甘肅會展中心建筑群項目03

1、.：.；甘肅會展中心建筑群工程展覽中心人員疏散的性能化分析來源：隴原消防網(wǎng)添加人：admin添加時間：2021-5-26 18:07:11甘肅會展中心建筑群工程展覽中心人員疏散的性能化分析甘肅省公安消防總隊王均亮 內(nèi)容摘要：建筑物的性能化防火設(shè)計是近年來國際火災(zāi)平安科學(xué)研討中心中開展較快的學(xué)科領(lǐng)域。它運用消防平安工程學(xué)的原理，根據(jù)建筑物的構(gòu)造、用途和內(nèi)部可燃物等方面的詳細(xì)情況和建筑的各個不同空間條件、功能條件及其他相關(guān)條件，自在選擇為到達(dá)消防平安目的而應(yīng)采取的各種防火措施，構(gòu)成該建筑的總體防火平安設(shè)計方案，然后用已開發(fā)出的工程學(xué)方法，對建筑的火災(zāi)風(fēng)險性和危害性進(jìn)展定量的預(yù)測和評價，從而得出最優(yōu)

2、化的防火設(shè)計方案，為建筑提供最合理的防火維護(hù)。本文試圖經(jīng)過對甘肅會展中心建筑群工程展覽中心人員疏散的性能化分析，為大空間展廳類建筑設(shè)計提供一個新的探求方向。 關(guān)鍵詞：性能化防火設(shè)計 人員疏散 大空間建筑 近二十年來，之所以在世界范圍內(nèi)興起了一場以開展性能為根底的建筑規(guī)范的運動，主要是基于三個方面的緣由：1加快技術(shù)革新;2節(jié)省建筑防火設(shè)計和其他方面的投資;3促進(jìn)國際貿(mào)易和技術(shù)交流，提高本國產(chǎn)品的競爭力。如美國每年在新建和改建建筑上的破費高達(dá)700億美圓，其中20%是用在確保建筑消防平安上，不能不說這是一個宏大而缺乏理性的投資，而這在一些還沒有實行性能化規(guī)范的國家更是司空見慣。另一方面，世界范圍內(nèi)

3、一些開展中國家建筑市場的蓬勃開展也為消防新產(chǎn)品和新技術(shù)的開發(fā)提供了機遇和動力。為此，英國等國家從20世紀(jì)80年代就開場以建筑規(guī)范和建筑消防平安為研討對象，對其規(guī)范方式和規(guī)定內(nèi)容進(jìn)展革新和修正，建立性能化規(guī)范體系，開發(fā)相關(guān)的設(shè)計指南和評價方法。同樣，我國的防火設(shè)計規(guī)范與目前特殊建筑設(shè)計之間的矛盾在上個世紀(jì)90年代就曾經(jīng)引起了人們的關(guān)注，而最近幾年隨著我國經(jīng)濟的快速開展以及人們觀念的更新，性能化建筑防火設(shè)計正引起越來越多人的興趣和參與。為此，本文試圖經(jīng)過對甘肅會展中心建筑群工程展覽中心人員疏散的性能化分析，為大空間展廳類建筑的消防設(shè)計提供一個新的探求方向。 一、根本情況 一工程概略 甘肅會展中心建

4、筑群工程位于蘭州市城關(guān)區(qū)鹽場堡中心灘中段。北側(cè)為北濱河路，東西兩側(cè)為市政規(guī)劃路，南臨黃河。其展覽中心設(shè)計1200個國際規(guī)范展位及地下配套公共效力設(shè)備，主要以滿足舉行“蘭洽會、“鄉(xiāng)洽會以及同等規(guī)模國際、國內(nèi)綜合性展覽為主，兼顧其他大、中、小型專業(yè)性展覽的綜合性展覽場館。在非會展期間，用于市民網(wǎng)球、羽毛球、乒乓球等全民健身活動場所。 表 1 展覽中心的建筑設(shè)計參數(shù)表 地上建筑面積 43732 地下建筑面積 19920 建筑層數(shù) 地上 2 層(包括夾層為 4層) 建筑高度 29.5 m 建筑類別 二類民用公共建筑 建筑防火分類等級 二級 建筑耐火等級 柱、梁、樓板、樓梯等主要 構(gòu)件的耐火等級均為一級

