建筑火灾安全疏散设计及评估方法.doc

建筑火灾安全疏散设计及评估方法作者：刘文利 刘 荪 2004-4-2 11:28:00摘要：安全疏散设计是建筑防火设计的一项重要内容，基于性能化的疏散安全设计方法以及评估技术正越来越受到人们的关注，各国在这个领域的研究也取得了一定的成果和进展。本文就建筑火灾安全疏散设计方法及评估技术情况做一介绍。???关键词：建筑火灾；安全疏散；疏散评估??1??概况????近一、二十年来，随着我国经济的快速增长和全球经济一体化进程的加快，以及人类对建筑火灾认识的提高和相关科学技术的不断进步，一种新的火灾安全设计理念——性能化设计开始出现，并逐步应用于建筑的火灾安全设计之中。????建筑火灾安全的性能化设计，就是指在确定建筑总体目标(从社会及个体成员的观点)的基础上，确定建筑的功能要求以及要实现的火灾安全性能目标，进而可通过采取灵活的技术手段和工程措施进行建筑设计以满足上述目标要求。性能化火灾安全设计方法，最初开始于70年代后期，那时一些研究组织以及政府组织进行了大量的研究工作，在80年代中期，日本和英国将性能化火灾安全设计方法引入到了主流建筑设计过程中，随后90年代初期澳大利亚和新西兰等国家建立了自己的规范框架和设计方法。????建筑火灾安全的性能化设计理念的出现，解决了目前由于建筑构造特殊化、使用多元化及设备复杂化所带来的防火安全设计的复杂化问题；解决了各国由于各自的建筑规范和标准不同，所导致的经济和技术合作难以继续发展的障碍；应用这种方式，使得设计人员有了更大的灵活性和更多的选择，也使得建筑的建设费用及其生命周期的维护费用可能得以减少，使建筑所有者和开发商也得以收益。????安全疏散设计是建筑火灾安全设计的一个重要的内容，对于人员密集的公共建筑疏散安全设计就更为重要。基于性能化的疏散安全设计方法以及评估技术正越来越受到人们的关注，各国在这个领域的研究也取得了一定的成果和进展。??2??性能化安全疏散设计方法????性能化安全疏散设计就是指根据建筑的特性及设定的火灾条件，针对火灾和烟气传播特性的预测及疏散形式的预测，通过采取一系列防火措施，进行适当的安全疏散设施的设置、设计，以提供合理的疏散方法和其他安全防护方法，保证建筑中的所有人员在紧急情况下迅速疏散，或提供其他方法以保证人员具有足够的安全度。????安全疏散设施包括疏散走道、疏散楼梯和安全出口，疏散指示、应急照明、消防广播系统，以及防排烟系统等。????在原有的处方式规范中，对疏散安全的一些指标已有规定，如疏散楼梯的数量、安全疏散距离、疏散楼梯宽度、对排烟设备的要求，以及对防火分区的规定和对可燃装修材料的限制等，按照原有的疏散设计方法，设计人员只要且只有达到了上述各种规格要求的标准，才能满足处方式规范的要求。????性能化疏散设计，则引入了设计火灾的概念，提出了疏散安全的功能，要求“建筑中的所有人员在设计火灾情况下，可以无困难和无危险地疏散至安全场所”，由此，建筑安全疏散的性能要求可分解为以下几个方面：????在疏散过程中，建筑中的人员应不受到火灾中的烟气和火焰热的侵害；????从建筑的任何一点至少有一条可利用的通向最终安全场所的疏散通道；????对于不熟悉的人员应能容易找到安全的疏散通道；在门和其他连接处前不发生过度的滞留或排队现象。如果一项建筑疏散设计通过一定的工程措施满足了以上的各项要求，即使某一部分不满足原有的规格标准，同样认为该设计是合理的，这也就是同常规安全疏散设计方法的差别所在。安全疏散设计同许多因素相关联，如建筑的类型和功能，人员的组成和特性，人??员密度及分布情况，火灾探测报警的设置情况，防火灭火设施的设置情况等等，因此说安全疏散是一个非常复杂的系统，特别是人员的心理和行为能力对疏散安全的影响等，一直是国际上众多科研机构关注的问题，如何判定一项建筑疏散设计是否达到了功能和性能要求，就需要评估的方法(或工具)的支持，因此基于性能化的疏散设计规范中不但包含了性能要求还包括其评估方法(或工具)。一般地，疏散评估方法由火灾中烟气的性状预测和疏散预测两部分组成，烟气性状预测就是预测烟气对疏散人员会造成影响的时间。众多火灾案例表明，火灾烟气毒性、缺氧使人窒息以及辐射热是致人伤亡的主要因素。其中烟气毒性是火灾中影响人员安全疏散和造成人员死亡的最主要因素，也即造成火灾危险的主要因素。研究表明：人员在CO浓度为4X10-3浓度下暴露30分钟会致死。此外，缺氧窒息和辐射热也是致人死亡的主要因素，研究表明：空气中氧气的正常值为21％，当氧气含????量降低到12％～15％时，便会造成呼吸急促、头痛、眩晕和困乏，当氧气含量低到6％～8％时，便会使人虚脱甚至死亡；人体在短时可承受的最大辐射热为2.5kW／m2(烟气层