人員疏散分析是建筑性能化防火設計評估的重要組成部分

人員疏散分析是建筑性能化防火設計評估的重要組成部分。通過對建筑物的具體功能定位，確定建筑物內(nèi)部特定人員的狀態(tài)及分布特點，并結合火災場景和具體位置設計，計算分析得到緊急情況下各種階段的人員疏散時間及疏散通行狀況預測。而火災場景下人員疏散所需時間則是性能化防火設計評估的重要組成要件。因此，對建筑物做出符合其實際情況和特點的人員疏散性能評估成為決定建筑物性能化設計評估結果好壞的關鍵性因素之一。由于影響建筑物內(nèi)人員疏散安全性的因素眾多，性能化人員疏散分析的重點就是要綜合特定建筑條件下各方面影響因素，建立起或者合理選取符合實際的人員疏散量化分析模型，從而計算得到人員疏散時間，提出改進疏散性能的方案和措施。消防安全評估設備

一、影響人員安全疏散的因素

與正常情況下人員在建筑物內(nèi)行走的狀態(tài)不同，人員在緊急情況下（如發(fā)生火災）的疏散過程中，內(nèi)在因素和外在環(huán)境因素都可能發(fā)生了變化，這些因素有可能對人員安全疏散造成影響。由于實際情況條件千差萬別，影響人員安全疏散的因素亦復雜眾多，總結起來可分為：人員內(nèi)在影響因素、外在環(huán)境影響因素、環(huán)境變化影響因素、救援和應急組織影響因素四類。這些因素在緊急疏散情況下，有些不利于安全疏散，有些則有利于安全疏散，還有一些影響受到現(xiàn)場實際條件變化和人為因素的作用而不同。

（一）人員內(nèi)在影響因素

人員內(nèi)在因素主要包括：人員心理上的因素、生理上的因素、人員現(xiàn)場狀態(tài)因素、人員社會關系因素等。

1.人員心理因素

人員在緊急情況下的心理普遍會發(fā)生顯著的變化，如感知到火災、煙氣時會出現(xiàn)恐慌，聽到警鈴或接收到火警信息時會出現(xiàn)緊張、眾多人員疏散時在出口處排隊等待的時間越長人群中緊張情緒越高等。這些心理變化因素一方面能夠激發(fā)人的避險本能，另一方面也會導致人員理性判斷能力降低、情緒失控。

2.人員生理因素

人員生理因素包括人員自身的身體條件影響因素，如幼兒、成年、老年、健康、疾病等條件差異。不同的身體條件會顯著影響人員的運動機能。此外，緊急情況下環(huán)境條件的變化也會對人員生理因素造成影響，如火災時由于現(xiàn)場照明條件變暗、能見度降低使人的辨識能力受到影響；溫度升高、煙霧刺激、有毒氣體會影響人的運動能力等。

3.人員現(xiàn)場狀態(tài)因素

人員在現(xiàn)場狀態(tài)因素包括：清醒狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、人員對周圍環(huán)境的熟悉程度等。對于處于清醒狀態(tài)并對周圍環(huán)境十分熟悉的人來說，疏散速度會大大快于處于睡眠狀態(tài)并對周圍環(huán)境陌生的人。如果人們在進入一個陌生環(huán)境時首先有意識地查看安全出口位置及疏散路線則會大大改善人員的現(xiàn)場狀態(tài)因素。

4.人員社會關系因素

人是具有社會屬性的高等動物，即使是在緊急情況下人們的社會關系因素仍然會對疏散產(chǎn)生一定影響。如火災時，人們往往會首先想到通知、尋找自己的親友；對于處在特殊崗位的人員，如核電站操作員，會首先想到自身的責任；一些人員在疏散前會首先收拾財物也是社會關系因素在起作用，這些因素總體上會影響人員開始疏散運動行動的時間。http://ksqjpw.com/

（二）外在環(huán)境影響因素

外在環(huán)境因素主要是指建筑物的空間幾何形狀、建筑功能布局以及建筑內(nèi)具備的防火條件等因素。例如，地上建筑或是地下建筑、高大空間或是低矮空間、影劇院或是辦公建筑等；建筑物的耐火等級，建筑內(nèi)安全出口設計是否足夠合理，疏散通道是否保持暢通，消防設備是否處于良好運行狀態(tài)，是否存在重大火災隱患等因素。

