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時(shí)間:2023-03-17 11:09:07
序論:寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了一篇中小學(xué)教學(xué)消防疏散設(shè)計(jì)研究范文,愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
0引言
隨著我國(guó)城市的快速發(fā)展,城市密度越來(lái)越大,學(xué)校土地利用趨向集約化,與此同時(shí)隨著辦學(xué)標(biāo)準(zhǔn)提高和個(gè)性化教育目標(biāo)的導(dǎo)向,對(duì)學(xué)校建設(shè)的整體規(guī)模及資源配置均提出了更高的要求,兩者供需關(guān)系不匹配的矛盾日益凸顯。這些矛盾在近幾年的中小學(xué)設(shè)計(jì)中屢屢出現(xiàn),對(duì)校園設(shè)計(jì)理念和思路提出了更大的挑戰(zhàn),在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中更多的體現(xiàn)為校園整體規(guī)劃的集約化、綜合化、整體化。作為學(xué)校主要建筑的教學(xué)樓,呈現(xiàn)出“教學(xué)綜合體”的趨勢(shì),這些變化為教學(xué)建筑的更新發(fā)展提供了方向與活力,也給工程設(shè)計(jì)尤其是消防疏散設(shè)計(jì)提出了更多的要求,促使我們不斷提高認(rèn)識(shí)水平,思考解決方法及應(yīng)對(duì)策略。
1中小學(xué)教學(xué)綜合體的特點(diǎn)
1.1建筑功能復(fù)合化與多元化在功能方面,與普通教學(xué)樓相比較,中小學(xué)教學(xué)綜合體的特點(diǎn)表現(xiàn)在建筑功能的復(fù)合化與多元化。通過(guò)對(duì)空間使用方式的不斷探索,原來(lái)使用中比較單一的功能空間可以隨需求變?yōu)槎喙δ芸臻g,這就是功能空間的復(fù)合化,例如教學(xué)樓門(mén)廳空間,可以通過(guò)尺寸及高度的變化,除了基本的交通、接待功能,逐漸具備展覽、集會(huì)等功能,功能屬性疊加,空間使用效率更高。建筑功能的多元化則體現(xiàn)在教學(xué)建筑組合或加入了各類其他功能,從只滿足上課教學(xué)、下課放學(xué)的單純教學(xué)樓,到現(xiàn)在加入各類休閑空間、活動(dòng)空間、展覽空間等,建筑功能空間組合更加豐富,建筑使用行為更加多樣。
1.2建筑消防安全環(huán)境的復(fù)雜化基于教學(xué)建筑功能的復(fù)合化與多元化,中小學(xué)教學(xué)建筑綜合體的使用行為不斷多樣化,建筑消防安全環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜化,主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。一是使用人群變得更加混雜,由單純的固定功能教室人群疏散轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄅc隨機(jī)功能人群疊加疏散模式;二是疏散狀態(tài)由相對(duì)穩(wěn)定轉(zhuǎn)為不確定,由于功能房間的混雜,各處房間使用不確定性增加,建筑某些部分瞬時(shí)發(fā)生的滿員疏散可能性大大增加;三是疏散功能單元,如樓梯及走廊等因主功能空間的擠壓容易變得曲折或隱蔽,安全疏散路徑變的不再清晰、直接。這三個(gè)方面的復(fù)雜變化,給實(shí)際工程中的消防疏散設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的難度與挑戰(zhàn)。
2中小學(xué)教學(xué)綜合體的消防疏散設(shè)計(jì)要點(diǎn)
從疏散寬度、疏散均勻性、疏散功能單元三個(gè)方面來(lái)分析中小學(xué)教學(xué)綜合體的消防疏散設(shè)計(jì),并總結(jié)出相應(yīng)的消防疏散設(shè)計(jì)策略。
2.1疏散寬度中小學(xué)教學(xué)樓的各層或每個(gè)防火分區(qū)的疏散總寬度(m)=本層或本防火分區(qū)疏散人數(shù)x百人寬度指標(biāo)(m),因此要得出疏散總寬度的數(shù)值,需要先計(jì)算本層或本防火分區(qū)疏散人數(shù)和確定所在樓層的百人寬度指標(biāo)。
