摘要:提高疏散路径净高是必要的,应在所有疏散路径上基本保证净高度不小于2.1m,但门洞、楼梯间、通常无人的建筑物服务设备支持区域等特别位置及存在天花装饰件、机电设备、指示牌的位置,允许净高2.0m。禁止在人防2.0高密闭门中增设防火门。
关键词:疏散,净高。
前言:《火通规》将于2023年6月1日开始实施,其中7.1.5 强制性规定在疏散通道、疏散走道、疏散出口的净高度均不应小于2.1m,与过去的标准2.0m提高0.1m,引起了较大的争议,而且具体设计实施上不甚具体,设计中会碰到各种问题产生存在争议。若一律采取保守设计,保证任何位置净高2.1m,则造成现有整个建筑行业的相关产品规格需要全面调整,相应的生产标准需要更新,影响到市场上现有产品作废,甚至不少生产线也会因此作废或者需要改造,问题是很严重的。另外,不少地方对楼层的限高设计规定,与本规定也会存在冲突。基于可能出现的问题,本文结合NFPA相关规定,做了一个具体设计应用上的探讨,以及规范具体实施上的建议,但笔者不代表官方,仅供技术上的参考。
采用下列简称:
1.《建筑防火通用规范》GB55037-2022简称:《火通规》
2.《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)简称:《建规》
3.《消防词汇 第2部分:火灾预防》GB/T5907.2-2015简称:《消防词汇》
4.《Life Safety Code》(NFPA101-2022)简称:《NFPA101》
01
疏散基本概念及对7.1.5执行的影响
疏散通道、疏散走道、疏散出口的范围,由于国内在术语定义上的缺乏或不严谨,会产生不同的理解,造成日后在设计上争议不断。
《消防词汇》2.3.11定义疏散通道为“建筑物内具有足够防火和防烟能力,主要满足人员安全疏散(2.3.6)要求的通道”。疏散(2.3.6)的定义则是逃生,人员由危险区域向安全区域撤离。从定义上理解,疏散通道是否包含所有的疏散路径不明晰,因为定义的前提是具有足够防火和防烟能力,是否包含疏散走道都存在疑问,因为疏散走道没有防烟功能。能确定的是疏散楼梯为竖向疏散通道(见2.3.8定义)和避难走道。疏散走道没有定义,但一般被认可为通向安全出口的走道、走廊,甚至包括楼梯间等在地面楼层直接通向室外的通道,这个争议较小。疏散出口也没有定义,若按照《建规》5.5.2、6.4.11 的条文解释,或许可以推测为安全出口和疏散门。
反观《NFPA101》,提出疏散设施(Means of Egress)和逃生设施(Means of Escape)两个概念,Means of Egress是指从建筑物或构筑物的任何一点到公共道路的连续且无阻碍的通行路线,由三个独立且不同的部分组成,非常明确。逃生设施指不符合疏散通道严格定义但提供替代路线的通往建筑物或结构物外部的途径。因此逃生设施是不能满足建筑防火疏散设计要求的额外的手段,且只能服务有一定身体技能和体能的人群,本文不再讨论。
Means of Egress由三部分组成:1、出口接近区(Exit Access),为疏散设施中通往紧急出口(Exit)的部分;2、出口(Exit);3、出口离开区(Exit Discharge.),是指疏散设施位于紧急出口(Exit)末端和公共道路之间的部分。
而Exit包含了外部出口门(exterior exit doors)、出口通道(exit passageways)、水平安全出口(horizontal exits)、出口楼梯(exit stairs)和出口坡道(exit ramps)。如果是楼梯,出口(Exit)包括楼梯间、通往楼梯间的门、楼梯间内的楼梯和平台、从楼梯间到室外或出口离开区的门,以及任何出口通道及其相关门(若有),以便将楼梯直接疏散到室外。外部出口门则是门直接通向街面或室外安全区域的情况下,出口(Exit)仅包括门。
水平安全出口是指从一栋建筑到另一栋建筑中大致相同高度的避难区的通道和防火门,或穿过或绕过防火分隔墙到同一栋建筑内大致相同高度上的避难区,以确保安全,免受来自事故区域和与其相通区域的火灾和烟雾的影响。基本上是指通往避难区域、其他防火分区或防火单元的通道和防火门,包括通往相邻建筑的天桥、连廊及防火门等,由于NFPA在疏散上与国内存在许多不同,水平安全出口比较特别,本文不再详细介绍。
