疏散问题

2024-10-14

疏散问题(共12篇)

疏散问题 篇1

随着我国城市建设的发展, 城市土地资源越来越紧缺。近年来, 地下工程正在以强劲的势头增长, 其面积也越来越大, 由几万到十几万平方米不等。目前, 地下商业建筑也因为功能的需要, 向多元化发展, 除了商业功能外, 还有娱乐、餐饮等附加功能。地下商场作为人员密集场所, 人员流量大, 且大多数人员对地下商场环境不熟悉, 火灾时, 地下商场安全疏散通常依赖于应急照明和疏散指示标志。

地下商场商品种类繁多, 火灾危险性大, 而地下商店建筑无论是其自身结构还是各种消防措施, 相对地上建筑而言都存在诸多缺陷。发生火灾时, 地下商场将呈现出烟气量大、温度高、烟气毒性大等特点, 此时地下商店的人员安全疏散就只能借助商场内的消防自救设施, 依靠人员自身素质来完成安全疏散。因此, 地下工程建筑在消防设计时, 安全疏散是其中重要的内容。现行国家技术标准关于安全疏散的有关规定都是强制性条文, 而不同技术标准的相关规定不尽相同, 给地下商场的消防设计审核和验收带来诸多疑惑和困难。

1 相关规范关于安全疏散的不同规定

1.1 疏散宽度的计算单元

《建筑设计防火规范》 (GB 50016-2006) (以下简称“建规”) 5.3.17规定, 地下建筑中上层楼梯的总宽度应按其下层最多的人数计算;《高层民用建筑设计防火规范》 (2005年版) (以下简称“高规”) 6.1.12规定, 高层民用建筑地下室、半地下室每个防火分区的安全出口不应少于2个, 当存在每层疏散楼梯总宽度的计算, 下层疏散楼梯总宽度应按上层人数最多的一层计算。即在计算疏散总宽度时, “建规”和“高规”都规定应按某一层为单元进行计算。《人民防空工程设计防火规范》 (2001年版) (以下简称“人防规”) 5.1.5规定, 每个防火分区安全出口和相邻防火分区之间防火墙上防火门的总宽度, 应按该防火分区设计容纳总人数与疏散宽度指标的乘积计算确定, 即“人防规”规定疏散总宽度的计算是以防火分区为单元的。

“高规”规定疏散出口总宽度应按通过人数每100人不小于1.00 m计算。“建规”和“人防规”规定室内地坪与室外出入口地面高差不大于10 m的防火分区, 其疏散宽度指标应为每100人不小于0.75 m, 室内地坪与室外出入口地面高差大于10 m的防火分区, 其疏散宽度指标应为每100人不小于1.00 m;楼梯的宽度不应小于对应的出口宽度。在实际工程中, 经常出现一层面积较大, 应划分为几个甚至几十个防火分区的地下商场。按照“建规”和“高规”的规定, 应先计算整层的疏散宽度, 再计算每个防火分区的疏散宽度。计算整层的疏散宽度时, 只有楼梯的宽度才能列入疏散宽度;计算每个防火分区的疏散宽度时, 相邻防火分区之间防火墙上的防火门宽度是否列入疏散宽度, 借用相邻防火分区之间防火墙上防火门的疏散宽度的比例等, “建规”和“高规”都未明确规定。此类工程如果按照“人防规”来设计, 不用计算整层的疏散总宽度, 只需在每个防火分区设置一个直通室外的安全出口, 每个防火分区所需疏散总宽度不足的部分, 可由相邻防火分区之间防火墙上防火门的疏散宽度来补充。例如, 广州市某地铁车站两侧的商场地下一层总面积为15 461 m2, 根据功能需要, 划分为10个防火分区。按照“建规”设计, 该地下商场的疏散总宽度为: (15 461×0.7×0.85×0.75) /100=68.99 m, 以每个楼梯间宽度为1.4 m计算, 所需直通室外的疏散楼梯的数量为:68.99/1.4=49 座;但按照“人防规”设计, 10个防火分区只需10座直通室外的疏散楼梯。显然, 根据不同规范所需楼梯数量的差别是惊人的, 投资的差别也是巨大的。

1.2 面积折算值

“高规”未明确规定商店类建筑的人员数量计算方法, “人防规”在规定地下商店营业部分疏散人数时, 规定营业厅部分的疏散人数计算应以营业厅和为顾客服务的面积总数为基础, 但对有关面积如何计算未进一步明确。“建规”对地下商店人员数量的计算提出了计算方法, 即:地下商店的疏散人数应以每层营业厅建筑面积与面积折算率和疏散人数换算系数的乘积来计算, 地下商场的面积折算值不应小于70%。条文说明中进一步明确, 营业厅的建筑面积包括:营业厅内展示货架、柜台、走道等顾客参与购物的场所, 以及营业厅内的卫生间、楼梯间、自动扶梯等的建筑面积。对于采用防火分隔措施分隔且疏散时无需进入营业厅内的仓储、设备房、工具房、办公室等可不计入该建筑面积内。该方法在《商店建筑设计防火规范》相关数据的基础上, 经过查阅国内外有关资料和规范, 并广泛征求意见后确定商店营业厅疏散人数时的计算面积与建筑面积的定量关系。规定十分明确, 操作性很强。

2 地下商场安全疏散设计应考虑的因素

人防工程和民用建筑的地下商场在平时的使用功能、火灾危险性和防火设计要求应该是一致的, 如果由于现行消防技术规范规定的不同, 引起消防设计要求的巨大区别, 容易导致建设单位的不规范设计, 既不符合技术规范的一致性要求, 也不符合建设工程的防火性能。特别是安全疏散作为消防设计的重要内容, 应协调以取得一致。

2.1 严格控制地下建筑的耐火等级

地下商场内的人员距离室外地面越近, 安全疏散越容易实现。而地下建筑着火升温快, 排烟排热能力差, 扑救困难, 火灾延烧时间长。因此, 为了保证火灾时人员能够安全疏散到安全地点, 火灾后建筑主体不被破坏, 应适当提高建筑的耐火等级, 尤其是应注意加强疏散通道墙壁的耐火等级;另外, 应对地下商场内的商品类型、数量进行控制。

2.2 控制地下商业建筑的防火分区划分

防火分区是在建筑物内部采用防火墙、耐火楼板及其他防火分隔设施分隔而成, 能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部空间。防火分区设计是建筑消防设计中重要的基础设计, 消防技术规范对消防疏散设计以及建筑电气给排水通风等消防设计作出了一系列服从和遵循防火分区设计的规定。我国地下商业建筑防火分区面积在设有自动喷水灭火系统保护后可达到2 000 m2。但是在进行地下商场设计时, 为了解决地下商场的压抑感, 通常采用大开间来解决。而为了满足2 000 m2的要求, 通常采用防火卷帘进行分隔, 并未考虑货架对疏散的影响, 从而造成从数据上看防火分区面积满足要求, 但疏散安全的有效性不能满足要求的情况。

当建筑物的某一个房间失火时, 应采取防火分隔措施防止燃烧产生的热和烟, 通过楼板、楼梯间、门窗洞口或建筑构件烧损处向周围区域蔓延。采取防火分隔措施或划分防火分区, 应能够有效地阻止火灾在建筑物内水平及垂直方向蔓延到其他区域。因此, 在设计中所采取的防火分隔措施, 不仅要统筹考虑使用功能要求和建设成本, 而且要可靠、有效, 并符合国家标准, 以便达到能够安全疏散人员, 控制财产损失的目的。

2.3 严格安全疏散设计

地下、半地下建筑每个防火分区的安全出口不应少于2个, 这是建筑安全疏散的基本原则。地下建筑的实际情况决定了地下较大面积建筑不能开设直通室外安全出口, 或开设直通室外安全出口存在困难或不经济的情况。为了使地下商业建筑既能够满足规范的要求, 又能够满足商场使用的需求, 可将相邻防火分区之间防火墙上的防火门作为第二安全出口, 但每个防火分区必须有1个直通室外的安全出口。

(1) 明确疏散宽度的计算单元。

地下商场的疏散宽度计算, 若按照“建规”和“高规”的规定, 计算得到的结果数值很大, 需要设置直通室外的楼梯很多, 往往与城市规划的要求不一致, 一般工程很难满足要求。若按照“人防规”的规定, 相邻防火分区之间防火墙上防火门的疏散宽度就可以无限制计入计算疏散总宽度, 相邻防火分区相当于室内安全区域, 这显然是不科学的。建筑内发生火灾时, 在火灾初期, 人员只要及时离开着火区域, 进入有效防火分隔的非着火区域, 而且不导致相邻非着火区域的拥挤, 一般是安全的。即部分人员先疏散到相邻防火分区, 再疏散到室外是相对安全的, 相邻防火分区之间防火墙上防火门的疏散宽度是可以部分计入疏散总宽度的。因此, 建议地下商场疏散总宽度的计算以防火分区为单元, 但应明确规定相邻防火分区之间防火墙上防火门的疏散宽度占总疏散宽度的百分比, 一般不应超过设计总疏散宽度的30%。

(2) 统一面积折算值。

地下商店的疏散人数计算中, “人防规”规定的“每层营业厅和为顾客服务用房的使用面积”这一指标存在不确定性, 实际操作性不强。在地下商场的使用过程中, 营业面积和储存面积经常变化, 使用面积也是动态的, 各种面积的变化涉及人数和疏散宽度的确定, 在消防监督中容易引起分歧, 建议统一采用“建规”关于地下商场的面积折算值不应小于70%的规定。

(3) 自动扶梯的疏散宽度计算。

在现行消防设计标准中, 只有《地铁设计规范》规定自动扶梯可作为疏散设施, 并对自动扶梯的疏散能力作了明确规定。火灾过程中, 自动扶梯的疏散功能是客观存在的, 特别是直通室外的自动扶梯在火灾情况下已停止运行, 其疏散功能和疏散楼梯几乎是相同的。笔者认为, 既然《地铁设计规范》已承认了自动扶梯的疏散能力, 建议将地下商场直通室外的自动扶梯疏散宽度计入总疏散宽度。但由于自动扶梯的疏散能力和楼梯的不尽相同, 自动扶梯的疏散宽度可折算计入总疏散宽度, 折算系数可参照《地铁设计规范》的规定, 即为90%, 这样既符合经济适用的设计原则, 也满足地下商场的安全疏散需求。

2.4 合理布置安全出口, 有效控制疏散距离

疏散距离是指火灾时人员从室内最不利地点到达安全出口的距离。而地下商场建筑的多样性, 导致在设计时的疏散距离可能由于货架的摆放延长了疏散路径, 增加了疏散距离。因此, 应合理布置安全疏散出口, 并根据安全出口的位置, 设计地下商场的货柜摆放, 进行安全疏散路径设计。

对于改建工程, 由于其防火分区存在的客观性, 可设置不少于两个通往相邻防火分区的安全出口, 但不应设置在同一个方向上, 避免因安全出口布置而导致人员疏散不均, 发生拥挤现象。

3 案例分析

以广州某地铁车站两侧的商场为例, 该建筑地下一层总面积15 461 m2, 划分为10个防火分区, 按照笔者前述的建议进行消防设计, 需要的安全出口宽度为68.99 m。在设计方案体调整时, 设计疏散楼梯间为34部, 安全疏散出口宽度为42.5 m, 设计通往相邻防火分区的疏散出口为25.1 m, 安全出口宽度按所需安全出口宽度30%计算, 为20.7 m。选取火灾危险性最大的防火分区, 利用CFD模型FDS建足尺模型进行计算分析, 模型见图1所示。

通过对该地下商场火灾危险性的分析, 并结合对相关商场火灾案例和原因的调查, 可知:在商场购物区, 由于火灾荷载相对集中, 一旦着火, 燃烧蔓延较为迅速, 且位于地面之下, 内部空间直接开设对外的开口受到条件的诸多限制, 排烟排热较为困难。参考上海市地方标准《民用建筑防排烟技术规程》 (DGJ08-88-2000) 对不同建筑和场景下的火灾规模的规定, 该研究考虑可按受到自动喷水灭火系统控制的火灾, 确定商场内的火灾按t2快速火发展, 其火灾增长系数α=0.046 89kW/s2, 火灾可以达到的最大热释放速率为3 MW, 设定在某商铺起火, 研究其在火灾条件下的火灾和烟气发展及蔓延特性, 设定火灾场景如表1所示。通过FDS模拟各火灾场景下烟气运动过程, 计算火灾产生的烟气温度、辐射热和环境能见度等因素达到影响人员安全疏散时的时间, 得出人员可用疏散时间TASET, 如表2所示。

为了准确分析和预测该地下商场的人员在各种火灾条件下是否能安全疏散, 还需要根据建筑的特点, 结合火灾模拟研究结果计算各区域人员在现有安全出口条件下的必需疏散时间。通过比较可用疏散时间TASET和必需疏散时间TRSET, 可以判定人员在建筑物内的疏散过程是否安全, 并为建筑疏散设施设计提供依据。

笔者采用网络节点式人员疏散模型EVACNET 4模拟设定疏散场景条件下的人员疏散行动时间。设定建筑物内将人员水平行走的速度确定为1.0 m/s, 沿楼梯向上行走的速度确定为0.63 m/s, 建模采用每个时间段为5 s进行分时间段模拟计算。根据地下商场内的火灾报警系统类型和人员分布特征, 笔者确定报警系统探测时间和人员响应时间分别为60 s和120 s。各楼层不同防火分区的必需疏散时间TRSET见表3所示。

通过比较分析设定火灾场景A-S2~A-S3和设定疏散场景一的计算结果可知, 当防火分区FA11内发生火灾时, 若自动喷水灭火系统有效, 建筑内的人员能够在危险来临之前通过疏散楼梯或相邻防火分区疏散到安全区域;若机械排烟系统失效时, 建筑内的人员不能在危险来临之前通过疏散楼梯或相邻防火分区疏散到安全区域, 人员安全疏散时间与火灾危险来临时间仍相差2.5 s, 但考虑到在确定人员疏散时间时选取了1.5倍的安全系数, 可以认为商场内的使用人员也基本能安全疏散。同时, 可以看出自动喷水灭火系统和机械排烟系统对人员安全疏散的重要性。因此, 定期对消防系统进行检查, 保证建筑内消防系统能够正常启动并发挥作用是保证地下商场内人员能够安全疏散的关键因素。

4结束语

在地下商场的消防设计中, 应精确计算安全出口宽度、合理布置安全出口、缩短疏散距离。为了使地下商场的消防设计审核和验收更具有说服力和可操作性, 建议相关规范管理组尽快协调统一, 消除分歧。另外, 自动灭火系统和排烟系统是控制火灾蔓延、烟气流动, 为人员安全疏散争取时间的关键, 设计人员在进行地下商场消防设计时, 应充分考虑消防设施的设计, 以保证火灾时建筑内人员能够安全疏散。

摘要:对比了相关消防技术规范对地下商场安全疏散规定的差异, 并结合某商场消防设计案例的消防安全分析, 提出了地下商场安全疏散计算的建议。

关键词:地下商场,安全疏散,疏散时间

参考文献

[1]GB50016-2006, 建筑设计防火规范[S].

