探讨建筑性能化疏散设计

1、讨论建筑性能化疏散设计摘要：性能化疏散设计以建筑功能性为向导，针对建筑火灾中“人身平安的目的，以科学量化技术去分析影响人命平安的各种因素，从而保证人员的平安疏散。该文建立了平安疏散的准那么和危险判据,并采用区域模拟程序FAST进展火灾状态参数求解,从而对建筑火灾中人员能否平安疏散进展验证。关键词：建筑；疏散；性能；区域模拟Abstrat：Theperfrane-basedfireesapedesigntehngyisinguideithbuildingfuntinality.Theethdananlysisdangerusfatrsfrsientifialulatingresultsanden

2、surepersnnelsaftyinfirebuildings.Thepapernstitutesthestandardffireesapeanddangerriterins.At-layersdelprgraFASTisusedtvalidatethe.Keyrds：arhiteture；fireesape；perfrane；znedel1引言性能化设计方法是目前建筑防火领域最先进的技术，是人们关注的最前沿，最活泼的领域。它是一种新型的防火系统设计思路，是建立在更加理性条件上的一种新的设计方法。在建筑防火平安设计中，疏散问题是至关重要的，它直接影响着火灾时，人员、物资的平安和迅速转移。目前

3、，传统的根据标准的“处方式防火设计方法在处理新建筑形式带来的新问题时显示一定的局限性，并且由于标准方法单独设防，缺乏综合效应的考虑，无法充分表达人的因素对整个平安性的影响。而性能化疏散设计以功能性为向导，针对建筑火灾中“人身平安的目的，以科学量化技术去分析影响人命平安的各种因素，从而保证人员的平安疏散。区域模拟的思想是由80年代初，美国哈佛大学的埃蒙斯H.Ens教授提出。他第一次运用质量、能量和动量守恒的原理，用数学分析方法描绘了火灾过程，奠定了区域模拟的理论基矗FASTnslidateddelfFireGrthandSkeTransprt是一种计算火灾与烟气在建筑物内蔓延的区域模拟程序。最新

4、的版本是Versin6，可以计算多达30个房间的构造形式，并将房间分为上下两个区域，假设在每一层内温度、烟气浓度等状态参数都是均匀的，通过求解每层能量、动量和质量的守恒方程可以得到上述参数的变化。2平安疏散的准那么和危险判据2.1人员平安疏散的准那么火灾中人员的平安疏散指的是在火灾烟气没有到达危害到着火建筑物内的人员生命状态之前，将建筑物内所有人员平安地疏散到平安区域的行动。建筑物发生火灾后，其中的人员是否平安疏散主要取决于两个特征时间，一是火灾开展到对人构成危害所需的时间，称为可用平安疏散时间AvailiableSafetyEgressTie，ASET，另外一个是人员疏散到达平安区域所需要的

5、时间,称为所需平安疏散时间(RequiredSafetyEgressTie,RSET)。假如人员能在火灾到达危险状态之前就全部疏散到平安区域，便可认为该建筑物的防火平安设计对火灾中的人员疏散是平安的。保证人员平安疏散的根本准那么是：ASETRSET在此过程中，保证建筑物内人员平安疏散的前提是楼内所有人员疏散完毕所需的时间必须小于火灾开展到危险状态的时间。下面结合图1火灾开展过程通用的时间线概念来说明这些问题。2.2平安疏散时间RSET火灾过程中，人员疏散所需的时间RSET大体可按以下三个阶段来考虑：(1)报警时间T1，即从火灾发生到发现火情这段时间间隔。(2)人员反响时间T2，即从发现火情到开

6、场疏散之间的这段时间。(3)人员疏散运动时间T3。通常定义为人员开场疏散到平安区的时间。所需平安疏散时间是指从起火时刻起到人员疏散到平安区域的时间，因此所需平安疏散时间RSET=T1+T2+T3本文采用2000年日本公布的疏散评估计算方法，它可以表示由火灾发生到疏散开场的疏散时间、由疏散开场到疏散完毕的疏散行为计算程序和方法。不妨假定人员反响时间T2=120s，根据该算法，无论任何区域发生火灾，火灾发生区域的现场人员肯定是最先感触到危险并开场疏散行动的，对于共用一个出口房间的情景疏散开场计算时间为：2.3危险判据及可用平安疏散时间ASET可用平安疏散时间ASET是指从起火时到火灾对人员平安构成

7、危险状态的时间段。参考美国国家标准技术研究所建筑与火灾研究室建立s的ASET程序中危险判据，定义时间ASET=int1，t2，t3，含义如下：t1：认为当烟气层高于人眼的特征高度(人眼的特征高度通常为1.21.8，我们取1.5)时，当上层烟气的温度到达可以构成人体威胁温度180时的时间。t2：当烟气层高度低于人眼的特征高度时，对人体的危害将是直接烧伤或者吸入热气体引入的，这时用另一略低的烟气临界温度来表示危险状态，此值约为110120，我们把这个危险时间定为t2。t3：考虑烟气的毒害性，由于毒性气体种类复杂性，本文计算只考虑的毒性影响，可以认为，当的含量为0.2时，到达了危险的程度。3应用实例

8、建筑火灾进展区域模拟计算选用区域火灾程序FAST，对实例建筑火灾进展计算可以得到建筑火灾中烟气层温度、分层厚度、典型燃烧产物浓度等参数随时间的变化，根据这些变化和人员疏散的危险判据和准那么，可以进展人员平安疏散、消防设施功能等问题的分析。如图2所示，该实例共有四个房间组成，房间的高度都为2.4，其中，中间的为会议室，左侧和右侧的均为办公场所，除了会议室A2和办公室A4相通的门是半开着的，其它房间相通的门均为完全敞开的。假定会议室沙发起火，以间隔30s的时间进展总共1000s的计算结果输出。各个房间主要参数随时间变化的区域模拟计算结果如图4、5、6所示。4结论分析从计算结果得到，办公室A1火灾上

9、层烟气在290s时下降到人眼高度，但是该房间两个烟气层的温度都没有到达危险数值，到320s时，烟气毒性到达危险指标。着火房间A2在300s时，上层温度到达180，对人员构成威胁。房间A3在260s时，烟气到达人眼高度，但是温度并未到达对人员构成威害。房间A4烟气在270s时，烟气到达人眼高度，但是由于门半敞开，在310s时，上层烟气温度上升到达了180。由危险断定条件，取AEST为260s。同样，对于办公楼，由于人员相对固定，对建筑物较为熟悉，可以取那么REST为169.04s，房间设计满足人员平安疏散的根本准那么是ASETRSET。由计算结果得知，房间A1、A3应重点考虑烟气的毒性，可以选择感烟探测器和防排烟装置。房间A2、A4那么主要考虑温度对人员的危害，应设置有感温探测器。类似的着火位置可以选择不同的房间，做出不同的消防规划，在满足人员平安疏散根本准那么的前提情况下，选取经济性最优的方案。5完毕语性能化建筑防火疏散设计，利用对火灾过程计算机模拟得到的定量分析结果，给予建筑设计人员明确的指导，能发挥设计人员的主观创造才能，加速技术革新。它的灵敏多样性和技术的多样化给建筑设计人员提供更多的选择，从而在确保人员平安性的前提下，谋求效益比的最优化。参考文献：1范维澄，王安清，姜冯辉，周建平.火灾学简明教程.合肥:中国