5、 屋面防水等級 級 構(gòu)造類型和構(gòu)造體系 筋混凝土框架構(gòu)造+鋼構(gòu)造 下部主體構(gòu)造采用現(xiàn)澆鋼筋 混凝土框架構(gòu)造體系；上部屋 蓋為鋼構(gòu)造 抗震設(shè)防烈度 8 度 人防等級 甲類核 6 級暫分人員隱蔽及物資庫兩類 地下建筑耐火等級 一級 地下建筑防水等級 二級 建筑合理運用年限 50 年 二消防設(shè)計概略 展覽中心的總高大于24米，設(shè)計按照GB5004516-2005以下簡稱進(jìn)展設(shè)計。建筑的消防分類為二類，建筑的耐火等級不低于二級，思索到建筑特殊性，柱、梁、樓板、樓梯等主要構(gòu)件的耐火等級均為一級。 展覽中心和其他建筑的間距均大于13米。建筑周邊設(shè)周圍環(huán)通消防車道，寬度大于4米，和建筑的間隔 大于5米，道路

6、的內(nèi)圈半徑大于10米保證消防車13米的轉(zhuǎn)彎半徑，并設(shè)大于158米的消防登高場地消防登高場地設(shè)在建筑的北面。 建筑總長度234米，按照4.3.1條的條文解釋，展館建筑周圍設(shè)置環(huán)形消防車道，可不做消防車道穿越。 建筑內(nèi)部展廳按照展廳的劃分方式為每層四個，兩層合計8個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)面積約3900平方米，前廳分二個防火分區(qū)詳細(xì)參見防火分區(qū)劃分圖紙。地下室分7個防火分區(qū)。每個防火分區(qū)布置不小于2個平安出口。 防火墻均采用大于3小時的防火隔墻，或甲級防火門和特級防火卷簾分隔地下部分采用垂直防火卷簾、展廳間采用側(cè)卷防火卷簾。 一切的管井均分別設(shè)置其井壁的耐火極限不低于1.00h的不燃體井壁上的門均采

7、用丙級防火門。 展廳內(nèi)任何一點至最近的疏散出口的直線間隔 小于30米，地下車庫的平安疏散間隔 小于60米。 樓梯均采用防煙樓梯，樓梯間的門均為乙級防火門。 窗檻墻、窗間墻的填充資料采用不熄滅資料。當(dāng)外墻采用耐火極限不低于1.00h的不熄滅體時，其墻內(nèi)填充資料可采用難熄滅資料。無窗檻墻或窗檻墻高度小于0.80m的建筑幕墻，在每層樓板外沿設(shè)置耐火極限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不熄滅體裙墻或防火玻璃裙墻。建筑幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙，采用防火封堵資料封堵。 屋架鋼構(gòu)造部分均采用耐火時間為2小時防火涂料。 本工程的火災(zāi)報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、消防供電系統(tǒng)、平安疏散口

8、數(shù)量、疏散間隔 等均按照規(guī)定進(jìn)展嚴(yán)厲設(shè)計。 三人員疏散設(shè)計存在的缺乏 甘肅會展中心建筑群工程展覽中心設(shè)計方案中以第四冊的規(guī)定“按每人15平方米設(shè)計為根據(jù)來思索，并思索我國會展人數(shù)較多，且本建筑為雙層會展，所以最終確定的設(shè)計方案按每人5平方米來計算。由于展覽中心的人數(shù)目前沒有一致的規(guī)范規(guī)定，現(xiàn)有設(shè)計確定疏散人數(shù)的方法的能否合理，需求參考國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范和規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合國內(nèi)外會展建筑人數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進(jìn)展綜合思索，最終確定本工程會展中心的人數(shù)，并進(jìn)一步確定需求的疏散寬度。 由于展廳的東側(cè)為入口大廳，南側(cè)為通廊，一層展廳的東側(cè)和南側(cè)的疏散開口，以及二層展廳由疏散樓梯間疏散至一層的出口不能直接對外

9、，不能滿足的規(guī)定，需求根據(jù)本工程建筑的特點確定合理的疏散戰(zhàn)略。 針對以上規(guī)范不能涵蓋的問題，以下將采用基于目的的性能化設(shè)計方法進(jìn)展分析和論證。 四性能化設(shè)計的根本原理 性能化設(shè)計是建立在消防平安工程學(xué)根底上的一種新的建筑防火設(shè)計方法，它運用消防平安工程學(xué)的原理與方法，根據(jù)建筑物的構(gòu)造、用途、和內(nèi)部可燃物等方面的詳細(xì)情況，由設(shè)計者根據(jù)建筑的各個不同空間條件、功能條件及其它相關(guān)條件，自在選擇為到達(dá)消防平安目的而應(yīng)采用的各種防火措施，并將其有機的結(jié)合起來，構(gòu)成該建筑物的總體防火平安設(shè)計方案，然后用已開發(fā)的工程學(xué)方法， 對建筑的火災(zāi)危險性和危害性進(jìn)展定量的預(yù)測和評價，從而得出最優(yōu)化的防火設(shè)計方案，為建

