高層住宅平面設(shè)計(jì)安全性分析

時(shí)間:2022-03-21 03:44:07

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高層住宅平面設(shè)計(jì)安全性分析

1核心式高層住宅的火災(zāi)蔓延及其危險(xiǎn)

在核心式高層住宅中,各種現(xiàn)代家居室內(nèi)裝修趨向理性,住戶內(nèi)可燃物不多,門廳、走道、電梯廳等公共服務(wù)空間也大多采用A級(jí)不燃材料裝修。普遍采用管道燃?xì)?,配電線路標(biāo)準(zhǔn)較高,戶內(nèi)用火用電較為安全。受建筑面積的限制,圍繞核心筒布置的住戶因一般為2~8戶,居住人數(shù)較少(以現(xiàn)有國(guó)情,每戶一般居住2~6人),住戶對(duì)疏散系統(tǒng)比較熟悉,火災(zāi)時(shí)不易釀成群死群傷事故,其火災(zāi)危險(xiǎn)性與公共建筑相比較小。但是,此類住宅中大多無(wú)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)保護(hù),火災(zāi)發(fā)生后仍有蔓延擴(kuò)大的可能。高層住宅火災(zāi)通常經(jīng)3個(gè)途徑蔓延。一是沿住戶外窗豎向蔓延:住宅外壁豎直上下的窗戶是造成住宅火災(zāi)蔓延擴(kuò)大的主要原因。從高層住宅火災(zāi)實(shí)際案例中發(fā)現(xiàn),從窗戶噴出的火焰上升高度可達(dá)8~10m。二是住戶間水平蔓延:各戶之間由實(shí)體墻進(jìn)行完全分隔而相互獨(dú)立、隔絕,形成面積較小的防火單元,一旦發(fā)生火災(zāi),相鄰水平的住戶間不易相互蔓延,但是部分平面為通風(fēng)采光而設(shè)置的凹槽兩側(cè)的房間如各開(kāi)設(shè)洞口,且未進(jìn)行防火處理,則火災(zāi)時(shí)也可能在住戶間水平蔓延。三是經(jīng)核心公共空間水平蔓延:當(dāng)火災(zāi)發(fā)生的戶門開(kāi)啟時(shí),火焰和煙氣從入戶門通過(guò)走道、電梯廳等公共空間進(jìn)行蔓延。特別是在外界強(qiáng)風(fēng)的作用下產(chǎn)生噴燈效應(yīng),蔓延更加迅速。保障疏散系統(tǒng)的安全可靠,合理布置高層住宅的核心式平面至關(guān)重要。

2高層住宅剪刀樓梯核心式平面的基本類型

在各種高層住宅剪刀樓梯核心式平面布置實(shí)例中,按剪刀樓梯前室的設(shè)置方式和疏散方向可歸納分類為雙室雙向、單室雙向、單室單向、前室穿套4種基本類型。

2.1雙室雙向型

剪刀樓梯分別設(shè)有兩個(gè)前室,一個(gè)前室獨(dú)立設(shè)置,另一個(gè)獨(dú)立設(shè)置或與消防電梯前室合用,平面所有住戶均有兩個(gè)不同疏散方向的安全出口,如圖1~圖4所示。圖1雙室雙向型剪刀樓梯布置形式一圖2雙室雙向型剪刀樓梯布置形式二如圖1所示的核心式蝶形結(jié)構(gòu),服務(wù)住宅4戶,剪刀樓梯設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立前室,消防電梯前室獨(dú)立設(shè)置并兼作走道。圖2所示剪刀樓梯被兩個(gè)住戶圍在核心中間,安全疏散出口分設(shè)于各住戶的南北兩側(cè),剪刀樓梯兩側(cè)各設(shè)置前室、合用前室。

2.2單室雙向型

只有單個(gè)前室但所有住戶均可從兩個(gè)方向疏散的核心平面布置類型,如圖5、圖6所示。圖5單室雙向型剪刀樓梯布置形式一圖6單室雙向型剪刀樓梯布置形式二如圖5所示,住宅利用電梯廳、走道形成擴(kuò)大的“三合一”前室,各住戶可從不同的疏散方向進(jìn)入剪刀樓梯的兩個(gè)安全出口。通向走道的各入戶門均采用甲級(jí)防火門。如圖6所示,住戶通過(guò)L型走道從兩個(gè)不同的疏散方向進(jìn)入“三合一”前室,再進(jìn)入剪刀樓梯的安全出口。