[2]GB50045-95 (2005年版) , 高层民用建筑设计防火规范[S].

[3]GB50038-2001, 人民防空工程设计防火规范[S].

[4]霍然, 胡源, 李元洲, 等.建筑火灾安全工程导论[M].合肥:中国科学技术大学出版社, 1999.

[5]范维澄, 孙金华, 陆守香, 等.火灾风险评估方法学[M].北京:科学出版社, 2004.

[6]DGJ08-88-2000, 民用建筑防排烟技术规程[S].

[7]NFPA204M, 排烟、排热标准[S].

[8]李引擎.建筑防火性能化设计[M].北京:化学工业出版社, 2005.

疏散问题 篇2

中国消防在线 | 时间: 2008-11-26 | 文章来源: 山西大同消防支队 | 作者: 灭火高级工程师 李彦明

【摘要】本文从高层建筑发生火灾后,疏散、救生方面易出现的问题入手,分析了这一问题的影响因素,并有针对性的提出了解决的对策和注意事项,同时建议对现行的《高层民用建筑防火设计规范》增加相关条文。

关键词:高层建筑 存在问题 疏散救生 对策 注意事项

一、高层建筑火灾中人员疏散救生中存在的问题

从目前我国投入使用的高层建筑看,虽然按照规范都设计了封闭楼梯、疏散通道、避难层以及其他消防固定设施,但由于管理不善或单位领导消防意识淡薄,加之《高规》的缺陷致使疏散通道堆积杂物,应急照明、指示标志损坏,疏散避难层(地带)不防烟或被用作办公室、仓库,消防固定设施不动作以及内外布局、装饰随意性大,隐蔽点多。这些人为造成的问题,在高层建筑发生火灾时,建筑内的设施、设备不仅发挥不了应有的作用,而且还会影响到人员的疏散和逃生,造成大量的人员伤亡。

二、做好高层建筑火灾中人员疏散救生的措施

由于高层建筑具有特殊的建筑结构和复杂的使用功能,一旦发生火灾,单靠外部的扑救力量进行救人和灭火,是远远不够的。实践证明,有效的方法是从内部进行自救和疏散。在美国“9•11”世贸中心突遭袭击的事件中,有近3000人丧生,面对这一数字,我们只能用“不幸”来形容。然而,当想起近1.8万人在两小时内成功地从两幢110层高的大楼里疏散出去时,“奇迹”和“成功”又是不言而喻的了。

(一)人员疏散

1、疏散人员的基本顺序

高层建筑发生火时,应首先组织疏散着火层和着火层以上逐层人员,由于烟囱效应烟火会迅速向上蔓延,起火层和其上部受烟热威胁重,危及着火层和上层人员的生命安全,高屋建筑起火后,疏散着火层和着火层上部人员是我们要首先考虑的首要任务。待着火层和着火层上层的人员疏散完毕后,再对着火层下层人员进行疏散。

2、疏散人员的方法

一是在火灾初期,利用高层建筑中火灾自动报警系统侦察火灾范围及火势发展蔓延的方向,在高层建筑内安全保卫人员、服务员、其他有关工作人员的配合下备好照明器材、防烟、防毒面具和简易防护器具组织好引导疏散,同时通过监控室的广播稳定心理紧张情绪,通过监控各层着火情况,告知其最佳的疏散线路和疏散要求,同时借助诱导指示灯、标志的指示,分别通过疏散电梯、疏散楼梯有组织的疏散。二是在每个疏散通道的转弯处楼梯口要安排人员指示方向,对于远离着火区或则神志清醒者,指明疏散方向和线路即可;对距着火区较近,必须穿越火区或行动不方便者,则要在保安队员安全防护带领下实施有组织的引导或护送疏散,有条件可优先安排乘疏散电梯疏散,也可优先安排进入避难间或横向转移到其他房间。对于老弱病残、受重伤者,应采取背抱抬扛等方法进行护送至安全地带。

三是尽量利用建筑物内部已有的消防电梯、室内、外楼梯、阳台、通廊、避难层、连廊等固定设施进行安全疏散;对于一时不能全部疏散完的被困人员,也可以引导其转移到附近无烟火处或则避难层;同时利用举高车、缓降器、救生滑道、气垫、救生袋等专用器材对于疏散到避难间、避难层、疏散阳台、低处窗口等处的人员有组织地向地面继续疏散人员。

3、充分发挥单位内部消防机构组织人员疏散的职能。

一要对不同的高层建筑制定相应的应急方案。高层建筑由于空间大、功能多,使用性质、经营方式不同,大多涵盖了生产、生活、商业等多个行业,亚洲的摩天大厦都是集现代办公楼、豪华五星级酒店、商业会展、高档宴会、观光、娱乐、商场等设施于一体。因此,对于不同类型的高层建筑和内部使用功能不同的场所、部位要分别制定有针对性的人员疏散、物资转移和应急灭火预案,并定期开展演练,做到一旦灾难降临,能够有章可循,处置得当。

二要建立健全组织机构,并视情建立一支专门负责高层建筑内部消防安全应急的专职或义务消防队。高层建筑一旦发生火灾事故,必须有专人负责组织指挥和引导被困人员的有序疏散,并积极对现场秩序进行掌控。专职或义务消防队的任务:一是平时要做好消防宣传、防火巡查和火灾隐患的整改以及消防设施的维护保养工作;二是在发生火灾时要组织好有效的疏散,同时要利用内部消防设施对初期火灾进行扑救。

三要依据有关消防法规的规定,对高层建筑的管理人员、服务人员进行应急事故处置和初期火灾扑救方面的培训。通过培训,使他们熟悉建筑内部情况,具备引导被困人员疏散逃生和应急灭火的能力。如2002年3月1日,四川省南充市小食品批发市场发生的那起死亡19人的特大火灾中,就有一名年仅10岁的少年江皇宏凭着身为军人的父亲平时教的安全脱险知识,利用往日玩耍熟悉的地形,机智勇敢地在大火中带领30多名群众安全逃离火海,化险为夷。

四要让高层建筑内的人员熟悉安全出口方向、距离。这就要求在人员集中场所一定要正确设立醒目的疏散指示标志,尤其是人员流动性较大的餐饮住宿、休闲娱乐场所,更应该为第一次涉足这些场合的人员提供安全可靠的疏散指示和良好的消防应急照明设施。高层建筑一旦发生火灾,常会因电气线路受损或人为原因造成内部停电,使得内部被困人员处在黑暗之中。实践证明,发生火灾时,若人员在黑暗中被困,且不知自己身在何处,此时被困人员的情绪是最紧张的,心理恐惧感是最强烈的,分析判断能力较正常情况而言也大大下降,在逃亡过程中,一旦走错了方向,等待他的只有死亡。因此,高层建筑内部必须严格按照有关技术规范的要求设置足够的应急照明设施,并且保持良好的状态。美国“9•11”世贸中心突遭袭击事件后,内部人员能够成功地进行疏散,在很大程度上证明了这一点。

五要确保高层建筑内的安全通道时刻处于畅通状态,禁止高层建筑使用单位或个人从自身利益出发而私自设立水平或垂直分割;对高层建筑内部固有的防火分隔和通风排烟孔洞,使用单位或个人不得私自改建。对擅自安装的防盗门、防盗窗等不利疏散逃生的设施,应及时清除。一旦发生火灾或者灾害事故时,人们可以通过这些通道顺利地从危险楼层疏散出去,到达安全地带。

六要对高层居民住宅楼加强管理。相比较于公共场所,高层居民住宅楼内部是无人管理、无人组织、无人指挥的,一旦发生火灾,势必各自为营、各为其利、争相逃命,其结果会造成很大的混乱和人员伤亡。因此,对居民居住的高层建筑一定要成立一个管理组织,进行专门管理,否则,即使配备自动报警、自动灭火装置也会因无人管理而过早地受损,失去其应有的功能。这个问题在全国也是比较普遍的,应当引起各地和有关部门的高度重视。

七要在高层建筑内部设置专用广播系统,以便在灾害事故状态下能指导内部人员安全逃生。紧急情况下,播音员可用沉稳的声音反复告诉大家应当沉着,听从管理人员的指挥,迅速撤离到安全楼层。

八要在高层建筑适当位置上设置一种在紧急情况下可以安放、系挂逃生器材的铁环、铁钩或其它装置。我国《高层建筑防火设计规范》中没有对如何悬挂救生袋、缓降器、绳索等简单实用的逃生工具作出规定,在此、建议有关部门在《规范》中提出明确要求。在高层建筑楼层、走道或其它位置设置若干个可以悬挂简单逃生器材的永久性装置,以便人员危急时可以使用这些器材从容地逃离火场。

九要研发装配可以发出声光报警信号的小型自动呼救装置,当发现烟雾中有人时能够在10至20分钟或更长的时间里发出连续的呼救信号。它可以装配在走廊或房间,在发生火灾或灾害事故无法逃身时,开启呼救装置,发出求救信号,以利于救护人员在短时间内找到被困人员,解救至安全地带。

十要提高全民的消防安全意识,增强应对火灾的能力。我国公民在很大程度上很少考虑自身的安全问题,对于住宿旅馆、商场购物、休闲娱乐等活动,很少留心身边的环境、道路、安全标志等情况。一旦发生火灾或紧急情况时,往往乱成一团,不能自救,灾难有时并不可怕,可怕的是我们没有应对的办法。因此加强安全教育,提高防火抗灾意识,增强自救能力,是当前的一大社会问题,应引起全社会的广泛关注和警觉,同时,也应引起我们消防人员及教育、劳动等部门的高度重视,加强对公民的消防安全意识教育,使大家能够更好地掌握自救方法和采取自救措施。各高层建筑使用单位和管理人员应当在平时做好这方面的教育宣传工作,告诉人们这幢高层建筑的内部布局、安全走道、安全标志等,使大家早了解、早熟悉,这样一来,即使出现意外情况也能从容处置。

(二)救生 火场救生,是消防员使用各种器材装备和技术战术方法,将被火势围困的人员实施疏散、解救至安全区域,或通过改变受困人员生存环境避免伤亡发生的战斗行动。当高层建筑发生火灾时“救人”是第一原则,采取内攻外合、下攻上合、前攻后合、左攻右合的立体式疏散救人方法,运用结绳自救、缓降器救人、云梯车救人、滑绳救人、救生网(袋、绳索)、起重气垫救人、直升机救人方式,发挥人与装备的最佳效能,以最短的时间和最快的速度,积极疏散和抢救遇险群众,避免和减少人员伤亡。

火场救人,人命关天,因此,要求消防救援人员必须具有高度的政治觉悟和强烈的责任感。在抢救过程中,要镇定不慌乱,如果救援人员自己惊慌失措,被困人员就会因恐惧而发生意外、要寻找位置准确,救人方法得当、救人行动要干脆利落,不拖泥带水、遗留后患、要发扬不怕牺牲的精神,英勇顽强,无私无畏。同时注意在救人过程中,消防人员首先要注意自身的安全,做好自身防护,进入有烟火区域,要佩戴空气呼吸器等防护器材;要注意相互配合,执行救人任务进入现场时,救援人员不能少于两人,要约定联络信号,相互照应,以免发生意外。

1、力量调用及特种器材的使用。

根据高层建筑灾害事故的特点,迅速启动救援预案,并根据灾害现场的实际情况,适时加强第一出动力量,一次调齐救援力量,宁多勿缺,防止零打碎敲。同时必须调集特勤队及相应的特种器材到场,以最快的速度展开救援。并根据预案的联动体系,调集相关联动单位到场,创造有序的救援环境,保障灭火救援的顺利进行。

