国内外研究现状总结.docx

1、研究意义：随着我国国民经济和城市化建设的飞速发展,大型商业综合体在当今商业创新模式的潮流和城市空间有机化、复合化的趋势下应运而生，数量日益增多，体量越来越大。这类公众聚集场所一般具有功能繁多、空间种类丰富、人流量大、火荷载大等特点,一旦发生火灾,容易导致重、特大人员伤亡和直接经济损失。近年来大型商业建筑火灾造成的人员伤亡事件屡有发生。国外的发展经验表明,当一个国家的人均GDP达到1000-3000美元时,社会将会处于一个灾难事故多发阶段,这表明我国当前及今后较长的一个时期,火灾安全形势依然十分严峻。飞速发展的大型商业建筑，使用功能日趋复杂、集约，这给大型商业综合体的安全疏散设计带来了十分严峻的挑战。安全疏散，就是在发生火灾时，在允许的疏散时间范围中，使遭受火灾危害的人或贵重物资在楼内火灾未危及其安全之前，借助于各种疏散设施，有组织、安全、准确、迅速地撤离到安全区域。大型综合性商业建筑的使用功能高度集中，现行规范都无法对其建筑形态和业态分布做出明确的规定,基于以往经验及科研成果制订出来的建筑防火设计规范难以适应新的需要，实践中经常遇到大量现行规范适应范围无法涵盖或规范条文无法适应建筑物设计形式的尴尬局面。现代大型商业综合体建筑的设计往往突破了现行规范,因此在一些经济发达的地区,也将性能化的防火设计理念引入到了设计之中,它已成为未来防火设计发展的趋势。商业街建筑由于其独特性,有关消防设计也有别于一般的商业建筑。比如,商业街是否作为一个整体建筑考虑其消安全疏散设计,是否应限制商业街建筑的层数,长度和宽度,步行街是否考虑作为人员疏散安全区域及其条件等等这些问题都有待于进一步的调研及深入分析。同时，由于这类建筑火灾危险性特别大，人员密度大，疏散困难等原因，研究大型商业建筑火灾下人员疏散的安全性，以最大限度的防止火灾发生和减少火灾造成的损失，就具有十分重要的意义。由于我国火灾基础研究的滞后在制定国家消防技术规范时存在一些弊端和不合理之处。这些弊端给复杂的商业建筑空间设计带来很多的局限性，因此要使大型商业建筑有效的快速发展这就需要我们找到新的途径和新的思路来保障建筑的安全疏散。大型商业综合体的人员安全疏散设计应该综合相关多方因素全面考虑。处方式建筑防火安全疏散设计理念适应不了现代建筑的发展趋势，我们需要借鉴心理学等理论，研究发生火灾后，大型商场内人员在这样的环境中的空间认知能力和行为模式；从空间组织设计的角度出发，结合建筑性能化防火设计的理论全面的进行防火安全疏散设计的研究。这有助于科学合理的进行大型商场的建筑防火设计，当灾害来临时为人们提供一个可靠的安全疏散系统，同时又利于人们充分的使用空间的目标；同时，该课题的研究为促进大型商场发展作出努力，使得大型建筑在城市发展的新形式下可持续的发展。大型商业综合体中防火分区面积往往超出了规范中对防火分区面积的限制,疏散出口的数量以及布置方式等问题随之产生，这些问题都有待进一步深入研究。本文从大型商业综合体的自身特性入手，运用建筑学、消防安全学和行为心理学等领域的相关知识，对火灾下大型商业综合体内人员疏散的安全性能进行了研究和分析，总结出大型商业综合体人员安全疏散的难点和重点问题，最后针对这些问题提出了一些优化策略和方法，并分析了应用部分方法的实际工程案例。为大型商业综合体的人员安全疏散设计提供参考。2、国内外研究现状：（1）国外研究现状国外发达国家对于大型商业综合体的设计，除了能依据本国的规范进行设计的之外,超出规范规定内容的往往利用了性能化的防火设计。欧美发达国家在这项研究中处于领先的地位,已开发出了很多计算及模拟软件。如FDS、SIMULEX和STEPS等等。上世纪八十年代,己有一些国家颁布了专门的性能化防火设计规范。所以发展至今,已形成了相对完善的体系。国外的设计者在做一些大型的商业建筑时,都会采用性能化的防火设计。1971年,美国的通用事务管理局形成了建筑火灾安全判据。20世纪80年代,在美国实施了一个国家级的火灾风险评估项目,其结果形成了 FRAMWORKS模型。1988年美国防火工程师协会(SFPE)编辑出版了大型工具书SFPE防火工程手册。1991年后,卡斯特和米切姆等人开始研究性能化分析和设计的步骤,1997年,出版合著以性能为基础的火灾安全导论。1997年,英国正式发布了标准BSDD240建筑火灾安全工程(草案),为建筑的防火安全设计提供了一个工程解决方法的框架。19931998年间,日本开展了“防火安全性能评估方法的研究”。制定了性能化建筑防火安全框架。1996年开始修订建筑基准法,并向性能化规范转变,并于2000年6月颁布实施,在建筑基准法中提供了安全疏散和结构耐火的评估验证方法。从 1990 年起，国际标准化组织和国际建筑协会也开始大力研究建筑性能化设计方法。国际火灾研究组织分别在澳大利亚（2002）、瑞典（2000）美国（1998）和加拿大（1996）举办了 4 届“国际性能化设计规范与设计方法研讨会”，它使得性能化理念指导的安全疏散设计及规范研究成为国际性课题。国外在火灾行为学和火灾时人员安全疏散领域的研究相对比较深入。在 911 事件后，高层建筑安全峰会一直在关注火灾等紧急状况下人的安全疏散。同时，英国、美国和日本的研究者们对人员安全疏散行为模型进行了多学科交叉研究和模拟实验分析。美国的 Joseph L. Smith和 G.L.Pita等人都以现实火灾数据为基础进行了人员逃生疏散的模拟计算，提出了疏散模型的优化。