《NFPA101》规定了疏散设施(Means of Egress)总体保证净高度不小于2.3m的要求,根据上述的定义,净高2.3m的范围非常明确,,不会造成误解或争议,且在特殊位置仅要求控制净高不小于2.0m。
《火通规》7.1.5规定的不明确性,需要根据建筑防火及救援需求分析,笔者认为,防火及救援需求是相同的,应在所有疏散路径上基本保证净高度不小于2.1m。另外,特别位置也应参考《NFPA101》,允许净高2.0m。
02
提高疏散路径净高的必要性
为什么有必要提高全部疏散路径上的净高?《NFPA101》对97.5百分位(97.5 P)的男性成年人身高不足1750mm,2.0m净高的门远远满足大部分人员需要的,建筑设计标准不考虑另外的2.5%的人群,更不能因为姚明等个别人而把所有建筑净高设计标准提高到2.5m。
但是,消防救援时刻,经常需要消防员背负失去行动能力的昏迷人员或失能人员逃生(见上图),被救援人员头部高于消防员,因此必须提高所有疏散路径净高,且火灾时,疏散路径上可能存在掉下物品成为行走障碍物,消防员在避让地面障碍时容易顾不上上方障碍。因此《NFPA101》规定疏散设施净高不小于7 英尺6 英寸(2285 mm),约2.3m,特殊位置(门、楼梯间、工业设备通道等)、机电设备、悬挂物品净高不小于6 英尺8 英寸(2030mm)。
结合我国公民身高情况,以及由于营业情况的改善造成未来平均身高的提高,净高提升到2.1m是有必要的,但无需按美国标准提高到2.3m,且在具体设计上应合理分析,允许受限制的局部位置净高不低于2.0m。
03
门洞净高要求
《火通规》7.1.5 强制性规定净高不小于2.1m,引起了很大的争议的两个内容,一是楼梯间,二是疏散门、安全出口门。目前2100、2000高门洞及成品门产品比较普遍,即使是2100高门洞,由于顶部门槛的存在,造成门实际净高不足2.1m,若所有门洞设计成2.2m,则无形中对层高提出更高的要求,对行业的影响是非常巨大的。如消防电梯、乘员疏散电梯的梯门标准高度常用2.0m;人防地下室的平时疏散走道,需要设置(防护)密闭门,而密闭门的常用规格是2.0m高门孔(见下图)。若都提升到2.1m,整个行业的影响很大,社会上的产品都作废,新产品需要重新设计,生产线需要改造。
实际上,消防员背负人员经过门洞时,往往会减速及弯腰避免碰撞,门洞无需与通道保持一致的净高。即使是美国规定疏散设施净高7.5英尺(2285 mm),但也允许特殊情况(包括门)的净高2030mm(见下图)。因此,笔者呼吁,应允许门洞降低标准到2.0m净高。
但是,防护密闭门经常采用带腋角铁件(见下图),造成局部门洞净高低于2m,这个问题也无需过分纠缠,但建议选用防护密闭门宽度应大于疏散宽度200mm以上。当然,下图中在防护密闭门内设置防火门的做法不可取,门框的存在造成门洞净高低于2.0m[1]。
04
疏散楼梯间净高要求
《NFPA101》甚至规定楼梯和楼梯平台上的净高仅不小于6英尺8英寸(2030 mm)。道理同上,消防员背负人员疏散时,在楼梯间行进速度下降,也不存在快速通过楼梯间产生的跳跃情况(导致碰头),而且,大部分救援,都是背人从上而下,在梯段上,被背负人员在消防员身后,上方净高高于消防员位置的净高,更不存在碰撞可能。当然从地下室往上疏散时,方向相反,比较容易碰头,但上行对体力的消耗更大,速度更小,梯段净高应保证2.0m也能满足。
一直以来,我国《民用建筑设计通则》、《民用建筑设计统一标准》及《民用建筑通用规范》中均规定公共楼梯休息平台上部及下部过道处的净高不应小于2.0m,梯段净高不应小于2.2m。因此问题的争议集中在楼梯平台上,若按《火通规》,将休息平台净高提高到2.1m,对楼梯的设计也产生较大的影响,尤其是地下室多跑楼梯平台,净高很难控制。笔者认为,平台净高2.1m必须保证,但当地下室为人员密度较小的使用功能时,如车库,应允许楼梯间平台净高2.0m。
05
走道天花装饰件、机电设备、指示牌等的净高控制
通道上净高2.1m,是否意味吊顶净高2.1m便可?实际上,吊顶下经常需要安装火灾探测器、喷头向下凸出5cm左右,造成实际净高低于2.1m。
