發(fā)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(shè)計中有關(guān)安全疏散管理應(yīng)用的新方法有哪些呢?我們應(yīng)該怎樣來加強對建筑安全的管理 應(yīng)用及發(fā)展呢?不同的建設(shè)措施有哪些影響呢?本文通過對建筑性能化疏散的設(shè)計管理上做了相應(yīng)的介紹。文章選自： 《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報》 ，《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報》是由中國科學(xué)
在建筑工程設(shè)計中有關(guān)安全疏散管理應(yīng)用的新方法有哪些呢?我們應(yīng)該怎樣來加強對建筑安全的管理 應(yīng)用及發(fā)展呢?不同的建設(shè)措施有哪些影響呢?本文通過對建筑性能化疏散的設(shè)計管理上做了相應(yīng)的介紹。文章選自：《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報》，《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報》是由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主管,中國建筑學(xué)會主辦的學(xué)術(shù)性刊物,創(chuàng)刊于1980年。雙月刊。主要刊登建筑結(jié)構(gòu)、抗震防振、地基基礎(chǔ)等學(xué)科的基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用研究和科學(xué)實驗技術(shù)的學(xué)術(shù)論文、研究報告及最新進展動態(tài),為我國建筑科學(xué)技術(shù)研究的發(fā)展服務(wù)。
摘要：建筑物發(fā)生火災(zāi)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(zāi)發(fā)展到對人構(gòu)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(qū)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(zāi)達到危險狀態(tài)之前就全部疏散到安全區(qū)域,便可認為該建筑物的防火安全設(shè)計對火災(zāi)中的人員疏散是安全的。
關(guān)鍵詞：疏散設(shè)計,建筑安全,論文發(fā)表
1引言
性能化設(shè)計方法是目前建筑防火領(lǐng)域最先進的技術(shù),是人們關(guān)注的最前沿,最活躍的領(lǐng)域。它是一種新型的防火系統(tǒng)設(shè)計思路,是建立在更加理性條件上的一種新的設(shè)計方法。在建筑防火安全設(shè)計中,疏散問題是至關(guān)重要的,它直接影響著火災(zāi)時,人員、物資的安全和迅速轉(zhuǎn)移。目前,傳統(tǒng)的根據(jù)規(guī)范的“處方式”防火設(shè)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(guī)范方法單獨設(shè)防,缺乏綜合效應(yīng)的考慮,無法充分體現(xiàn)人的因素對整個安全性的影響。而性能化疏散設(shè)計以功能性為向?qū)?針對建筑火災(zāi)中“人身安全”的目標,以科學(xué)量化技術(shù)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(qū)域模擬的思想是由80年代初,美國哈佛大學(xué)的埃蒙斯(H.W.Emmons)教授提出。他第一次運用質(zhì)量、能量和動量守恒的原理,用數(shù)學(xué)分析方法描述了火災(zāi)過程,奠定了區(qū)域模擬的理論基礎(chǔ)。CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)是一種計算火災(zāi)與煙氣在建筑物內(nèi)蔓延的區(qū)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(jié)構(gòu)形式,并將房間分為上下兩個區(qū)域,假設(shè)在每一層內(nèi)溫度、煙氣濃度等狀態(tài)參數(shù)都是均勻的,通過求解每層能量、動量和質(zhì)量的守恒方程能夠得到上述參數(shù)的變化。
2安全疏散的準則和危險判據(jù)
2.1 人員安全疏散的準則
火災(zāi)中人員的安全疏散指的是在火災(zāi)煙氣沒有達到危害到著火建筑物內(nèi)的人員生命狀態(tài)之前,將建筑物內(nèi)所有人員安全地疏散到安全區(qū)域的行動。 保證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(nèi)人員安全疏散的前提是樓內(nèi)所有人員疏散完畢所需的時間必須小于火災(zāi)發(fā)展到危險狀態(tài)的時間。下面結(jié)合圖1火災(zāi)發(fā)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(zāi)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(zāi)發(fā)生到發(fā)現(xiàn)火情這段時間間隔。(2)人員反應(yīng)時間T2,即從發(fā)現(xiàn)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(qū)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(qū)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(zāi)發(fā)生到疏散開始的疏散時間、由疏散開始到疏散結(jié)束的疏散行為計算程序和方法。
不妨假定人員反應(yīng)時間T2=120s,依據(jù)該算法,無論任何區(qū)域發(fā)生火災(zāi),火災(zāi)發(fā)生區(qū)域的現(xiàn)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(jù)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(zāi)對人員安全構(gòu)成危險狀態(tài)的時間段。參考美國國家標準技術(shù)研究所建筑與火災(zāi)研究室建立s的ASET程序中危險判據(jù),定義時間ASET=min﹛t1,t2,t3﹜,含義如下:
t1:認為當(dāng)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?nèi)?.5m) 時,當(dāng)上層煙氣的溫度達到可以構(gòu)成人體威脅溫度180℃時的時間。
t2:當(dāng)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(tài),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(fù)雜性,本文計算只考慮CO的毒性影響,可以認為,當(dāng)CO的含量為0.2時,達到了危險的程度。
3應(yīng)用實例建筑火災(zāi)進行區(qū)域模擬計算
選用區(qū)域火災(zāi)程序CFAST,對實例建筑火災(zāi)進行計算可以得到建筑火災(zāi)中煙氣層溫度、分層厚度、典型燃燒產(chǎn)物濃度等參數(shù)隨時間的變化,根據(jù)這些變化和人員疏散的危險判據(jù)和準則,可以進行人員安全疏散、消防設(shè)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(cè)和右側(cè)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(fā)起火,以間隔30s的時間進行總共1000s的計算結(jié)果輸出。
各個房間主要參數(shù)隨時間變化的區(qū)域模擬計算結(jié)果如圖4、5、6所示。
4結(jié)論分析
從計算結(jié)果得到,辦公室A1火災(zāi)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(shù)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(gòu)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(gòu)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(shè)計滿足人員安全疏散的基本準則是ASET>RSET。
由計算結(jié)果得知,房間A1、A3應(yīng)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(yīng)設(shè)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(guī)劃,在滿足人員安全疏散基本準則的前提情況下,選取經(jīng)濟性最優(yōu)的方案。
