设计便成了高层建筑设计中的重要问题。传统的安全疏散设计方案主要是着眼于疏散楼梯作为垂直疏散工具和安全出口。在紧急疏散时，它既符合人流群集流动的心理行为实际情况，又能管理到位，因此尚可实现安全疏散。但它忽略了疏散过程中消防电梯的作用，使平时承担大量人流载送任务的电梯变成了疏散时的摆设，造成了疏散楼梯与消防电梯的脱节。因此，本文引入了“安全核”的设计方法，采用“安全核”的安全疏散体系，运用消防安全学的原理和方法，根据建筑物本身的物理结构和具体用途，进行适当的安全疏散设施的设置、设计。具体说来，是在进行传统安全疏散设计的同时，强化了疏散过程中通常被忽视的电梯的作用，并对其进行了一定的改进，使“安全核”的设计方法与传统安全疏散设计融合在一起，取长补短，用以保证建筑中的所有人员在紧急情况下迅速疏散。
6参考文献
1于令学．高层建筑安全疏散设计刍议．山东消防，1998（8）：44~44
2徐明吉，高锦田．高层建筑安全疏散．消防科学与技术，2005（3）：45~46
3王鹏．浅谈影响高层建筑安全疏散的难点与对策．安防科技，2006（7）：42~43
4黃恒栋，谯京旭．建筑火灾防治与救生方法．武汉：华中理工大学出版社，1996
5陈辉，黄恒栋，黄煜．高层建筑火灾安全学发展的新概念——“安全核”疏散体系设计初论．新建筑，2000，20（5）：66~68
关键词：高层建筑；火灾；安全疏散；安全核
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
1引言
近年来，随着社会经济的飞速发展，城市化的进程大大加快。人口增长的巨大压力、城市用地的匮乏和交通设施的紧张，促使城市由平面扩张为主，迅速转为向立体空间发展。建筑设计由功能分区向功能综合发展的趋势，导致高层综合性建筑群体不断涌现，构成现代城市的独特风貌[1]。在如此高的建筑物中生活和工作，安全是必须考虑的首要问题，在威胁人类生存安全、吞噬人类财富的灾害中，火灾是一种常见的多发性灾难。因此，防止火灾的发生，减少火灾造成的损失就成为人们普遍关心和深入研讨的永恒主题。从已有的火灾案例来看，高层建筑存在较大的火险隐患，特别是在安全疏散方面问题突出，其防火设计必须受到重视。高层建筑的功能分区合理，交通路线通畅，人员安全疏散快捷，不仅反映了一个建筑物的实用性和经济性，同时还涉及到人民生命财产的安全性问题。对高层建筑进行安全疏散设计，应从其建筑及使用特点出发，充分考虑建筑功能与安全疏散的合理关系。安全疏散设计攸关人员的生命安全，要求高、难度大，其设计过程无疑是高层建筑防火设计中的重点和难点。
2高层建筑火灾的特点及其危害
一般来说，在条件相同的情况下，高层建筑要比低层建筑火灾危险性大，而且一旦发生火灾容易造成较大的损失和伤亡。其火灾特点主要有[2]：
2.1主体建筑高，火势蔓延快
由于功能的需要，高层建筑都设有楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、通风井等竖向井，而这些竖井如果处理不当或管理不善，便会成为火灾蔓延和烟雾流动的通道。这些竖井就像一座座高耸的烟囱，具有抽气作用，加快了火势蔓延和烟气流动的速度，其建筑越高，这种抽气作用也就越大，并且还会得到风的助长。因此，高层建筑发生火灾时，火灾蔓延速度要比低层建筑快，如果扑救不及时，往往会造成较大损失和人员伤亡[2]。
2.2疏散困难
高层建筑的特点，一是层数多，垂直疏散距离远，疏散所需时间长；二是建筑内人员比较多，疏散时容易出现拥挤；三是发生火灾时烟气和火势蔓延快，且烟气有毒。这些特点给疏散带来了很大困难。尤其是公共建筑，由于内部人员不熟悉疏散路线，加大了疏散的困难度。因此，高层建筑起火时，人员中毒、窒息死亡或被火烧死的事件屡有发生[2]。
