大型建材家居類商場(chǎng)的人員安全疏散研究

趙 軍，石 凱，姚 斌

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)公安消防總隊(duì)，呼和浩特市，010010；

2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥，230026）

大型建材家居類商場(chǎng)的人員安全疏散研究

趙 軍1，石 凱2，姚 斌2

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)公安消防總隊(duì)，呼和浩特市，010010；

2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥，230026）

大型建材家居類商場(chǎng)存在建筑面積大，人員密度小，所需疏散寬度小等特點(diǎn)，這類商場(chǎng)往往存在兩方面問題：①為滿足2層以上樓層對(duì)疏散距離的需要，致使首層部分樓梯的疏散出口不能直通室外以及疏散距離過長(zhǎng)；②為滿足疏散出口直通室外，樓梯沿建筑外墻布置，致使某些樓層的一些區(qū)域的疏散距離過長(zhǎng)。對(duì)比了國(guó)家規(guī)范和地方規(guī)范對(duì)人員密度規(guī)定的差異，提出了系統(tǒng)的解決方案：① 對(duì)于設(shè)有中庭的商場(chǎng)，應(yīng)控制人員數(shù)量，強(qiáng)化中庭的消防安全設(shè)計(jì)將其設(shè)置為“準(zhǔn)安全區(qū)”，嚴(yán)格控制中庭以及消防通道的可燃物量，保證疏散通道順暢；②對(duì)于樓梯沿建筑外墻布置的商場(chǎng)，應(yīng)控制人員數(shù)量，設(shè)置借用出口，發(fā)生火災(zāi)的防火分區(qū)的人員通過相鄰防火分區(qū)進(jìn)行疏散。采用數(shù)值模擬方法驗(yàn)證了解決方案的合理性。

大型建材家居商場(chǎng)；建筑面積大；人員密度?。粶?zhǔn)安全區(qū)；借用出口

0 引言

由于城市化建設(shè)的飛速推進(jìn)，以及房地產(chǎn)事業(yè)的蒸蒸日上，買房的人原來越多，加之人們審美觀的改變，裝修房子的人越來越多，從而帶動(dòng)了大型建材家居類商場(chǎng)的不斷涌現(xiàn)。這種大型建材家居類商場(chǎng)與傳統(tǒng)意義上的一般大型商場(chǎng)相比較而言，既有與傳統(tǒng)意義上一般大型商場(chǎng)相同的特點(diǎn)，又具有其不同于傳統(tǒng)意義上一般大型商場(chǎng)的特點(diǎn)。

大型建材家居類商場(chǎng)具有以下特點(diǎn)：

1.建筑面積大。建材家居類商場(chǎng)建筑面積都在幾萬平方米以上，更有甚者能夠達(dá)到十幾萬平方米。

2.人員密度小。由于此類商場(chǎng)銷售的商品主要涉及家庭裝修所需要的建材和家居，購買的實(shí)際人數(shù)較少，如果發(fā)生火災(zāi)有利于人員的疏散。

3.火災(zāi)荷載分布不均勻。建材家居類商場(chǎng)一般根據(jù)市場(chǎng)的需要和業(yè)態(tài)的要求，將營(yíng)業(yè)區(qū)域劃分成面積不等的單獨(dú)店鋪，每個(gè)店鋪的面積從十幾到幾百平方米不等。店鋪里面銷售的商品主要有衛(wèi)浴，瓷磚，陶瓷，櫥柜廚電，壁紙，家具，軟床，沙發(fā)，地板，窗簾布藝等。

4.常設(shè)有中庭。大型商場(chǎng)，為了營(yíng)造商業(yè)氛圍，多采用中庭布局，以增加商場(chǎng)的通透性和寬闊舒適性。

大型商場(chǎng)在改變了傳統(tǒng)商業(yè)模式，減少商品流通中間環(huán)節(jié)，給消費(fèi)者帶來便利的同時(shí)，也帶來了日趨嚴(yán)重的火災(zāi)形勢(shì)，一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，如果不能安全有效的將人們疏散到安全區(qū)域，勢(shì)必會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的威脅。

