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摘要:以某服裝批發市場為實例運用性能化疏散研究方法對其火災情況下安全疏散進行了分析并提出了改進意見對保證人員的生命安全具有極其重要的意義。
關鍵詞:大型服裝批發市場;火災;疏散研究
近年來隨著我國經濟高速發展加之土地日趨緊張大型商場如雨后春筍般地在許多城市拔地而起。其中的大型服裝批發市場是人口流動量較大的公眾場所之一商場人員密集尤其在節假日更是人滿為患。而現代化大型服裝市場往往功能復雜體量與日俱增所經營的商品———服裝又為易燃物質加之電氣、電力設施成倍增加這種物質基礎決定了商場容易失火而且蔓延發展成大型火災的幾率極高。因此需要對大型服裝市場發生火災時人員是否能夠安全疏散進行研究。分析實例:某服裝批發市場占地面積18000m2總建筑面積72000m2。全樓設置18部自動扶梯。設有10個疏散出口地下一層地上五層。經營服裝批發、零售。春節高峰期間日均客流量30萬人次。本商場配備現代化消防設施(設有感煙探測器自動噴水滅火系統帶有警鈴設有消防廣播)。根據《自動噴水滅火系統設計規范》(GB50084—2001)該商場的防火等級為二級。擬對該服裝批發市場第五層人員在火災情況下是否安全疏散進行分析、研究。
1火災場景模擬火災場景可以分為受限區、擴展型和爆炸型
因本商場設置自動噴淋系統所以它的火災可以設定為受限型即假定自動噴水滅火系統啟動后火勢規模不再擴大熱釋放率保持啟動前水平。根據上海市地方標準《民用建筑防排煙技術古城》(DGJ08—88-2000)的規定設有自動噴淋滅火系統熱釋放速率為Qmax=5MV。水平較低且受限。
2性能化安全疏散條件人員能否安全疏散取決于所需安全疏散時間
(RequiredsafetyEgresstime簡稱RSET)與有效安全疏散時間(availablesafetyEgresstime簡稱ASET)。如果tRSET≤tASET則認為人員安全疏散設計是合理的火災情況下人員可以得到安全疏散。
2.1有效安全疏散時間tASET
應用t2模型(國內外通用的非穩態火模型)Q=a(t-t0)2(1)式中:a———火災增長系數(kW/s2);t———火災燃燒時間(s);t0———開始有效燃燒所需時間(即火災陰燃時間)(s)。因為陰燃階段對火災蔓延影響較小通??刹豢紤]火災達到有焰燃燒所需要時間故通常t0=0。根據“九五”期間公安部天津消防研究所火災試驗作為分析依據取a=0.047(快速火)。根據公式(1)可得:t=327.2s即tASET=327.2s。
2.2人員所需安全疏散時間tRSET
國際上大致將疏散過程分為3個階段:察覺(awareness)、行為和反應(behavuorandresponse)、運動(movement)。察覺階段表示人員經外部信息刺激的時間;行為和反應階段就是從開始意識到火災情況發生到采取一些行動所花費的時間;運動階段即人員從開始疏散走出房間、通過走道、樓梯間、安全出口至達到安全區域這段時間。人員所需安全疏散時間tRSET由探測報警時間(talarm)、疏散準備時間(tresponse)、疏散運動時間(tmove)組成。2.2.1探測報警時間talarm。本服裝批發市場設有火災探測器、自動噴水滅火系統。火災探測器具有感煙和探火能力。自動噴水滅火系統帶有警鈴商場設有消防廣播。當所有人員均處于清醒狀態下距火場較近的人員會在感煙報警器報警前通過嗅覺、視覺感知火情。離火場較遠的人可以通過廣播知道火情。人員感知時間一般為火災開始后30~90s這里選為40s。2.2.2疏散準備時間tresponse。疏散準備時間是指從發現火情到開始疏散的這段時間間隔。人員感知火情后不同的人將會有不同的反應。針對該段時間常用的研究方法是根據對真實火災事后調查或在建筑物內進行疏散演習進行分析。英國《建筑火災安全工程》根據統計數據和經驗推薦商業建筑(人員處于清醒狀態對于商場、報警系統熟悉)本商場采用消防廣播警告播放。tresponse=60s。2.2.3人員疏散運動時間tmove。人員疏散運動時間由人員通過水平通道時間(t1)、通過樓梯時間(t2)、通過疏散門口時間(t3)以及通過疏散出口時間(t4)組成。1)疏散人員通過水平通道時間t1t1=S/B(2)式中:S———水平通道長度。在這里取規范要求最大疏散距離30m。V———人員行走速度。這里取統計資料V=1∙016m/s。根據公式(2)計算可得:t1=29.52s2)疏散人員通過樓梯時間t2假定t2=S/[V(1.57R/B)1/2](3)式中:S———樓梯長度(15m/層);V———下樓梯速度根據統計數據近似1.2m/s;R———樓梯的級高(m);B———樓梯的級寬(m)。根據公式(3)計算可得:t2=46.79s。3)疏散人員通過門時間t3t3=P/f×W(4)式中:P———通過人數。該商場總建筑面積72000m2商場共有5層。對于大型服裝批發市場顧客活動面積一般為建筑面積的40%~50%實際核算中取40%。商場人員密度一般春節期間最大按2.5m2/人。P=192人P1=1920人。f———由統計資料f=0.93人/s·m;W———門的寬度(m);P1———商場第5層需疏散人數;P———通過商場第5層每個疏散出口的人數。根據公式(4)計算可得:t3=75s。4)疏散人員通過疏散出口時間t4t4=P/[r(w-0.3)n](5)式中:P1———商場第五層需疏散人員數P1=1920人;r=單位時間通過的人數一般為(1.2~1.5)人/m·s這里取1.5;w———出口寬度(m)。出口前人員堵塞有效寬度比實際寬度小。這里取w為2m。N———疏散出口數量。本商場疏散出口數量為10。根據公式(5)計算可得:t4=75.29s。人員疏散運動時間:tmove=t1+t2+t3+t4=29.52+46.79+75+75.29=226.6s人員所需安全疏散時間tRSET=talarm+tresponse+tmove=40+60+226.6=326.6s
3性能化安全疏散分析結論
通過對本商場以上安全疏散條件分析有效安全疏散時間tASET=327.2s;人員所需安全疏散時間tRSET=326.6s。tRSET≤tASET則認為本商場人員安全疏散設計是合理的。
4對本商場安全疏散管理的建議
1)保持市場疏散通道暢通;嚴禁疏散通道擺設柜臺及防火卷簾下堆放物品。2)定期組織火災疏散演練提高火災情況下市場人員疏散能力使市場人員在火災情況下可以迅速、有效的疏散。3)疏散標志設置。根據《建筑設計防火規范》11.3.1規定沿疏散走道的燈光疏散指示標志應設置在疏散走道及其轉角處、距地面1.0m以下的墻面上總建筑面積超過5000m2的地上商場在其內疏散走道及其主要疏散路線的地面上增設能保持視覺連續的燈光疏散指示標志或蓄光疏散指示標志。本商場應加強疏散指示標志的設置及管理。
5說明
本研究在進行火災疏散性能化評價時未能夠在火災場景模擬的基礎進行量化分析而是通過既有經驗公式以及服裝批發市場火災場景相吻合的相關參數估算而得出的只有統計分析的意義。
作者:王志慧 王秀麗 單位:甘肅理工大學土木工程