自动扶梯在商业建筑安全疏散中应用设计.docx

1、自动扶梯在商业建筑安全疏散中应用设计自动扶梯在商业建筑安全疏散中应用设计1引言自动扶梯发明于十九世纪，在二十世纪得到普遍应用。目前几乎所有大型公共建筑的交通组织中都会有自动扶梯的出现，尤其是人流量很大的商业建筑。我国虽在晚些时候才引进和推广应用，但是其发展速度也相当快，目前已风靡全国，成为建筑物中的不可或缺的部分，例如在商场、候车室、候机厅、会展中心等人员比较密集的公共建筑中，都普遍设有为数可观的自动扶梯，它在适用和美观等方面的兼容性和实效性，已为广大人民群众所接受。但是自动扶梯是否可以作为建筑的安全疏散设施呢？有人认为自动扶梯不能作为一种安全疏散设施来考虑，之所以会是如此，是因为大多数人认为

2、自动扶梯的可用性和可靠性得不到充分的保证。甚至还联系到电梯的相应功能，认为两者的性质雷同，均不能作为安全疏散使用，所以一律被纳入封杀和禁止之列。然而世间万物都是出于发展变化中的，只有变化，才能有利于促使事物在不断发展，所以我认为自动扶梯未必不可作为安全疏散使用。2自动扶梯在安全疏散方面的可行性近年来，国内商场建筑内设置自动扶梯的现象越来越普遍，而且在人员比较密集的大中型公共建筑中，尤以商场建筑更具有典型性和代表性。其原因是：首先，商场建筑中应用自动扶梯的工程实例相对较多；其次，商场营业厅中的人员密度也相对较高，且波动辐度较大；第三，商场营业厅纯属人员不确定场所；第四，商场建筑在围绕安全疏散问题

3、所涉及到的适用与安全、技术与经济、营业面积与交通面积和楼梯功能与扶梯功能等方面的是非利害、得失取舍的判定和决策，也相对地比较突出和复杂。所以本文拟以此类建筑为重点，简单地讨论一下，自动扶梯在安全疏散方面的可行性12。1）商场中的自动扶梯，多设置在在人员流动密集交通便畅的黄金地段，位置醒目，占据了主要的交通通道，不仅易于发现和便于通行，而且在人们的视觉感知和行为记忆方面，会给大家留下比楼梯更为深刻的印象，所以，正常状态下人员在这些场所各楼层内的移动绝大多数是通过自动扶梯，而作为疏散用的楼梯在正常状况下因使用频率较低，位置较偏，大多不为人所注意。因而在火灾状况下，人员将习惯性地从自己熟悉的自动扶梯

4、处向外逃生。正如不少人说得那样：现在到商场购物，有时楼梯不太好找，但自动扶梯却不会找不到，用起来也比较方便舒服。所以有人认为：“安全法则中不将电梯作为逃生出口的一种方法是错误的。很明显，地下建筑中的大多数人将电梯作为进口，可以理解当他们在紧急情况下，会顺着来时的路线逃生。而禁止使用电梯将会引起人们的恐慌和延误逃生时间。为了使人员可以沿着他们熟悉的路线逃生，建议所有电梯均可作为辅助楼梯使用。”如上所述，如果地下建筑都可以考虑电梯在安全疏散方面的辅助作用，那么相对来说地上建筑考虑自动扶梯在安全疏散方面的辅助作用是不无可能的。2）在设计安全疏散时，如果不考虑将自动扶梯作为安全疏散通道，其安全疏散总宽

5、度和疏散楼梯数远远不能达到规范要求。因为在大型商场和超市中，如硬性要求达到消防技术规范要求，则楼梯数量必然太多过滥。如目前那些标准层面积在4000m2的大型多层商场，为了满足疏散宽度和楼梯数量而设置的许多疏散楼梯中，在平时就有大部分未用。这样不符合使用功能，也不是很合理。所以，自动扶梯在火灾时成为人们逃生的一条重要通道，是有利于安全疏散的。3）自动扶梯的主体部件是金属制成的，系属不燃材料，其外覆的保护和装修装饰材料，也多是不燃或难燃材料。而且一旦发生火险，其受火条件(斜面受火)也与梁板、吊顶(水平受火)等构件的情况不尽相同，所以其耐火极限不会低于构造相似的吊顶构件的耐火极限(0.25h)，何况