2、举重救急,救人第一。

对于高层建筑火灾中,能否举重救急,关键在于对火情和险情的全面客观的分析判断。对于急重火情的分析判断要站在火场全局的高度,由表及里,去伪存真,充分判断险情的连带性、继发性极其波及面,要屏弃主观臆断,从客观实际出发,采取应对措施,确实有效地抓住火场的关键点,结合火场实际,坚持救人第一,正确决策,合理用兵。

(1)据自己的实力,在火场不迅速控制火势或消灭火灾,不排除险情,就会增大被困人员伤亡或无法抢救被困人员的情况下,应首先组织力量控制和消灭火灾,排除险情,为被困人员提供生存条件,然后深入火场进行抢救,积极完成救人任务。从表面来看,主要力量用于控制火势,但是这种部署却是为了实现救人的最佳途径,是一种救人的有效措施和具体的行动。

(2)当到场力量较多时,火场上救人(排险)任务不重,而灭火力量充足的情况下,我们则应在组织一部分力量救人(排险)的同时,组织其余力量扑救火灾,不能将救人与灭火分割开,顾此失彼,要有机地结合起来,不能为救人而救人,忽视灭火,则可能造成救人不成,灭火无功。

3、营救人员的途径、器材和方法。当火场上有人受到火势、浓烟、爆炸、毒害、腐蚀和倒塌等威胁,有生命危险时,出于求生的本能,被围困者自救的方式千姿百态:有的晕头转向,不知所措;有的从室内逃出,爬上窗台,吊在楼外;有的则躲藏在墙角桌子底下,柜橱里面及其它物体下面„„给营救工作带来困难。因此,了解被困人员的情况是能否救援成功的前提。首先,火场指挥员要及时询问在场的知情人员,了解被困人员的数量,大概状况(如性别、年龄、有无行动障碍等情况)及所处的位置。在此基础上,采用主动呼喊和深入被困点寻找查看等方法,查明被困人员的具体情况,以确定抢救被困人员的途径和方法。

(1)营救途径:建筑物内的安全疏散门、紧急出口、疏散楼梯、消防电梯、逃生滑梯及建筑物外的阳台、屋顶、落水管、走道等;当疏散路线受阻,救人通路被火势截断时,可采用破拆建筑物门窗,墙、楼板、架设云梯、铺设救生网救生梯等方法开辟第二通道,以用于营救工作的顺利开展。

(2)营救的器材:举高消防车、各类拉梯、挂钩梯、安全绳、缓降器、救生垫、救生网、软梯、救生袋、救生梯、救生通道、射绳枪等。

(3)营救的方法:

①稳定人员情绪。稳定被困人员情绪,是成功营救人员的基础,通常可采取喊话、广播告知被困人员要镇静,等候救助;展示横幅告示受困人员,特别是那些处于高处、听不见广播的受困人员,要镇静,不要跳楼等;利用强光灯照射每一个趴在窗户或阳台上,甚至悬挂在落水管或遮阳板上等待救援的受困人员,告知他们不要着急;同时消防员设法到达受困人员所处的位置,与他们一同等待登高车或消防梯架设到位,或一同等待火势被扑灭,疏散通道恢复畅通。

②根据具体条件,合理使用救生梯、救生索、救生气垫、缓降器等其他专用救生器材营救被困人员。

③有效利用消防电梯的良好性能尽快抵达和撤离火灾现场,同时又可以利用其来疏散被困人员。

④抢救人员进入着火层、房间或地段实施营救时,在火场条件允许下,可利用绳索、软梯、救生绳等先将被困人员营救到安全地点,对一些暂时无法营救的受困人员,应采取措施改善受困人员所处的生存环境,然后再组织进行营救。

⑤利用举高消防车营救举升高度极限内的楼层救人,举高消防车受举升高度限制,无法接近高处被困人员房间窗口时,营救人员可在房间内先利用救生袋将营救对象输送到举高消防车上,实施联用接力营救。

⑥有条件者对于平台上有停机坪的高层建筑可利用直升飞机从顶层进行营救,没有起降停机坪,也可落下悬梯救人;

三、注意事项

(一)人员疏散的注意事项: 一是消防疏散人员自身要佩带各种安全防护装备外,在条件允许的情况下,还应考虑携带部分用于疏散老弱病残或则重伤人员的安全防护装备;

二是监控室随时通报时机,防止混乱,必要时候采取强制疏导防止疏散人员拥挤踏伤,造成堵塞,同时注意利用器械疏散;

三是疏散过程中应即使清理路障,保证通道畅通;在疏散路线的走廊通道拐弯处,楼梯间入口处等处,设置哨位指示方向,防止误入“死胡同”;同时在疏散的出口出设立警戒,防止已经疏散出的人员重新返回火场抢救财物及寻找亲人的亲属从新进入火场抢救亲人;

四是在疏散过程中应该注意排烟,打开上部窗口或利用排烟设施排烟,保障疏散路线畅通。

(二)救生过程中的注意事项:

1、消防人员在营救时,必须分组进行,每组不得少于二人。还应携带安全防护器材(呼吸器、隔热服、导向绳、照明、通信器材、破拆工具)和救生器材。

2、要及时清除路障,保持营救通道的畅通,在有烟雾,火焰的条件下营救人员可利用水枪作为保护。

3、利用举高车营救被困人员时,要警惕他们蜂拥而上,同时向地面疏散被困人员时用安全绳系在其腰部予以保护。

4、营救人员的时候要积极注意观察,特别对于楼上有物件扔出,灯光显示,呼救时,要全力营救。

5、对营救出人员要做以清点,对于救出的昏迷人员,迅速组织抢救或紧急送往医院抢救。

在外部救人时,要充分利用登高装备,如室外楼梯、观光电梯、建筑物平台、塔吊、升降机、擦窗机、举高消防车、消防梯、直升飞机等。要充分利用应急广播系统,稳定被困人员情绪,组织引导被困人员有秩序地疏散,防止惊慌、拥挤和跳楼。一般情况下,疏散和抢救人员的基本顺序为:首先是着火层,其次是着火层的上层,而后是着火层的下层,在力量允许的情况下,最好同时进行。登高和疏散、抢救人员时,应首先使用消防电梯和消防楼梯,选好疏散通道和出口,搞好人员分流。在装有玻璃幕墙的高层建筑火灾中,要防止其爆裂,溅落伤人。

记紧急疏散演练 篇3

“呜,呜,呜……”上午第三节课后,一阵急促的警报声突然在校园响起。这是我们学校组织的防灾减灾紧急疏散演练。全校学生在老师的指挥下,开始有序地撤出教学楼,向开阔的操场疏散。

今天班主任像一位威严的指挥官,脸上有一种神圣不可侵犯的表情。在她的带领下,我们井然有序地撤出教学楼。在学校各个楼层都有执勤老师,在疏导人流,并记录时间。

在第一次警报响起时,我们首先采取了自救措施,在课桌下、墙角寻找可靠的避难场所。在警报稍停几秒后,开始在老师和校领导的指挥下从各座教学楼分成两队向外疏散,不到一分钟,学生就从教学楼被疏散到了操场上。就连平时最让老师头疼的陈信宇也很配合今天的演练,显得特别认真。

我们班的班长黄惠冬,在跑的时候还不忘关心掉队的同学,不停地帮助老师疏导同学。我们班的头号大胖子骆阳,跑起路来,是跑一步,走两步,悠闲得像去喝茶,挡住了不少同学的路,班长就毫不犹豫地拉起他的手,一直向前跑,把他身上的重物都背到了自己身上,还不停地鼓励,终于带他跑到了操场上。

在这次演练的过程中,我差点坚持不住,想要停下来了。我想,反正又不是真的天灾,何必这样认真呢。但看到其他同学都很认真,我觉得我这个想法是错误的。于是,又十分认真地向操场跑去。

演练结束,校长表扬了全体学生在“天灾”面前有清醒的头脑,镇静自若,表现突出。大家听了,都十分高兴。

教学楼紧急疏散问题的数学模型 篇4

学校人口十分密集而中学生在日常生活中很少遇见应急状况。当应急情况发生时, 中学生很少能够保持镇定。所以我们应该未雨绸缪, 提前制定出疏散方案, 从而尽可能减少人员损失提高疏散效率。

某高中教学楼一共有三层, 每层楼含三个教室, 一个厕所, 两个办公室, 通过实际测量, 每层楼高4.6米, 两边各有楼道一个, 平面图如图1所示。本文针对教学楼的以上特点, 提出几种疏散模型, 发现逃生时间与速度及其他变量的关系, 从而指导学生在最短时间内, 疏散到安全地带。

二、模型假设

(1) 整栋教学楼共有495名师生, 其中所有教室都是满的, 假设每个教室里人数为55人 (含一位老师) , 每个办公室里无人。

(2) 假设每个人的行走能力相同即疏散速度相同, 且有序疏散。

(3) 人与人之间间距相等, 厚度相同。

(4) 师生从指定出口 (或消防安全出口) 到操场指定位置, 所用时间为常数。

(5) 每位师生均处于清醒状态, 且疏散过程中没有摔倒、停留、沿途返回的情况。

三、符号设定

四、问题分析

由假设 (3) 可知, 每个人之间的间距与厚度是相同的, 为p+q, 假设每一个台阶上有一人向下逃离, 且半层楼共用13级台阶, 如图2所示。

根据楼梯台阶测量数据, 看计算楼梯水平长

五、疏散时间模型的建立

(一) 合理分流式疏散

由该校的楼层平面图可知, 两个教室均处于靠右出口的位置。右边两个教室都可以从右出口逃生。但学生如果只从一个门出教室必定会造成拥堵, 且浪费时间, 所以应从每个教室的前后门分流出教室。

假设分别从左边第一教室的左右门出门人数为k1, k2, 如图3所示。若想要同时完成疏散, 则出门时间相同。则从左门与右门疏散的人数k1, k2, 满足下列关系式

化简上述关系式, 可得

上述关系式表明从左门至少应安排9人疏散, 这样才不会浪费时间, 解得

k1=32, k2=23

同理可计算出第二、三教室中从左门与右门疏散的人数与第一教室相同。

(二) 各楼层疏散模型

通过实测可以知道, 一楼各教室门口直接与操场相连。所以每门疏散人员数可相等, 所以一楼疏散完全所用时间为

对于二楼的疏散, 由实际疏散情况我们可以知道, 可分为等待与不等待两种情况。

等待状态模型从右边第三教室左门的第一人到达右门时, 右门的同学还未疏散完毕, 即k2>9人时,

以上分流方式为较为合理的分流方式, 但还可以进行优化。

(三) 疏散模型的优化

由于p+q与V人为变量。对 (p+q) ∈[1.0, 2.5]上取出5个数值进行计算, 得到各自对应的速度v。其结果如下表:表1变量对应关系

从而得到p+q与V人为一次函数关系, 所以无法通过调整数值大小进行优化, 所以为2分56秒。

为了更加节省时间, 假设楼道上同时方便3人行走, 为了方便奔走, 人与人之间应留出更多的空间, 由文献【1】的启发, 应该按照下图“品”字方式进行疏散, 如图4所示。

如上图所示, 我们将每三个人划分为一个单位, 将这样的模型称作“品”字模型, 必要条件为:

2p+q<S楼

实际上, 2p+q<2 (p+q) =2×0.83=1.66<S楼

分别取3个V的值, 可计算出疏散时间

由此得出T3=155+5+5=165秒, 所以优化后时间缩短为2分45秒。

由合理分流模型计算出的时间与“品”字模型计算出的时间比较。在相同的厚度、间距与行走速度下。可得出“品”字模型与分流模型结合可得到最佳疏散方案。

六、合理建议

1、由于学校人口密集, 所以每个学校都应该制定出合理的疏散计划, 以便防患于未然, 能更加安全地面对紧急情况的发生。

2、每班的老师应主动组织学生进行疏散, 从而使疏散更加有效。

3、每位靠近出口的同学应就近疏散, 以减少疏散时间。

4、每位同学到楼梯口时, 应主动自觉按照“品字模型进行疏散。

5、每位同学应服从老师的安排、管理, 不能慌乱, 要有序疏散。

参考文献

[1]吕雷, 程远平, 王婕, 对学校教学楼疏散人数及疏散速度的调查研究[J].安全, 2006 (1) .

[2]刘绚, 孙育英, 等.某高校教学楼人员疏散优化研究[J].消防科学与技术, 2011, 30 (12) :1121-1124.

[3]教学楼人员疏散时间预测数学模型研究[J].长江大学学报 (自科版) , 2012, 9 (11) :18-20.

[4]李彩娟, 张新.有效疏散指挥下教学楼人员紧急疏散数学模型探讨[J].河北建筑工程学院学报, 2013, 31 (2) :118-120.

[5]陈丹, 曾文霞, 等.大学教学楼人员疏散策略研究[J].价值工程, 2015, 34 (35) :149-151.

[6]方正.建筑物人员疏散逃生速度的数学模型[J].武汉大学学报 (工学版) , 2002, 35 (2) :66-70.