近15年來，我國(guó)大型商場(chǎng)發(fā)生了數(shù)十起火災(zāi)［1］，造成了群死群傷事故時(shí)有發(fā)生，如表1所示。

鑒于國(guó)內(nèi)大型商場(chǎng)的嚴(yán)峻火災(zāi)形勢(shì)，國(guó)內(nèi)許多專家學(xué)者對(duì)國(guó)內(nèi)大型商場(chǎng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性、商場(chǎng)消防設(shè)計(jì)、人員安全疏散進(jìn)行了研究。李英輝［2］等人利用性能化設(shè)計(jì)方法對(duì)大型商業(yè)建筑的火災(zāi)載荷、火災(zāi)熱釋放速率、以及建筑內(nèi)的消防安全措施進(jìn)行了評(píng)估，利用FDS火災(zāi)模擬軟件進(jìn)行了火災(zāi)模擬以及煙氣運(yùn)動(dòng)，并與消防演習(xí)中的人員疏散時(shí)間進(jìn)行了對(duì)比；魏文君［3］等人對(duì)商業(yè)綜合體的人員疏散進(jìn)行了模擬分析。國(guó)內(nèi)一些發(fā)達(dá)省市，根據(jù)近幾年有關(guān)大型商場(chǎng)人員疏散的研究進(jìn)展以及大型商場(chǎng)的實(shí)際情況，紛紛出臺(tái)了更符合實(shí)際情況的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范［6－8］。

表1 近15年我國(guó)商場(chǎng)火災(zāi)損失情況Table 1 Fire losses of China shopping malls in last 15years

目前，這一類大型商場(chǎng)長(zhǎng)寬尺度要超過100米，致使商場(chǎng)某些防火分區(qū)的某些區(qū)域的疏散距離和疏散樓梯的位置布設(shè)超過現(xiàn)行防火規(guī)范［4－8］對(duì)疏散的要求。為了使高層商業(yè)建筑二層以上樓層防火分區(qū)的疏散距離滿足規(guī)范要求，需要在商場(chǎng)的中間部位布設(shè)一些疏散樓梯，但是會(huì)造成這些疏散樓梯在首層的疏散出口不能直通室外和部分疏散出口的疏散距離過長(zhǎng)。如果將疏散出口沿商場(chǎng)外墻布置，就會(huì)造成多層商業(yè)建筑的某些樓層的部分防火分區(qū)的疏散距離過長(zhǎng)，超過現(xiàn)有規(guī)范的要求。本文針對(duì)目前大型建材家居商場(chǎng)普遍存在的這兩方面問題，進(jìn)行了如下分析研究，提出了切實(shí)可行的解決方案。

1 疏散距離和人員密度在規(guī)范中的規(guī)定

1.1 疏散距離在規(guī)范中的規(guī)定

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50045-95 2005版）［4］對(duì)疏散距離有明確規(guī)定，如：第6.1.5條規(guī)定：高層建筑的安全出口應(yīng)分散布置，兩個(gè)安全出口之間的距離不應(yīng)小于5.00m；第6.1.7條規(guī)定：高層建筑內(nèi)的觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、營(yíng)業(yè)廳和閱覽室等，其室內(nèi)任何一點(diǎn)至最近的疏散出口的直線距離，不宜超過30m，其它房間內(nèi)最遠(yuǎn)一點(diǎn)至房門的直線距離不宜超過15m；第6.2.6條規(guī)定：除通向避難層錯(cuò)位的樓梯外，疏散樓梯間在各層的位置不應(yīng)改變，首層應(yīng)有直通室外的出口。

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2006）［5］對(duì)疏散距離有明確規(guī)定，如：第5.3.13.3條規(guī)定：樓梯間的首層應(yīng)設(shè)置直通室外的安全出口或在首層采用擴(kuò)大封閉樓梯間。當(dāng)層數(shù)不超4層時(shí)，可將直通室外的安全出口設(shè)置在離樓梯間小于等于15m處；第5.3.13條規(guī)定：一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑物內(nèi)的觀眾廳、多功能廳、餐廳、營(yíng)業(yè)廳和閱覽室等，其室內(nèi)任何一點(diǎn)至最近安全出口的直線距離不大于30m，建筑物內(nèi)全部設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，其安全疏散距離可按第5、3、13條規(guī)定增加25%，即37.5m。

江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《商業(yè)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（DGJ32／J67-2008）［6］對(duì)疏散距離有明確規(guī)定，如：第6.5.1.1規(guī)定：多層一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑物內(nèi)，柜架式營(yíng)業(yè)廳室內(nèi)任何一點(diǎn)至最近安全出口的直線距離不宜超過30米，當(dāng)室內(nèi)全部設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，其安全疏散距離可以增加到37.5米；第6.5.1.2規(guī)定：高層建筑物內(nèi)，柜架式營(yíng)業(yè)廳內(nèi)任何一點(diǎn)至最近疏散（安全）出口的直線距離不宜超過30米。