10、筑物提供最合理的防火維護(hù)。圖1為性能化消防設(shè)計流程圖。 確定工程位置 確定消防平安總體目的 確定功能目的 確定性能目的 設(shè)計火災(zāi)場景 進(jìn)展實驗設(shè)計 評價實驗設(shè)計 選擇最后的方案 選擇的設(shè)計能否滿足性能要求 性能化設(shè)計報告 闡明、圖紙和運用、維護(hù)手冊 消防工程設(shè)計簡介 No Yes 校正設(shè)計目的圖1 性能化消防設(shè)計流程圖二、人員疏散性能化設(shè)計要求 一消防平安目的確實定 確定分析對象的防火平安目的和目的要求是進(jìn)展性能化防火分析的出發(fā)點?？偟膩碚f，根本的防火平安目的可分為兩類：與生命平安直接相關(guān)的和與其它平安相關(guān)的。前者思索火災(zāi)中各類人員的平安，包括居住者、任務(wù)人員、顧客、消防人員等，通常這是大部分

11、建筑物防火平安的主要目的。 列出了四個相互關(guān)連的消防平安總體目的：附表2 影響人員疏散的要素 1、保證群眾、建筑運用人員和緊急呼應(yīng)人員的生命平安。減少火災(zāi)呵斥的傷亡，預(yù)防不用要的生命損失。 2、維護(hù)財富。減少火災(zāi)對財富和文化資源所呵斥的損害。維護(hù)建筑、建筑內(nèi)部物品和建筑的歷史價值特征不受火災(zāi)或相鄰建筑的火災(zāi)的損害，或?qū)ψ韵噜徑ㄖ膿p害。 3、保證運轉(zhuǎn)的繼續(xù)性。維護(hù)組織機構(gòu)的繼續(xù)性任務(wù)、消費和運轉(zhuǎn)才干。減少火災(zāi)所呵斥的不用要的運轉(zhuǎn)和生意收入方面的損失。 4、限制火災(zāi)對環(huán)境呵斥的影響。 表2 影響人員疏散的要素“規(guī)格式規(guī)范和性能化方法在設(shè)計的時候，雖然設(shè)計的方法、步驟等各不一樣，其目的都是為了到達(dá)

12、相應(yīng)的消防平安目的。從第三部分中規(guī)范不能涵蓋的問題來看，主要是涉及到人員生命平安的問題。因此，在本文中性能化設(shè)計的消防平安目的為：保證群眾、建筑運用人員和緊急呼應(yīng)人員的生命平安。 二人員荷載確實定 由于我國現(xiàn)行和均未對本類建筑運用載荷做相應(yīng)規(guī)定，本文參考了國內(nèi)其他規(guī)范對一些特定場所如商店建筑的運用載荷做出的規(guī)定，同時參照了國外規(guī)范對展覽廳的運用載荷的規(guī)定，經(jīng)過分析取較大的人員載荷。另外，并參考國內(nèi)一些大型展覽建筑對觀賞人數(shù)的統(tǒng)計，根據(jù)其建筑面積計算出實踐的人員載荷，確定所取數(shù)據(jù)的有效性。以下是一些規(guī)范對建筑運用載荷的規(guī)定： 1、由于國內(nèi)沒有規(guī)范對展覽廳的載荷做出詳細(xì)規(guī)定，思索到大多數(shù)展覽覽館建

13、筑屬于人員密集場所，其密集程度與商業(yè)建筑內(nèi)的人員密集有一定的類似，所以在確定人員荷載的時候，參考國內(nèi)GB50016-2006第5.3.17條之5 商店的疏散人數(shù)應(yīng)按每層營業(yè)廳建筑面積乘以面積折算值和疏散人數(shù)換算系數(shù)計算。地上商店的面積折算值宜為50%70%，地下商店的面積折算值不應(yīng)小于70%。疏散人數(shù)的換算系數(shù)可按每層營業(yè)廳和為顧客效力用房的面積總數(shù)乘以換算系數(shù)人/來確定一、二層換算系數(shù)為0.85； 現(xiàn)有設(shè)計中，各展廳防火分區(qū)處于地面一、二層，我們把展覽運用面積對應(yīng)算做營業(yè)面積，根據(jù)建筑的運用性質(zhì)，其每個展覽廳除樓梯間、辦公用房和設(shè)備用房和貯藏占地約30%之外，均用做展覽運用，那么其每個展覽廳