（三）環(huán)境變化影響因素

火災時現(xiàn)場環(huán)境條件勢必要發(fā)生變化，從而對人員疏散造成影響，例如火災時，正常照明電源將被切斷，人們需要依靠應急照明和疏散指示尋找疏散出口；再如原有正常行走路線一旦被防火卷簾截斷，人員需要重新選擇疏散路線；又如自動噴水滅火系統(tǒng)啟動后在控制火災的同時也會對人員疏散產(chǎn)生影響。

（四）救援和應急組織影響因素

火災時自救和外部救援和組織能力也會對安全疏散產(chǎn)生影響。通過建立完善的安全責任制，制定切實可行的疏散應急預案并認真落實消防應急演練，能夠有效提高人的疏散能力；否則，容易引起人員擁擠和混亂。

在各種實際條件下，影響人員安全疏散的因素繁多，各種因素之間還存在相互聯(lián)系和制約，某些產(chǎn)生主導作用的成為主要影響因素，而一些因素的變化會顯著影響最終結果的成為關鍵性因素。上面只是簡要地介紹了影響人員安全疏散的因素。人員安全疏散作為消防安全工作的重中之重，其影響因素也是消防安全工作的重點，需要看到這些因素既可能是消防工作的問題所在，也可能成為提升消防安全水平的突破口。在實際工作中，應通過不斷地經(jīng)驗積累，總結出切合工程項目實際的主要影響因素和關鍵性因素。

二、人員安全疏散分析的目的及性能判定標準

（一）人員安全疏散分析的目的

人員安全疏散分析的目的是通過計算可用疏散時間（ASET）和必需疏散時間（RSET），從而判定人員在建筑物內(nèi)的疏散過程是否安全。

（二）人員安全疏散分析的性能判定標準

人員安全疏散分析的性能判定標準為：可用疏散時間（ASET）必須大于必需疏散時間（RSET）。

計算ASET時，應重點考慮火災時建筑物內(nèi)影響人員安全疏散的煙氣層高度、熱輻射、對流熱、煙氣毒性和能見度。這些參數(shù)可以通過對建筑內(nèi)特定的火災場景進行火災與煙氣流動的模擬得到。

在計算RSET時，可按以下三種情況考慮：

①如果能夠將火災和煙氣控制在著火房間內(nèi)，則可只計算著火房間內(nèi)人員的RSET；

②如果火災及其產(chǎn)生的煙氣只在著火樓層蔓延，則可只計算著火樓層內(nèi)人員的RSET；

③如果火災及其產(chǎn)生的煙氣可能在垂直方向蔓延至其他樓層（例如，建筑內(nèi)存在連通上下層的中庭），則需計算整個建筑內(nèi)人員的RSET。當建筑存在坍塌的危險時，也需要計算整個建筑內(nèi)人員的RSET。

三、人員疏散時間計算方法與分析參數(shù)

人員的疏散過程與火災探測、警報措施、人員逃生行為特性和運動等因素有關。必需疏散時間按火災報警時間、人員的疏散預動時間和人員從開始疏散至到達安全地點的行動時間之和計算：

RSET =Td + Tpre + k×Tt （式5-4-40）

其中：Td —火災探測報警時間，指從火災發(fā)生到觸發(fā)火災探測與報警裝置而發(fā)出報警信號，使人們意識到有異常情況發(fā)生，或者人員通過本身的味覺、嗅覺及視覺系統(tǒng)察覺到火災征兆的時間；

Tpre —疏散預動時間，指人員從接到火災警報之后到疏散行動開始之前的這段時間，包括識別時間和反應時間；

Tt —疏散行動時間, 指建筑內(nèi)的人員從疏散行動到疏散結束所需要的時間；

k—安全系數(shù)，考慮到場景預測中的不確定性，需要考慮足夠的安全余量，安全系數(shù)一般取1.5～2，采用水力模型計算時的安全系數(shù)取值，宜比采用人員行為模型計算時的安全系數(shù)取值要大。