上海市消防局文件《大中型商場(chǎng)防火技術(shù)規(guī)定》（滬消發(fā)［2004］352號(hào)）［7］對(duì)疏散距離有明確規(guī)定，如：第3.4.1條明確規(guī)定：多層商場(chǎng)的營(yíng)業(yè)廳符合雙向疏散條件的，其最大允許的直線距離不宜大于30m，最多不應(yīng)大于35m，行走距離不應(yīng)大于45m；符合單向疏散條件的，其最大允許的直線距離不應(yīng)大于15m，行走距離不應(yīng)大于18m；第3.4.1條規(guī)定：高層商場(chǎng)的營(yíng)業(yè)廳符合雙向疏散條件的，其最大允許的直線距離不應(yīng)大于30m，行走距離不應(yīng)大于45m，符合單向疏散條件的，其最大允許的直線距離不應(yīng)大于15m，行走距離不應(yīng)大于18m。

重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《重慶市大型商業(yè)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（DBJ50-054-2006）［8］對(duì)疏散距離有明確規(guī)定，如：第6.2.1條規(guī)定：商業(yè)營(yíng)業(yè)廳內(nèi)采用柜架式營(yíng)業(yè)區(qū)域的布置方式時(shí)，室內(nèi)任何一點(diǎn)到最近安全出口的距離，符合雙向疏散條件的最大直線距離為37.5m，最大行走距離為45m，符合單向疏散條件的，其最大允許的直線距離為20m，最大行走距離為25m；第6.2.2條規(guī)定：商業(yè)營(yíng)業(yè)廳內(nèi)采用商鋪式營(yíng)業(yè)區(qū)域的布置方式時(shí)，符合雙向疏散條件的，疏散通道上的任何一點(diǎn)到最近安全出口的行走距離37.5m，商鋪內(nèi)任何一點(diǎn)到疏散出口的直線距離15m。

1.2 人員密度在規(guī)范中的規(guī)定

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2006）第5.3.17條之規(guī)定［5］、江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《商業(yè)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（DGJ32／J67-2008）第6.1條和第6.2條之規(guī)定［6］、上海市消防局文件《大中型商場(chǎng)防火技術(shù)規(guī)定》（滬消發(fā)［2004］352號(hào)）第3.2條之規(guī)定［7］以及重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《重慶市大型商業(yè)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（DBJ50-054-2006）第 6.5.3條之規(guī)定［8］，分別對(duì)商場(chǎng)的人員密度［5－8］有著明確的規(guī)定，人員密度統(tǒng)計(jì)如下表2所示。

表2 規(guī)范規(guī)定的人員密度值（人／m2）Table 2 Personnel density in standards

2 工程案例存在的疏散問題

2.1 工程案例1：大型高層建材家居類商場(chǎng)

工程案例1是一座以銷售建材、家居為一體的綜合性商業(yè)廣場(chǎng)，建筑層數(shù)為六層，建筑高度為30.85m，中庭高度為29.5m，項(xiàng)目占地面積約為43000m2，總建筑面積約為150000m2，工程?hào)|西向長(zhǎng)度為197m，南北向長(zhǎng)度為136m，一層～五層的層高為4.8m，六層層高為5.25m。建筑分類為一類高層，抗震設(shè)防烈度為八度，火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙類，建筑結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，地上耐火等級(jí)為一級(jí)。商場(chǎng)銷售的商品主要包括陶瓷，衛(wèi)浴，壁紙，地板，軟床，吊頂，櫥柜廚電，燈具等等。

整個(gè)工程設(shè)有6個(gè)共享空間即中庭，該工程首層平面中間位置有一條東西方向的消防通道，與共享空間一（16m×24.6m）、二（16m×24.6m）、六（16m×16.4m）相連通，并且這條消防通道還有共享空間一、二、六分別與室外相連通。二層至六層的共享空間（中庭）四周設(shè)有防火卷簾，首層共享空間一、二、六不設(shè)置防火卷簾，見圖1。

圖1 首層平面示意圖Fig.1 Plane distribution of the first floor

該工程建筑體量較大，每層建筑面積近25000m2，為了盡量滿足二層至六層疏散距離的要求，在建筑中間位置設(shè)置了部分疏散樓梯間，導(dǎo)致這些樓梯間在首層不能直通室外，并且在首層部分疏散樓梯與疏散出口的距離不符合規(guī)范要求，見圖2，超標(biāo)距離見圖2中陰影所示。該項(xiàng)目共設(shè)有33部樓梯，直通室外的樓梯數(shù)量為20部，非直通室外的樓梯為13部。

圖2 首層平面疏散距離示意圖Fig.2 Plane distribution of evacuation distance in the first floor

2.2 工程案例2：大型多層建材家具類商場(chǎng)