6、自动扶梯耐火极限的判定条件，也与吊顶构件有所区别，理应主要以失去支持能力为主。在火灾初期应能满足人员的安全疏散。4）自动扶梯与电梯虽然同属交通设施，也都是用电设备，但与电梯比较有较好的安全性。因为电梯(包括消防电梯)是设在井道里的，而且如果是设有多台电梯时，也多是集中布置在一起，所以一旦发生火险，其电梯群体的烟囱效应所带来的影响和危害要比自动扶梯严重；电梯一旦停电，断电时，就会失去运行功能形同虚设，而自动扶梯即使停电、断电，只要尚未变形失稳还具备承载功能，人们照样可以从未变形的自动扶梯上走下去，从而进行疏散。除此之外，人在电梯里的感受和安全度等也与自动扶梯不同。总之后者优于前者这一点似乎已经成

7、为不争的事实，所以，我们在安全疏散时，不应把自动扶梯与电梯相提并论。5）现行建筑设计防火规范规定，超过5层的商业建筑应设封闭楼梯间，即5层以下的商业建筑均可采用开敞式疏散楼梯，而设置在5层以下商业建筑中的自动扶梯是完全满足开敞式疏散楼梯的消防安全条件的。6）符合一定的经济效益。从商场建筑中采用自动扶梯的技术经济分析来看，还应充分注意和重视以下两点：一是营业厅内设置的自动扶梯往往是不止一座，而是23座，甚至更多，而每座扶梯的本身再加上其周围的走道等交通面积，就要占去商场中一大部分宝贵的营业空间。从某种意义上讲这是一种较大的付出；二是，目前所用的自动扶梯多是进口产品，每座扶梯大约需要几十万元，全部

8、扶梯再加上材料装修、防火卷帘等配套设计和施工安装等费用，其整个造价就非常可观了。应该说这是一项不菲的资金投入。从上述两点情况我们可以清楚地看到，采用自动扶梯既要牺牲一部分营业面积，又要增加一大笔工程投资，到头来如果不能考虑其在安全疏散方面的潜在功能和辅助作用，似乎是不尽合理和不够妥当的。换句话说，付出的代价和所得到的实惠是不大相称的。因此有不少建设单位对此深感遗憾和难以理解与接受，认为这样做既不利于提高经济效益，也不利于提高社会效益。3自动扶梯在商业建筑安全疏散的应用设计在认同自动扶梯可以考虑作为商场建筑安全疏散使用的思想前提下，我们还可以深入研究如何进一步完善和保证扶梯的安全防护措施和安全设

9、计等问题，以把科学(认识世界)与技术(改造世界)、可行与可靠更好地统一起来落到实处。3.1自动扶梯自身的安全设计自动扶梯是一种安装在大型公共建筑物楼层间的活动扶梯。它实质上是一台倾斜安装单向运人的板式输送机。在链条上安装的不是板条而是一个个连续安置的活动梯级。用于向上或向下输送乘客。为了防止自动扶梯的运行中的事故，对其梯宽、梯高、扶手等都有相关的安全要求，就不需要多加说明，但我这里主要提出两点有关安全疏散的要求：1)楼梯间内踏步的高度要求一般为150mm180mm,宽度240mm300mm,而自动扶梯的踏步高度，一般为220mm230mm,宽度为400mm,扶梯踏步高度太高,下行不便,不利于人

10、员安全疏散，因此，设计人在设计自动扶梯时，要充分考虑自动扶梯的安全性及安全疏散，合理设计踏步的高度，从而使自动扶梯可以辅助进行安全疏散。2)自动扶梯的驱动装置应有逆止或制动机构，以便在断电时能作为普通扶梯使用。3.2自动扶梯交通空间的设计3自动扶梯及其周边空间的合理设计不仅对于商业建筑整体购物环境的提高有着重要的作用，而且在安全疏散时也起着一定的作用。我们本着安全性和愉悦性的原则，对自动扶梯交通空间进行设计。1)自动扶梯的摆放位置设计扶梯的摆放形式扶梯的摆放形式主要有两种：交叉式和平行式。调查分析：交叉式比平行排列式要更为合理。因为人的行走流线是连续的，也是高效的，而且这种布置方式能够使以自动