2.3單室單向型

核心筒平面中只有一個(gè)前室,兩邊住戶只能從單一方向進(jìn)行疏散的布置類型。如圖7、圖8所示,剪刀樓梯蝶形、井字形住宅單元,剪刀樓梯、消防電梯三前室合用(簡(jiǎn)稱“三合一”前室),所有住戶門直接開(kāi)向前室,且為甲級(jí)防火門。住戶經(jīng)過(guò)前室后單向進(jìn)入剪刀樓梯,合用前室又充當(dāng)了過(guò)道,剪刀樓梯則相當(dāng)于兩部封閉樓梯間。

2.4前室穿套型

前室穿套著合用前室或合用前室穿套前室,如圖9、圖10所示。這些住宅單元核心筒布置在南方城市的很多設(shè)計(jì)中常見(jiàn)。為節(jié)省公共活動(dòng)空間,剪刀樓梯一個(gè)前室與消防電梯前室合用,另一前室獨(dú)立設(shè)置,獨(dú)立前室與合用前室間采用防火門分隔,住戶分別開(kāi)向前室和合用前室。疏散時(shí),人員須穿過(guò)一個(gè)剪刀樓梯前室才能進(jìn)入另一剪刀樓梯安全出口。

3高層住宅剪刀樓梯核心式平面設(shè)計(jì)安全性分析

3.1雙室雙向型對(duì)安全疏散最理想

在高層住宅剪刀樓梯核心式平面中,剪刀樓梯核心筒是所有住戶安全疏散的豎向通道。住戶由入戶門依次向走道、前室、剪刀樓梯、一層出口進(jìn)行疏散。雙室雙向型平面的所有住戶均能保證有兩個(gè)不同的疏散方向、兩個(gè)獨(dú)立的安全出口,滿足消防雙向分流疏散的要求,其疏散路徑為:一層出口1←剪刀樓梯1←樓梯間前室1(←走道)←入戶門→(走道→)樓梯間前室或合用前室2→剪刀樓梯2→一層出口2。發(fā)生在戶內(nèi)的火災(zāi),其煙氣和火焰有入戶甲級(jí)防火門→前室乙級(jí)防火門→剪刀樓梯乙級(jí)防火門三重阻擋,走道、前室也均俱有蓄煙、排煙功能,剪刀樓梯間的安全度最高,最有利于人員安全疏散。因此,雙室雙向型平面的消防安全性無(wú)疑是最理想的。

3.2前室穿套型不能等同于雙室雙向型

在前室穿套型平面布置中,住宅單元盡管設(shè)有一部剪刀樓梯和兩個(gè)前室、兩個(gè)出口,與雙室雙向型類似,卻存有不利安全疏散的因素。一是無(wú)法滿足雙向疏散要求。前室穿套型的兩邊住戶只能穿過(guò)開(kāi)啟方向與疏散方向相反的合用前室門才能進(jìn)入另外一個(gè)剪刀樓梯,實(shí)際上僅有一個(gè)安全疏散方向和出口。二是增加障礙,不利疏散。前室穿套型平面中,走道、前室中設(shè)置多個(gè)防火門,而且與疏散方向相反,人為增加障礙,對(duì)疏散極為不利。三是人流交通容易產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)。在此類平面中,由整體較大的公共服務(wù)空間分隔成較狹小的前室、合用前室,防火門關(guān)閉,無(wú)通透感,容易讓人辨識(shí)方向時(shí)分不清樓梯間的門。前室的一個(gè)門無(wú)法保證朝疏散方向開(kāi)啟,導(dǎo)致疏散混亂。因此,前室穿套型高層住宅核心式平面設(shè)計(jì)不能等同于雙室雙向型,設(shè)計(jì)人員不可只圖表面符合規(guī)范要求而實(shí)質(zhì)上違背疏散原則。如將其前室或合用前室、走道中的所有門取消則可視為單室單向型。

3.3單室雙向型比單室單向型有利

在單室雙向型平面布置中,住戶經(jīng)雙向走道、合用前室或直接到達(dá)擴(kuò)大前室后雙向進(jìn)入剪刀樓梯,疏散暢通,不易產(chǎn)生擁擠,并且走道或前室的空間寬敞,蓄煙、防煙能力較好,能有效保障火災(zāi)時(shí)人員疏散的清晰要求;能保證所有住戶有兩個(gè)不同方向的疏散走道和出口。因此,單室雙向型的安全性較單室單向型有利。但是,單室型平面中一旦發(fā)生火災(zāi),開(kāi)向擴(kuò)大前室的住戶門或合用前室的防火門遭到破壞時(shí),火災(zāi)仍有威脅前室和剪刀樓梯的可能。