工程案例2是一座家具建材城，該項(xiàng)目總建筑面積約為110000m2，建筑基地面積約為45000m2，分A、B兩棟樓；A棟樓兩層，建筑面積約為33000m2，B棟樓三層局部六層，建筑面積約為72000m2。

A、B兩棟樓沿街為兩層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，中間為家具建材大賣場(chǎng)，B棟東北角轉(zhuǎn)角為六層辦公樓（每層面積約為1300m2），整個(gè)建筑平面呈梯形，北邊長(zhǎng)度達(dá)218m，南邊長(zhǎng)度達(dá)178m，西邊長(zhǎng)度達(dá)230m，大賣場(chǎng)一層層高5.4m，二、三層層高5.0m，室外地面至辦公六層頂保溫層建筑總高度為23.0m。工程建筑平面示意圖如圖3所示。

由于該家具建材城A、B棟樓，長(zhǎng)寬方向上的縱深距離較大。各個(gè)樓層的防火分區(qū)的疏散寬度滿足規(guī)范［5］要求，為了保證疏散樓梯在首層直通室外，疏散樓梯沿建筑外側(cè)布置，導(dǎo)致建筑一、二、三層樓層的中間區(qū)域的安全疏散距離超出規(guī)范的規(guī)定，最長(zhǎng)疏散距離達(dá)到了45m。其中一層疏散距離超標(biāo)示意圖如圖4所示。

3 疏散問題的解決方案

圖3 工程案例2的建筑總平面示意圖Fig.3 Plane distribution of the total construction in case 2

本文在建立火災(zāi)計(jì)算模型時(shí)，在參考上海市工程建設(shè)規(guī)范［9］的基礎(chǔ)上，綜合考慮實(shí)際情況下的物品堆積情況，對(duì)模擬區(qū)域的火災(zāi)火源功率進(jìn)行設(shè)定，采用美國(guó)NIST開發(fā)的CFD軟件FDS對(duì)火災(zāi)場(chǎng)景下的煙氣蔓延情況進(jìn)行模擬分析。采用國(guó)際上通用的由英國(guó)格林尼治大學(xué)開發(fā)的Building EXODUS軟件，模擬各個(gè)疏散區(qū)域的人員疏散情況。確定疏散人員密度時(shí)，選用符合實(shí)際情況的地方標(biāo)準(zhǔn)中的較大值，因此本文選用江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《商業(yè)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》［6］中規(guī)定的人員密度值，可以計(jì)算出模擬計(jì)算區(qū)域的疏散人數(shù)。工程案例1對(duì)商場(chǎng)整體進(jìn)行疏散，疏散人數(shù)為21220人；工程案例2中，只對(duì)進(jìn)行防火分區(qū)3內(nèi)的人員進(jìn)行疏散，疏散人數(shù)為1657人。

圖4 工程案例2的一層疏散距離示意圖Fig.4 Plane distribution of evacuation distance in the first floor in case 2

3.1 工程案例1的解決方案

針對(duì)類似于工程案例1這樣設(shè)有中庭的商業(yè)建筑，若存在首層疏散樓梯間不直通室外以及部分疏散樓梯的疏散距離超標(biāo)的問題，可以通過強(qiáng)化共享空間一、二、六的消防安全設(shè)計(jì)而將其設(shè)置為“準(zhǔn)安全區(qū)”，形成“準(zhǔn)安全區(qū)”過渡空間，從而縮短人們疏散的距離，保證人們的疏散安全。

所謂“準(zhǔn)安全區(qū)”，是指介于室外絕對(duì)安全場(chǎng)所和室內(nèi)火災(zāi)隱患場(chǎng)所之間，本身無較大火災(zāi)危險(xiǎn)且在火災(zāi)時(shí)供人員短暫停留而不至于受到火勢(shì)影響的場(chǎng)所。［10］將“準(zhǔn)安全區(qū)”的安全時(shí)間界定為30分鐘，即在火災(zāi)發(fā)生30分鐘內(nèi)能保證火災(zāi)煙氣不影響人員安全疏散的場(chǎng)所即可按照“準(zhǔn)安全區(qū)”概念進(jìn)行設(shè)計(jì)。［10］

目前，國(guó)內(nèi)許多專家學(xué)者針對(duì)不同具體工程實(shí)例對(duì)“準(zhǔn)安全區(qū)”進(jìn)行了論證，如肖春花［10］等人提出了“準(zhǔn)安全區(qū)”的設(shè)計(jì)原則和評(píng)估流程，王蔚［11］等人對(duì)帶有大中庭的建筑進(jìn)行了“準(zhǔn)安全區(qū)”設(shè)計(jì)，安慶新［12］根據(jù)濟(jì)南奧體中心體育場(chǎng)存在的消防安全設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了“準(zhǔn)安全區(qū)”設(shè)計(jì)。