《NFPA101》规定了天花板上的突出物允许最低净高6英尺8英寸(2030 mm),突出物包括照明设备、应急信号设备、环境控制和设备、安全设备、标志和装饰等通常面积有限的设备。当然,有条件的情况,吊顶至少净高2200以上,尽量避免天花装饰件、机电设备低于2.1m净高,没有条件的话,笔者建议允许参照《NFPA101》的特许规定,保证2.0m净高。
对于标志牌、挡烟垂壁等高度较大的突出物,虽然《NFPA101》也有特许,但笔者认为,应根据标志牌、挡烟垂壁等设施的材质及安装方式确定,对于轻柔且非固定悬挂(可摇摆)的,即使碰头也不会造成伤害,允许保证2.0m净高,对于固定安装的,仍然建议保证2.1m净高。
06
平时无人的设备层、管道转换层净高控制
《NFPA101》提出一个“通常无人的建筑物服务设备支持区域”的概念,几乎每个项目都存在,但我们没有严格与常见的设备层、设备房、设备区域严格分开,没有严格分开也导致设计上经常被要求在梁下净高不足600的管道转换层设置喷头、室内消火栓箱、火灾探测器等极其可笑且无奈的情况。
与设备层、设备房不同的是,通常无人的建筑物服务设备支持区域,一般不会有人经常存在,或者说,人不可能有规律地存在出现(people are not expected to be present on a regular basis),一般的设备房,如消防设备房,因为需要定期(每日、每周)巡查、(每月、每季度)测试,即使不是出现质量问题而需要检修,平时也会有规律地出现。而“通常无人的建筑物服务设备支持区域”,除了出现质量问题而需要检修外,才有人进入,甚至这种人员进入,需要取得相关部门批准文件以及采取保证人员安全的各种措施,如低矮的管道转换层检修时,应有临时通风设施及安全防护人员进行安全保障。这些空间,人员进出甚至只能爬,根本不用考虑净高问题。
对于需要每日巡查的设备房、设备层(包括屋顶设备房),不能降低标准,需要保证净高2.1m。屋顶设备房经常采用铁爬梯的形式,不方便平时维保需要,但目前没有相关规范规定,造成滥用和乱用铁爬梯。对于屋顶设备房贴邻可燃设备(间)时,也存在火灾风险,笔者建议必须采用符合疏散楼梯标准的楼梯和踏步,周边没有可燃设备(间)或超过一定距离(可参照建筑防火间距),允许采用铁爬梯或高斜度楼梯、踏步,这种情况不需要考虑净高2.1m。
设备房中,管线和设备纵横交错,难以保证净高,且一般除了每日巡查有人外,一般情况下没人,应允许设备房内通道等处净高2.0m。房门除外,本身设备房需要较高的房间门,没有冲突。
07
既有建筑装修执行标准
已经建成的既有建筑,经常需要装修或进行改造,尽量需要按照《火通规》设计,但由于土建层高受到限制,更加难于保证净高,因此建议不必执行最低净高2.1m的规定。而《NFPA101》也放宽规定既有建筑疏散设施净高不小于7英尺(2135 mm)。
08
工业建筑设备区域疏散路径上的净高要求
如同《NFPA101》规定,除了建筑服务设备和管线外,工业建筑存在大量的生产设备和管线,这些区域也应允许按最小净高2.0m控制,原因是管线和设备纵横交错,难以保证净高,且生产设备和管线区域除了巡查检修外,人少。
09
利用屋顶、平台疏散等的净高要求
笔者在本公众号文章提过立体交通疏散的设计突破创新研究[2],而且大量的建筑通过天桥、连廊、屋顶、平台、隧道等的疏散,同样,这些疏散路径也必须保证最小净高2.1m。这个基本没什么争议,但设计往往忽略了这些位置的设备支架和管线,如屋顶,由于常设置花架、太阳能设备支架,以及替他管线在敷设时标高碰撞而产生下绕安装,造成屋顶设计净高不足的情况,易被忽略,需要注意。
10
逃生路径上的净高要求
逃生设施(Means of Escape),如爬梯、软体、吊绳等及其连通空间,均无法也无需按照疏散设施(Means of Egress)要求设计。
11
总结
应严格按照《火通规》7.1.5规定,在所有疏散路径上控制净高不小于2.1m,但门洞、楼梯间、设备区域等特别位置及存在天花装饰件、机电设备、指示牌的位置,应具体分析,一些地方允许控制最小净高2.0m。
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