2.1.1疏散人數(shù)計(jì)算教學(xué)樓疏散人數(shù)計(jì)算的主要依據(jù)為《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)及相關(guān)規(guī)范。中小學(xué)教學(xué)綜合樓的功能為普通教室、專用教室、辦公室、圖書(shū)室、活動(dòng)室、展覽廳等,根據(jù)以上規(guī)范要求,不同功能房間的疏散人數(shù)計(jì)算是不一樣的。各類房間人數(shù)計(jì)算可以分為有規(guī)范依據(jù)人數(shù)計(jì)算和無(wú)規(guī)范依據(jù)人數(shù)計(jì)算兩類。①有規(guī)范依據(jù)功能房間人數(shù)計(jì)算有規(guī)范依據(jù)的功能房間主要是在《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)中涉及的,或者未規(guī)定但是有其他規(guī)范規(guī)定同樣功能房間人數(shù)計(jì)算方法的,可以參照對(duì)其進(jìn)行定量計(jì)算人數(shù)的房間,如普通教室按照《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)第3.0.1條,《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)第5.5.21.5條執(zhí)行,琴房可參照《文化館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T41-2014)第4.2.10.1條執(zhí)行。②無(wú)規(guī)范依據(jù)功能房間人數(shù)計(jì)算無(wú)規(guī)范依據(jù)的功能房間主要是一些建筑功能復(fù)合化的房間,比如活動(dòng)室、風(fēng)雨操場(chǎng)等,還有一些新出現(xiàn)的功能類型,比如實(shí)訓(xùn)教室、藝考準(zhǔn)備室等。這些房間主要結(jié)合其具體使用情況,考慮最可能出現(xiàn)的人員聚集情況來(lái)判定,盡可能以類似有規(guī)范依據(jù)功能房間作為比照,確定房間人數(shù)。如表1。
2.1.2百人寬度指標(biāo)《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)第8.2.3條對(duì)安全出口、疏散走道、疏散樓梯和房間疏散門(mén)等處每100人的凈寬度做了規(guī)定,不同層數(shù)有各自的換算系數(shù),層數(shù)越高指標(biāo)控制相對(duì)越嚴(yán)格,詳見(jiàn)《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)表8.2.3。同時(shí),《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)第5.5.21條對(duì)中小學(xué)等其他公共建筑,房間疏散門(mén)、安全出口、疏散走道和疏散樓梯等處每100人的凈寬度也做了規(guī)定,詳見(jiàn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)表5.5.21-1。結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在實(shí)際工程中可按表2進(jìn)行取值。以某藝術(shù)中專綜合教學(xué)樓的5層為例來(lái)說(shuō)明本項(xiàng)目樓層疏散寬度的計(jì)算方法,如圖1,5層共有三個(gè)防火分區(qū),其中防火分區(qū)1房間類型為音樂(lè)工作室、活動(dòng)室、練功房三種,三種房間的人數(shù)計(jì)算均不一致,防火分區(qū)2房間類型為普通教室、畫(huà)室、計(jì)算機(jī)教室、合班教室、教師辦公室,五種房間的人數(shù)計(jì)算也不一致,防火分區(qū)3房間類型為教師琴房和學(xué)生練習(xí)室。人數(shù)計(jì)算取值詳見(jiàn)表1,計(jì)算過(guò)程如表3。各個(gè)防火分區(qū)人數(shù)計(jì)算出來(lái)后,還要確定樓層的百人寬度指標(biāo),按照上文表2的取值情況,教學(xué)樓5層應(yīng)選擇的百人寬度指標(biāo)為1.05,即每個(gè)防火分區(qū)的疏散總寬度計(jì)算如下防火分區(qū)1:疏散寬度=610人x1.05/100人/m≈6.41m防火分區(qū)2:疏散寬度=794人x1.05/100人/m≈8.34m防火分區(qū)3:疏散寬度=138人x1.05/100人/m≈1.45m算出每個(gè)防火分區(qū)的疏散總寬度后,需要核對(duì)每個(gè)防火分區(qū)各個(gè)樓梯的疏散寬度之和是否滿足總寬度,如不滿足應(yīng)加寬某個(gè)樓梯或者增加樓梯。各房間門(mén)的疏散寬度計(jì)算是以房間人數(shù)乘以樓層百人寬度指標(biāo),以防火分區(qū)2合班教室為例,其房間門(mén)疏散寬度應(yīng)為:疏散寬度=100人x1.1x1.05/100人/≈1.16m
