高層建筑設(shè)計(jì)中人群疏散問題的思考
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摘要：近年來，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的力度空前，城市建設(shè)用地日趨緊張，高層建筑比比皆是。一旦發(fā)生火情，高層建筑的人群自我疏散功能是減少人員傷亡的重要因素之一。在高層建筑設(shè)計(jì)階段側(cè)重人群疏散問題的前瞻性設(shè)計(jì)，將問題解決在源頭，十分重要。
關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化建設(shè)；高層建筑；人群疏散；設(shè)計(jì)
1研究的意義
隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也為城市建設(shè)帶來了日新月異的變化，高樓大廈拔地而起，高層建筑隨處可見。這些建筑的出現(xiàn)，一方面節(jié)約了城區(qū)有限的建設(shè)用地，充分發(fā)揮了有限土地的空間效應(yīng)和作用，另一方面，也帶來了火災(zāi)隱患，如高層建筑有著眾多的管井，這一座座高樓中的電梯間、排氣管等縱向管井猶如一座座高聳的“煙囪”，一旦出現(xiàn)火災(zāi)事故，這些管道都會(huì)成為火情的“幫兇”，將帶來嚴(yán)重的損失。此外，高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空氣在高層建筑間的風(fēng)向多變，室內(nèi)的火情又極易使得空氣膨脹，導(dǎo)致氣壓升高形成火風(fēng)壓，而火風(fēng)壓的形成將致使火勢迅速向上蔓延，加劇人員和財(cái)產(chǎn)損失。2010年發(fā)生在上海靜安區(qū)的一場大火導(dǎo)致了百余人的傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失超過5億元人民幣，事后查明原因，僅僅是建筑工人施工時(shí)電焊作業(yè)時(shí)的火花引發(fā)了這起火災(zāi)，最終風(fēng)助火勢，在火風(fēng)壓的作用下迅速蔓延，造成巨大的損失，教訓(xùn)十分慘痛。正因如此，高層建筑的人員疏散成為了當(dāng)前城市消防工作的重點(diǎn)、難點(diǎn)，然而，受限于日益增多的城市人口與有限的建設(shè)用地面積之間的矛盾，高層建筑仍將是城市建筑的首選類型，不能因噎廢食，因小失大，放棄高層建筑的建設(shè)；另一方面，凡事要將問題解決于源頭，化解于無形，將矛盾處理在前期，面對(duì)高層建筑的人群疏散問題，應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)上著手，從根本上緩解乃至克服這一難題，這才是治本之法，這也是本文的研究意義和目標(biāo)所在。
2火災(zāi)影響高層建筑人群疏散的原因分析
2.1煙霧影響
與多大多數(shù)人的想像不同，高層建筑雖然高，空間雖大，但它自身的各類管井都將在著火時(shí)成為加劇火勢的煙囪，助長火勢蔓延，而在火場中，煙霧的擴(kuò)散和上行速度遠(yuǎn)超火勢，成為對(duì)生命嚴(yán)重威脅的因素。根據(jù)科學(xué)測試，煙霧借助管井最快時(shí)只需不到1min時(shí)間即可由一樓上升至百米的高度，遠(yuǎn)超人們的奔逃速度。因此，當(dāng)火情到來時(shí)，由于煙霧彌漫，視線受阻，人們?cè)谔与x火場的過程中往往秩序混亂、方向不明、呼吸不暢、驚慌失措，使得本已寶貴的逃生時(shí)間沒能得到高效的利用，白白被浪費(fèi)了。
2.2通道影響
高層建筑樓層較多，在日常的工作生活中容納了大量的人群。一旦發(fā)生火情，即使人們?cè)诘谝粫r(shí)間內(nèi)進(jìn)行逃生通道撤離，也會(huì)由于人群數(shù)量大、秩序混亂等原因而花費(fèi)較多的時(shí)間才能安全撤出。事實(shí)上，從以往的高層建筑火情發(fā)生案例分析可以看出，由于逃生通道在撤離時(shí)承受了密度極高的人群壓力，撤離速度往往達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，且在撤離過程中由于受人群密度影響，時(shí)常發(fā)生意外傷害。
2.3心理影響