消防应急疏散预案 篇5

消防应急疏散预案

一、制定预案的目的

为切实加强消防管理,防止和减少突发火灾危害,确保人身财产安全,结合实际,特制定本《消防应急疏散预案》。本《消防应急疏散预案》适合于安北中心小学火灾事故的防范和应急救援。

二、本预案的适用范围

适用于在安北中心小学发生的由于明火、用电等原因引发的火灾事故,适用于下列情形:

1、本场所内易燃品、设备的燃烧。

2、本场所内用电线路短路引起燃烧。

3、人为纵火。

三、处置火灾的原则

1、有指挥、有组织领导,成立相应的领导小组。

2、有保障,做到谨慎从事,全体动员,及时向有关部门请求帮助和增援。

3、有措施,采取必要的措施,稳定案情,保护人员的人身安全和减少财产损失。

四、组织指挥机构

(一)本场所消防安全责任人、消防安全管理人的职责

1、结合本场所情况,建立和完善各项安全防火责任制度。

2、进行经常性的防火安全检查,对发现的火险隐患和一切违章现象消除整改和制止,对暂时难以消除的火险隐患必须采取应急措施,确保消防安全。

2所的详细地址;有无人员受困;燃烧物质;燃烧面积;报警人姓名;电话号码(严禁谎报火警和阻拦报警!!)。要按照消防部门的指示通知人员到主要道路上去引导消防车进入。

接警:

1、接警的同事应保持清醒的头脑,详细记录报警人的姓名、联系方式、所属部门、接警时间、火灾准确位置、目前的火情、火势与现场情况等相关信息。

2、当报警器蜂鸣或自动报警显示板上出现报警部位,应立即通知保安值班员并报告确切位置。

3、报警被确认证实后,应立即向值班领导报告详细情况并在其授权下向当地消防部门报警,与此同时联络灭火、疏散、救护等各小组。

(三)应急疏散的组织程序和措施

1、火灾发生地附近工作人员在保证个人人身安全的前提下有义务对受困人员、对受火势威胁并有可能导致火势进一步扩大或爆炸的物品、重要的文件档案、进行紧急疏散。

2、着火区域疏散小组人员应根据火场情况,迅速做出立即进行应急疏散或等待值班领导的疏散命令的决定。

3、负责人在得知火场的情况以后,必须立即做出是否进行应急疏散和进行部分区域或全部区域疏散的命令,并尽快传达给疏散区域疏散小组人员。

对于商场疏散楼梯设计要点探析 篇6

【关键词】大型商场; 疏散楼梯; 设计宽度; 辅助疏散出口

一、前言

商场是人流密集的区域,如果发生火灾隐患的话,将严重的影响到人们的生命安全。疏散楼梯的合理设计是保障安全的一个重要措施,其設计的好坏对于商场的安全性能尤为重要。

二、疏散楼梯的种类及其相应设计要求

仅仅采取防烟防火分隔的楼梯间是不能够满足高层公共建筑的消防安全要求,因此商场公共建筑的楼梯间如要设计为既防火又防烟的安全疏散楼梯间,还应设置避难前室。前室不仅能起到竖向和横向疏散的缓冲作用,还能增强楼梯间防烟和排烟的能力。根据疏散楼的形式将其划分为三种。

1、带开敞前室的疏散楼梯间

疏散楼梯设置为开敞式前室即采用阳台、凹廊等作为前室进行排烟。当用阳台作为开敞前室时,可以直接对着阳台开门,这样必须通过两道防火门和阳台才能进入楼梯间,其侵入阳台的烟能迅速被吹走,且不受风向的影响。如果疏散楼梯结合电梯厅设置,其前室不仅排烟效果好,楼梯间和消防电梯既靠近又有分隔地结合布置,可以形成完善、可靠的安全区域;当用凹廊作为开敞前室,如果结合电梯厅布置会造成经常用的流线和火灾时的疏散路线结合起来,在火灾时会出现人员疏散与消防队扑救的流线交叉和相互干扰,造成疏散的不利,如若分开布置则相对较好。

2、带封闭前室的疏散楼梯间

封闭前室与开敞前室相比,其主要优点为设置灵活且形式多样既可靠外墙设置,亦可设在建筑物内部。主要的缺点是排烟问题相对复杂,位于建筑内部的楼梯间必须设置自然排烟道或使用机械排烟设备来排除侵入前室和楼梯间的烟气,不但设备复杂、经济性差,而且效果不好。靠外墙楼梯间虽可利用窗口进行自然排烟,但可靠性仍难得到保证。

3、全开敞的室外疏散楼梯

全开敞的室外疏散楼梯一般布置于建筑物的端部。其优点为:既可以采取结构简易的悬挑方式,不占据室内的有效建筑面积;同时侵入楼梯间的烟气又能被迅速排走,不受风向的影响。因此其排烟效果和经济性都很好。但由于它只有一道防火门而无前室,安全性相对较差,因此应配合前两种形式共同使用。

三、开放式的建筑疏散楼梯形式

在我国的建筑设计防火规范中,规定了需要设置封闭楼梯间的建筑类别,却没有规定其他建筑应采用哪种疏散楼梯,因此,疏散楼梯的设置形式仍具有开放性,可以做进一步的研究。如果单纯依据建筑设计防火规范来进行考虑,那么公共建筑超过了五层,就需要采用室外疏散楼梯或者是室内封闭楼梯间,当居住建筑层数超过两层,并且是通廊式建筑时,也应设置封闭楼梯间,将改为疏散门设置于楼梯间的入口,这样楼梯间就可以封闭起来。这样虽然在具体参数方面达到了相关要求,但是从实际的防火需求出发,笔者认为,不能够生搬硬套各种规范,主要有这些理由:

首先,如果建筑采用的是外走廊,并且是敞开式走廊,那么烟气就容易向室外扩散,室内不会积聚过多的烟气,并且,通常采用挑梁形式来构建本类建筑的外走廊,可以有效的将烟雾挡下来,减少烟气进入到未起火房间和楼梯间。基于这种优势,在建筑设计中可以优先考虑外廊形式。

其次,如果在外走廊和楼梯之间设置疏散门,那么对美观就会产生一定影响,如果是应用于使用人员数量较多的建筑时,大型的公共商场,人员的频繁出入,就会对门造成一定程度的破坏,从而造成封闭楼梯间消防作用的减弱。

因此,设计上能够调整为敞开楼梯间的建筑,不管是从经济角度或是消防角度考虑都是比较有利的,就可以考虑设置敞开楼梯间而不选择封闭楼梯间的形式。

此外,我们还需要考虑的一个问题是敞开楼梯作为疏散楼梯合适吗?通过阅读相关的建筑设计防火规范我们可以知道敞开楼梯是疏散楼梯所需的条件,但是当建筑允许不设封闭楼梯间时,并没有规定在何种情况下可以将敞开楼梯作为疏散楼梯,由于敞开楼梯和敞开楼梯间是不同的,因而在具体实践中就很容易有偏差出现。譬如建筑共有4层,每层面积为1000平方米,那么将敞开楼梯设置于建筑内,各个楼层面积叠加计算,就会超过建筑设计防火规范的相关限值,这样就需要将防火分隔处理应用到楼梯的贯通部位,比如防火卷帘的增设等等,合理分隔楼层,确保防火分区面积在合理范围内。

四、疏散楼梯的平面布局

1.楼梯间的形式

由于商场建筑的高度和层数不同,相应楼梯设计的形式也大有不同。当地下商店若地下层数≥3层、地下室内地面与室外出入口地面高差大于10m,此时,楼梯间设计为防烟楼梯间。除此以外地下商店的楼梯间应设计为封闭楼梯间。地上商场为1层时,楼梯间可以设为敞开楼梯间;商场为≥2层的多层建筑时,楼梯间设计为封闭楼梯间,此时安装的防火门等级为乙级。当疏散楼梯不能保证通风流畅和天然采光时,楼梯应当设计成防烟楼梯。若楼梯间兼有划分垂直防火分区的功能时,楼梯间的门应为甲级防火门。为二类高层或裙房时,应设封闭楼梯间,此时封闭楼梯间的门应为乙级防火门。

2. 辅助疏散出口设计

就地上商业建筑而言,在营业厅内的任何一点都必须得到以下保证:离最近一个安全出口的距离不宜大于30m。若是同一拣建筑物内发生一次火灾,当防火分区发生火灾时,其他防火分区只考虑火灾灾情的蔓延问题,当防火分区的疏散距离小足时,或区内人员距离相邻防火分区的防火门较近时,我们可以将防火门当做辅助疏散出口使用。

地下商店每个防火分区都需要有一个直通室外的安全出口,也可以将防火墙上一个通向相邻防火分区的防火门作为另一个安全出口。此防火门可以当做辅助疏散出口使用。

五、多层综合性商业建筑的疏散楼梯形式

我国在建筑设计的防火规范中,没有明确的划分单一功能建筑以及多种功能公共建筑。但是这种类型的建筑却大量存在于县级中小城镇中,那么就需要对其进行合理划分,从而更加准确合理地进行防火设计。

在建筑设计的防火规范中,对于建筑层数超过两层,并且设置了一些娱乐场所的建筑,比如放映室、游艺场所等,应设置室内封闭楼梯间。笔者认为,这种楼梯指的是与其他楼层共用的楼梯。比如某一座建筑一共有5层,KTV设置于一层,上面几层空间用于办公,因为是在最底层设置的KTV,那么就不需要将一层的人员疏散考虑到疏散楼梯设计中,一层只需要设置安全出口即可;那么笔者认为可以从这种角度选择疏散楼梯的设置形式。

我国的建筑设计防火规范中,规定了同一建筑内的住宅以及其他的功能空间的疏散楼梯应分开设置,那么是否可以将这个规定向公共使用功能上延伸呢。如果将防火分隔设置于KTV部分和办公部分之间,要独立设置办公部分的疏散楼梯,不与KTV的安全出口共用,那么结合相关规定就需要分别考虑这两种不同功能区的安全疏散。需要注意的是底层KTV是不包含于办公部分的层数里面的,即办公部分可按照不超过5层其他公共建筑来考虑,可不设置封闭楼梯间。

六、结束语

综上,消防安全是对于商场来说十分重要的事情,对其设计进行准确把关,严格控制技术规范,用规范化的设计为维护人们的生命财产安全,是商场疏散楼梯的设计要点。

参考文献:

[1]肖学锋.发展消防安全工程学和性能化防火规范[J].消防科学与技术.1999(4):22-25.

[2]姚斌,刘乃安等.论性能化防火分析中的安全疏散时间判据[J].火灾科学.2003.12(2):79-83.

铁路客运站遇火灾时旅客疏散问题 篇7

当今,火灾是世界各国人民所面临的一个共同的灾难性问题。它给人类社会造成过不少生命、财产的严重损失。随着社会生产力的发展,社会财富日益增加,火灾损失上升及火灾危害范围扩大的总趋势是客观规律。对于旅客高度聚集的铁路客运站火灾的危害性具体体现在以下三个方面:

1)火灾会造成惨重的直接财产损失,1999-11-12,上海市铁路局车站候车室内旅客休息娱乐茶座中心5号包房发生火灾,仅仅15 min,大火便烧塌了1 841 m2的候车室整个屋顶,一名柜台承租人为抢物品被烧死,直接财产损失92万元。

2)火灾会造成大量的人员伤亡,1988-3-24,南京市开往杭州市的311次旅客列车,运行到沪杭外环线匡巷车站,由于列车冒进信号,与正要进站的长沙市开往上海市的208次旅客列车发生正面冲突,造成旅客及站内职工死亡28人,重伤20人,轻伤79人。机车大破2辆,中破1辆,中断行车23 h。

3)火灾会造成不良的社会政治影响,一方面,它会破坏铁路运输在国民心目中的安全形象,引起乘客心理恐慌和不信任感,导致大规模客流转向公路或航空,给其他交通运输系统造成巨大的压力,也影响人民的正常生产和生活。另一方面,重大人员伤亡的火灾事故是国内外媒体争相报导的对象,会影响国家形象,进而间接的影响到国内外投资和合作交流。

2 铁路客运站火灾产生的原因

火灾产生的原因是多样的,但主要可分为以下几类:

1)人为因素引起的火灾:一是旅客违反规定携带了易燃物品(如摩丝、香水、指甲油等)进站或者旅客在候车室、售票厅等公共场所违章动火、吸烟等都可能引起火灾;二是车站工作人员操作失误引发失火。

2)客运站电器设备自身的质量问题或安装不符合规程要求,发生短路、超负荷、接触电阻过大等,都有一定的安全隐患。

3)新型客运站的大空间建筑设计结构复杂,使用的装修材料大多为人工合成的高分子聚合物材料,这些人工合成材料易燃烧而且发生燃烧时易变性,同时燃烧时会放出多种有毒气体。

4)避雷设备装置不当,缺乏检修或没有避雷装置,发生雷击意外引起火灾。

3 铁路客运站安全疏散

3.1 基本条件

铁路客运站的安全疏散是按照《建筑防火设计规范》的规定设计的。一般来说应满足下列要求:

1)候车室内安全出口不得少于两个,每个安全出口平均疏散人数不应超过250人。候车室安全出口必须直接通向室外,室外通道净宽不得小于3 m。候车室安全出口净宽不得小于1.40 m。太平门应向外开,宜采用双扇自动门闩平开门,严禁设锁,不得设门槛。如设踏步应在门线1.40 m以外起步。如设坡道,坡度不得大于1/12,并应设防滑设施。

2)安全疏散出口及每跑楼梯净宽度,应根据人流计算,并且不得小于1.6 m。安全疏散出口通路净宽度不得小于3 m。利用检票口作为安全疏散出口,应符合现行的《建筑设计防火规范》GB50016 中关于安全疏散出口的规定。二楼设置候车室时,疏散楼梯不得少于两个。

3)候车室内带有导向栏杆的进站口不得作为安全出口计算其宽度。候车室及疏散通道不得采用具有镜面效果的装修饰面及假门。

4)当疏散楼梯直接通向室外时,室外地面通道净宽不得小于3 m。楼层旅客疏散到地面时,疏散方向与地层安全出口疏散方向不得相逆。

5)连通车站内外的消防通道,候车室(厅)的安全疏散门、疏散通道不得封闭、阻塞,并确保畅通无阻。安全出口必须设置明显标志及事故照明设施。

3.2 铁路客运站火灾旅客疏散影响因素

在铁路客运站发生火灾时,影响旅客疏散的因素主要有两个:一是旅客自身因素,例如:有的人临危不乱,成功避难,甚至成为危机时的向导;有的人则手忙脚乱,盲目避险,或惊恐异常,不能自制;有的人表现出极高的利他主义精神;有的人则自私自利,不顾他人。二是铁路客运站建筑物对疏散的影响,例如,疏散设施的设计及建筑材料防火性能的差异等,都会影响疏散效率。火灾发生时情况千差万别,旅客自身的状况也有很大差异,但是,不管受何种因素的影响,旅客在火灾危险状况下行动的共同特点就是远离危险位置,向相对安全的区域运动,其运动过程如图1所示。

3.3建立安全疏散模型

目前,我国在计算疏散时间时是假设火灾发生后,人员立即投人到疏散行动中的理想化状态。而实际上,建筑火灾中人员的安全性,即是否能够安全疏散,由4种时间决定:

1)从火灾发生到人员感知火灾之间的时间间隔(t探测)。火灾发生后,产生的烟气启动火灾探测器报警,使人们知道有异常情况发生,这段时间也就是前面说的火灾探测或感应时间。对于给定的火灾探测器,其特征响应时间指数RIT和响应温度T均为已知,所以计算得到探测系统的探测时间

t=(RΙΤ/u)ln[0.318(Η/r)2/3].