2.2疏散均勻性
2.2.1疏散距離計(jì)算出中小學(xué)教學(xué)樓的各層或每個(gè)防火分區(qū)的疏散總寬度后,分析防火分區(qū)內(nèi)或樓層內(nèi)房間的類型及分布,按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)第5.5.17條規(guī)定核算每個(gè)房間門(mén)及房間內(nèi)任一點(diǎn)至安全出口的疏散距離是否滿足要求。需要注意《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)第5.5.17條對(duì)敞開(kāi)式外廊和敞開(kāi)式樓梯間的特殊規(guī)定。對(duì)于教學(xué)綜合體內(nèi)的報(bào)告廳、展覽廳、多功能廳等房間,可按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)第5.5.17.4條及《<建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范>圖示》(18J811-1)中5~67章節(jié)相應(yīng)圖示要求進(jìn)行疏散設(shè)計(jì)。以某藝術(shù)中專綜合教學(xué)樓的5層為例,首先核算每個(gè)房間內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)至房間疏散門(mén)及每個(gè)房間疏散門(mén)至最近安全出口的距離。本項(xiàng)目為多層建筑,房間內(nèi)疏散最遠(yuǎn)距離、盡端及袋形走道兩側(cè)房間門(mén)至安全出口距離均為22m,位于兩個(gè)安全出口之間的疏散門(mén)至安全出口距離為35m。如圖1,三個(gè)防火分區(qū)疏散距離均滿足要求。
2.2.2疏散分區(qū)在滿足疏散距離的前提下,以安全出口的位置及寬度為基礎(chǔ),圍繞安全出口對(duì)平面中的房間劃分疏散分區(qū),以確定疏散走道及樓梯的寬度是否滿足本區(qū)域的寬度要求,避免出現(xiàn)局部疏散寬度不匹配的情況。若有此類情況可通過(guò)調(diào)整某些房間位置,使區(qū)域疏散均勻,或增加疏散走道寬度、樓梯寬度,甚至增加樓梯等方式來(lái)解決此類問(wèn)題。對(duì)于疏散路線曲折,疏散指向可能產(chǎn)生混雜的情況,待項(xiàng)目建成后,還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)校按照疏散分區(qū)組織消防演練,以達(dá)到快速疏散人員的目的。以某藝術(shù)中專綜合教學(xué)樓5層防火分區(qū)二為例,疏散距離滿足規(guī)范要求范圍內(nèi)的房間均可納入本安全出口的疏散,再通過(guò)安全出口寬度計(jì)算出可疏散人數(shù),根據(jù)可疏散人數(shù)劃定就近使用本安全出口的房間,按照房間人數(shù)(圖2中各房間人數(shù)已考慮百人寬度指標(biāo))來(lái)計(jì)算使用疏散通道的人數(shù),由此確定疏散通道寬度是否滿足疏散要求,如圖2。由疏散寬度分析可知,防火分區(qū)二樓梯的總疏散寬度不能滿足本區(qū)疏散寬度要求,需要借用防火分區(qū)三的寬度0.54m,各通道寬度為3m,滿足各片區(qū)疏散要求。
2.3疏散功能單元
2.3.1疏散通道考慮到中小學(xué)生行為特點(diǎn),疏散通道是消防疏散設(shè)計(jì)的重中之重。應(yīng)根據(jù)不同樓層計(jì)算疏散通道總寬度(詳見(jiàn)前述2.1.2節(jié)),同時(shí)考慮通道各部位寬度是否滿足疏散均勻性(詳見(jiàn)前述2.2.2節(jié))的要求。需要注意《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)第8.2條對(duì)疏散通道寬度做出了明確要求,教學(xué)用房?jī)?nèi)走道寬度最小為凈2.4m,單側(cè)走道及外廊最小寬度為凈1.8m,且應(yīng)符合按0.6m每股人流的倍數(shù)增加寬度的要求。因教學(xué)建筑功能的綜合化,作為主要疏散通道的走廊也被賦予了更多的用途,除了疏散功能外,展示、閱讀、討論、自修、存取物品等功能不斷置入,疏散通道內(nèi)因各種行為及物品的出現(xiàn),危險(xiǎn)發(fā)生時(shí),疏散行為受阻的可能性增加,同時(shí)由于建筑功能布局的緊湊,疏散通道曲折繁復(fù),直接性與可達(dá)性變差,進(jìn)一步使通道的疏散安全指數(shù)降低。因此考慮可能造成的疏散問(wèn)題,若計(jì)算寬度在接近或超出0.6m倍數(shù)0.20m范圍以內(nèi),建議再適當(dāng)放寬一股人流,減輕發(fā)生疏散障礙的可能性。
