建筑防火設(shè)計(jì)中人員安全疏散方法

【關(guān)鍵詞】 消防安全 人員疏散 設(shè)計(jì) 

　　1 人員安全疏散設(shè)計(jì)綜述 

　　火災(zāi)中人員的安全疏散是指在火災(zāi)煙氣未達(dá)到危害人員生命的狀態(tài)之前，將建筑物內(nèi)的所有人員安全地疏散到安全區(qū)域的行動(dòng)。人員安全疏散設(shè)計(jì)的原則就是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員疏散到安全區(qū)域的所需時(shí)間要小于危險(xiǎn)到來的時(shí)間，這樣才能確保人員的生命安全。 

　　人員所需疏散時(shí)間就當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)后，處在危險(xiǎn)區(qū)域的人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)并達(dá)到安全區(qū)域?qū)嶋H使用的時(shí)間。它包括察覺時(shí)間、預(yù)動(dòng)時(shí)間、行動(dòng)時(shí)間。但是一些客觀因素或主觀因素都會(huì)對(duì)疏散時(shí)間有所影響，例如：人員分布及其身體狀況、人流密度、人員對(duì)建筑的熟悉程度及發(fā)生火災(zāi)的心理反應(yīng)，還有火災(zāi)報(bào)警器的性能等各種有關(guān)因素。 

　　可用疏散時(shí)間是指從火災(zāi)發(fā)生到火災(zāi)發(fā)展到致使建筑內(nèi)某個(gè)區(qū)域達(dá)到人的耐受極限的時(shí)間。影響可用疏散時(shí)間的因素主要有：建筑是否發(fā)生轟然、煙氣層高度、熱輻射、熱對(duì)流、煙氣毒性、能見度、建筑構(gòu)造的破壞程度和倒塌等。 

　　2 規(guī)格式人員疏散設(shè)計(jì)方法 

　　根據(jù)規(guī)范的人員安全疏散設(shè)計(jì)方法，稱為“規(guī)格式”或“處方式”設(shè)計(jì)方法，就是依照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范進(jìn)行安全設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員只需要按照規(guī)范條文的要求按部就班地進(jìn)行設(shè)計(jì)，不用考慮所設(shè)計(jì)的建筑物具體達(dá)到什么樣的安全水平。我國(guó)目前實(shí)施的規(guī)范為了達(dá)到安全疏散的目標(biāo)，采用控制安全疏散距離、安全出口的寬度和數(shù)量、確定疏散人數(shù)等方面進(jìn)行。 

　　2.1 安全疏散寬度的確定 

　　確定安全疏散寬度的方法是預(yù)先按設(shè)定的安全疏散時(shí)間、人流通行能力等已知因素，計(jì)算出“百人寬度指標(biāo)”。在設(shè)計(jì)時(shí)，按使用人數(shù)乘上“百人寬度指標(biāo)”即為疏散總寬度。百人寬度指標(biāo)可按下列公式計(jì)算： 

　　百人寬度指標(biāo)=100b/（A・t） 

　　式中 b―單股人流寬度（m），一般取0.55； 

　　A―單股人流通行能力（人/min）；對(duì)于平坡地面，A=43，對(duì)于階梯地面，A=37； 

　　t―安全疏散時(shí)間（min），對(duì)于一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑的劇院、電影院、禮堂，t=2 min；體育館，t=3～4 min[1]。 

　　2.2 安全疏散距離的確定 

　　在我國(guó)的規(guī)范中對(duì)各類建筑、場(chǎng)所的安全疏散距離作出了明確規(guī)定，如《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)安全疏散距離的規(guī)定如表1、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)安全疏散距離的規(guī)定如表2。 

　　2.3 疏散出口和疏散樓梯 

　　為了在建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，迅速安全地疏散人員，減少人員傷亡，必須設(shè)置足夠的疏散出口。安全出口是指供人員疏散的直通室內(nèi)外安全區(qū)域的出口。建筑物內(nèi)安全出口設(shè)置的基本原則是，安全出口應(yīng)分散布置，且在一般情況下不應(yīng)少于兩個(gè)，使人員能夠雙向疏散。疏散樓梯和樓梯間是安全疏散的重要通道。樓梯的形式多種多樣，其形式不同，火災(zāi)時(shí)人員疏散速度和疏散效果也有所不同。在進(jìn)行人員疏散設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑的性質(zhì)、高度、層數(shù)等，選擇符合防火要求的疏散樓梯。 

　　3 性能化人員疏散設(shè)計(jì)方法 

　　3.1 性能化設(shè)計(jì)中人員安全疏散標(biāo)準(zhǔn) 

