航站楼性能化防火设计中的人员安全疏散研究

2019-10-19宋洋张潇王爱荣新宁

科技创新导报 2019年13期

宋洋张潇王爱荣新宁

摘要：利用建筑信息模型（BIM）研究航站楼火灾事故中建筑布局和消防系统对人员疏散的影响。利用PyroSim和Pathfinder对航站楼消防运行、人员安全进行仿真模拟，提出最佳疏散路径，对机场航站楼进行性能化设计。结果表明：航站楼一旦发生火灾，CO浓度会对人员安全造成明显威胁。增强航站楼排烟效果、安排专门人员进行疏散指导、加强安全管理工作，是缩短人员疏散耗时的重要举措。

关键词：航站楼 PyroSim Pathfinder 仿真模拟烟气

中图分类号：X932 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）05（a）-0176-03

Abstract： Building information model （BIM） was employed to study the influences of the building layout and fire extinguishing system on personnel evacuation. The operation of terminal fire-fighting system and safety of evacuees were simulated quantitatively by using PyroSim and Pathfinder， so that we can design reasonablely safe evacuation routes， put forward the best evacuation path and the performance-based design of the airport terminal. Results turn out that once a fire occurs， the CO concentration will pose an obvious threat to the safety of personnel. In conclusion， enhance the effect of smoke discharge， arrange specialized personnel for evacuation guidance and strengthen safety management are helpful measures to shorten the time of evacuation.

Key Words： Terminal;PyroSim;Pathfinder;Simulation;Smoke

航站楼基本设施包括：公共大厅、安全检查设施、政府机构、候机大厅、行李处理设施、机械化代步设施、旅客信息服务设施等[1]。航站楼空间组成复杂，人员流量较大，航站楼建筑与装满油料的飞机相贴邻，墙体及玻璃区域以及其他建筑部分可能受到飞机气流影响，存在着较大的火灾风险[2]。因此，研究航站楼火灾疏散对保证航站楼内人员和财产安全，提高民航生产安全水平具有重要意义。

1 航站楼仿真模型建立

1.1 火灾场景几何模型

以我国东部地区某大型国际机场T2航站楼为原型，基于BIM将该航站楼东北指廊出发大厅一侧的Revit模型导入模拟软件PyroSim中进行模拟。

本文所分析的候机厅长290.0m，高90m，宽度为38m，其建筑的占地面积为11600m2，共设有9个宽1.6m、高2.5m的登机口。顶部设有机器排烟设备与排烟口。

1.2 火场的影响因素

本文将烟气层高度，CO浓度这些影响因素置于同一火灾场景下进行分析，得出最佳疏散安全时间。

1.3 火灾模拟结果分析

（1）烟气层高度变化分析。从图1总体来看，烟气蔓延高度最低为3.2m，疏散的危险高度为2.4m，烟气层仍在安全高度范围内，对航站楼内人员尚不构成威胁，因此保守估计人员安全疏散时间为330s。

（2）空气中CO浓度分析。CO对人体的影响如表1[3]所示。

结果显示，122s时CO浓度已达到0.1%，如果人暴露在这种环境下1h内会引起头痛不适。出于安全考虑，应在122s前及时进行安全疏散。

1.4 影响因素耦合分析

通过模拟计算烟气高度、CO浓度随时间变化情况得出不同的安全疏散时间，其中CO浓度升高至影响人员行动的时间为航站楼内人员安全逃生的关键因素，可以判定122s为地面人员的最长疏散时间。