【文章內(nèi)容簡介】 驗的驗證 [9 ]。因此，在火災(zāi)科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 本 文 利用 該軟件模擬設(shè)定的火災(zāi)場景的煙氣蔓延情況，通過設(shè)定的判定標(biāo)準(zhǔn)來計算出人員安全疏散的耐受時間 AS ET。 F DS 軟件作為目前模擬煙氣蔓延 的標(biāo)準(zhǔn)軟件，其適用性己經(jīng)在實際工程中不斷得到驗證。 因此本論文中采用該軟件進(jìn)行煙氣蔓延情況的模擬計算，采用的 FDS版本號為 。 RSET 的 確定 RS ET主要與火災(zāi)探測與報警 及火災(zāi)時的人群行為等因素相關(guān)，一般認(rèn)為， RS ET由 三 個部分組成： m o vep red tttRSET ??? [10] () 式中， td 為火災(zāi)探測 報警 時間； tp re 為疏散 準(zhǔn)備時間；即從人群獲得火災(zāi)信息到開始疏散所需的時間； tm o v e 為人 員疏散行動 時間，即從開始疏散到撤離至安全區(qū)域所需的時間。 火災(zāi)報警時間和疏散準(zhǔn)備時間是指火災(zāi)發(fā)生但人員還沒有開始疏散行動的時間?；馂?zāi)探測報警時間的產(chǎn)生主要是火災(zāi)發(fā)展到能夠讓火災(zāi)探測器感知火災(zāi)的發(fā)生并發(fā)出報警信號的時間，與火災(zāi)的種類和報警 器的靈敏性都有關(guān)系。疏散準(zhǔn)備時間是人員在疏散前，經(jīng)過一系列察覺 確認(rèn)火災(zāi)信號和決定如何逃生的時間。這一時間的長短主要受人員素質(zhì)的影響。 火災(zāi)探測報警時間的確定 一般來說，目前工程上所使用的普通感煙探測器 能探測 100 kw的火災(zāi)，并啟動報警 [1 1 ]。本論文按照 t178。對火災(zāi)報警器的報警時間進(jìn)行計算，這類火災(zāi)在初期的發(fā)展規(guī)律為： 2tαQf ? () 武警學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 8 頁 共 27 頁 式 中， t 是 火災(zāi)發(fā)生的時間 ， s； Q f 火災(zāi)熱釋放速率 ， kw，在報警時間的計算中本值取 100 kw；α是 火災(zāi)增長系數(shù) ， kw／ s178。，本 文中的火災(zāi)場景均保守設(shè)定的是快速火，取值為 kw／ s178。 人員疏散準(zhǔn)備時間 的確定 人員疏散準(zhǔn)備時間為人員 接到火災(zāi)報警后到疏散行動開始之前的這段時間間隔。 表 給出了 各種用途的建筑物采用不同報警系統(tǒng)時的人員預(yù)動作時間的統(tǒng)計結(jié)果 。 表 各種用途的建筑物采用不同報警系統(tǒng)時 人員預(yù)動作時間的統(tǒng)計結(jié)果 [1 2 ] 建筑物用途及特性 人 員 響 應(yīng) 時 間（ min） 報警系統(tǒng)類型 W1 W2 W3 辦公樓、商業(yè)和工業(yè)廠房、學(xué)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（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(xué) 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(jī)構(gòu)（有相當(dāng)數(shù)量的人員需要幫助） 3 5 8 表中的報警類型為： W1— 實況轉(zhuǎn)播指 示， 采 用聲 音 廣播 系 統(tǒng)， 例 如從 閉 路 電視 設(shè) 施的 控 制室 ； W2— 非直播（預(yù) 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(yīng)用 上 表 時還 要 考 慮 火災(zāi) 場 景 的影 響 ， 因此 將 表 中 的識 別 時 間根 據(jù) 人 員 所處 位置的火災(zāi)條件做如下調(diào)節(jié) : (1)當(dāng)人 員 處于 較 小著 火 區(qū)域 內(nèi) ，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 況可 采 用表 3 .1 中 給 出的 與 W1 報 警系 統(tǒng) 相關(guān) 的 識 別時 間，即 使只 安 裝了 W2 或W3 報警系統(tǒng)； (2) 當(dāng) 人員 處 于 較 大 著 火房 間 或 區(qū) 域 內(nèi) ，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 中給 出 的與 W2 報 警 系統(tǒng) 相 關(guān)的 識 別時武警學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 9 頁 共 27 頁 間，即使只安裝了 W3 報 警 系統(tǒng) ； (3) 當(dāng) 人 員處 于 著火 房 間或 區(qū) 域之 外 時 ，采用 表 中 給出 所 使用 報 警系 統(tǒng) 相關(guān) 的識別 時 間。 