　　建筑物發(fā)生火災(zāi)后，建筑內(nèi)的人員能否安全疏散主要取決于兩個(gè)特征時(shí)間：（1）火災(zāi)發(fā)展到對(duì)人構(gòu)成危險(xiǎn)所需的時(shí)間，即可用安全疏散時(shí)間（ASET）；（2）人員疏散到達(dá)安全區(qū)域所需要的時(shí)間，即所需安全疏散時(shí)間（RSET）。 

　　若ASET大于RSET ，則人員能夠安全疏散；反之，則人員不能安全疏散。 

　　3.2 可用安全疏散時(shí)間（ASET）的確定 

　　火災(zāi)時(shí)對(duì)人員構(gòu)成危險(xiǎn)主要有五種因素：火焰和煙氣層的熱輻射、煙氣層溫度、煙氣層高度、煙氣毒性以及能見度。 

　　火場(chǎng)的可用安全疏散時(shí)間是綜合上述因素的影響，火災(zāi)中，以上的影響因素哪一個(gè)先達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)就采取哪一個(gè)臨界條件的時(shí)間作為可用安全疏散時(shí)間。數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 

　　ASET=min（t1，t2，t3、t4，t5） 

　　式中 t1―人員不能承受輻射熱的情況的來臨時(shí)間； 

　　t2―人員不能承受火場(chǎng)空氣溫度的來臨時(shí)間； 

　　t3―有害氣體濃度達(dá)到威脅人員安全的來臨時(shí)間； 

　　t4―能見度影響人員疏散速度的來臨時(shí)間； 

　　t5―其他因素危及人員安全的來臨時(shí)間。 

　　3.3 所需安全疏散時(shí)間（RSET）的確定 

　　人員疏散是伴隨著新的沖動(dòng)的產(chǎn)生和行動(dòng)過程中采取新的決定的一個(gè)連續(xù)過程，包括察覺（外部刺激）、行為和反應(yīng)（行為舉止）、運(yùn)動(dòng)（行動(dòng)）三個(gè)階段，這3個(gè)階段對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別為ta、tp、tm，則RSET的計(jì)算可用下式表示： 

　　RSET=ta+tp+tm 

　　3.4 人員疏散分析過程及疏散模型 

　　人員安全疏散分析研究可按照?qǐng)D1的程序進(jìn)行。 

　　人員疏散的研究和分析主要包含兩個(gè)方面，其一是人員疏散模型結(jié)構(gòu)的研究；其二是火災(zāi)中人員行為和量化研究。在人員疏散的模型研究方面，目前國(guó)內(nèi)外已有20多種較為成熟的人員疏散模型，例如CRISP模型、EXITT模型、EXODUS模型等。 

　　4 結(jié)語 

　　綜上所述，規(guī)格式人員疏散設(shè)計(jì)方法和性能化人員疏散設(shè)計(jì)方法有各自設(shè)計(jì)方法、優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。 

　�。�1）規(guī)格式人員疏散設(shè)計(jì)方法所依據(jù)規(guī)范的很多條文是根據(jù)大量經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)或試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出來的，在其規(guī)定的范圍內(nèi)具有很強(qiáng)的可靠性，而且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、便于操作。規(guī)格式防火設(shè)計(jì)一般不明確指出合理的安全目標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)是什么，而是給出設(shè)計(jì)的最低標(biāo)準(zhǔn)。因此，這種設(shè)計(jì)很難做到既經(jīng)濟(jì)又合理。（2）性能化人員疏散設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)建筑物消防設(shè)計(jì)的整體性，綜合考慮消防設(shè)計(jì)的各個(gè)技術(shù)要素，注重安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有助于實(shí)現(xiàn)建筑消防設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理化，有利于新產(chǎn)品和新技術(shù)的推廣，適應(yīng)現(xiàn)代建筑高科技化的要求。但也有一定的局限性，要求進(jìn)行大量的定量計(jì)算，設(shè)計(jì)者必須具備堅(jiān)實(shí)的火災(zāi)安全的基礎(chǔ)知識(shí)，有些計(jì)算所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，工作量大。性能化設(shè)計(jì)方法還沒有形成一條系統(tǒng)化的分析和設(shè)計(jì)方法，在設(shè)計(jì)指標(biāo)、設(shè)計(jì)方法、分析工具選擇方面沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不易被大多數(shù)人所接受。（3）人員疏散設(shè)計(jì)一般應(yīng)依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范進(jìn)行，只有現(xiàn)行規(guī)范中未涵蓋或性質(zhì)特殊的建筑應(yīng)用性能化的設(shè)計(jì)方法。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]周敏莉.安全疏散系統(tǒng)防火設(shè)計(jì)綜合分析探討[J]消防科學(xué)與技術(shù).2000，19（2）：21-23. 

　　[2] GB 50016-2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006. 

　　[3] GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2005. 

　　[4]公安部消防局編.中國(guó)消防手冊(cè).第三卷[J]上�？茖W(xué)技術(shù)出版社.2006，12：726.