14、的實踐運用面積約為建筑面積的70%。而根據(jù)以上規(guī)范所述，人員荷載取值為： 1=0.8570% = 0.60人/ 2、美國 NFPA 101A1995 年版中 8-1.7條對展覽廳運用荷載的規(guī)定：“集中運用的公共場所，如會議室、餐廳、宴會廳、展覽室、健身房或休憩室：人均凈面積1.4。 那么本工程內(nèi)人員荷載為： 2 =0.71人/ 3、香港房屋署對展覽廳人員載荷的規(guī)定：“博物館、展覽廳、展銷處及陳 列處每人所占平方米以2計 那么本工程內(nèi)人員荷載為： 3 = 1人/2= 0.5人/ 4、日本中對于展覽建筑人員密度的規(guī)定：“運用者人數(shù)展廳類0.5人數(shù)/那么有： 4 = 0.5人/ 5、在參照國內(nèi)外規(guī)范

15、的同時，我們也搜集了一些國內(nèi)展覽會的人員荷載數(shù)據(jù)，根據(jù)其建筑面積和總設(shè)計人流量，計算得到人員荷載保守思索人員進(jìn)入后將不斷處于展廳內(nèi)，實踐情況下，人員不會同時全部處于展廳內(nèi)，大量人員將在中途離場： 1展覽稱號：第六屆中國北京國際家具及木工機械展覽會 展覽時間：2003年9月1日至9月4日 展覽地點：中國國際展覽中心 展覽面積：25000 觀眾總數(shù)統(tǒng)計：42000余人次，其中80%為貿(mào)易觀眾 得到最大平均人員密度：A =42000 人/3天*25000= 0.560人/ 2展覽稱號：2004年北京國際汽車工業(yè)展 展覽時間：2004年6月9日16日 展覽地點：中國國際展覽中心-全國農(nóng)業(yè)展覽館 展覽面

16、積：110000 觀眾總數(shù)統(tǒng)計：490000余人次 得到最大平均人員密度：B =490000人/8天*110000= 0.557人/ 3展覽稱號：2003中國廣州國際專業(yè)音響、舞臺設(shè)備展覽會 展覽時間：2003年8月14-16 日 展覽地點：廣州國際會議展覽中心 展覽面積：8000 觀眾總數(shù)統(tǒng)計：9846人 得到最大平均人員密度：C =9846人/3天*8000 = 0.41人/ 經(jīng)過以上國內(nèi)的一些較大型的展覽統(tǒng)計可以看出，即使思索人員進(jìn)入展廳后不斷處于展廳內(nèi)，展廳內(nèi)的人員最大密度也僅僅維持在 0.5 人/左右，從保守角度出發(fā)，取較不利的設(shè)計參數(shù)，設(shè)展覽類建筑的人員荷載為0.5人/。 6、經(jīng)過

17、分析，以上各國家和地域?qū)φ褂[廳的人員密度均有明確的規(guī)定，其中美國NFPA對密度的取值最大為 0.71人/ ，而以上規(guī)范在確定密度時，所取面積均為凈運用面積，即是扣除了不作為展覽功能運用的物業(yè)管理用房、設(shè)備用房和不用于布置展臺的樓梯間、廁所等的面積，所以報告中在確定面積的時候，把此類面積不計入運用面積之內(nèi)。 地板凈面積指實踐運用面積，不包括可通行的未運用的區(qū)域及墻的厚度。根據(jù)的規(guī)定，展館類建筑其地板凈面積按照總面積的50%計算；調(diào)查國內(nèi)展覽業(yè)現(xiàn)狀，展位普通占運用面積的25%40%之間，偏保守思索，報告取凈面積占建筑面積為50%。 由上，報告疏散人數(shù)計算方法為： 疏散人數(shù)=展廳建筑面積50%0.7

18、1人/ 三人員疏散戰(zhàn)略 第 6.2.6 條規(guī)定：除通向避難層錯位的樓梯外，疏散樓梯間在各層的位置不應(yīng)改動，首層應(yīng)有直通室外的出口。 在的對此條的條文解釋中以為：發(fā)生火災(zāi)時，為使人員盡快疏散到室外，因此，要求樓梯間在首層應(yīng)有直通室外的出口。允許在短間隔 內(nèi)經(jīng)過公用門廳，但不允許經(jīng)其他房間再到達(dá)室外。 同時留意到第 6.2.2.3條規(guī)定：樓梯間的首層緊接主要出口時，可將走道和門廳等包括 在樓梯間內(nèi)，構(gòu)成擴展的封鎖樓梯間，但應(yīng)采用乙級防火門等防火措施與其他走道和房間隔開。 根據(jù)以上的規(guī)定和解釋，假設(shè)展廳東側(cè)的入口大廳和南側(cè)的通廊可以堅持火災(zāi)時候的平安性，那么展廳東側(cè)的入口大廳和南側(cè)的通廊可以作為展廳