11、扶梯为核心的交通空间限定在一个空间内，不与商场的购物空间发生重叠和混淆，人的流线清晰简洁、互不干扰。我们再从扶梯与人流的关系来看，扶梯平行于主要人流方向引导性更好，而不需要人绕一下或者几下才能到扶梯入口，显然垂直于主导人流的摆放方式不符合人的行为心理，所以在安全疏散时，平行于主要人流的自动扶梯才能对人流进行快捷地引导作用。扶梯的位置位置应该具有明确的识别性和易达性，如摆放在入口附近或者中庭等标志性空间附近。如果不在人的视线范围以内应有明确的引导设施。扶梯位置基本上有两种方式：正对主入口或靠近景观点（中庭、玻璃外墙），前者的优点在于位置明显识别性好，但一般光环境较差；后者在于人在扶梯运行过程中视

12、觉景观比较丰富，光环境良好，但需注意设计时，尽量不要离主入口位置过远。2)出入口区域设计围合空间的色彩和图案应沉静稳定，如绿色或蓝色，不宜采用大红、明黄等过于刺激的色彩或者一些动势剧烈不安定的图案，以免人员在逃生过程中，加剧恐慌心情等。地面采用摩擦系数大的材料，增加安全系数，避免在疏散过程中滑倒。购物区在地面材质或色彩上有所区分，造成一种空间层次的差异，使人进入交通空间有明确的心理暗示，在疏散时可以增加人员逃生的信心。在扶梯与购物区最好不要有高差和台阶，以免在疏散时，会造成意外。3)光环境的设计尽量采用自然光线，在人员疏散时，即使有烟气或是无人工光源失效时，也可看清逃生路线。在采用人工光源应保

13、证照度均匀，没有眩光，还应考虑当有烟气存在时，有足够的穿透能力。设计中强调踏步口、扶手、楼梯的警戒线和其他部分的可见度，可采用重点照明，如楼梯的警戒线，可用荧光的线，即使在无光或有烟的情况下，仍可以看见，避免坠落、碾轧河绊倒等情况。4)安全防护措施设计在发生火灾时，人员通常很恐慌，很容易碰到交叉处，所以需在楼层天花板下，在自动扶梯交叉处位置（包括与相邻自动扶梯的下部底板的交叉处），设置楔形护板，防止任何人或物碰到交叉处。在发生火灾时，人员疏散时，通常很拥挤，所以应在自动扶梯之间或同建筑楼板间有间隙，提供进入防止板及安全护栏以防坠落；在相邻两台自动扶梯之间的间隙或自动扶梯同楼板间隙超过2m，需提

14、供防坠落安全网；扶梯的扶手外侧与围护面之间的距离不应小于8mm。5)空间标识的设计经过调查分析，商场中一般都是采用的图形标识，并且标识很少且与洗手间在一起，然而火灾初期，烟气较少，所以可以不用设置地面标识，只需多设一些指示电梯所在处的标识。标志的表面亮度和背景亮度的对比要鲜明，利用颜色对比也可提高易认性。扶梯的标志的位置要符合人的行为习惯、简明易懂、识别性强。3.3防火卷帘的安全设计自动扶梯设置的场所属于建筑物内的跨层空间，按照现行建规等有关规范中划分防火分区的要求，应在自动扶梯的四周或上下串通的开口处，采用防火卷帘进行防火封隔，使之成为一个竖向的、独立的防火分区，在火灾时需降下来以实行防火分

15、隔的。因此，自动扶梯可以作为建筑的辅助性疏散楼梯。1)防火卷帘系统是作为建筑物防火分隔或防火分区而设置的一种阻火设施，平时卷放在上方(或侧面)的转轴箱内，火灾时将其放下展开，用以阻止火势蔓延。防火卷帘主要由帘板、坐板、导轨、支座、卷轴、箱体、卷门机、限位器、控制箱、门楣、手动速放开关装置、按钮开关和保险装置等13部分组成，它们都有相应的安全要求。因此，在设计时要充分考虑到这些要求。2)防火卷帘的自动控制GB50116-1998火灾自动报警系统设计规范第6.3.8条规定，消防控制设备对防火卷帘的控制要求为，疏散通道上的防火卷帘，应按下列程序自动控制下降：(1)感烟探测器动作后，卷帘下降至距地(楼