2.3火灾荷载大，燃烧时间长
火灾荷载是指建筑物内单位面积可燃物的多少，通常折算成千克木材／平方米。高层建筑通常由于功能复杂、室内装饰装修等问题而积聚大量的可燃物，即火灾荷载大，在高层公共建筑和高层居民住宅中，这种问题尤为突出。火灾荷载大表明火灾时燃烧猛烈、燃烧持续时间长，这样一旦火灾发生起来就很难扑救了[2]。
2.4扑救难度大
高层建筑火灾之所以扑救困难，主要是因为消防人员很难接近着火点，具体原因有三：一是普通消防车辆的射程有限，需要特殊的举高、登高的消防车辆；二是消防队员体力有限，消防队员携带二盘水带和一支水枪徒步登梯超过24m时，体力就难以支持，因而需要有消防电梯；三是用水量大，而许多高层建筑单位的储水量往往不足[2]。
3高层建筑安全疏散的影响因素分析
3.1影响安全疏散的主要因素
火灾发生后，建筑火灾中人员的安全性，即是否能够安全疏散，由四种时间决定[3]：
3.1.1从火灾发生到人员感知火灾的的时间间隔
火灾发生后，产生的烟气启动火灾探测器报警，使人们知道有异常情况发生[3]。
3.1.2从人员感知到开始疏散的时间间隔
人员意识到有火情时，一般不急于疏散，而是首先通过获取信息进一步确定是否真的发生了火灾，然后采取相应的行动[3]。
3.1.3从人员开始疏散到疏散结束的时间间隔
此即从疏散开始起，通过走廊、楼梯间、安全出口，直至到达安全区域的时间[3]。
3.1.4危险来临的时间
自火灾开始，至由于烟气的下降、扩散、轰燃的发生等原因而致使建筑或疏散通道发生危险状态为止的时间[3]。
3.2影响安全疏散的其它因素
3.2.1人员对疏散路线的熟悉情况
建筑内人员对疏散路线是否熟悉，对疏散快慢影响很大。对于常住人员（如住宅楼、办公楼等），一般对疏散路线是熟悉的，火灾时，能够顺利疏散；对于暂住人员（如宾馆、饭店等），多数对疏散路线不熟悉，火灾时，疏散就困难，而且易造成混乱、拥挤；对于具有一定消防知识和逃生意识的人员，尤其是受过消防教育培训的人员，火灾时逃生能力强，疏散速度快；相应的，对于没有受过消防教育培训的人员，由于逃生意识差，火灾时逃生能力差，疏散速度慢。对于像医院病房之类的建筑，由于许多病人自己不能走路，需要他人抬、背或搀扶，火灾时，疏散较为困难[2]。
3.2.2应急照明状况和疏散指示标志明显程度
火灾时往往首先造成断电，因此，高层建筑尤其是公共建筑，必须设置应急照明和疏散指示标志。如果这些设施的位置设置不当，或亮度不够，或指示方向错误，或维护保养不良，都会对疏散造成严重影响[2]。
3.2.3疏散通道、安全出口是否畅通
疏散通道、安全出口是否畅通是人员能否安全疏散关键之一。如果疏散通道被占用，被封堵，或者是进行了可燃装修，火灾时都会影响安全疏散，许多群死群伤火灾的教训都是例证[2]。
4安全疏散设计的评价与改进
4.1安全核的相关介绍
4.1.1安全核的概念
把围绕电梯、电梯厅及其周围的通道作为安全区，使火灾时可能成为危险区而不能使用的电梯及电梯厅变成可利用的安全区（不需另设避难区而节省投资）。无论受灾人员对建筑熟悉与否，只需沿平时所走过的交通路线进行疏散即可获得安全。此种平时所使用的交通核转变为火灾时的临时避难和安全疏散的安全区称之为“安全核”[4，5]。
因此，安全核就是由火灾载荷小的交通电梯、电梯厅、电梯旁主楼梯、电梯厅前室等空间和安全保护设施有機组成的交通核，利用防火墙（门）加以防火隔断围护、并配之以防排烟设施所形成的安全区。从竖向而言，它形成一个上下连贯的安全垂直体（空间），其内各层由疏散楼梯联系。火灾时，其内部能保证相当长一段时间的安全性，人们足以安全、迅速地疏散到地面[5]。
4.1.2安全核的主要组成
1）电梯
安全核内的电梯即平时的交通电梯，如果在平面紧凑或消防电梯平时使用率较低的情况下，可将消防电梯组合入安全核中并兼作交通电梯以提高其使用率，以起到平时作交通、火灾时作消防和疏散的三重作用。
