建筑疏散设计规范解释.doc

阻止火灾竖向蔓延性能的数值模拟分析 多层建筑开口部位防火设计问题的思考火灾时人的避难心理行为及建筑疏散设计 2007-03-14 11:24:53| 分类： 消防与给排水 | 标签：规范 技术 建筑 施工 文摘 阅读 资料 |字号大中小 订阅火灾时人的避难心理行为及建筑疏散设计摘 要: 就建筑火灾时人的避难心理行为模式进行了研究, 讨论了人在疏散过程中可能的行为方式; 比较分析了常见的水平通道组织形式; 提出了标准通道宽度、首层出入口总宽度和楼梯总宽度的新的参考计算方法及疏散楼梯不便靠外墙布置时自然排烟的方式。关键词: 建筑防火; 疏散; 防烟楼梯 疏散是指当火灾发生时, 在某一楼层活动的人从自身不同的位置作出迅速反应, 选择逃生方向, 经过疏散通道, 迅速抵达地面离开火灾现场的过程。显然, 人要在最短时间内离开火灾现场, 取决于两个因素: 一是人对火灾所作出的心理行为反应, 这将决定他能否在安全时间内到达疏散通道; 二就是疏散设计是否合理。前者无法控制, 但我们可以对火灾情况人们的心理行为反应进行研究, 并利用它来指导疏散设计。1 火灾发生时避难者的心理与行为特点 人的行为是动机的结果, 是目的的手段。一般情况下, 动机、行为、目的三者的指向是一致的, 即使在过程中出现三者指向的偏移, 系统会通过反馈自动调整修正心理与行为系统(如图1)。 但在火灾情况下, 由于远离室外安全地带的焦虑与对烟火的恐惧交织在一起,“心理- 行为”系统将会发生异常。 1. 1 “动机- 行为”历程缩短 从感知火灾信号到做出行为反应, 一般在5 s 10s, 在这个过程中避难者缺乏理智的分析判断过程, 行为具有紊乱性。 1. 2 “动机- 行为- 结果”的不一致性火灾发生时, 常会出现与结果不一至甚至相反的行为, 如习惯往狭窄角落或有光亮的地方奔跑, 甚至从高处往下跳等反常行为。 1. 3 行为的盲目性 火灾时人们都随其他奔跑人流或无烟火的地方撤离或按照自己最熟悉的出口奔跑, 一旦出口受阻就只能原路返回, 在返回途中有可能因被烟火封堵而遇难。 1. 4 行为的排他性 人们在逃生时, 往往不顾他人, 全部精力都致力于尽早地逃离火灾现场, 导致混乱和拥挤, 即使在撤离人员不多的情况也会如此, 从而延误时间, 造成不必要的伤亡。 1. 5 行为的无序性和多向性 由于每个人的心理素质的差异, 所选择的逃生方式呈现出无秩序性和多种可能性(如图2 所示)。 火灾时人们所表现出来的上述心理、行为特点, 我们可以得到两点基本认识。首先, 通过精心的疏散设计是可以引导人的疏散行为的。其次, 从人的行为的方向上来看, 关键在于建筑内的两大运动体系水平与垂直方向运动体系。因此, 水平疏散的组织、各个出入口的位置、宽度和数量、作为水平与垂直运动交点的电梯、楼梯的平面位置、布局方式和数量成为高层建筑疏散设计的核心问题。2 标准层水平疏散的组织 在方案设计时就要将合理疏散线路组织、消防方案、楼梯的位置作为一个重要问题来考虑。保证水平通道有两个以上安全出口的“双向疏散原则”。疏散楼梯是发生火灾时, 电梯停止使用情况下最主要的竖向交通疏散途径, 其位置首先应符合安全疏散距离的规定,也要顺应人在火灾时可能的疏散方向。 楼梯设置的原则有两条: 一是靠近电梯厅。由于人在疏散时习惯于熟悉线路, 靠近电梯厅布置有利其迅速寻找及时疏散; 二是双向疏散。火灾时人逃出房间后若在第一个方向受阻, 必须折向另一方向。根据这两个原则, 标准层由于其他条件的限制, 其水平通道的常见组织形式及特点见表1。3 标准层的水平通道设计 为了保证在火灾时人流疏散的畅通, 避免阻塞和混乱, 标准层的通道形式应直捷通顺, 少转弯或以不小于90的直角转角, 在转角处尽可能安排垂直向疏散口。