當(dāng) 識別 報 警與 向 出口 疏 散之 間 沒有 延 遲時 ， 則 可以 假 設(shè)表 3 .1 給出 的 識別時間為 0。 當(dāng) 某些 場 所 的識 別 時 間 很難 確 定 時， 可 對 上述 可 能 時 間段 進(jìn) 行 估計 假 設(shè) ， 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。 疏散行動時間 的確定 在離開建筑物或者到達(dá)安全地帶這一目的驅(qū)使下，建筑物內(nèi)人群從疏散路徑到出口所需的時間 為疏散行動時間 。這一時間階段受逃生者的年齡、性別、身體狀況 、 身份 、 人群密度 、 出口寬度等因素的影響，也是一個隨機(jī)變量。 本研究使用 Building EXO DUS 進(jìn)行人員疏散的模擬。 Building EXO DUS 是當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的人員疏散計算機(jī) 模擬軟件之一，它是一種細(xì)網(wǎng)格的過程模擬軟件，與其他疏散模擬軟件的最大不同之處在于，該軟件考慮了疏散人員間、疏散人員與火災(zāi)間以及疏散人員與建筑結(jié)構(gòu)間的相互作用 [13]。因此， Building EXO DUS 能較真實地模擬疏散人員和場景的若干屬性和行為，追蹤疏散過程的諸多細(xì)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上給出較 為 全面翔實的預(yù)測結(jié)果。 Building EXO DUS 是專門對諸如超市、醫(yī)院、車站、學(xué)校、機(jī)場等建筑人員疏散過程進(jìn)行模擬分析的軟件，可以用于評價建筑設(shè)計是否合乎規(guī)范要求，分析各種建筑結(jié)構(gòu)的人員疏散性能以及各種建筑結(jié)構(gòu)中的人 群移動效率。而且，通過研究疏散動力學(xué)的性質(zhì)可以使模擬確定存在缺陷的區(qū)域、對改進(jìn)建筑設(shè)計和疏散程序提出建議。 Building EXO DUS 可以得出各種各樣的結(jié)果，而不僅僅是疏散總時間。如 Building EXO DUS 能解釋模擬結(jié)果，確定瓶頸位置、疏散速度、疏散起始時間和終止時間、疏散過程等。 模式空間由二維空間格點(diǎn) (grid)組成，每一格點(diǎn)位置即為一節(jié)點(diǎn)(node)，大小為 m m，以弧線與周圍 8 個節(jié)點(diǎn)相連，空間配置屬性儲存于幾何資料庫以便運(yùn)用，以避難者、移動、危害、毒氣及行為等五個子模式與空間 幾何構(gòu)成整個模式 [14]。 （ 1） 避難者子模式：分成生理屬性 (年齡、體重、性別及敏捷武警學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁 共 27 頁 度 )； 心理屬性 (耐力、驅(qū)動力等 )； 位置屬性 (步行距離、位置等 )；危害影響屬性 (對熱、煙、毒氣的暴露評估等 )。 （ 2） 移動子模式：由避難者行動力、空間狀況、地形種類等決定。有六種等級的步行速度供使用者對每一避難者做一設(shè)定，其速度等級分別為快速步行、正常步行、跳躍、爬行、上樓梯、及下樓梯等六種。 （ 3） 危害物子模式：可控制環(huán)境及讓使用者設(shè)定火災(zāi)時建筑物的情形，其環(huán)境為由 CO CO、 HCN、 O2 消耗量、溫度及煙等組成。 （ 4） 毒 氣子模式：只有當(dāng)火災(zāi)危害出現(xiàn)時，此功能才會動作并可界定火災(zāi)危害對避難者的影響。使用 P ureser 發(fā)展的累計效果劑量模式來處理毒性氣體的影響。 （ 5） 行為子模式：系統(tǒng)區(qū)分為整體行為與局部行為，整體行為提供避難者全部疏散策略，而局部行為只控制避難者對當(dāng)場情況的反應(yīng)。 武警學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 11 頁 共 27 頁 4 案例評估 工程概況 格蘭云天酒店位于天津市空港 經(jīng)濟(jì)區(qū)西二道的麗港大廈。麗港大廈由三層裙房、一層地下室及三棟高層建筑 組成，共 11 層，總建筑面積 m2 。其中三棟 高層建筑 分別為寫字樓、公寓、格蘭云天酒店，裙房為酒店配套用房、及其他商業(yè)、 辦公等。寫字樓、公寓、酒店已經(jīng)入住，裙房部分入住。 格蘭云天酒店 屬一類高層建筑， 地下建筑層數(shù) 1層 ,地上建筑層數(shù)11層，建筑高度 43 m，耐火等級為一級。 其消防設(shè)計包括室外消防給水系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、地下室干式自動噴水滅火系統(tǒng)、地上建筑濕式自動噴水滅火系統(tǒng)、滅火器配置、應(yīng)急照明裝置和火災(zāi)報警系統(tǒng)。