圖5-4-12 必需疏散時間與可用疏散時間

（一）火災探測報警時間

對于安裝了點式火災探測報警裝置以及安裝了閉式自動噴水滅火系統(tǒng)的場所，火災探測報警時間應根據(jù)建筑內(nèi)所采用的火災探測與報警裝置的類型及其布置、火災的發(fā)展速度及其規(guī)模、著火空間的高度等條件，考慮設計火災場景下火災探測報警裝置或自動噴水裝置對火災煙氣的反應時間?？梢酝ㄟ^相應的計算機模擬計算軟件通過分析計算確定，也可采用其他計算工具，如美國國家標準預技術研究院（NIST）開發(fā)的軟件工具包中提供的DETACT-QS工具，預測特定火災場景內(nèi)感溫元件的動作時間。

對于日常有人停留的房間并且人員處于清醒狀態(tài)，可以采用特定 經(jīng)驗公式算法預測人員發(fā)覺火災征兆的時間。

（二）疏散預動時間

疏散預動時間包括識別時間和反應時間。人員在接收到火災報警信號以后，有各種本能反應的時間如確認火災警報，判別火情發(fā)展情況，通知親友，收拾物品，確定疏散路線等待，開始疏散行動時間往往因人而異。受到建筑類型、功能與用途、使用人員的性質及建筑火災報警廣播和物業(yè)管理系統(tǒng)等各種內(nèi)在及外在因素的影響，疏散預動時間的長短具有很大的不確定性。在管理相對完善的劇院、超市或辦公建筑（有定期火災訓練）中，識別時間較短。在平面布置復雜或面積巨大的建筑以及旅館、公寓、住宅和宿舍等建筑中，該時間可能較長。表5-4-3給出了各種不同類型的人員和報警系統(tǒng)的典型疏散開始延遲時間。

表5-4-3　疏散開始延遲時間（引自美國《SFPE防火工程手冊》）

建筑物用途及特性 人員響應時間（min）

報警系統(tǒng)類型

W1 W2 W3

辦公樓、商業(yè)或工業(yè)廠房、學校(居民處于清醒狀態(tài)，對建筑物、報警系統(tǒng)和疏散措施熟悉) <1 3 >4

商店、展覽館、博物館、休閑中心等(居民處于清醒狀態(tài)，對建筑物、報警系統(tǒng)和疏散措施不熟悉) <2 3 >6

旅館或寄宿學校(居民可能處于睡眠狀態(tài)，但對建筑物、報警系統(tǒng)和疏散措施熟悉) <2 4 >5

旅館、公寓(居民可能處于睡眠狀態(tài)，對建筑物、報警系統(tǒng)和疏散措施不熟悉) <2 4 >6

醫(yī)院、療養(yǎng)院及其他社會公共機構(有相當數(shù)量的人員需要幫助) <3 5 >8

表中的報警系統(tǒng)類型為：

W1－實況轉播指示，采用聲音廣播系統(tǒng)，例如從閉路電視設施的控制室；

W2－非直播（預錄）聲音系統(tǒng)、和/或視覺信息警告播放；

W3－采用警鈴、警笛或其他類似報警裝置的報警系統(tǒng)。

在應用上表5-4-3時，還要考慮火災場景的影響，建議將表5-4-3中的識別時間根據(jù)人員所處位置的火災條件作如下調整：

1.人員處于較小著火房間/區(qū)域

人員可以清楚地發(fā)現(xiàn)煙氣及火焰或感受到灼熱，這種情況下可采用表5-4-3中給出的與W1報警系統(tǒng)相關的識別時間，即使安裝了W2或W3報警系統(tǒng)。

2.人員處于較大著火房間/區(qū)域

人員在一定距離外也可發(fā)現(xiàn)煙氣及火焰時，如果沒有安裝W1報警系統(tǒng)，則采用表5-4-3中給出的與W2報警系統(tǒng)相關的識別時間，即使安裝了W3報警系統(tǒng)。

3.識別報警與向出口疏散之間沒有延遲

例如辦公室，則可以假設表5-4-3給出的識別時間為0。

4.某些場所的識別時間很難確定

可對上述可能時間段進行估計，如可以根據(jù)日常的觀測記錄提供某些文件證明所需要的時間。

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