式中:U为最大速度, H为顶蓬的高度, r为探测器在顶蓬下的径向位置。

2)人员感知到开始疏散的时间间隔( t疏散)。人员意识到有火情时,一般不急于疏散,而是首先通过获取信息进一步确定是否真的发生火灾,然后采取相应的行动,这段时间的长短因人而易,通常情况下人到危险来临时便会迅速做出反应,因此这段时间很短;计算方法:

t=S/V.

式中:s为有效疏散通道的长, V为群集速度。

3)从人员开始疏散到疏散结束的时间间隔(t运动)。从疏散开始通过走廊、楼梯间、安全出口至到达安全区域的时间;运动时间t运动的预测,可分为模拟试验测量法、经验公式法和计算机仿真法三种。模拟试验测量法多用于科学研究,很少直接指导工程设计;经验公式法,是由大量试验数据总结而来,由一系列经验公式组成。通常,手工计算即可实现预测t运动的目的。

4)危险来临的时间(t危险)。自火灾开始,到由于烟气的下降、扩散,轰燃的发生等原因而致使建筑或疏散通道发生危险状态为止的时间。

在高温下的极限时间:已知人在高温下的极限时间为

t1=3.28×102/Τ3.61.

气体危害时间:已知人在含有有害气体CO中忍耐时间为

t2=160.06exp(-3.9ρ)-11.14.

式中:t2为CO条件下的极限忍受时间,min;ρ为CO的浓度,%。

由此可得危险时间为

Τ=min(t1,t2).

图2描述了火灾发展及人员疏散过程中的各个时间段的关系。

因此,t探测、t疏散、t运动是安全疏散时间的组成部分,所以,从火灾发生到人员疏散结束共需时间为

t=t+t+t.

当t总<t危险,即t总-t危险<0时,人员即可以从危险区域疏散出去,而当t总-t危险>0时,则人员的安全受到威胁,即不能安全疏散。安全疏散的公式:

t+t+t<t.

式中:t探测为火灾探测器感应时间, t疏散为火灾时人员安全疏散时间,t运动为发现火灾后人员反应时间,t危险为对人员危害时间。

3.4铁路客运站安全疏散设计中需注意的问题

1)疏散引导技术与安全疏散需求尚不协调,现在的铁路客运站是结构复杂的大型建筑物,在站内需要借助各类指示引导设施才能顺利到达目的地。火灾危险状况下,由于能见度低,人员慌乱、疏散时间有限等原因,必须有高效的指示引导设施保证旅客在较短的时间内找到安全出口。因此,在火灾危险情况下,对高效的指示引导设施的需求更加迫切。

2)疏散通道的设置与铁路客运站建设实际之间的矛盾,高效的疏散是减少伤亡的有效手段,合理确定疏散通道的数量和宽度是建筑防火设计的关键,也是当前设计的难点。现代铁路客运站旅客流量大,多种交通方式汇集,再加上各类延伸服务设施的设立,都需要有大空间作为依托。但是,从旅客安全的角度考虑,又必须保证铁路客运站的安全疏散,必须要有一定数量的疏散通道。考虑到土地资源极为有限的现状,铁路客运站的体积不可能无限制的扩大。必须合理确定疏散通道的数量、宽度和疏散路线的设置等问题,以得到最佳的疏散效率。

3)铁路客运站内旅客数量的确定难度较大,在疏散设计时,必须考虑到相关设施的能力问题。设施能力的确定以人数为基础。但是在不同的时间,铁路客运站的旅客数量相差会比较大。例如,春运、五一黄金周等特殊时期,旅客人数是平时的若干倍。在确定疏散设施的能力时,需要解决的一个重要问题就是:以哪个时间段的人数为标准,才能使设计最科学,既不出现空间的浪费,又能保证有效的人员疏散。

4 结束语

在铁路大发展的背景下,铁路客运专线陆续开通,大型综合交通枢纽陆续开始建设,对铁路客运站服务质量的要求也远远高于既有车站,需要满足快捷性、高效性等特点,这就对客运站的安全提出了更高的要求,也就是说紧急情况下站内人员的安全疏散问题日益突出。分析人员疏散速度的影响因素,找出疏散过程中的“瓶颈”,能前瞻性地从安全角度为铁路客运站的设计、布局提出建议,为后续的安全管理提供依据,提升铁路客运工作的整体形象。

参考文献

[1]何国富,孙茜.大型公共场所火灾安全疏散研究[J].武警学院学报,2010(6):44-48.

[2]王衍哲.影响安全疏散若干因素的思考[J].消防技术与产品信息,2007(4):8-10.

[3]方正,马莉莉,卢兆明.人员安全疏散模型及其在性能化消防设计中的应用[J].消防科学与技术,2002,21(6):3-6.

[4]张敏.大型铁路客运枢纽人员安全疏散研究[D].成都:西南交通大学,2011.

[5]保鲁昆.铁路车站火灾安全疏散及预防措施研究[D].成都:西南交通大学,2008.

[6]冯美升.铁路车站候车室火灾危险性及控制对策[J].铁道警官高等专科学校学报,2004(4):17-18.

疏散问题 篇8

在进行高层建筑消防安全疏散设计的时候,最好采用多种疏散方式。单一的疏散方式常会因为人为或是机械故障因素而影响消防救援工作的顺利进行。

在这种情况下,就应该遵循安全疏散设计中的相应原则。要严格按照消防安全技术规范要求设置相应的消防安全疏散设施,并最大限度地满足其规范的要求;要确定建筑物内的人员疏散安全区域,以保证人员能够通过步行进入安全地带。

高层建筑设计的时候要尽量避免不利于人员疏散的建筑材料,在设计的时候应该制定疏散计划,要保证疏散通道的安全和避难所的安全。

二、从建筑设计方面优化安全疏散设计

1. 合理建筑布局控制防火的安全距离

(1)建筑方案设计时就应当力求建筑布局简洁,疏散路线组织合理,减少疏散人员迷路的可能性。

(2)设置两方向疏散安全通道,且两个疏散安全通道的设置应减少被同一紧急状况阻隔而导致行不通的可能性。这就需要每个防火分区提供至少两个可供选择的疏散路径,尤其当人们在非常状态情况(惊恐,失去理智控制)下行动往往比较盲目,如只有一个方向的疏散路线是不安全的。因此“双向疏散”的原则是必须遵循的。

(3)出口应分散布置,以防止一个出口被阻挡,且两个出口之间的距离不应小于5 m,出口不应设置在要经由厨房、储藏室、休息室、卧室或其它上锁的房间。

(4)安全出口的数量为保证每个防火分区的安全出口不得少于两个,并应布置均匀,使每个出入口所服务的面积大致相等。

(5)应当限制疏散距离以避免人们在到达安全场所前受到火和烟气的侵害,影响疏散。安全疏散距离应符合《高层民用建筑防火设计规范的规定》。

2. 疏散通道的设置要求

(1)疏散通道的设置应简洁,避免弯曲,通道的弯曲、阶梯、门槛等都会延长疏散时间。此外,人们在疏散时发生碰撞、挤伤和跌跤等事故也会延长疏散时间。

(2)防止疏散通道出现过度的滞留现象。疏散通道宽度在遵循《高层民用建筑防火设计规范》的规定外,还应考虑建筑特点和建筑中人员的疏散能力。

(3)疏散通道应不断检查,清除障碍以确保火灾或其它紧急情况时能完全立即投入使用。

3. 楼梯的设置要求

(1)每个用于疏散的楼梯、休息平台及楼板的结构都应为不燃烧材料,且应与建筑物的其它部分有适当的分隔。

(2)楼梯在其休息平台处不应变窄,且长度至少应等于楼梯宽度。

(3)楼梯尺寸要求。对于一般建筑楼梯尺寸要求见表1。

(4)楼梯和坡道应在其两侧设置扶手

扶手的宽度至少应等于楼梯宽度,并在整个楼梯内是连续的,包括楼梯转弯处,休息平台处扩栏,扶手的设计不能有使衣服松脱的突出部分,楼梯栏杆扶手的高度应至少高于踏步表面86 cm,且不大于96 cm(踏步上表面至扶手顶部的垂直距离)。人具有“左转弯”习性,因此楼梯应设置成向下疏散时,构成左回转方式以便于人们的快速疏散。

4. 安全出口的设置要求

(1)每个出口都应清晰可见,通向每个出口的通道都应有明显的标识,以保证建筑中有生命力(体能和智能)的任何人在任何位置都确知疏散方向,任何易和安全出口混淆,而却并非出口或通向出口的路,应该被标识清楚,并采取措施避免人们在火灾疏散中误入死角。

(2)不得在出口门上设置镜子,也不得在同出口相接的区域设置镜子。

(3)疏散门应向疏散方向开启,当门开启后,门扇不应影响疏散走道和平台的宽度。

(4)疏散通道上的任何一扇门都要采用边轴门或弹簧门的形式,门的设计和安装要求能够从不同的位置都能将门打开,打开门的力不应超过22N,在门上或门旁应有明显的持久耐用的标识。

(5)建筑入口处或入口大厅内应张贴永久的不可破坏的建筑平面图,标示出通道、主要隔断、各种设备间、有特殊危险的其它房间以及消防控制中心等位置,以利于消防队员的救护和灭火行动。

(6)出口净宽则按照《高层民用建筑防火设计规范》的规定不应小于1.40 m。

5. 设置安全疏散的诱导系统

(1)听觉诱导

听觉诱导即语言诱导,包括口头诱导和广播诱导。前者是由失火建筑内的有关工作人员,根据熟悉的情况进行口头诱导和指挥,这种方式有时能起到很大作用;后者是通过广播诱导更显得重要。广播语言诱导,可以采用有线广播、闭路电视、音乐系统或附设扬声器的电话系统。

1)传送信息用语应注意以下几点:使用“请您注意”而不用“注意听”起来比较安详,少引起惊慌,所有重要指示重复两遍,使用通俗的语言。

2)发布紧急通知建议用女性声音,而发出指示,宜用受过训练的男性的声音。

3)用音响信号报警,以引起人们对紧急情况的注意,报警信号的选择与设计,应考虑以下原则:使用人耳最敏感的声音,频率为500~3 000 Hz。为了传播较远,宜使用传播途中能量不易被空气吸收的声音,频率为1 000 Hz。需要绕过屏障物或分隔物时,应使用低于500 Hz的低频声。

在嘈杂环境中,使用的信号频率应用与噪声中最强的频率相互区别。为引起注意,可使用调制信号,如连续的嘟嘟声或颤音,尽可能使用复合音调而不是用简谐波,因后者难以可靠判断。

(2)视觉诱导

视觉诱导是利用视觉代号对危险作出警告或传达信息,包括火灾紧急事故照明和疏散诱导标志。目的也是为疏散创造一个合适的光照环境。

1)紧急事故照明系统的设置

对楼梯间应设在平台的墙面或休息平台板下,楼梯口、太平门一般设在门口上部;对疏散走道则设在墙面或顶棚下,间隔不超过20 m,照度不低于0.5 Ix,也不得引起眩光,事故照明通常用红色发光型灯具。

2)疏散诱导标志的设置

宜设在疏散走道上,走道的拐弯处走道和疏散楼梯电梯的交接处距地面1 m以下的墙面上灯光采用较亮的颜色标志上的字和底应采用对比度强的颜色一般用绿蓝红和白黄黑的组合。

3)视觉诱导设施的供电电源

最好采用蓄电池且连续供电时间不少于20 min高度超过100 m的高层建筑连续供电时间不应小于使用30 min,城市电网供电时应考虑相应的安全措施,紧急事故照明和疏散诱导标志灯还应加设难燃材料做成的防护罩。