19、疏散至室外的過渡空間。 詳細(xì)從展廳東側(cè)的入口大廳和南側(cè)的通廊的運用功能來看，這部分空間主要是作為人員進(jìn)入展廳的過渡空間和休憩場所，停滯的人員較少，可燃物少，發(fā)生火災(zāi)的危險性極低。從展廳的出口與門廳通廊的對外出口位置關(guān)系來看，展廳的出口幾乎正對門廳通廊的對外出口，且間隔 較短，約為15m，展廳出來的人員出展廳以后容易發(fā)現(xiàn)對外出口。因此，本文以為門廳通廊具備作為展廳疏散至室外的過渡空間的條件。 三、人員平安疏散的性能化分析 一人員平安疏散的斷定條件 為了實現(xiàn)對以上人員生命平安目的的評價，性能化分析重點經(jīng)過煙氣和人員疏散兩個方面的模擬，量化人員平安疏散時間判據(jù)進(jìn)展判別，判據(jù)的實現(xiàn)可由圖 2表示。在特

20、定的火災(zāi)場景下，假設(shè)保證人員需求的平安疏散時間RSET小于火災(zāi)開展到人體耐受極限條件的時間ASET，那么可實現(xiàn)人員疏散平安。這個關(guān)系中參與一個適當(dāng)?shù)钠桨灿嗔緼SETRSET，以思索假設(shè)和計算中的不確定性。平安余量越大，人員疏散的平安性就越高。圖2 人員平安疏散時間判據(jù) 在建筑火災(zāi)模擬中，人體耐受極限條件普通按以下情況確定： 1、假設(shè)熱煙層距地板高度大于2m，那么熱煙層的溫度不超越180； 2、假設(shè)熱煙層距地板高度小于2m，那么熱煙層的溫度不超越 50，且能見度不小于10m； 3、假設(shè)熱煙層距地板高度小于2m，CO2 濃度不得超越 1%體積百分比，CO濃度不得超越450ppm。 二分析方法 1、

21、人員可用疏散時間ASET 人員可用疏散時間ASET需求在設(shè)定火災(zāi)場景以后，運用火災(zāi)模擬軟件模擬火災(zāi)場景內(nèi)的火災(zāi)煙氣流動規(guī)律，得到各煙氣特性參數(shù)煙氣上下層溫度、CO、CO2 濃度和能見度的量化值，場景內(nèi)部環(huán)境到達(dá)人體耐受極限條件的時間即為人員可用疏散時間ASET。 本次選用的火災(zāi)模擬軟件為FDS。 2、人員所需疏散時間RSET 人員所需疏散時間RSET就是人員疏散到平安場所需求的時間，按人員的疏散預(yù)動時間和人員從開場疏散到到達(dá)平安地點的行動之和計算： RSET = Td + Tpre + Tt 其中： Td 為報警時間； Tpre 為人員的疏散預(yù)動時間； Tt 為人員疏散行動時間 本次選用的人員

22、疏散行動模擬軟件為EVACNET4。 三計算對象的設(shè)定 由第二部分人員疏散性能化設(shè)計要求分析可知，需求定量化分析的部分主要是：展廳部分的消防平安措施，能否保證人員疏散的生命平安。甘肅會展中心工程展廳部分的共兩層，由于空間高度的關(guān)系，兩層設(shè)置的消防滅火系統(tǒng)設(shè)置不同，火災(zāi)的開展和煙流的運動不同，人員的疏散也有所不同。因此，展廳部分具有代表性的計算對象的選取如下： 一層部分：選擇面積較大的防火分區(qū) 4展廳二作為火災(zāi)場景A和疏散場景A，定量化分析其人員疏散的平安性。 二層部分：選擇面積較大的防火分區(qū)18展廳六作為火災(zāi)場景B和疏散場景B，定量化分析其人員疏散的平安性。 火災(zāi)場景 A 為本工程的一層防火分

23、區(qū) 4展廳二，作為展覽廳運用，該防火分區(qū)的面積為3935。按照規(guī)范規(guī)定，該場景設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭為普通噴頭，設(shè)有機械防排煙系統(tǒng)排煙量的設(shè)置符合的規(guī)定。 模擬過程中，計算起火位置如圖3所示。圖 3 防火分區(qū) 4展廳二的火源位置及疏散道路圖 火災(zāi)場景B為本工程的二層防火分區(qū) 18展廳六，作為展覽廳運用，該防火分區(qū)的面積為 3935。該場景設(shè)有消防水炮，同時，按照規(guī)范規(guī)定，設(shè)有機械防排煙系統(tǒng)排煙量的設(shè)置符合的規(guī)定。 模擬過程中，計算起火位置如圖4所示。 圖 4 防火分區(qū) 18展廳六的火源位置及疏散道路圖 疏散場景 A 為本工程的一層防火分區(qū) 4展廳二，現(xiàn)有 4 個疏散樓梯間作為疏散出口。疏散區(qū)