16、)面1.8m；(2)感温探测器动作后,卷帘下降到底；用作防火分隔的防火卷帘，火灾探测器动作后，卷帘应下降到底4。我们如果采用延时自动控制，据初步估算，从发生火情到卷帘完全降到地面的这段时间过程，与自动扶梯在火灾初期阶段，可供人员进行安全疏散的时间(也即自动扶梯保持支持能力的时间)是相差无几基本吻合的。因此，自动扶梯处防火卷帘应延时分两步下降到底，延时长短根据现场情况确定，并设感温、感烟火灾探测器。当此处感烟探测器报警后，将防火卷帘下降到1.80m高度后停留几分钟，保障大楼内部分人员从此通过。当感温探测器报警后，再将防火卷帘下降到底部，此时大楼人员从另外的疏散楼梯口撤出。同时，防火卷帘降到1.8

17、0m高度后，相当于挡烟设施,能有效地阻挡烟气进入自动扶梯所在空间内。3)防火卷帘的耐火性能高规第5.4.4条规定：在设置防火墙确有困难的场所，可采用防火卷帘作防火分区分隔。当采用包括背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时，其耐火极限不低于3.00h；当采用不包括背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时，其卷帘两侧应设独立的闭式自动喷水系统保护，系统喷水延续时间不应小于3.00h。自动扶梯开口部位设置的防火卷帘虽然是用作防火分区分隔，但自动扶梯处可燃物相对较少，火灾从自动扶梯向上或向下蔓延必须穿透两个楼层的两道防火卷帘，火灾才会发生蔓延。而且，高规第7.6.3.3条规定：自动扶梯底部应设自动喷

18、水灭火系统。所以，其阻火可靠性较高，火灾穿透卷帘的可能性较小，应与同一平面楼层用作防火分区分隔的情况区别开来。因此，自动扶梯处的防火卷帘可以采用不包括背火面温升作耐火极限判定条件的耐火极限不低于3.00h的防火卷帘，并设有自动喷水灭火系统。4)防火卷帘的其他设计防火卷帘下将要降伴到底时应设有声音警报的同时，还应增设灯光警报标识装置，警示人员禁止入内。被防火卷帘封闭的自动扶梯空间内应设置火灾应急照明，防火卷帘靠自动扶梯一侧的控制盒应有灯光指示，以方便误入和滞留人员从内侧及时开启防火卷帘逃生。3.4其他方面的设计1)在自动扶梯旁设有步行梯配伍,如两座自动扶梯中间夹有一座步行梯、一座自动扶梯旁配一部

19、步行梯，或中庭式建筑的中庭内由步行梯和自动扶梯形成了自上而下贯通的螺旋形通道，成为人员上下的主要通道。即使当安全疏散时，防火卷帘已经放下，也可通过步行梯逃生。2)为了火灾时应全部停止运行或转为向下运行，这需要将自动扶梯的电源按消防电源设计。3)可在自动扶梯出入口处设置风幕，其电源按消防电源考虑，平时启动风幕可防止建筑内冷、暖气逸出，火灾时起到阻挡烟气进入自动扶梯空间的作用。4)基于作为安全疏散的潜在和辅助性措施的考虑，自动扶梯的燃烧性能和耐火极限的定位不宜过高，我个人认为：只要考虑能够满足在火灾初期阶段，或者说在防火卷帘尚未降到地面以前的这段时间里，室内人员能够借助扶梯进行疏散逃生的较低要求就

20、可以了。必要时甚至可以考虑在扶梯的底面和侧面，增加防火(材料)保护或自动喷洒设施等。4结束语目前，大家对于自动扶梯在安全疏散方面的地位和作用问题的认识和看法，还不尽统一，一部分人还坚持自动扶梯不能作为安全疏散使用的观点；另一部分人则认为原则上可以适当的突破和考虑。我个人的观点是接近后者的。我们选择具有代表性的商场为“突破口”，先从商场建筑开始来摸索实际经验,在商场建筑安全疏散方面的具体设计中，以“楼梯为主,扶梯为辅”的原则，也就是说，绝大多数人员的安全疏散，还是应该由符合规范要求的楼梯来承担，而自动扶梯是属于发掘潜能的性质，严格地说，还受着一些条件的局限和制约，因此只宜放在“为辅”的地位和起到补充的作用。随着城市建设和经济建设的不断发展，随着城市规划和建筑布局的不断完善，以及商业网络的不断丰富和充实，到那时我们商场内的人员密度，很可能会下降不少。从这个意义上讲，我们目前在商场建筑安全疏散方面，采取适当考虑其潜在功能和辅助作用的做法，也可以说是一种临时性的应急措施.