消防用電設(shè)備的負(fù)荷等級為一級，由兩個獨(dú)立電源供電。消防等重要負(fù)荷的配電采用雙電源、雙回路， 一備一用 ，并直接由低壓配電屏引出至最末一級配電箱處自動 切換。酒店設(shè)置兩部疏散樓梯，一部消防電梯。 一層平面的主要功能：酒店主要出入口和為酒店服務(wù)的大堂、西餐廳、行李房等；貨物出入口 。 二層平面的主要功能：酒店公共配套設(shè)施，酒店一層與二層為一個防火分區(qū)。三層平面主要功能：酒店配套餐飲設(shè)施。 四到十一層為客房 標(biāo)準(zhǔn) 層。每層為一個防火分區(qū)，防火分區(qū)面積為 1200 m2 。建筑內(nèi)設(shè)有自動噴水滅火 系統(tǒng)，防火分區(qū)最大面積增 加一倍，因而符合規(guī)范要求。設(shè)有一部消防電梯和兩部防煙樓梯 間 ，其中西 側(cè)防煙樓梯 間 和消防電梯合用前室，合用前室建筑面積為 10 m2，合用前室有對外開啟的窗，開啟面 積不小于 3 m2 ，采用自然排煙 ； 東側(cè) 另一部防煙樓梯間及前室沒有自然開窗，設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)，前室面積大于 6 m2 。消防電梯自地下一層至頂層每層均設(shè)層站，并在首層設(shè)消防員專用按鈕，地下室設(shè)消防電梯超過 2 m3 的積水坑。酒店塔樓的兩部疏散樓梯均通往屋頂?？头糠块T至 最近 防煙樓梯間前室出口的距離分別滿足小于 30 m（位于兩個疏散口間的房間）和 15 m（位于袋形走道兩側(cè)的房間）的要求 。 武警學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 12 頁 共 27 頁 圖 酒店 標(biāo)準(zhǔn)層 平面圖 圖 。 本論文消防設(shè)計評估中參照以下相關(guān)設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)： 《高層民用建 筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB5004595（ 20xx年版） ； 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB5001620xx； 《自動噴水滅 火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 》 GB5008420xx(20xx年版 )； 《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范 》 GB5014020xx。 性能化火災(zāi)風(fēng)險 評估 評估范圍及評估方法 評估對象為格蘭云天酒店 標(biāo)準(zhǔn)層 的消防安全疏散 設(shè)計，采用定量評估的方法選取較不利 的 火災(zāi)場景模擬火災(zāi)發(fā)展、煙氣流動 等情況，分析酒店標(biāo)準(zhǔn)層人員在現(xiàn)有的消防設(shè)計條件下 疏散的安全性，確定是否需要調(diào)整酒店的消防設(shè)計。 防火 安全目標(biāo) 根據(jù)格蘭云天酒店的區(qū)域影響、人員流動情況、業(yè)主的承受能力等基本情況，確定本項目的消防安全目標(biāo)、損失目標(biāo)、評估目標(biāo)。 表 格蘭云天酒店防火安全目標(biāo) 消防安全目標(biāo) 損失目標(biāo) 評估目標(biāo) 減少起火可能性 盡 量 把 火 災(zāi) 控 制 在早期 確?；馂?zāi)探測與滅火系統(tǒng)的正常作用 ； 盡量保證火災(zāi)探測與滅火系統(tǒng)的有效性 保證生命安全 起 火 房 間 外 無 人 員死亡； 起 火 房 間 內(nèi) 盡 量 無人員死亡 確保起火房間外人員逃離至安全區(qū)域時，保證疏散通道內(nèi)人員足夠安全； 盡量確保起火房間內(nèi)的人員安全逃生 保證建筑物消防安全 火 災(zāi) 不 在 防 火 分 區(qū)之間蔓延 確?；馂?zāi)由起火防火分區(qū)不會向外蔓延 。 武警學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13 頁 共 27 頁 人員安全疏散評判標(biāo)準(zhǔn) 人員安全疏散計算分析的定量判定標(biāo)準(zhǔn)為空間內(nèi)的火災(zāi)環(huán)境應(yīng)滿足以下兩個條件： （ 1） 如果熱煙層距地板高度大 2 m，則熱煙層的溫度不超過 180 ℃ ； （ 2） 如果熱煙層距地板高度小于 2 m，則熱煙層的溫度不超過50 ℃ ，能見度不小于 10 m，二氧化碳濃度不得超過 1%（體積百分比），一氧化碳濃度不得超過 %。 人員荷載的選取和計算 根據(jù) 以往 調(diào) 查研 究 知， 旅館 客 房部 分的 面 積占 總建 筑 面積 的4070％ [1