當(dāng)火情發(fā)生時(shí)，人們由于受到驚慌、恐懼等心理因素的影響，常常出現(xiàn)從眾、趨光等群體性行為，這一行為從心理學(xué)上稱之為羊群效應(yīng)。當(dāng)這種情況出現(xiàn)時(shí)，寶貴的逃生時(shí)間往往被浪費(fèi)，自救的最佳時(shí)機(jī)常常被喪失?；鹎榘l(fā)生時(shí)，由于電梯停用，消防人員不得不利用安全通道逐層向上搜救，而此時(shí)大量的人群擁擠、密集在逃生通道及其附近，以緩慢的速度疏散，與消防人員形成了逆流相向的局面，又極易造成新的擁堵。
3高層建筑設(shè)計(jì)改良思路
依前文所述，高層建筑存在種種消防隱患，嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，但城市化建設(shè)過程中又少不得要通過高層建筑來最大化利用土地發(fā)揮空間效應(yīng)，因此，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)改良高層建筑的消防設(shè)計(jì)，對(duì)當(dāng)下存在的種種消防隱患進(jìn)行針對(duì)性、前瞻性設(shè)計(jì)，是最好的解決辦法。筆者以為，這需要從以下幾個(gè)方面加以考慮：
3.1更加合理的規(guī)劃疏散路線
疏散路線雖然使用率較低，但一旦發(fā)生火情，這就是人們的生命通道，必須在設(shè)計(jì)階段就將疏散路線的重視程度加以提升。要根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)使用方向，通盤考慮用材、貨品存放位置和屬性、人的密度和流動(dòng)方向等因素，綜合考慮疏散速度等指標(biāo)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，如消防通道的到達(dá)便捷性與連通性，整個(gè)疏散路線的通道寬度與直行性等，并結(jié)合考慮到人們?nèi)粘Ａ?xí)慣性的行動(dòng)路線來設(shè)計(jì)疏散路線，如高層建筑人群日常習(xí)慣通過電梯上下，那么將疏散路線設(shè)計(jì)在電梯附近就能夠更方便人們平日觀察到，在危急時(shí)刻提升逃生效率。
3.2更加科學(xué)的設(shè)計(jì)逃生通道
危機(jī)到來之時(shí)，人們常?？只烹y以自已，一旦通道受阻，視線不明，則更會(huì)加劇這種慌亂的情緒。因此，在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)不能僅僅只設(shè)計(jì)一條疏散通道，要充分考慮日常通道不暢，危機(jī)時(shí)通道受阻等種種情況，設(shè)計(jì)備用通道路線。同時(shí)，要注意盡可能的將通道設(shè)計(jì)于緊貼外墻之處，最大程度降低煙霧對(duì)人群的傷害，充分利用自然條件進(jìn)行通風(fēng)換氣，如考慮帶敞開前室的樓梯間等，以利于人群的安全疏散。
3.3更加注重對(duì)避難層的設(shè)計(jì)
研究表明，對(duì)于高度超過一百米的高層建筑，即使人們反應(yīng)迅速、發(fā)現(xiàn)火情及時(shí)，疏散通道順暢，也有可能為火勢所阻，不能夠及時(shí)疏散，因此，對(duì)于高度在百米以上的高層建筑，應(yīng)當(dāng)設(shè)置避難層。避難層設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注意，至少保持兩個(gè)不同方向的疏散功能，且為了便于人們使用避難層，必須與疏散通道相近，通道與避難層可采用分隔或同層錯(cuò)位的方式設(shè)計(jì)，但人們必須經(jīng)由避難層方可上下，并設(shè)置明顯的標(biāo)識(shí)，并設(shè)計(jì)消防電梯在避難層的?？奎c(diǎn)，增加建筑內(nèi)人群的安全系數(shù)。
4小結(jié)
高層建筑在我國的歷史不長，是自改革開放以來才大規(guī)模出現(xiàn)的事物。城鎮(zhèn)化建設(shè)離不開高層建筑，因此，高層建筑的消防相關(guān)設(shè)計(jì)要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，特別是當(dāng)前建筑用電負(fù)荷不斷加大、建筑新材料日新月異，更是對(duì)高層建筑的消防設(shè)計(jì)提出了更高要求，相關(guān)研究工作急需要進(jìn)一步深入，以更好的響應(yīng)國家新時(shí)代下的高質(zhì)量發(fā)展要求，服務(wù)社會(huì)大眾。
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作者：曾瑤 單位：江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院