6. 创造防火、防烟、防热污染的安全环境

在安全通道中,创造防火、防烟、防热污染的安全环境是确保安全疏散的重要先决条件,必须在疏散通道的不同部位和区段设置防排烟设施,以保安全。

如对防烟楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间前室或合用前室设置机械加压送风系统,在无自然通风的房间或走道设置机械排烟系统等。另外,还可采用一些防护措施,如使用呼吸防护用品。

7. 制订应急疏散预案

高层建筑由其本身特性决定,发生火灾时在规定时间内全部紧急撤离是不切实际的,这就要求管理者对所管理的建筑物预见火灾潜在的危险和风险,并根据建筑物自身状况确立合理、有效的防火安全对策即制订应急预案,只有这样,才能在火灾时可以按部就班实施防火安全疏散计划,切实做到快速、协调落实初期火灾扑救,人员及贵重和危险物品疏散与转移等自救措施,有效地稳定和控制人群情绪和行为,保障火情处理的及时性和有效性,应急疏散预案一般应包括以下几点。

(1)应急疏散的组织与管理

加强对安全管理人员的疏散诱导知识的培训,当人们意识到要逃生时,首先寻找他们进来时的出口,但如果不能抵达该出口时,可能充满了烟和火,人们本能地返回离开危险而找寻其它的出口以至安全地点,人们可能会低估危险,不情愿的使用不熟悉的出口,此时的疏散诱导,尤其日常经过训练的管理人员的诱导是重要的(追随本能)。

疏散人员的诱导还应是适时的和正确的“带头人”。“随大流”的倾向有时会产生不当的诱导,反而使危害扩大。

(2)建筑物不同部位发生火灾时的疏散规则和过程实施对策。

(3)老、幼、病、残者的疏散。

(4)对人群主、客双方不良行为的纠正措施,包括某些强制措施。

(5)制订妥善的疏散诱导计划,进行定期和不定期的火灾演习。

消防逃生训练应经常进行,且遵循一定的程序。负责计划和指导训练的人员需具备一定的领导才能,在指导训练中应强调疏散的有序性而不是速度。训练应在不同的时间进行,以模拟火灾状况。

三、结语

总之,高层建筑的安全疏散是一个复杂的系统,其设计也是一个需要考虑多方面因素相互制约的复杂分析过程,既要考虑人为主观因素,又要兼顾客观实际条件,这就要求我们在今后的工作中继续共同努力研究,使高层建筑安全疏散这门科学更加完善。

参考文献

疏散问题 篇9

关键词:体育馆,准安全区,人员疏散,建筑防火

体育馆作为现代建筑中一种典型的人员密集场所、性质重要,如果发生火灾等紧急事故,将造成严重的人员伤亡和重大的经济损失。因此,体育馆内人员的安全疏散问题成为人们必 须面对的 重要的公 共安全问 题。但是,由于现代体育馆建筑功能的需要,体育馆一般存在体量大、功能复杂、建筑进深较长等特点,疏散距离超长,很难满足规范的要求。因此,如何既满足建筑功能需要,又能够保证建筑安全,成为体育馆疏散设计遇到的难题和新的研究点。

火灾的发展过程中产生的烟气和热是影响人员安全疏散的主要因素,如何有效地控制人员疏散路径中的烟气危害和热危害是疏散设计的基本出发点。笔者基于火灾科学理论,以有效控制火灾产生的烟气危害和热危害为出发点,探讨体育馆类建筑疏散存在的问题和有利条件,以此提出了“准安全区”的概念,以解决体育馆疏散距离超长问题。

1 体育馆人员疏散危险性分析

体育馆特殊的使用功能决定了体育馆建筑内火灾荷载相对较少,且内部可燃物分布较为集中,呈现出典型的可燃物岛的分布形式。当体育馆内发生火灾时,可燃物在某一定范围内燃烧,形成典型的区域火灾。区域火灾不会发生建筑整体过火的情况,而产生的烟气和热将沿着建筑顶部向四周蔓延,并通过体育馆内部设置的排烟设施排至室外。当体育馆发生火灾时,影响人员疏散的因素主要是烟气的能见度危害、烟气的毒性危害以及烟气的热危害。

2 体育馆“准安全区”概念的提出

人员疏散是指当建筑内发生火灾时,人员得到火灾信息后迅速作出反应,从所在区域远离火源位置选择逃生路线,通过疏散走道疏散至安全区域的过程。根据疏散至安全区域的不同,可将人员疏散分为脱离性疏散和临时性疏散。安全疏散时间是指建筑内发生火灾人员从着火建筑物疏散至室外安全区域的时间,即脱离性疏散时间。但一般体育馆建筑体量较大,疏散距离过长,人员在可用安全疏散时间内疏散至绝对安全区域是很难做到的。基于临时性疏散的理念,提出了体育馆“准安全区”的概念,“准安全区”为人员疏散的相对安全区域,在此区域内烟气产生的能见度、毒性以及热危害均不足以影响人员的疏散,更不会影响到疏散人员的生命健康。当体育馆发生火灾时,人员迅速做出反应,从所在危险区域通过疏散走道疏散至“准安全区”,在该区域内人员相对安全即临时性脱离火灾危险,最终借助于“准安全区”疏散至室外绝对安全区域。

3 体育馆“准安全区”安全判据的设计

鉴于体育馆建筑多为高大空间开阔建筑,且体育馆建筑内部火灾多为区域火灾,体育馆建筑可以充分利用高大空间建筑良好的蓄烟、蓄热空间,科学合理设置防排烟系统,从而形成有效控烟、防烟的体育馆内人员疏散准安全区。

特别是当体育馆建 筑顶部开 设有效的 自然排烟 口时,区域火灾产生的烟气在热浮力的作用下上升,并通过自然排烟口排至室外。从而使火灾产生的烟气能见度、毒性以及热危害降至最低,并可能降至危害人员的临界指标以下,从而形成一个相对安全的准安全区。

为了保证“准安全区”的安全性,“准安全区”内各物理参数必须满足一定的性能指标。通过对人员安全疏散以及火灾死亡原因的调查可知,火灾中威胁着火建筑内人员疏散和安全的因素主要有烟气层温度、烟气能见度以及烟气的毒性等。因此,建筑内人员的可用安全疏散时间(ASET)可以通过 烟气温度、能 见度、CO体积分数等指标随着火灾发展过程的时间变化情况而确定。根据国内外学者的研究结果可设定以上指标距地面高度2m以下的临界安全判据,见表1。其中最先达 到临界安 全判据的危险来临时间,即为人员的可用安全疏散时间。“准安全区”不仅要满足以上性能指标,而且疏散走道“准安全区”内不设置固定火灾荷载、限制移动火灾荷载以及影响人员安全疏散的障碍物,走道上空装有自动喷水灭火系统。走道内所有装修材料的使用应严格采用不燃或经阻燃处理的难燃材料,走道上空禁止悬挂可燃装饰物及广告宣传饰品,穿越走道上空的管道穿孔处应采用难燃材料进行密封填充,防止火焰或烟气蔓延。

4 基于场模拟的“准安全区”判定方法

利用火灾数值模拟软件对火灾的发生和发展进行模拟研究。通过场模拟方法,设计者以体育馆的实际尺寸建立火灾模型,可以研究体育馆建筑内部发生区域火灾时,烟气的波及范围以及人员疏散通道的危险程度,从而对准安全区的安全性进行定性定量的描述,以此对“准安全区”的安全性进行判定。

5 案例剖析

5.1 建筑概况

该建筑为体育综合体建筑,配套附属设施复杂繁多,体量较大,其中体育馆、游泳馆、健身馆通过二楼平台连为一体,功能各不相同;此外,建筑内部涵盖商场、超市、餐饮、水疗浴室等商业业态。体育馆及训练馆功能相近,场地可互相借用,整合为一个建筑布置在东面,游泳馆布置在北面,全民健身馆布置在南面,三个建筑以极具人气的活力中庭联系在一起,打造集运动健身、购物旅游、水疗休闲于一身的体育综合体。

5.2 存在的消防疏散难题问题

体育馆一层与游泳馆、健身馆连为一体,各馆之间采用一“丁”形有顶走道联系(层高5m),走道长度超过200m(方可达到室外),体育馆、游泳馆、健身馆的一 层大量出口只能直接通向该走道,不能直接通向室外,不符合现行规范要求,如图1所示。

5.3 解决策略

综合体一层“丁”形走道,长度约200m,疏散距离远远高出规范要求,建议将“丁”形走道顶部二层疏散平台处开设月牙形开口,作为天井,加大自然排烟的能力,如图2所示。月牙形开口两侧边缘距综合体疏散安全出口距离应不超过30m,开口应靠近体育馆一侧,尽量保证二层健身馆、游泳馆内观众的疏散安全性,同时,要避免开口边界过于靠近场馆而造成疏散拥堵状况。同时将疏散走道按“准安全区”等级进行设计。

5.4 “准安全区”火灾场景设置

设定的火灾场景要针对特定的火灾安全目标,综合考虑火灾的可能性和潜在的后果。设计火灾场景时根据最不利最具代表性的原则,在设定的火灾场景中选择火灾危害较大且最有可能发生的火灾场景。根据该原则设定火灾场景见表2所示,根据火灾模拟结果研究火灾场景下“准安全区”的烟气温度、能见度以及CO体积分数的变化情况。

采用FDS场模拟软件对设定的1个火灾场景进行模拟计算,根据设定的安全判据,确定人员疏散的可用安全疏散时间。利用FDS建立该建 筑模型图,如图3所示。火灾场景中网格划分为0.5m×0.5m×0.5m。在疏散走道内相对高度2m处设置温度、能见度、CO体积分数的测点和切片。根据国家规范的要求对于一、二级耐火等级的体育馆观众厅内人员的安全疏散时间,依据体育馆内人员容量规模的不同按3~4min控制,体育场观众厅内人员的疏散时间控制在6~8 min。因此,保守计算设定模拟时间为1 200s。

(1)“准安全区”疏散走道在距离地面2m高度处的烟气毒性即CO体积分数在模拟时间1 200s内保持在临界值5×10-4以下。因此,能够保证该部分区域内人员安全疏散。

(2)准安全区疏散走道距离地面2m高度的烟气层温度在1 200s内保持在60℃以下,能够保证该部分区域内人员安全疏散。

(3)准安全区疏散走道距离地面2m高度烟气能见度在1 200s内,整个模拟过程中始终保持在临界值10m以上。

综上所述,该火灾场 景下可用 安全疏散 时间大于1 200s。1 200s内“丁”字形的准安全区疏散通道满足人员疏散的性能指标要求,在1 200s内疏散通道可以当作“准安全区”。可以认为“丁”字形通道周边商铺内人员以及各馆内人员疏散至“丁”字形走道即处于安全区域。

6 结 论

(1)以某体育馆人员疏散为例,采用场模型软件FDS对体育馆火灾烟气蔓延进行了研究,确定了该项目人员可用的安全疏散时间,从而对“准安全区”的安全性进行定性和定理的分析。

(2)体育综合体这类建筑人员疏散距离超长,可以将人员疏散分为脱离性疏散和临时性疏散。当脱离性疏散很难完全满足人员安全疏散的需要时可以通过临时性疏散方式疏散至安全区域。

(3)“准安全区”作为人员疏散的重要途径,必须保证其火灾时的安全性。发生火灾时,“准安全区”内各有害因素的性能指标必须满足“准安全区”各项指标要求。

疏散问题 篇10

一、研究对象及方法

1.研究对象

本文以重庆主城区作为研究区域, 选取各组团中人流聚集频繁、人流密度相对集中的多厅影院。考虑到安全疏散设计的最不利原则, 选择在2014 年年底贺岁档影片上映期间某周六晚上和某节假日晚上两个人次高峰时段, 以及同周的优惠时段, 对影院疏散设施现状和观众状态进行实地调研。

2.研究方法

本研究以“使用后评价”为理论基础和方法设计的依据。首先通过归纳影响多厅影院安全疏散的主要因素, 并以此作为切入点进行现状数据采集;根据调研数据, 对比分析其与性能化疏散设计现行参数之间存在的偏差;最后, 提出我国商业综合体中多厅影院性能化疏散设计参数修正建议。

(1) 实地观测法

在特定场所对人群的移动情况进行实地观测或录像, 获取该场所中反映疏散人群物理性质数据。

(2) 对比分析法

对比分析法也可称为比较法, 是把两个相互联系的指标数据进行比较, 相对定量地分析并确定其所存在的异同。通过对研究对象属性方面的比较, 有助于我们客观地认识问题、发现问题, 从而扬长避短。[3]本文通过将采集的多厅影院安全疏散设计现状数据与现行性能化疏散设计参数进行对比分析。

二、现状调研及结果

影响商业综合体中多厅影院安全疏散的主要因素可以分为疏散主体要素和疏散环境要素两部分。疏散主体要素主要包括疏散人数、人员类型及组成、人员分布密度;疏散环境要素主要包括疏散宽度计算、障碍物设置、火灾位置确定。

1.性性能能化化疏疏散散设设计计主主体体参参数数

(1) 人员数量

商业综合体中多厅影院的总人数为观影人数和等候人数之和。首先在两个观影人次高峰时段, 对重庆6 家多厅影院的上座率进行调查, 通过上座率和总座位数的乘积即可获得该时段内的观影人数。等候区采用瞬时人数和直接清点法, 通过摄像和拍照, 以15 min为一次采样周期对各影院不同等候区域进行人数清点, 共计5 次, 最后取平均人数, 从而可以获得各影院的等候人数。通过整理和统计调研所得数据, 即可得到影院在两个高峰时段的总人数 (表1, 表2) 。