3.4增大單室型的前室面積應(yīng)

GB50045-95(2005年版)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,高層住宅樓梯間獨(dú)立前室的面積不應(yīng)小于4.5m2,與消防電梯合用前室時(shí)面積不應(yīng)小于6.00m2。但是在剪刀樓梯核心式單室型平面布置中,單一前室既是每層所有住戶安全疏散聚集的唯一公共空間,又是消防人員到達(dá)起火樓層放置滅火和救援器材、展開(kāi)滅火救援戰(zhàn)斗準(zhǔn)備的安全場(chǎng)所,還承擔(dān)著火災(zāi)時(shí)一整層的蓄煙、排煙任務(wù),面積不足,就會(huì)容易產(chǎn)生擁擠和干擾,嚴(yán)重影響人員的安全疏散和消防滅火救援的開(kāi)展。根據(jù)GB50045-95規(guī)定,安全出口(兩個(gè)剪刀樓梯入口)間的距離不應(yīng)小于5m,新《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》報(bào)批稿中要求單室的短邊不應(yīng)小于2.4m。因此,單室的面積不應(yīng)小于5×2.4=12.0m2。但是,當(dāng)單室面積為12.0m2時(shí),按每人所占面積0.55m×0.55m(0.55m為單股人流寬度)計(jì)算,12.0m2的單室最多可容納12÷(0.55×0.55)≈40人。減去一個(gè)8人小組的消防救援人員,單室型的公共空間停留住戶人員最多不應(yīng)超過(guò)32人,按每戶平均人數(shù)5人計(jì)算,面積為12.0m2的單室服務(wù)最多戶數(shù)不應(yīng)超過(guò)32÷5≈6戶。當(dāng)住戶多于6戶時(shí),單室面積應(yīng)相應(yīng)增加,建議不宜小于16m2。

3.5單室型雖符合規(guī)范但應(yīng)受限使用

在GB50045-95及新《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》報(bào)批稿中,高層住宅核心平面如確有困難時(shí)允許采用單室型布置。此類住宅現(xiàn)有設(shè)計(jì)、在建的多為18層以上,超百米住宅也不在少數(shù),采用單室型布置雖然符合規(guī)范要求,但若無(wú)區(qū)別對(duì)待,則不盡合理。因此,高層住宅中采用單室單向、單室雙向型平面布置時(shí)應(yīng)在建筑高度、住宅戶數(shù)或住宅單元建筑面積等方面適當(dāng)設(shè)置限制條件。

4結(jié)束語(yǔ)

采用剪刀樓梯核心式平面設(shè)計(jì)的高層住宅應(yīng)綜合考慮單室單向型、單室雙向型、雙室雙向型各自的安全度,不應(yīng)采用前室穿套型的平面布置。根據(jù)當(dāng)?shù)叵儡嚨歉邠渚饶芰?,高層住宅的層?shù)或高度以及每層的住戶數(shù)或建筑面積,合理選擇運(yùn)用3種類型的平面設(shè)計(jì)。結(jié)合國(guó)家規(guī)范GB50045-95的相關(guān)規(guī)定,提出如下建議。建筑高度大于等于100m的住宅應(yīng)采用雙室雙向型布置,建筑高度小于100m的18層以上高層住宅可采用單室型的平面布置,并應(yīng)符合下列要求:(1)當(dāng)住宅每層住戶數(shù)不大于6戶時(shí),單室面積不應(yīng)小于12m2;當(dāng)住宅每層住戶數(shù)大于6戶時(shí),單室面積不應(yīng)小于16m2。(2)單室、走道等公共空間應(yīng)增設(shè)自動(dòng)噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)。(3)當(dāng)住宅每層住戶數(shù)大于6戶或建筑面積大于650m2時(shí),應(yīng)采用單室雙向型布置。(4)建筑高度超過(guò)當(dāng)?shù)叵姥b備救援能力范圍內(nèi)的高層住宅不宜采用單室單向型。

本文作者:黃白蓉工作單位:泉州市消防支隊(duì)