2）电梯厅
安全核的避难区域由电梯厅及其前室组成。平时人们在此等候电梯；火灾时，人们仍然能在这里等候电梯并可临时避难。
3）电梯厅前室
电梯厅前室是指电梯厅之前所增加的一个过厅，是该层临时避难区的组成部分。前室的形状可多种多样，只要能在电梯厅与使用空间之间，利用防火墙（门）,加以防火隔断形成分隔带即可。
4）防排烟设施
它是确保安全核免遭火烟侵袭的重要建筑技术措施。它使安全核在火灾时成为整个大楼的安全空间，以便楼内人员在此临时避难和等候电梯安全疏散至室外。
5）通讯、照明设施
通讯设施用以取得与消防中心和各层之间的联系，以便组织引导有序疏散；照明设施用于安全核内区域和其出入口处的应急照明，使避难者克服恐惧心理，便于安全核中的有序疏散。
4.1.3安全核的形式
每层安全核，从竖向上构成了一个内部能上下连通的安全垂直体，依其与主体的交接关系，可将安全核大致分为下面几种形式，即独立核、侧核、两端核、贯穿核、中心核、分散核等（图1）。
图1安全核的形式
4.2本设计安全核部分的评价
本设计采用的是安全核中的“独立核”形式。
独立核是安全核在建筑使用空间以外，以较小的交接面与使用空间相连接，因此，独立核也可被称为体外核。它布置灵活，使用空间也很完整，安全核受火烟污染最小，故在安全核的几种形式中，它的安全性最高。从交通形式而言，它属于外部交通型，平时可利用自然通风，层数较少的高层建筑，可采用自然排烟与机械通风相结合的防排烟系统，保障独立核空间的安全[5]。
但是，由于安全疏散距离和防火分区的限制，独立核的使用空间体积和标准层面积不能太大。同时，它难以形成双向疏散。
4.3本设计对安全核部分的改进
在本设计中，虽然采用的是安全核中的独立核形式，但是对其进行了改进（图2）。
图2改进后的独立核
本设计将独立核的电梯厅前室与防烟楼梯间的防烟前室合二为一，既节省了空间，又节约了建筑用材。这种设计方式不仅克服了独立核空间小、难以组成双向疏散的缺陷，而且大大减少了其受火烟等污染的可能性；同时，该独立核可采用自然排烟与机械通风相结合的防排烟系统，这也与防烟楼梯间的设计要求相吻合。另一方面，独立核的通讯、照明设施也同样能够用在安全出口与防烟楼梯间中，用较少的设施达到了设计的目的。
5结论
由于高层建筑的高度高，火灾危险性大，人员密度大，其安全疏散设计便成了高层建筑设计中的重要问题。传统的安全疏散设计方案主要是着眼于疏散楼梯作为垂直疏散工具和安全出口。在紧急疏散时，它既符合人流群集流动的心理行为实际情况，又能管理到位，因此尚可实现安全疏散。但它忽略了疏散过程中消防电梯的作用，使平时承担大量人流载送任务的电梯变成了疏散时的摆设，造成了疏散楼梯与消防电梯的脱节。因此，本文引入了“安全核”的设计方法，采用“安全核”的安全疏散体系，运用消防安全学的原理和方法，根据建筑物本身的物理结构和具体用途，进行适当的安全疏散设施的设置、设计。具体说来，是在进行传统安全疏散设计的同时，强化了疏散过程中通常被忽视的电梯的作用，并对其进行了一定的改进，使“安全核”的设计方法与传统安全疏散设计融合在一起，取长补短，用以保证建筑中的所有人员在紧急情况下迅速疏散。
6参考文献
1于令学．高层建筑安全疏散设计刍议．山东消防，1998（8）：44~44
2徐明吉，高锦田．高层建筑安全疏散．消防科学与技术，2005（3）：45~46
3王鹏．浅谈影响高层建筑安全疏散的难点与对策．安防科技，2006（7）：42~43
4黃恒栋，谯京旭．建筑火灾防治与救生方法．武汉：华中理工大学出版社，1996
5陈辉，黄恒栋，黄煜．高层建筑火灾安全学发展的新概念——“安全核”疏散体系设计初论．新建筑，2000，20（5）：66~68