另外，美国国家标准技术学会（National Institute of Standards and Technology）的研究人员对火灾发生时人对环境的反应、火灾对人员决策影响的评估方法进行了分析并详细研究了灾时人员的心理和行为。英国 SERT 中心的 Sime 等研究人员提出一种新的模型概念 ORSET，将建筑学、管理学、心理学的知识相结合，对火灾预警和疏散指示装置在建筑物内的分布进行统计和分析，得出最佳疏散方案和相应的最小疏散时间，指导火灾时人员的及时疏散。日本的研究者则注重把火灾中人员行为的统计、火灾危险性评估、人员疏散安全评估方法与性能化设计结合起来进行研究。20世纪50年代以来，国内外的专家学者在人员疏散的研究方面做了大量的工作，同时也取得了重大的进展。这些研究工作主要涉及到对人的行为研究和发展疏散算法的研究。对人的行为研究的主要方向是不同人群行走速度的研究；发生火灾时不同人群对火灾的反应以及准备疏散时间的研究；疏散过程中人员的心里特征和行为的研究；火灾所产生的烟气和热量对疏散人员影响的研究。疏散算法的研究方向是：针对不同群体的人员而发展的计算人员疏散时间的经验公式和算法；针对不同群体发展的人员疏散时间的模拟计算模型。而在发展人员疏散的模型时，都是从人员疏散路径的选择和人员行走速度的计算方法两个方面进行的。随着计算机技术的发展，80年代开始借助计算机模拟技术来对紧急情况下的人员疏散行为进行模拟和预测。其基本思路是：通过计算机直接模拟人员在建筑物内的移动过程，并记录不同人员在不同时刻的几何位置，从而计算建筑物内的人员疏散时间并动态地显示人员疏散移动的全过程。到目前为止，国外学者已开发了20多种疏散模型及相应的计算软件。如由美国Francis开发的预测最小理论疏散时间的网络模型EVACNET+、由Stahl开发的火灾行为模型BFIRES-II、由Alvord开发的疏散与救援模型，还有BGRAF、CRISP DONEGAN、S ENTROPY MODEL、 EGRESS、E-SCAPE、EXITT、pathfinder、MAGNETMODEL、PAXPORT SIMULEX、TAKAHASHIS MODEL、VEGAS EVACNET（Kisko,1985）、WAYOUT(Firecalc,1993)、EVACSIM(Drager etal,1992)、EXIT8(Fahy,1993)等网络模型及EXODUS、ASER(Volker Schneider)、AEA EGRESS、SGEM等可以描述楼房内每一人员的运动提供虚拟显示的模型。（2）国内研究现状在我国,大型商业综合体主要是依据建筑设计防火规范（GB50016-2006）、高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95(2005年版)）,还有商店建筑设计规范（JGJ48-88）、民用建筑设计通则来对新建、扩建和改建项目进行设计。在一些地区,还有地方性的规范,如重庆市大型商业建筑设计防火规范（6DBJ50-054-2006）。现代大型商业综合体建筑的设计往往突破了现行规范,因此在一些经济发达的地区,也将性能化的防火设计理念引入到了设计之中,它已成为未来防火设计发展的趋势。我国对大型商业综合体的研究还不足,现行规范都无法对其建筑形态和业态分布做出明确的规定,仅有一些地方性的标准对大型商业综合体作出了一定的规定,但还很不足。国外应用起源于上世纪70年代的计算机模拟手段来对超出规范的建筑物进行火灾安全的模拟，通过近30年的发展，已取得了令人瞩目的成绩,取得了一些计算模型以及公式、半经验公式。我国的性能化设计也借鉴国外的经验己经起步,并得到了发展。商业建筑营业厅内疏散人数的确定一直是商业建筑消防安全疏散设计和审核中争论较多的问题，经建生,倪照鹏等对大型商场的人员的疏散做了较实际的调查与分析，通过研究比较国内外相关标准,调查分析商业建筑的实际工程设计和使用情况,提出按照处方式规范进行设计时更切合实际的疏散人数确定规则。按照处方式规范要求进行设计,则合理实事求是地确定商业建筑营业厅内的消防疏散人数,是既保障人员疏散安全,又解决商业建筑营业厅疏散出口合理布局疏散宽度不足的关键。在确定了人员安全疏散数量计算方法之后,疏散人数的调查研究就成了关键。张树平,景亚杰等通过对实际商业建筑的人数调查情况,分别以正常工作日、双休日和长假作为调查对象。按照以下步骤进行调研。调查对象的选定,调查对象需有一定的代表性及调查对象的建筑概况;调查时间的选择以及人数的统计方法。在人员疏散模型的研究方面，东北大学的陈宝智建立了人员疏散时间模型，在实际应用中则运用行为矫正法，对高层建筑火灾的安全防范工作进行了指导。清华大学的张辉运用人员疏散模拟计算的结果论证建筑设备和设施的有效性，唐方勤、任爱珠利用 GIS 技术模拟了火灾场景下的人员疏散。同济大学的徐磊青对非常态下的人群在复杂空间中的认知和行为进行了系列的研究。西安建筑科技大学张树平从建筑中人的行为反应的角度对建筑防火疏散问题进行了研究。魏文君等对服装类商业综合体建筑的火灾荷载及营业期间人流量进行了调查分析，并对该类建筑火灾条件下的人员安全疏散进行了研究。哈尔滨工业大学的邹志翀对大型公共建筑的火灾时环境和逃生路线进行了数学建模分析，用以逃生时即时策略的优化。中国科学技术大