将影院总人数R与影院总容量C (即总座位数) 进行折算, 可得到影院在不同时段内的人员折算系数K (K = R / C) 。从表1 和表2 中可以看出, 多厅影院在贺岁档期间周六晚上的人数峰值基本是总座位数的0.7倍左右, 折算系数K最高可达0.76 ;在节假日晚上, 影院人数峰值基本是总座位数的0.9倍左右, 折算系数K最高近1。

调查发现, 影院观影厅在同一时段的使用率因厅数的不同而有所差异。当观影厅数小于10 个时, 观影厅使用率最高可达100%, 即某一时段内影院所有观影厅安排电影放映;当观影厅数大于10个时, 降到95%及以下, 即影院最多有95%的观影厅在同一时段内安排电影放映。

优惠时段在周二, 观影人数不及节假日和周末休息日, 实际未对上座率有明显影响。

(2) 人员类型及组成

不同的人员类型在遇到紧急状况时的心理反应、疏散行为以及疏散速度等有所差异, 不同的类型组成会对整体的疏散效率有所影响。不同场所中人员类型及组成是性能化疏散设计要确定的基础数据之一。目前相关研究表明, 年龄和性别是紧急情况下人员安全疏散行为的主要影响因素。于此, 本文将影院人员分为儿童、成年男士、成年女士、老人四种观众类型。

本研究选取了重庆6家多厅影院进行观众类型的观察和记录。以30 min为一个观测周期, 每个影院进行10 次统计后取平均值, 即可得到各影院不同类型观众的分布数值及其占总人数的比例。其中, 成年女士占总人数的50% 左右, 成年男士占40% 左右, 儿童和老年观众所占比例明显较少, 各占总人数的10%和3%左右。

(3) 人员分布密度

前厅等候区是影院人员混乱且较为拥挤区域。根据两个人次高峰时段所测的实际等候人数和等候区尺寸, 可计算出不同影院等候区人员分布密度值。

2.性性能能化化疏疏散散设设计计环环境境参参数数 (1) 安全出口

(1) 安全出口

调查发现, 第一, 几乎每家多厅影院至少有一个堆放杂物、上锁、关闭等表示不能正常使用的安全出口;对于疏散门的形式, 近几年新建的多厅影院主要采用单向推闩式外开门, 人员一旦进去只能单向行走, 不可返回影院再去其他疏散出口。这些楼梯在紧急情况下, 很难进行有效疏散。第二, 大多数多厅影院的安全出口处, 并不是较为理想化的均匀疏散状态, 实际存在着疏散不均衡的问题, 即各个安全出口的实际疏散人数多少不一、使用率大小不同。

(2) 疏散障碍物

调研发现, 商业综合体中多厅影院并非理想化的无障碍通行。几乎每家影院的疏散通道上都存有影响通行的障碍物, 其次是前厅售票等候区域。疏散通道上的障碍物有宣传海报、活动桌椅、盆栽及杂物等;前厅区域的障碍物多为一些较大型的活动设施和临时摆放的活动物品;安全出口处主要是一些宣传海报和堆放的杂物, 一个影院基本上有一两个安全出口存在这些障碍物;观影厅内的障碍物主要是一些小型的消防设施, 少数观影厅门口存在高差障碍。

三、结果分析与建议

1.性性能能化化疏疏散散设设计计主主体体参参数数 (1) 疏散人数

(1) 疏散人数

目前关于多厅影院疏散人数的计算办法比较模糊, 没有具体可依据的标准。依据调研结果, 在计算商业综合体中多厅影院疏散人数时, 应根据观影厅数和观影时段对总座位数进行不同程度的折减。考虑到安全疏散设计的最不利原则, 多厅影院在周末休息日人数峰值达总座位数的0.76 倍, 疏散人数可按照该数值往上浮动, 折算系数可取0.8。在法定节假日影院人数峰值达总座位数的0.95~0.98 倍, 结合观影厅数的影响, 当影院观影厅数小于10 个时, 折算系数可取1.0, 即可按满座计;当观影厅数大于10 个时, 折算系数可取0.95 (表3) 。

可以看出, 现行疏散人数参数与调研所得数据存在偏差且数值较为笼统, 没有考虑到观影厅数的影响。对此, 商业综合体中多厅影院的疏散人数应该根据影院的规模、人气等客观情况合理确定, 并以表3 中的建议取值作为下限值。

(2) 人员类型及组成

从表4 观众类型组成数据来看, 多厅影院实际的观众类型组成和国际通用的一般公共娱乐建筑场所推荐的数值[4]相比, 老年观众所占比例明显小一些, 儿童所占比例和推荐数值基本一致, 而观影的成年女士与成年男士并非比例相同。这和我国观众的经济水平、消费观念和方式等都密切相关。因此, 在进行多厅影院安全疏散研究时, 可依据表4 的建议取值, 合理设定符合我国影院实际人群情况的观众类型组成。

(3) 人员分布密度

人员分布密度是进行性能化疏散设计时设定疏散主体位置和所在位置人员稠密度的重要依据。一般情况下, 人员分布密度是通过数据采集区范围在一定时间段的人数与区域面积的比值来确定。商业综合体中多厅影院的人员密集区集中在观影区和前厅售票等候区。

根据图2的调研数据, 可计算出多厅影院前厅等候区在2014年两个人数高峰时段的平均人员密度分别为0.27人/m2和0.45人/m2。相比《高层民用建筑设计防火规范G B 50045-95》 (2005 年版) 和重庆地方标准《大型商业建筑设计防火规范DBJ50-054-2013》中规定的“电影院人员密度按座位数与等场人数之和确定, 等场人数应根据等场区的建筑面积按0.5人/m2计算, 但不大于座位数的50% ;其他场所按0.5 人/ m2计算”, 本文调研所得的数值稍低一些但接近于指标。考虑到安全疏散设计的最不利原则, 前厅等候区的人员分布密度按规范中的0.5人/m2计算比较合理。

2.性性能能化化疏疏散散设设计计环环境境参参数数

(1) 安全出口疏散宽度设置

目前很多关于电影院性能化疏散设计的研究, 往往较为理想化地将影院的安全出口设计宽度设定为人员疏散的宽度。从前文的调研结果来看, 事实并非如此。相关研究表明, 人员在疏散时并不能有效地利用安全出口的整个宽度, 除非人员密度极高, 一般都存在未利用的边界宽度, 这也就意味着安全出口设计宽度并非等同于安全出口的有效宽度。[5]其中, 国际上比较受到认可的是美国《消防工程手册》中提出的有效宽度折减值 (表5) 。[6]因此, 在疏散出口有效宽度计算时, 应充分考虑到楼梯实际使用和闲置状况, 并对其进行有效的折减和相应的修正。

至于普遍存在的安全通道不能正常使用的情况, 甚至个别影院直接将疏散通道与入场通道合用, 这固然是影院自身管理的问题, 但从建筑功能关系上来看, 这些影院往往疏散通道比较迂回, 或者不能回到前厅附近, 不便于观众再次消费。也就是说, 这其实还是设计的问题。

(2) 通行障碍物设置

障碍物对通道的通行能力和疏散性能有较大的不利影响, 会在一定程度上降低人员的疏散效率, 是进行安全疏散研究需要考虑的一大因素。

目前关于人员疏散的研究主要集中在人员之间的相互作用、疏散出口宽度的影响以及疏散出口的选择等方面, [7,8]而这些研究过程中几乎没有考虑障碍物的存在, 关于疏散障碍的相关研究也较少。依据调研结果, 在进行商业综合体中多厅影院性能化疏散设计研究时, 应该充分考虑到障碍物对疏散的影响, 对其数量和障碍度进行合理设定。根据李英俊在《运用性能化设计的基本思想分析与评价住宅防火措施》中提出的计算障碍的基本点, [9]可对多厅影院中实际影响疏散的设施进行不同障碍度的赋值 (表6) , 在实际应用过程中, 可根据实际情况在±0.5的范围内进行调整。

四、结语

性能化设计方法利用计算机模拟技术为建筑安全疏散设计研究提供了更加有效的途径, 而真实、可靠的量化参数数据是性能化设计研究的重要基础。本文总结的疏散参数修正建议是在现状调研的基础上, 结合相关规范和文献研究, 对比分析和讨论后所得, 可为电影院安全疏散设计研究提供基础数据支撑和参考依据, 具有重要的实际应用价值。当然, 性能化设计方法除了相关参数数据的完善程度, 还应注重逻辑的严密性和科学性, 确保其作为电影院安全疏散设计评审依据的有效性和可靠性。

参考文献

[1]谢正良.大空间建筑性能化防火设计研究[D].上海:同济大学, 2007.

[2]唐永国, 夏长天, 牛贵来.建筑消防安全疏散设计方法研究[J].沈阳航空航天大学学报, 2011 (4) :71-75.

[3]张乐益.基于信息传递的历史城市保护方法研究[D].南京:东南大学, 2006.

[4]KORHONEN T, HOSTIKKA S.Fire Dynamics Simulator with Evacuation:FDS+Evac Technical Reference and User's Guide[M].Espoo:VTT Technical Research Centre of Finland, 2007.

[5]梁晖.Build SGEM在体育场馆人员疏散模拟中的应用[J].中国安全生产科学技术, 2010 (5) :40-44.

[6]徐海斌, 周岚, 关宏.某悬挂式球幕影院人员安全疏散数值模拟分析[J].中外建筑, 2012 (8) :131-133.

[7]ALIZADEH R.A Dynamic Cellular Automation Model for Evacuation Process with Obstacles[J].Safety Science, 2011 (2) :315-323.

[8]GUO Renyong, HUANG Haijun, WONG S C.Route Choice in Pedestrian Evacuation under Conditions of Good and Zero Visibility:Experimental and Simulation Results[J].Transportation Research Part B:Methodological, 2012 (6) :669-686.

浅析高层建筑消防安全疏散设计 篇11

关键词:建筑设计 概念 特点 注意问题

伴随着社会经济的快速发展,越来越多的多功能建筑矗立于现代都市之中,也使得高层建筑的火灾隐患越来越多。因此,高层建筑消防安全与火灾情况下安全疏散越来越受到人们的重视。目前欧美、日本等国已建立了或正在建立火灾烟气流动的动态模拟以及人员疏散行为的动态模拟,并规定大型公共建筑及高层建筑设计均须进行上述计算机模拟,以检验其安全疏散设计的正确性和可靠性,或依据模拟结果提出合理的设计数据以对设计进行修改、完善。我国的安全疏散研究起步较晚,目前大多还停留在定性分析阶段。只是近几年才开始出现了一些关于建筑物火灾的安全疏散模拟模型,但由于模型过于简化,并没有真正结合人员疏散的实际情况,这些模拟模型都不太完善,且都缺乏一定的通用性。

1.安全疏散设计概念

所谓的安全疏散设计就是对火灾和烟气流动及疏散形式进行预测,并在此基础上采取一定的措施,对安全疏散设施的设置和设计提供合理的疏散方法或安全防护方法,以保证高层建筑内的人员安全。在设计的时候,必须保证火灾发生时高层建筑内任何位置的人都能自由、无障碍的进行疏散,并能保证行动不便人员的安全。

2.安全疏散设计特点

近几年,高层建筑消防安全疏散问题已经成为人们值得关注的焦点。就目前来看,高层建筑火灾疏散设计仍需要注意很多问题。一般情况下,高层建筑内部的易燃品或可燃品比较多,使得火灾隐患比较大。一旦发生火灾,火势会随着楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道等迅速的蔓延,特别是防火分隔或是防火措施处理不当的时候,烟气和火势就会迅速的蔓延。再加上高层建筑是人员集中的地方,一旦发生火灾就会出现混乱、拥挤的状况。在疏散的过程中,大部分人都会因恐慌,向自己熟悉的路线或是比较明亮的地方逃跑。在这种情况下,就会给疏散工作带来一定的困难。火灾发生后,不仅人员逃离困难,给救援活动也会带来一定的问题。毕竟高层建筑自身消防设施有限,一旦遇到火灾,常因消防水量不够,而不能及时对火势进行控制,如果遇到建筑内消防水泵中的给水设施发生故障,就只能依靠消防车抽吸室外消防用水进行扑救,但效果也不是最好的。因此,在人员疏散设计中不仅要考虑设备、设施问题,更要考虑人员安全问题。

3.安全疏散设计方法

安全疏散设计方法分为处方式设计方法和性能化设计方法两种。处方式设计方法就是指依据现有的规范和标准设计疏散通道的尺寸及数量。其优点是设计过程简单,只需按照规范、标准设计,但是,它不能针对每一个建筑物的个体差别而给疏散安全设计提供一个最优的方案,因此,建筑物的安全水平将会因为建筑物的个体差异而导致不同的结果;性能化设计的基本步骤是:首先确定该建筑物的消防安全目标;应用消防工程学原理和安全评估方法,对建筑物的火灾危险性进行量化分析;结合实际火灾中积累的经验,通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,再预测各种可能起火的条件及由此所造成的火、烟蔓延途径和人员疏散情况;然后再选择消防设施,并加以评估,校核是否已经达到预定的消防安全目标;最后再对设计方案做调整、优化。