24、域內(nèi)人員經(jīng)過兩種途徑進(jìn)展疏散：疏散進(jìn)入北部的2部疏散樓梯間，向下疏散至一層以后直通室外；疏散進(jìn)入南部的2部疏散樓梯間，向下疏散至一層以后進(jìn)入南側(cè)的通廊，經(jīng)通廊的外門到達(dá)室外。 疏散場景A的疏散道路如圖3所示。 疏散場景B為本工程的一層防火分區(qū) 18展廳六，現(xiàn)有4個疏散門作為疏散出口。 疏散區(qū)域內(nèi)人員經(jīng)過兩種途徑進(jìn)展疏散：經(jīng)過北部的2個疏散出口，直接疏散至室外；經(jīng)過南部的2個疏散出口，疏散進(jìn)入南側(cè)的通廊，經(jīng)通廊的外門到達(dá)室外。 疏散場景B的疏散道路如圖4所示。 四火災(zāi)過程的設(shè)定 火災(zāi)發(fā)生的規(guī)模應(yīng)綜合思索建筑內(nèi)消防設(shè)備的平安程度，火災(zāi)荷載的布置及種類，建筑空間大小，以及成熟可信的統(tǒng)計資料、實驗結(jié)果

25、等確定。 火災(zāi)普通閱歷早期反正、完全熄滅、后期衰減三個階段。本文從保守角度出發(fā)，思索火災(zāi)經(jīng)過早期開展以后，不斷維持穩(wěn)定熄滅，不思索后期衰減。 由于火災(zāi)早期的開展與時間的平方成正比關(guān)系，因此通常稱之為 t2火災(zāi)。在消防平安工程學(xué)中，這一套曲線常用于一些性能化防火設(shè)計中的火災(zāi)場景設(shè)計。美國消防協(xié)會規(guī)范NFPA 204M2002年中根據(jù)的值定義了四種規(guī)范t2火災(zāi)，即慢速火、中等火、快速火和超快速火，從各火災(zāi)場景的可燃物性質(zhì)來看，其熄滅的火災(zāi)增長系數(shù)為快速火：火災(zāi)增長系數(shù)kW/s2為0.044，熱釋放速度到達(dá)1000kW 的時間為150s火災(zāi)在閱歷了早期的開展之后，將進(jìn)入完全熄滅階段，在這個階段火災(zāi)的

26、熱釋放速率將到達(dá)最大。對完全熄滅和后期衰減過程，在火災(zāi)平安評價中，普通保守假設(shè)水系統(tǒng)有效控火條件下最大熱釋放速率堅持不變。 火災(zāi)場景A為一層的防火分區(qū)4展廳二，其運用功能為展覽廳，屬于公共場所，設(shè)置有自動噴淋系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)是當(dāng)今世界上公認(rèn)的最為有效的自救滅火設(shè)備，滅火勝利率高達(dá)95以上，是運用最廣泛、用量最大的自動滅火系統(tǒng)。國內(nèi)外運用實際證明：該系統(tǒng)具有平安可靠、經(jīng)濟適用、滅火勝利率高等優(yōu)點。本文在選取熱釋放速率時，思索噴淋作用有效。因此，火災(zāi)場景 A 的最大熱釋放速率參考上海市地方規(guī)范DGJ08-88-2006規(guī)定的2.5MW，對應(yīng)到達(dá)最大的熱釋放峰值的時間為 238s。思索到人員疏

27、散時間及消防隊員到達(dá)進(jìn)展滅火的時間，本報告火災(zāi)模擬時間取為15分鐘，即900s。 火災(zāi)場景B為二層的防火分區(qū) 18展廳六，其運用功能為展覽廳，屬于公共場所，設(shè)置有大空間智能滅火安裝。大空間智能滅火安裝普通最低能探測到0.16MW的火災(zāi)規(guī)模，延時30s后噴水動作，而快速火增長至 0.16MW 所需的時間為 60s，即噴淋啟動時間共為 90s。思索 1.5 倍的平安系數(shù)，那么啟動時間為 901.5s，此時火災(zāi)規(guī)模為0.044 801.9KW。 思索到目前還缺乏關(guān)于大空間智能滅火安裝的全面的實驗、大量的工程實驗和實踐噴水滅火閱歷，以及一些實際支持。因此，本報告從保守的角度思索，以為大空間智能滅火安裝

