浅谈建筑消防安全疏散设计方法
2017-03-11李鹏飞甘肃建筑职业技术学院
李鹏飞 甘肃建筑职业技术学院
浅谈建筑消防安全疏散设计方法
李鹏飞 甘肃建筑职业技术学院
在建筑设计当中消防安全疏散设计具有非常重要的意义,会直接影响到在火灾当中人们的生命安全。在本文当中笔者结合自己的实际工作经验对当前阶段我国建筑消防安全疏散设计中常用的两种方法进行了研究,旨在促进建筑消防安全设计的进一步发展。
建筑消防 安全疏散 设计
引言
在长期的发展过程当中,人们逐渐认识到疏散的重要性,在一些紧急突发事件当中,因为疏散存在问题而导致大量人员伤亡的事件层出不穷,例如1994年我国新疆克拉玛依剧场发生火灾,因疏散存在问题从而导致人员无法有效疏散,最终造成300多人死亡,2010年沈阳万达广场因为火灾而导致11人死亡。虽然大部分的伤亡事件的直接原因在于火灾或者突发事件,但是深层次的原因在于人群无法实现快速疏散,从而在意外事件当中造成大量的人员伤亡。为了促进建筑消防安全疏散设计的进一步发展,在本文当中笔者对建筑消防安全疏散设计方法进行了必要的分析与研究。
一、安全疏散概述
安全疏散是指通过专门的路径或者设施最终顺利的撤出建筑物或者到达制定安全地点。安全疏散的基本原则在于在火灾发生时,疏散时间需要小于危险来临的时间,从而使得人们的人身安全可以得到有效保障。疏散时间是指在火灾发生之后,危险区域中的人群达撤出建筑物或者到达安全地点所需要耗费的时间。在火灾发生之后到安全疏散这一阶段当中,所需要耗费的时间主要包含报警时间、疏散准备时间、行动时间。在疏散的过程当中多种因素都会对疏散时间造成一定的影响,例如人们对建筑的熟悉程度、人的心理素质以及人流密度等。允许疏散时间则是在火灾发生之后,处于危险区域中的人群疏散到安全区域的允许时间,允许疏散时间是由危险来临时间与一定的富余值所构成。影响允许疏散时间的因素也相对较多,例如建筑物是否会因为火灾倒塌、高温、烟气以及缺氧等。
二、安全疏散的规范设计方法
现阶段大部分建筑的消防安全疏散都是依据规范进行设计的。现阶段关于安全疏散的规范使用最为广泛的为《建筑防火设计规范》,但是在一些其他规范当中也对安全疏散进行了规定,例如《民用建筑设计通则》就针对民用建筑安全疏散做出了相关规定,而《商店建筑设计规范》则对商铺、商场等商业场所的安全疏散做出了规定。依据规范进行消防安全疏散设计往往又被称之为“程式化”消防设计。在规范当中对对应建筑的疏散距离、疏散宽度以及疏散出口的数量都具有明确的规定,设计人员在完成相关建筑功能区域的布置之后,可以根据规范规定对相关内容进行校核,如果符合规范要求则设计结束,如果不符合则对其进行动态调整,再次进行符合,直至满足要求。
在建筑消防安全疏散设计当中核心内容即在于允许疏散时间、百人宽度指标以及安全疏散距离三个方面,同时规范也对这三个指标进行了详细的说明。在《建筑防火设计规范》的条文解说当中,根据相关模拟实验对允许疏散时间进行了明确,即针对不同耐火等级以及不同功能的建筑采用不同的允许疏散时间。但是在规范的正文部分并没有对允许疏散时间进行说明,在正文当中允许疏散时间具体表现为百人宽度指标。百人宽度指标是建筑设计人员进行安全疏散设计的重要依据。百人宽度指标是指每百人在允许疏散时间内,以单股人流形式疏散所需的疏散宽度。此外《建筑防火设计规范》还对不同建筑当中的安全疏散距离进行了详细的说明。在规定的允许疏散时间之内,通过疏散路径、疏散出口数量、宽度以及布置的设计使得疏散时间小于允许疏散时间,从而有效保障人们的人身安全。
三、性能化消防安全疏散设计
随着建筑规模的不断扩大以及人们对于安全疏散需求的不断提升,性能化消防安全疏散逐渐开始出现,并被应用到实际的建筑设计过程当中。在性能化消防安全疏散设计当中,将各种影响人的生命安全的因素通过科学化的方式进行分析,并考虑防御措施是否与危险因素之间存在着等效关系。性能化设计主要包含以下几个方面的内容。
(一)性能化安全疏散的标准
当一幢建筑物发生火灾时,人员是否能安全地疏散到安全区域主要取决于两个特征时间:1.可用安全疏散时间(AEST),即是火灾发展到对人的生命构成危险所需的时间。2.所需安全疏散时间(REST),即人员全部疏散到安全区域所需要的时间。
(二)影响安全疏散的火场因素与AEST的确定
在火灾当中人所面临的危险主要包含以下几个方面的内容:温度、浓烟、有害气体、能见度、热辐射以及其他因素。因此,建筑中所设置的排烟系统、喷淋系统以及应急照明系统等都会对安全疏散造成一定的影响。一般情况下AEST的确定是通过模软件进行的,当前阶段较为常用的模拟软件有NIST所开发的CFAST以及FDS软件。在CFAST以及FDS软件当中可以对建筑空间上部的温度以及烟气层的浓度进行模拟计算,用户在计算时只需要将建筑的具体信息输入到软件当中就可以实现火灾的自动模拟。
(三)疏散阶段以及REST的确定
疏散是一种随着新冲动的产生,同时在冲动当中采取新的决定的动态变化过程,在工程学当中疏散过程可以被分为三个不同的过程,即察觉阶段、反应阶段以及行动阶段。这三个阶段的时间总和构成了疏散时间总和,也即为REST的值。
(四)安全疏散模型
目前阶段关于安全疏散模型计算的软件相对较多,基本上每个国家都根据自己的基本的具体情况开发了针对性的安全疏散模型。现阶段我国在性能化安全疏散模拟中使用最为广泛的模型为武汉大学与公安部四川消防研究所联合研发的BuildEvac软件,该模型是基于建几何模型,进行实时动态疏散仿真的模拟软件,可以有效火灾中的安全疏散。
四、结语
建筑消防安全疏散是关系到人们生命财产安全的重要问题,在进行建筑设计时,必须要通过特定的手段使得疏散能够满足实际要求。在本文当中,笔者结合自己的实际工作经验,对现阶段建筑设计中两种常用的消防安全疏散设计方法进行了研究,希望能对现阶段的建筑设计人员能够有所启发,提高安全疏散设计效率。
[1]陈晓峰.大型商业建筑中不同消防安全疏散策略与建筑空间关系的探讨[J].消防技术与产品信息,2016,(10):19-21.