發布時間：2015-09-30所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 在建筑工程設計中有關安全疏散管理應用的新方法有哪些呢?我們應該怎樣來加強對建筑安全的管理 應用及發展呢?不同的建設措施有哪些影響呢?本文通過對建筑性能化疏散的設計管理上做了相應的介紹。文章選自： 《建筑結構學報》 ，《建筑結構學報》是由中國科學
在建筑工程設計中有關安全疏散管理應用的新方法有哪些呢?我們應該怎樣來加強對建筑安全的管理 應用及發展呢?不同的建設措施有哪些影響呢?本文通過對建筑性能化疏散的設計管理上做了相應的介紹。文章選自：《建筑結構學報》，《建筑結構學報》是由中國科學技術協會主管,中國建筑學會主辦的學術性刊物,創刊于1980年。雙月刊。主要刊登建筑結構、抗震防振、地基基礎等學科的基礎理論研究、應用研究和科學實驗技術的學術論文、研究報告及最新進展動態,為我國建筑科學技術研究的發展服務。
摘要：建筑物發生火災后,其中的人員是否安全疏散主要取決于兩個特征時間,一是火災發展到對人構成危害所需的時間,稱為可用安全疏散時間(Availiable Safety Egress Time,ASET),另外一個是人員疏散到達安全區域所需要的時間,稱為所需安全疏散時間(Required Safety Egress Time,RSET)。如果人員能在火災達到危險狀態之前就全部疏散到安全區域,便可認為該建筑物的防火安全設計對火災中的人員疏散是安全的。
關鍵詞：疏散設計,建筑安全,論文發表
1引言
性能化設計方法是目前建筑防火領域最先進的技術,是人們關注的最前沿,最活躍的領域。它是一種新型的防火系統設計思路,是建立在更加理性條件上的一種新的設計方法。在建筑防火安全設計中,疏散問題是至關重要的,它直接影響著火災時,人員、物資的安全和迅速轉移。目前,傳統的根據規范的“處方式”防火設計方法在處理新建筑形式帶來的新問題時顯示一定的局限性,并且由于規范方法單獨設防,缺乏綜合效應的考慮,無法充分體現人的因素對整個安全性的影響。而性能化疏散設計以功能性為向導,針對建筑火災中“人身安全”的目標,以科學量化技術去分析影響人命安全的各種因素,從而保證人員的安全疏散。
區域模擬的思想是由80年代初,美國哈佛大學的埃蒙斯(H.W.Emmons)教授提出。他第一次運用質量、能量和動量守恒的原理,用數學分析方法描述了火災過程,奠定了區域模擬的理論基礎。CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)是一種計算火災與煙氣在建筑物內蔓延的區域模擬程序。最新的版本是Version 6,可以計算多達30個房間的結構形式,并將房間分為上下兩個區域,假設在每一層內溫度、煙氣濃度等狀態參數都是均勻的,通過求解每層能量、動量和質量的守恒方程能夠得到上述參數的變化。
2安全疏散的準則和危險判據
2.1 人員安全疏散的準則
火災中人員的安全疏散指的是在火災煙氣沒有達到危害到著火建筑物內的人員生命狀態之前,將建筑物內所有人員安全地疏散到安全區域的行動�！ ”ＷC人員安全疏散的基本準則是:ASET>RSET
在此過程中,保證建筑物內人員安全疏散的前提是樓內所有人員疏散完畢所需的時間必須小于火災發展到危險狀態的時間。下面結合圖1火災發展過程通用的時間線概念來說明這些問題。
2.2 安全疏散時間RSET
火災過程中,人員疏散所需的時間RSET大體可按以下三個階段來考慮:(1)報警時間T1,即從火災發生到發現火情這段時間間隔。(2)人員反應時間T2,即從發現火情到開始疏散之間的這段時間。(3)人員疏散運動時間T3。通常定義為人員開始疏散到安全區的時間。
所需安全疏散時間是指從起火時刻起到人員疏散到安全區域的時間,因此所需安全疏散時間RSET= T1+T2+T3
本文采用2000年日本頒布的疏散評估計算方法,它可以表示由火災發生到疏散開始的疏散時間、由疏散開始到疏散結束的疏散行為計算程序和方法。
不妨假定人員反應時間T2=120s,依據該算法,無論任何區域發生火災,火災發生區域的現場人員肯定是最先感觸到危險并開始疏散行動的,對于共用一個出口房間的情景疏散開始計算時間為:
2.3 危險判據及可用安全疏散時間ASET
可用安全疏散時間ASET是指從起火時到火災對人員安全構成危險狀態的時間段。參考美國國家標準技術研究所建筑與火災研究室建立s的ASET程序中危險判據,定義時間ASET=min﹛t1,t2,t3﹜,含義如下:
t1:認為當煙氣層高于人眼的特征高度 (人眼的特征高度通常為1.2~1.8m,我們取1.5m) 時,當上層煙氣的溫度達到可以構成人體威脅溫度180℃時的時間。
t2:當煙氣層高度低于人眼的特征高度時,對人體的危害將是直接燒傷或者吸入熱氣體引入的,這時用另一略低的煙氣臨界溫度來表示危險狀態,此值約為110~120℃,我們把這個危險時間定為t2。
t3:考慮煙氣的毒害性,由于毒性氣體種類復雜性,本文計算只考慮CO的毒性影響,可以認為,當CO的含量為0.2時,達到了危險的程度。
3應用實例建筑火災進行區域模擬計算
選用區域火災程序CFAST,對實例建筑火災進行計算可以得到建筑火災中煙氣層溫度、分層厚度、典型燃燒產物濃度等參數隨時間的變化,根據這些變化和人員疏散的危險判據和準則,可以進行人員安全疏散、消防設施功能等問題的分析。如圖2所示,該實例共有四個房間組成,房間的高度都為2.4m,其中,中間的為會議室,左側和右側的均為辦公場所,除了會議室A2和辦公室A4相通的門是半開著的,其它房間相通的門均為完全敞開的。假定會議室沙發起火,以間隔30s的時間進行總共1000s的計算結果輸出。
各個房間主要參數隨時間變化的區域模擬計算結果如圖4、5、6所示。
4結論分析
從計算結果得到,辦公室A1火災上層煙氣在290s時下降到人眼高度,但是該房間兩個煙氣層的溫度都沒有達到危險數值,到320s時,煙氣毒性達到危險指標。著火房間A2在300s時,上層溫度達到180℃,對人員構成威脅。房間A3在260s時,煙氣達到人眼高度,但是溫度并未達到對人員構成威害。房間A4煙氣在270 s時,煙氣達到人眼高度,但是由于門半敞開,在310s時,上層煙氣溫度上升達到了180℃。由危險判定條件,取AEST為260s。同樣,對于辦公樓,由于人員相對固定,對建筑物較為熟悉,可以取
則REST為169.04s,房間設計滿足人員安全疏散的基本準則是ASET>RSET。
由計算結果得知,房間A1、A3應重點考慮煙氣的毒性,可以選擇感煙探測器和防排煙裝置。房間A2、A4則主要考慮溫度對人員的危害,應設置有感溫探測器。類似的著火位置可以選擇不同的房間,做出不同的消防規劃,在滿足人員安全疏散基本準則的前提情況下,選取經濟性最優的方案。
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