28、在發(fā)生火災(zāi)的時候失效，火災(zāi)場景B的最大熱釋放速率取值為8.0MW，對應(yīng)到達(dá)最大的熱釋放峰值的時間為191s。思索到人員疏散時間及消防隊員到達(dá)進(jìn)展滅火的時間，本文火災(zāi)模擬時間取為15分鐘，即900s。 五初始條件設(shè)定 1、環(huán)境情況：假設(shè)計算區(qū)域內(nèi)外溫度均為20。壓力為1個規(guī)范大氣壓，計算區(qū)域內(nèi)風(fēng)速為0m/s。 2、開口情況：在火災(zāi)模擬過程中，保守計算，各火災(zāi)場景在火災(zāi)發(fā)生后防火門封鎖，火災(zāi)場景A、B 的自然排煙口翻開。 3、起火地點：各火災(zāi)場景的火源位置參見火災(zāi)場景A、B的描畫。 六煙氣蔓延分析 在確定上述火災(zāi)場景后，在 FDS 軟件中輸入火災(zāi)場景參數(shù)，建立火災(zāi)場景 AB的數(shù)學(xué)物理模型，經(jīng)過對各

29、火災(zāi)場景的模擬計算，得到：火災(zāi)場景A一層防火分區(qū)4展廳二的各煙氣特性參數(shù)的模擬結(jié)果包括煙氣溫度、CO2 濃度、CO 濃度、能見度，各時辰的煙流模擬截圖如附錄圖 B.1.1B.1.5所示；火災(zāi)場景 B二層防火分區(qū) 18展廳六的各煙氣特性參數(shù)的模擬結(jié)果 包括煙氣溫度、CO2 濃度、CO濃度、能見度，各時辰的煙流模擬截圖如附錄圖B.2.1B.2.5所示； 七人員疏散可用時間ASET 對比分析人員平安疏散判別規(guī)范和附錄圖 B.1B.2 的火災(zāi)場景 AB的對煙氣蔓延特性參數(shù)煙氣溫度、CO2 濃度、CO 濃度、能見度的量化結(jié)果，當(dāng)場景內(nèi)的煙氣溫度、CO2 濃度、CO濃度、能見度大到了人體耐受極限的時候，就

30、是各火災(zāi)場景的人員疏散可用時間ASET。列表如下： 表3 各火災(zāi)場景的人員疏散可用時間ASET 火災(zāi)場景AB 上層煙氣溫度到達(dá)180時間s900900 下層煙氣溫度到達(dá)50時間s900762 地面上方2m處的CO2濃度到達(dá)1%的時間s900834 地面上方2m處的CO濃度到達(dá)2500ppm的時間s900900 距地面2m出的能見度下降到10米的時間s900600 火災(zāi)開展到致使環(huán)境條件到達(dá)人體耐受極限的時間ASETs900600 八計算對象的人員平安疏散模擬 針對提出的關(guān)于展廳部分的人員疏散問題，在本部分將根據(jù)計算對象的特點，確定報警時間Td、人員疏散預(yù)動時間Tpre，并運用 EVACNET4

31、.0軟件模擬量化人員疏散行動時間 Tt，從而確定展廳部分的人員平安疏散所需時間RSET。 1、人員疏散所需時間的計算的假設(shè)條件 由于發(fā)生火災(zāi)時，人員在進(jìn)展疏散的過程中，一方面引起人的生理反響，另一方面也會引起包括認(rèn)知、心情及行為等方面的一系列的心思反響。與人員平常動作行為有所不同，為此，作如下假設(shè)： 1疏散人員具有一樣的特征，并且都具有足夠的身體條件疏散到平安地點； 2疏散人員按一樣密度均勻分布； 3疏散人員在疏散開場的時辰能一同開場疏散，且人員在疏散過程中不會中途退回選擇其它疏散途徑； 4人員在疏散過程中，其人流量與門扇寬度成正比分配，即從某一出口疏散的人數(shù)按其寬度占出口總寬度的比例進(jìn)展分配

32、； 5人員從各個疏散門扇疏散且一切人的疏散速度一致且堅持不變。 2、報警時間 Td 普通來說，目前工程上所運用的普通的感煙探測器能探測到 100kW的火災(zāi)并啟動報警；本報告中按照 T 方火對火災(zāi)探測器的報警時間進(jìn)展計算，這類火災(zāi)在初期的開展規(guī)律為： Qf =t2 其中 t 為火災(zāi)發(fā)生的時間；Qf 為火災(zāi)熱釋放速率kW，在報警時間的計算中本值取 100KW；為火災(zāi)增長系數(shù)KW/s2，取值快速火為 0.044 KW/ s2。由上式， 可以得到得到普通的感煙探測器的報警時間為：47.7s。 由于本工程展廳部分采用的是吸氣式感煙火災(zāi)探測報警系統(tǒng)，吸氣式感煙火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的靈敏度是普通探測器的100倍