4.高层建筑消防安全疏散设计应该注意的问题

4.1楼梯、安全出口设计需要注意的问题

在对高层建筑楼梯、安全出口进行设计的时候,应该注重其数量、宽度及安全出口的畅通程度。在对其进行设计的时候,应该设计足够的安全出口,以保证火灾发生时,避免因人们的恐惧心理而出现道路拥挤现象,特别是写字楼、医院、商业建筑、通讯等人员密集的地方,这些地方最好设置两个以上不同方向的安全出口。在设计安全出口的时候,还要考虑其宽度问题,宽度在设计的时候应该根据使用的人数及疏散指标进行计算,以满足不同建筑物的需求;在对安全出口进行设计的时候,还要考虑出口的畅通程度,要保证人们在火灾发生时,能够向两个不同安全疏散出口疏散,以保证人员安全疏散。

4.2疏散距离设计需要注意的问题

高层建筑中的疏散距离的设计也是十分重要的,相应的设计标准对安全疏散距离进行了明确的规定,但是也有一些安全疏散距离是难以把握的。在设计的时候就应该注重那些难以把握的疏散距离。如果按照丁字形走道计算房门和安全出口的疏散距离进行设计,可将袋形部分折算成两倍,按照双向疏散距离进行计算,即两倍的袋形部分长度与双向疏散部分长度之和应小于规范规定的双向疏散的最大疏散距离。图1所示丁字形袋形走道部分的距离是4 m,双向部分疏散距离就应该是8 m,双向距离就应该是16 m。图1中的设计,a是丁字形袋形走道部分距离为4 m,b是双向部分分散距离为8 m,a+b为双向距离16 m。

4.3高层避难层设计需要注意的问题

在对高层建筑消防安全疏散设计的时候,特别是对高度超过100 m的公共建筑进行设计的时候,要严格按要求设置避难层。最好是在10~15层的地方设置第一个避难层,以此类推设置不同的避难层。在对避难层进行设计的时候,可以采用3种方法。可以采用全敞開式、半敞开式、封闭式。设计全敞式避难层,一般不设维护结构而是全敞开的空间,这一设计在顶层或是屋顶上比较常见。设计半开式避难层时候,一般在四周设高低约1.2 m左右的防护墙,并在上面设有可以开启的封闭窗,并采用自然通风,以避免火灾发生时的烟气侵害。设计封闭的避难层时不仅要有耐火的防火结构,还要有相应的独立照明设备、独立空调及排烟系统,以避免不必要的烟气危害。

4.4疏散应急照明及指示标志设计需要注意的问题

疏散应急照明及指示标志设计也是疏散设计中比较重要的环节,但是却往往被人忽视,特别是在装修设计的时候常常被忽视。一般的设计公司很少能理解疏散应急照明及指示标志设计的重要性,怎么方便就怎么设计,甚至会出现偷工减料的现象,要知道疏散应急照明及指示标志在火灾发生时是起引路作用的。因此,必须注重对应急照明和指示标志的设计。安全出口上方和走道转角处应严格设置;一些重要场所地面还应该设置发光的疏散指示标志,以保证人员安全疏散。

5.结语

高层建筑的出现,在一定程度上解决了城市问题,给人们的工作、生活带来了便利,但是我们也应该看到其中的问题。高层建筑层数较高,影响人员疏散的因素多,一旦发生火灾,人员疏散就是一个大问题。要想使人员及时疏散并保证其安全,高层建筑在消防安全疏散设计中,就要做好各种工作,以保证安全疏散工作的顺利进行。

参考文献:

[1]胡忠日.安全疏散研究的国内外动态和发展趋势[J].消防科学与技术, 2001, 11(6).

疏散问题 篇12

随着现代石油化工行业的发展,毒物泄漏、火灾、爆炸等突发事件时有发生,人员密集场所的公共安全问题受到越来越多的重视。事故发生后,如何确保公共场所内密集的人群能快速、安全地疏散至安全区域成为应急管理研究的重要内容之一。由于人员疏散易受个体的状态、个体之间相互作用及外界环境的影响,因此基于个体行为特征的人员疏散仿真一直是该领域的研究热点[1]。为了研究区域疏散过程中的个体行为特征,国内外学者提出了不同的人员疏散动力学模型,包括基于规则的疏散模型、基于社会力方法的疏散模型和基于元胞自动机方法的疏散模型等[2 - 4]。在上述基于个体行为特征的疏散模型的基础上,目前已开发出多种行人交通仿真软件,如Legion、Stepsy以及Anylogic等,其中Legion软件适用于大规模大区域人群的模拟仿真[5]。

疏散区域的正确识别是进行区域疏散分析的前提,而疏散区域确定的方式不同,将影响疏散规模,即应疏散人口数[6]。国内外针对毒气泄漏事故疏散区域识别的研究,主要有两类方法,即基于先期隔离距离与防护距离的方法和基于应急计划区的方法。基于先期隔离距离与防护距离的方法[7 - 8]定义了一个圆形的先期隔离区和一个正方形防护区,先期隔离区内所有人员必须疏散,防护区内人员可以采取疏散或就地躲避等防护措施。基于应急计划区的方法,主张不同地点采取的公众防护措施应有所差别,如Tawil J. J. 等人提出的匙孔形核设施的应急计划区,由3. 2km的圆形区域和宽度取决于楔角的楔形区域[9]; 美国政府危险化学品库区应急计划提出了一种三区域的圆形应急计划区,内圆为立即响应区,中部环形区域为保护行动区,外部环形区为预防区[10]。然而,对于毒气泄漏扩散事故,采用上述方法确定的疏散区域可能对应一个几平方公里甚至几十平方公里的实际地理区域,为了便于疏散组织和动员,在进行疏散分析时,有必要将上述确定的疏散区域细分为相对独立、较小面积的疏散分区,为此,本文引入了疏散亚区域的概念。

疏散亚区域内的疏散不仅受到建筑结构的影响,还会受到疏散规模的影响。为了研究不同疏散规模对疏散动态特征的影响,本文将构建城市亚区域人员疏散模型,并在Legion平台进行模拟,分析疏散规模对疏散动态特征的影响。

1 城市亚区域人员疏散模型

为便于疏散组织与动员而划分的若干相对独立、较小面积的疏散分区,本文定义为疏散亚区域,其划分规则如下:

1) 亚区域划分与城市社区区划一致,包括小于街道办事处但大于居民委员会辖区的区域功能社区和居民委员会辖区;

2) 建有围墙的大型企事业单位、学校、医院等及其所属家属区等场院,即居民小区,单独划分为亚区域;

3) 根据疏散亚区域与交通道路的衔接来确定其边界,衔接地点为亚区域的疏散人流出口。

采用矢量模型[5]模拟亚区域疏散中的个体行为,每个行人个体有决定自身行动的决策权,在决策时考虑周围环境( 建筑及障碍物等) 和与其他行人相互作用和影响,进行信息交流,做出相应的决策,决策时采用“最小努力”规则,参数选择与设置如下。

1. 1 疏散方向

居民小区中群众疏散方向按照最短路径法选择小区出口,不同建筑物居民疏散方向选择。接到疏散通知时位于小区户内的人员,沿各户门进入楼梯、从建筑物出口到小区,再沿进入小区次干路、主干路到达小区出口; 接到疏散通知时正在小区内散步人员,直接从小区次干路到小区主干路到达小区出口( 如图1 所示) 。

1. 2 疏散选项

假定居民小区内所有居民同时收到疏散通知,且每栋建筑物内的居民得到疏散通知后立即采取运动,疏散出建筑的时间根据各个建筑总人数、楼层、楼洞宽度进行计算,并在楼洞出口处进行参数设置,设定疏散出建筑时间。疏散策略设置为紧急情况下人员逃生、最短路径选择、具有预动作时间等。

1. 3 初始人员分布

考虑不同性别、年龄和携带物品的居民个体类型,并基于个体类型不同,设置不同的反应时间,占用面积、机动性、运动速度等参数,并确定初始人员分布。

2 仿真模拟与结果分析

本次模拟选择在人员疏散模拟Legion平台上实现。某居民小区(如图2所示)有51栋建筑,基本为多层住宅楼和小型商业店铺,主干道路3条,内部主干路与居民楼之间有绿篱等植物隔离,出口10个。为研究亚区域疏散规模,即不同疏散人口数对疏散动态特征的影响,图2所示小区为研究对象,设置4个算例进行模拟并展开分析:算例1、算例2、算例3和算例4,分别对应4种疏散人口数,14 832人、10 004人、5 019人和1 020人。

2. 1 疏散运动时间比较分析

图3 为4 个算例的疏散动态变化曲线对比图,各算例疏散运动时间见表1。从图3 和表1 中可以看出,疏散运动时间与疏散人数有一定关系,即疏散人数越大,疏散运动时间越长。此外,从表1 中可以看出,疏散人数下降到6. 88% 时,疏散运动时间仅下降到76. 58% ,即小区内疏散人数增加到14. 54倍时,疏散运动时间仅增加31% 左右,说明疏散运动时间变化远低于疏散人数变化率。

2. 2 疏散速率比较分析

对各算例的疏散速率进行比较,如图4 所示。从图中可以看出: 1疏散速率随疏散人数增加而增大。2不同疏散规模下最大疏散速率出现时间有所不同,出现最大疏散速率的时间随疏散人数的增加而延后。3第一名疏散到小区出口的人员所需的疏散运动时间,即居民小区出口最早出现疏散人员的时间基本相同,基本上在82s左右。居民小区出口最早出现疏散人员的时间与居民小区固有形态,包括建筑物离小区出口的距离、小区路网等因素有关,基本原因是此时小区出口及疏散沿途尚未出现拥堵现象。最大疏散速率随疏散人数增大而增大,且出现时间延后现象与小区出口处人员密度相关,在人员密度尚不对小区出口通行能力造成负面影响时,疏散速率随疏散人数在小区出口处密度增加而增加。此外,居民小区的疏散速率并不随疏散人数增大而无限增大,因为随疏散人员数量增加,小区出口处最大人口密度增大的情况会对疏散速率造成影响。图4 中算例1 与算例3 疏散速率变化曲线形态对比可以发现,算例1 的曲线形态外凸,算例3 的曲线形态内凹,说明疏散速率变化受到小区出口人员密度的影响,随疏散人数增加疏散速率增加有放缓趋势。

2. 3 空间使用率比较分析

对比4 个算例中居民小区疏散人员撤离时空间使用的情况,如图5 所示,白色部分表示疏散人员未使用的空间。从图中可以看出,随疏散人数增加,居民小区人员疏散时使用的空间明显增多,沿小区次干路、主干路到小区出口变化明显。

2. 4 人员密度比较分析

图6 ~ 7 分别反映了不同算例中平均人员密度与为最大人员密度,白色部分表示不存在疏散人员的空间,从中可以看出:

1拥堵情况随疏散人数而增加。算例1 存在拥挤情况,拥挤主要发生在至小区内主干路的绿篱缺口处( 次干路与主干路交叉口) 及小区内主干道上,尤其是小区主干路与次干路交叉口。算例2 中,人员平均密度和最高密度虽然较算例1 略为降低,但在至小区内主干道的绿篱缺口处及小区内主干道上仍有拥挤情况发生。算例3 中显示拥堵情况降低,而算例4 中几乎不存在拥堵情况。

2拥堵最为严重的地点并不全是小区出口处。对比分析发现,算例1 和算例2 中平均人员密度和最高人员密度的出现地点并非小区出口处,而主要出现在小内主干路的绿篱缺口处,即次干路与主干路交叉口。出现这种情况是合理的,原因是小区内次干路和主干路交叉口通行能力,对比小区出口的通行能力不足造成。随疏散人数下降,小区内部拥堵现象会缓解。算例3 和算例4 中主要拥堵地点或人员相对集中的地点主要发生在小区主干路及小区出口处。

3 结论

为了便于疏散组织和动员,在进行疏散分析时,有必要将整个疏散范围细分为相对独立、较小面积的疏散分区。本文通过引入亚区域的概念研究城市中的人员疏散行为,构建的亚区域人员疏散模型,并在Legion平台模拟分析疏散规模对亚区域人员疏散动态特征的影响。经对比分析得出,随着疏散人数的增加,总疏散运动时间变长,但其变化率远低于疏散人数变化率; 最大疏散速率增大,但出现最大疏散速率的时间随之延后; 空间使用率增加,沿小区次干路、主干路到小区出口变化明显; 拥堵情况增加,小区主干路、次干路与主干路交叉口及小区出口处拥堵较为严重。在上述结论的基础上,下一步将对亚区域疏散人流的路网加载特性进行研究,从而为城市应急疏散方案的制定提供参考。

摘要:为了研究不同疏散规模对疏散动态特征的影响,基于矢量模型构建城市亚区域人员疏散模型,采用个体行为模拟技术和矢量二维连续空间解析方法对城市亚区域疏散中的个体行为进行模拟。通过设置不同的疏散规模,在Legion平台模拟分析疏散人口数对疏散运动时间、疏散速率、空间使用率人员密度等疏散动态特征的影响。结果表明,随着疏散人数的增加,总疏散运动时间变长,但其变化率远低于疏散人数变化率;最大疏散速率增大,但出现最大疏散速率的时间随之延后;空间使用率增加,沿小区次干路、主干路到小区出口变化明显;拥堵情况增加,小区主干路、次干路与主干路交叉口及小区出口处拥堵较为严重。

上一篇:农村电网建设工程管理下一篇:小学数学教学有效