四、疏散場景確定
疏散場景設計需要考慮影響人員安全疏散的諸多因素,特別是疏散通道的情況、人員狀態(tài)(如人員密度、對建筑的熟悉程度等)、火災煙氣和人員的心理因素。根據(jù)煙氣計算的火災場景建立相應的疏散模型,并應考慮火災煙氣阻塞出口的最不利工況,計算人員安全疏散時間。
(一)疏散過程
將疏散過程分為三個階段:察覺(外部刺激)、行為和反應(行為舉止)、運動(行動)。
如果人員疏散到安全地點所需的時間小于通過判斷火場人員疏散耐受條件得出的危險來臨時間,并且考慮到一定的安全余量,則可認為人員疏散是安全的,疏散設計合理;反之則認為不安全,需要改進設計。
疏散時間(RSET)包括疏散開始時間(tsarrt)和疏散行動時間(taction)兩部分。疏散時間的預測公式為:
RSET=tstart+taction
1.疏散開始時間(tstart)
疏散開始時間即從起火到開始疏散的時間。
疏散開始時間可分為探測時間(td)、報警時間(ta)和人員的疏散預動時間(tpre),即
tstart=td+ta+tpre
td——火災發(fā)生、發(fā)展將觸發(fā)火災探測與報警裝置而發(fā)出報警信號,使人們意識到有異常情況發(fā)生,或者人員通過本身的味覺、嗅覺及視覺系統(tǒng)察覺到火災征兆的時間;
ta——從探測器動作或報警開始至警報系統(tǒng)啟動的時間;
tpre——人員從接到火災警報之后到疏散行動開始之前的這段時間間隔,包括識別時間(trec)和反應時間(tres),即
tpre=trec+tres
trec——從火災報警或信號發(fā)出后到人員還未開始反應的時間。當人員接收到火災信息并開始做出反應時,識別階段即結(jié)束;
tres——從人員識別報警或信號并開始做出反應至開始直接朝出口方向疏散的時間。
2.疏散行動時間(taction)
疏散行動時間即從疏散開始至疏散到安全地點的時間,它由疏散動態(tài)模擬模型得到。疏散行動時間的預測是基于建筑中人員在疏散過程中是有序進行,不發(fā)生恐慌為前提的。
(三)疏散相關參數(shù)
1.火災探測時間
通常,感煙探測器要快于感溫探測器,感溫探測器要快于自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭的動作時間,線型感煙探測器的報警時間與探測器安裝高度及探測間距有關,圖像火焰探測器則與火焰長度有關。因此,在計算火災探測時間時可以通過計算火災中煙氣的減光度、溫度或火焰長度等特性參數(shù)來預測火災探測時間。
2.疏散準備時間
發(fā)生火災時,通知人們疏散的方式不同,建筑物的功能和室內(nèi)環(huán)境不同,人們得到發(fā)生火災的消息并準備疏散的時間也不同。
3.疏散開始時間
疏散開始時間包括火災探測時間和疏散準備時間兩部分,可將前面的分析結(jié)果相加得到。
(四)人員數(shù)量
人員數(shù)量通常由區(qū)域的面積與該區(qū)域內(nèi)的人員密度的乘積來確定。在有固定座椅的區(qū)域,則可以按照座椅數(shù)來確定人數(shù)。在業(yè)主方和設計方能夠確定未來建筑內(nèi)的最大容量時,則應按照該值確定疏散人數(shù)。否則,需要參考國內(nèi)外相關標準,由各相關方協(xié)商確定。
(六)流動系數(shù)
人員密度與對應的人員行進速度的乘積,即單位時間內(nèi)通過單位寬度的人流數(shù)量稱為流動系數(shù)(specificflow)。流動系數(shù)反映了單位寬度的通行能力。其計算公式為:
F=VD
式中F——流動系數(shù)/[(人/min)/m];
V——人員行進速度(m/min);
D——人員密度(人/m2)。
對大多數(shù)通道來說,通道寬度是指通道的兩側(cè)墻壁之間的寬度。但是大量的火災演練實驗表明人群的流動依賴于通道的有效寬度而不是實際寬度,也就是說在人群和側(cè)墻之間存在一個“邊界層”。在工程計算中應從實際通道寬度中減去邊界層的厚度,再用得到的有效寬度進行計算。
通道的邊界層厚度
類型 |
減少的寬度指標 |
樓梯間的墻 |
15cm |
扶手欄桿 |
9cm |
劇院座椅 |
Ocm |
走廊的墻 |
20cm |
其他的障礙物 |
10cm |
寬通道處的墻 |
<46cm |
門 |
15cm |
(七)安全裕度
當危險來臨時間分析與疏散行動時間分析中,計算參數(shù)取為相對保守值時,安全裕度可以取小一些,否則,安全裕度應取較大值。一般情況下,安全裕度建議取為0~1倍的疏散行動時間。
對于商業(yè)建筑來說,由于人員類型復雜,對周圍的環(huán)境和疏散路線并不都十分熟悉,所以在選擇安全裕度時,取值建議不應小于0.5倍的疏散行動時間。
例題:對于t2火災的類型,國際標準《火災安全工程第4部分:設定火災場景和設定火災的選擇》ISO/TS16733,根據(jù)火災增長系統(tǒng)a的值,定義了4種標準t2火災:慢速火、中速火、快速火和超快速火,其中快速火火災增長系統(tǒng)a的值為()kW/s2。
A.0.1876 B.0.0469 C.0.01172 D.0.00293
答案:B
例題:對于建筑火災而言,發(fā)展過程大致可分為初期增長階段、充分發(fā)展階段和衰減階段。在發(fā)展期,按照t平方特征火災模型,火災中熱量的釋放速率與()的平方成正比。
A.過火面積 B.可燃物質(zhì)量 C.時間 D.可燃物的燃燒熱
答案:C
例題:對于t²火災的類型,根據(jù)火災增長系數(shù)α的值,定義了4中標準t²火災:慢速火、中速火、快速火和超快速火,其中,油池火、易燃的裝飾家具、輕的窗簾對應的火災增長類型是()。
A.超快速 B.快速 C.中速 D.慢速
答案:A
例題:()是火災發(fā)生、發(fā)展將觸發(fā)火災探測與報警裝置而發(fā)出報警信號,使人們意識到有異常情況發(fā)生,或者人員通過本身的味覺、嗅覺及視覺系統(tǒng)察覺到火災征兆的時間。
A.報警時間 B.探測時間 C.人員的疏散預動時間 D.疏散行動時間
答案:B
例題:()可分為探測時間、報警時間和人員疏散預動時間。
A.疏散開始時間 B.疏散時間 C.疏散動作時間 D.疏散行動時間
答案:A
例題:某商業(yè)綜合體建筑,在進行性能化評估時疏散場景的設計應考慮的內(nèi)容包括()。
A.疏散時間 B.人員數(shù)量 C.樓梯的寬度是否滿足規(guī)范要求 D.防排煙系統(tǒng)是否有效
E.自動噴水滅火系統(tǒng)是否有效
答案:ABC
例題:對于某機場航站樓建筑,在進行性能化評估時火災場景的設計應考慮的內(nèi)容包括()。
A.火源位置 B.火災的增長模型 C.樓梯的寬度是否滿足規(guī)范要求 D.防排煙系統(tǒng)是否有效
E.自動噴水滅火系統(tǒng)是否有效
答案:ABDE
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