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浅析建筑设计师对高层住宅建筑消防安全“避难房间”概念的理解-当前观点

来源: 科普中国 时间: 2023-01-29 10:23:30

高层住宅“避难房间”(以下简称“避难间”)的设置,是诸多住宅火灾“血”的教训后,主管部门出台的非常合理之技术法规。高层建筑火灾中剧烈的“烟囱效应”可能会在极短时间内,让本就不太靠谱的竖向逃生通道沦为“死亡通道”。从发现火情到一片火海,反应迟钝的人们,已无法通过常用的手段逃出生天了。此时固守待援和躲火避烟才是最优的选择,这就是“避难间”的价值。

1.规范原文

《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)(以下简称“建规”)第5.5.32条


(资料图片仅供参考)

要求建筑高度大于54m的住宅建筑,每户应有一间房间符合下列规定:1 应靠外墙设置,并应设置可开启外窗;2 内、外墙体的耐火极限不应低于1.00h,该房间的门宜采用乙级防火门,外窗的耐火完整性不宜低于1.00h。

条文说明:对于大于54m但不大于100m的住宅建筑,尽管规范不强制要求设置避难层(间),但此类建筑较高,为增强此类建筑户内的安全性能,规范对户内的一个房间提出了要求。本条规定有耐火完整性要求的外窗,其耐火性能可按照现行国家标准《镶玻璃构件耐火试验方法》GB/T 12513中对非隔热性镶玻璃构件的试验方法和判定标准进行测定。

以上内容可以看出,虽然条文中没有明确说明超过54m的住宅建筑需要设置“避难间”,但实际上从规范原文及条文说明上讲,设置这个房间的主要目的是“临时避难”。

另外,与“建规”配套的实施指南中的关于该“避难间”解释如下:

至此,《建规》及其实施指南等条文内容,已经对如何设置“避难间”做了大致要求。但,争议的地方也凸显了出来。由于规范并没有具体到“细微末节”的地步,所以留给建筑设计师大量的自由发挥空间。建筑设计师们如果仅是关注如何不违反规范,就有可能忽略了规范里的条文多来源于真实火灾案例,来源于燃烧学原理的情况。现就《建规》中高层住宅的有关“避难间”设置予以分析。

2. 设计理念

《建规》中的确没有明确说明“避难间”设置在哪个房间。在某些地方把此房间设置在卫生间,给出的理由是卫生间内有水,发生火灾时有利,卫生间空间小,发生地震时对抗震有利(关于地震时躲卫生间的行为不在此赘述,并不是绝对的正确理论)。另外如果要设计达到耐火极限1h外窗的话,造价成本相对较低,因为厕所开窗面积小。

我们先来分析几个设计要点。

2.1 《建规》实施指南里面明确了该房间第一选择是卧室,第二才是其他家居功能用途房间。在使用频率上,卧室使用频率远高于卫生间。着火时,如果把“避难间”设置在卫生间,可以肯定的是多数情况下受灾人员都要穿过一片危险的区域才能到达一个排烟困难的狭小空间进行避难。有水并不一定能避难!火场中受灾人员,需要呼吸是干净且正常温度的空气,而水源仅能起到降温作用,就家庭生活用水压力和流量而言对于需要躲在“避难间”级别的火灾,灭火也是“痴心妄想”。火场中的主要杀手,一氧化碳极难溶于水,想通过湿毛巾避难同样没有用,显然水不是主要的避难手段。

而“避难间”的耐火极限、救援条件、防排烟设置形式却对保障受灾人员的生命安全起非常重要作用。厕所往往空间狭小,如果开窗尺寸受限,消防员既不能进入,也不能救出被困人员。“避难间”如不设置在消防车登高操作场地一侧,由于火场的复杂性,消防员会花费大量时间寻找被困人员。规范虽然没有对“避难间”窗口尺寸进行要求,其实与“消防救援窗口”是相辅相成的,原理都是异曲同工。即将实施的《建筑防火通用规范》 GB55037-2022第2.2.3条中住宅也要设“消防救援窗口”的条文就是证明。

2.2 “避难间”设置的耐火极限、救援条件,设置空间我们通过技术手段都容易解决。这些都是规范中有相对明确的指导,但是还有一个因素建筑设计师一定要重视,那就是高层建筑火灾受季风的影响。

我们学建筑的都知道有一个图叫“风向频率玫瑰图”也叫“风玫瑰图”。如果“避难间”的可开启外窗一侧,长期处于“风玫瑰图”中最大风频的下风侧,那么“避难间”相当于在全年多数情况下都“设置”了天然的“正压送风设施”,从而防止高温有毒烟气侵害“避难间”。

3. 总结

高层住宅建筑中的“避难间”的设置,是被困人员的“最后防线”,做好高层住宅“避难间”设计是每名建筑设计人员义不容辞的责任。虽然没有规范强制要求,但是有条件的时候尽量要满足最优的设计方案。对于“避难间”具体设计原则,笔者认为采用以下几个顺序作为解决方案为优:

上上策:“避难间”设置在带卫生间的主卧中且靠外墙设置,内、外墙体的耐火极限不应低于1.00h,设置乙级防火门,窗户使用乙级防火玻璃且带有符合“消防救援窗口”规定的手动开启窗口。窗口正对消防车登高操作场地,设置方位为本地最大风频的下风侧。

上策:“避难间”设置在主卧或其他卧室且靠外墙设置,内、外墙体的耐火极限不应低于1.00h,设置乙级防火门,窗户使用乙级防火玻璃且带有符合“消防救援窗口”规定的手动开启窗口。窗口正对消防车登高操作场地。

中策:“避难间”设置在主卧或其他卧室且靠外墙设置,内、外墙体的耐火极限不应低于1.00h,设置乙级防火门,窗户使用普通安全玻璃且可开启,并靠近消防车登高操作场地。

下策:“避难间”设置在主卧或其他卧室且靠外墙设置,内、外墙体的耐火极限不应低于1.00h,设置乙级防火门,可开启外窗,窗口尽量靠近消防车登高操作场地。

下下策:“避难间”设置在主卧或其他卧室且靠外墙设置,内、外墙体的耐火极限不应低于1.00h,窗户采用普通玻璃且可开启,窗口尽量靠近消防车登高操作场地。

以上方案中,“下下策”仅是满足规范最低要求。相信负责任的设计师都不会选择。我国住宅火灾亡人事故高发,设计师在明明有条件的时候选择如此“低水平”的设计方案,会长期背负良心和道义的谴责。当然“上上策”是我们的建筑防火设计的终极目标,如果再配上家用消防设施,相信我国的住宅火灾建筑亡人率会大幅降低,而建筑设计师最终会为自己的优秀设计感到自豪和欣慰。

备注:

1.本文仅探讨54m至100之间高层住宅建筑中的“避难间”设置问题。

2.外窗的耐火完整性不宜低于1.00h的窗户,从现实上讲只能设置乙级防火窗。

标签: 耐火极限 高层住宅 耐火完整性