33、，對火災(zāi)的報警時間遠(yuǎn)快于普通探測器。因此，本工程展廳部分的報警時間將小于 47.7s。但實踐的報警中存在控制器確認(rèn)或人為確認(rèn)火警的過程。基于保守思索，疏散場景 A、B 取火災(zāi)報警時間 Td 為：60s。 3、人員的疏散預(yù)動時間 Tpre 人員的疏散預(yù)動時間為人員從接到火災(zāi)警報之后到疏散行動開場之前的這段時間間隔，包括識別時間和反響時間。 1識別時間 識別時間為從火災(zāi)報警或信號發(fā)出后到人員還未開場反響的這一時間段。 根據(jù)建筑類型、功能與用途、運用人員的性質(zhì)及建筑火災(zāi)報警和物業(yè)管理系統(tǒng)等要素的不同，該識別時間的長短相差較大。表4給出了各種不同類型的人員和報警系統(tǒng)的典型識別時間。 表4各種用途的建筑

34、物采用不同報警系統(tǒng)時的人員識別時間統(tǒng)計結(jié)果 本工程根據(jù)國家現(xiàn)行防火規(guī)范規(guī)定進(jìn)展設(shè)計，設(shè)置有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，以及在建筑內(nèi)設(shè)有實況轉(zhuǎn)播系統(tǒng)。結(jié)合各疏散場景內(nèi)部的情況，參照表4可以確定各疏散場景的人員識別時間如表5。 2反響時間 反響時間為從人員識別報警或信號并開場做出反響至開場直接朝出口方向疏散之間的時間。與建筑空間的環(huán)境情況有親密關(guān)系，從數(shù)秒鐘到數(shù)分鐘不等。各疏散場景的反響時間確定如表6所示。 展廳較空闊，疏散通道較明顯，人們?nèi)菀渍业绞枭⒊隹?。因此，從識別報警或信號并開場做出反響至開場直接朝出口方向疏散之間的時間較短，反響時間取值為 0.5min，即30s。 根據(jù)各疏散場景的

35、詳細(xì)情況，其疏散預(yù)動時間 Tpre確定為： 表5 各火災(zāi)場景的疏散預(yù)動時間 Tpre 4、人員疏散行動時間 Tt 1疏散參數(shù)設(shè)定 在本文的第二部分的曾經(jīng)分析了展館內(nèi)人員荷載的計算方法，那么在以下的計算中將按照前面的計算方法計算各疏散場景內(nèi)的疏散人員數(shù)量，即展廳疏散人數(shù)計算方法：疏散人數(shù)=展廳建筑面積50%0.71人/ 根據(jù)設(shè)計方提供的資料，排除各類非展廳類功能用房，展廳記入計算的建筑面積為 2904 。因此，可以得到疏散場景 A、B的疏散人數(shù)為： 疏散場景A ：疏散人數(shù)=展館建筑面積50%0.71人/=2904 50%0.71人/=1031 人 疏散場景B：疏散人數(shù)=展館建筑面積50%0.71

36、人/=290450%0.71人/ =1031 人 2疏散模型中人員疏散參數(shù)設(shè)置 根據(jù)國內(nèi)外大量的調(diào)查研討和觀測數(shù)據(jù)和四川消防研討所在進(jìn)展國家973課題研討過程中進(jìn)展的多次人員疏散的演習(xí)實驗，綜合這些調(diào)查觀測數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果以及研討成果。歸納出人員疏散參數(shù)選取范圍如下：平面上人員自在挪動速度，取值范圍1.01.8。思索到本工程內(nèi)各個年齡層人員均有能夠出現(xiàn)，其中也包括有老人、小孩等挪動速度較慢的逃生弱勢群體，所以在計算過程中確定在展覽區(qū)域內(nèi)的人員平面平均挪動速度為 1.0。平面上人員出口速度：取值范圍 0.50.9，根據(jù)本工程的實踐情況，基于和人員挪動速度一樣的緣由，在計算過程中確定在展覽區(qū)域內(nèi)的人

37、員出口速度為0.8。平面上人員出口流量：取值范圍 1.32.2。根據(jù)本工程的實踐情況，在計算過程中確定在展覽區(qū)域內(nèi)的平面上人員出口流量為1.3。 3疏散行動時間計算 在對以上疏散參數(shù)設(shè)置以后，運用EVACNET4.0對疏散場景A、B模擬，求得各個場景的疏散行動時間Tt，如表6所示。 表6 疏散行動時間 Tt 疏散場景AB 疏散行動時間Tts181265 5、人員疏散所需時間RSET確實定 根據(jù)上述確定的報警時間 Td 和疏散預(yù)動時間 Tpre，以及經(jīng)過EVACNET4.0計算所得的疏散行動時間Tt，可以求得人員疏散所需時間RSET，如下表所示： 表7 避難總時間統(tǒng)計 疏散場景計算疏散人數(shù)人報警時間Tds疏散預(yù)動時間Tpres疏散時間Tts避難總時間RSETs A103160150181391 B1031601