2.3.2疏散樓梯作為疏散功能單元的樓梯,也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)不同樓層計(jì)算疏散樓梯總寬度(詳見(jiàn)前述2.1.2節(jié)),并根據(jù)疏散均勻性合理分配樓梯數(shù)數(shù)量及位置。《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)第8.7條對(duì)樓梯設(shè)計(jì)做了明確規(guī)定,教學(xué)用房樓梯寬度最小為1.2m,并按0.6m每股人流的整數(shù)倍增加梯段寬度,每個(gè)梯段可增加不超過(guò)0.15m的擺幅寬度,0.15m的擺幅不計(jì)入疏散寬度,因此樓梯的寬度要與疏散計(jì)算分配的寬度匹配,同時(shí)也是0.6m整數(shù)倍。樓梯扶手加入后,梯段寬度仍需按照上述計(jì)算執(zhí)行。在建筑創(chuàng)作中,樓梯作為重要的形體元素,中小學(xué)建筑樓梯呈現(xiàn)出多樣的處理,尤其是樓層的主要疏散樓梯,設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)臨空式處理,疏散樓梯臨空處扶手高度不應(yīng)低于1.1m。某藝術(shù)中專綜合樓5層各房間安全出口均直接開(kāi)向疏散通道,通道凈寬度為3.0m,能滿足5股人流通行要求,功能設(shè)計(jì)為內(nèi)走道,僅作為疏散用,并不兼做其他功能,使用行為比較簡(jiǎn)單,疏散安全指數(shù)較高,樓梯寬度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求,樓梯間的門(mén)直接開(kāi)向疏散走道,連接方式簡(jiǎn)潔且易于尋找,便于人員直接疏散,如圖3。
2.3.3疏散門(mén)中小學(xué)綜合教學(xué)樓人員密集,各功能房間、樓梯間、建筑物出入口等疏散門(mén)的設(shè)計(jì)尤為重要。針對(duì)中小學(xué)生特殊群體,《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)第8.1.8條對(duì)教學(xué)用房門(mén)窗的設(shè)置、門(mén)的類型、開(kāi)啟方向要求作了明確規(guī)定。關(guān)于各功能房間的疏散門(mén)數(shù)量及寬度設(shè)計(jì),需先確定房間疏散人數(shù),計(jì)算出所需寬度(詳見(jiàn)前述2.1.2節(jié)),再根據(jù)相應(yīng)規(guī)范條款合理設(shè)置疏散門(mén)。各功能房間、樓梯間、建筑物出入口等幾個(gè)部位的疏散門(mén)涉及的規(guī)范條目主要有《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50099-2011)第8.2.4條、第8.5.3條、第8.8.1條等,以及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB60016-2014)(2018年版)第5.5.2條、第5.5.15條、第5.5.18-19條、第5.5.21條、第6.4.11條等。需特別關(guān)注門(mén)凈寬度的要求,尤其是建筑中設(shè)置的防火門(mén),由于其特殊構(gòu)造及材料的原因,門(mén)框及門(mén)扇尺寸較大,在安裝完成后的凈寬實(shí)測(cè)中,往往會(huì)出現(xiàn)不滿足設(shè)計(jì)要求的情況,建議防火門(mén)在設(shè)計(jì)寬度基礎(chǔ)上再加寬0.2m,對(duì)于普通的門(mén),針對(duì)材料不同,在設(shè)計(jì)寬度基礎(chǔ)上再加寬0.10m~0.15m,保證安裝完成后疏散凈寬度滿足要求。
3結(jié)語(yǔ)
隨著中小學(xué)教學(xué)綜合體的大量出現(xiàn),教學(xué)建筑消防疏散設(shè)計(jì)也不斷出現(xiàn)新的形勢(shì),在尊重原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)關(guān)注疏散方式的變化,對(duì)照建筑設(shè)計(jì)規(guī)范,及時(shí)思考并分析可能出現(xiàn)的疏散問(wèn)題,著重處理好教學(xué)綜合體功能空間需求與消防疏散要求的平衡,并結(jié)合消防設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì),后期消防檢查,安全疏散教育和演練等措施,保證火災(zāi)等危險(xiǎn)發(fā)生時(shí),能快速有效的疏散人群,提高消防安全設(shè)計(jì)質(zhì)量。
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作者:李敬虎 單位:江蘇龍騰工程設(shè)計(jì)股份有限公司