高层民用建筑设计防火规范(以下简称“高规”)对通道长度、宽度作了较原则的规定: 疏散距离从任一房至疏散口最大距离不得超过24 m30 m , 位于袋形走道两侧或尽端的房间距疏散口的最大距离不得超过12 m 20 m; 内走道应按通过人数每100 人不小于1.00m计算。在以往的设计中, 由于高层建筑功能复杂, 单凭人员密度来做通道的宽度已经越来越不适应了, 它还与房间面积、功能容量、疏散口的多少等有关。 应以人员是否能从楼层的任何部位在安全时间内通过安全线路达到疏散口为原则来计算, 见式(1)。 (1) 式中: B 疏散口总宽度,m; k 人员密度, 人/m2; S 房间总面积,m2; P 出口疏散系数, 人/(m s) , 一般取1.2; n 功能容量系数, 无量纲; t 允许疏散时间, s; N 疏散口数量。 (1) k 值的确定。k 值是一个区域值, 标准层若是单一功能的, 取低值, 若是多种功能, 则按主体的主值或较高值取(见图3)。 (2) t 值的确定。根据房间总面积(不含楼梯面积)在图中查得(见图4)。 (3) n值的确定。标准层为单一功能时, n=1, 每增加一种功能, n增加0.5。4 首层疏散口设计 裙楼是高层建筑的公共体, 是整个建筑的总出入口。高层中的全部人员必须通过首层离开火灾现场, 但裙楼空间复杂, 功能繁多, 不易组织人流, 设计不当会造成拥挤、阻塞; 下到裙楼公共空间的疏散楼梯及消防电梯也不宜置于显著位置; 裙楼各层的疏散通道和首层出入要科学计算。 4. 1 平地层出口总宽度的计算 “高规”规定: 高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等。其室内任何一点至最近的疏散口的直线距离不宜超过30 m; 其它房间内最远点至房门的直线距离不宜超过15m。按照这一规定可以大致确定出口位置和个数。在确定出口总宽度时,过去常用B = 疏散总人数单股人流宽度?单股人流通行能力疏散时间或B = 疏散总人数百人宽度指标/100 的经验公式来计算, 这对于单一功能的多层建筑其结果比较可靠, 但随着高层建筑功能的日趋多样化, 疏散总人数很难准确确定。事实上裙楼中各层的疏散能力与人员密度、面积、上一层疏散量和高层疏散量有关。设计时可按(2) 式计算: B = (sn1k/p t) f (2) 式中: n1为上层通至本层公共空间的疏散口数; k、t可在图3、图4 中查得; P取1. 2; f为裙楼楼层系数, 当首层是平街时f = 3,是第二层时f = 2.5, 以此类推,每增加一层f 值减0.5。 4. 2 裙楼楼梯总宽度的计算 裙楼疏散的第二个重要问题就是楼梯总宽度的确定。有专家提出过用式(3) 计算。(3) 在实际运用中,M 和N 都很难准确确定, 而最简便的可靠方法是用人员密度来确定, 即用B0=Sn/k100 来计算。式中: S 为本层总面积; n为上一层通至本层公共空间的疏散口人数; k 为人流密度, 可在图3 中查得。 4. 3 合理引导高层疏散人流 有一个问题要特别注意, 当疏散楼梯与通往地下层的楼梯连通时, 应在其通往大厅与通往地下层之间用防火门作可变性隔断, 并在适当位置设置安全出口指示灯。 5 防烟楼梯 防烟楼梯和消防电梯必须有严格的防烟和防火措施, 要做到疏散人员一经到达楼梯前室、电梯厅就是第一个安全点。在高层建筑中常见的防烟楼梯有如下几种: (1) 防烟楼梯靠外墙布置, 附有能自然排烟的前室或阳台、凹廊的楼梯间。 (2) 当楼梯及前室靠外墙布置有困难时, 可采取内设自然排烟井的方法。这种方式已经实验证明, 约6m2的天井可迅速排除着火房间90% 以上的烟热, 在特定条件下它比通常的楼梯间开设外窗的方式效果更好。 (3) 由于种种原因, 许多高层建筑是利用标准层不靠墙的中心部