對(duì)于10m高大空間類建筑，滿足以下條件時(shí)，可作為“準(zhǔn)安全區(qū)”設(shè)計(jì)：1）盡量避免在準(zhǔn)安全區(qū)設(shè)置固定可燃物；2）頂部自然排煙口面積占地板面積的比例不得小于5%；3）相鄰自然排煙口的間距不得超過60m；4）單個(gè)自然排煙口的面積不應(yīng)小于4m2。［10］10m高準(zhǔn)安全區(qū)設(shè)置原則可普遍用于高度≥10m的高大空間建筑。［10］

為了將共享空間一、二、六設(shè)計(jì)成“準(zhǔn)安全區(qū)”，應(yīng)強(qiáng)化共享空間一、二、六的消防設(shè)施，如設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，并補(bǔ)充設(shè)置自然排煙系統(tǒng)（僅在機(jī)械排煙系統(tǒng)失效時(shí)啟動(dòng)）；與中庭相鄰近的商鋪內(nèi)設(shè)置快速響應(yīng)噴頭以降低火災(zāi)危險(xiǎn)；設(shè)置自動(dòng)消防水炮系統(tǒng)來撲救中庭中發(fā)生的火災(zāi)；設(shè)置明顯的疏散指示標(biāo)志（特別是地面疏散指示標(biāo)志），疏散路線上應(yīng)急照明系統(tǒng)要保證足夠的照度，保證人員迅速準(zhǔn)確找到安全出口進(jìn)行疏散。

3.1.1 “準(zhǔn)安全區(qū)”安全性研究

本文以工程案例1中的共享空間一和共享空間二為研究對(duì)象，設(shè)定火源功率為4MW，8MW。模擬時(shí)間為1800s。分別選取首層共享空間一、二，在分別考慮滅火系統(tǒng)失效，自然排煙有效以及失效，自然排煙口有效開啟面積不應(yīng)低于地面面積的20%，機(jī)械排煙有效以及失效工況進(jìn)行模擬研究，機(jī)械排煙量不應(yīng)低于7.0×104m3／h，火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)置表3所示。疏散場(chǎng)景設(shè)置情況如表4所示。

表3 火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)置情況Table 3 Fire scenarios

表4 疏散場(chǎng)景設(shè)置情況Table 4 Evacuation scenarios

3.1.2 計(jì)算結(jié)果及分析

采用FDS軟件對(duì)以上設(shè)計(jì)的各個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行了煙氣模擬計(jì)算，模擬總時(shí)間設(shè)定為1800s。部分計(jì)算模擬圖如圖5所示，火災(zāi)場(chǎng)景A中，自然排煙有效，自動(dòng)滅火系統(tǒng)失效工況下，距離地面2.5m處的能見度未降至危險(xiǎn)臨界值，所以可以認(rèn)為該場(chǎng)景在1800s時(shí)間內(nèi)是安全的；相反，在火災(zāi)場(chǎng)景C排煙失效，自動(dòng)滅火系統(tǒng)失效的工況下，在525s時(shí)間時(shí)，距離地面2.5m處的能見度降至危險(xiǎn)臨界值，在1800s時(shí)間內(nèi)是不安全的。

按照相同的分析方法，根據(jù)溫度，能見度和一氧化碳濃度的安全判據(jù)，得到的各個(gè)場(chǎng)景在1800s內(nèi)的煙氣模擬計(jì)算結(jié)果如表3所示。

圖5 計(jì)算模擬結(jié)果能見度示意圖Fig.5 Calculated results of visibility

采用Building EXODUS軟件對(duì)兩種場(chǎng)景情況下的人員疏散進(jìn)行模擬。疏散場(chǎng)景1模擬的是火災(zāi)場(chǎng)景A、B、C情況下的人員疏散情況，疏散場(chǎng)景2模擬的是火災(zāi)場(chǎng)景D情況下的人員疏散情況。在場(chǎng)景A中，商場(chǎng)整體疏散完畢的時(shí)間為在723s時(shí)，在疏散場(chǎng)景B中，商場(chǎng)整體疏散完畢的時(shí)間為785s，選取火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警時(shí)間為60s，人員疏散開始前的預(yù)動(dòng)作時(shí)間為60s，疏散時(shí)間統(tǒng)計(jì)如表5所示。

表5 計(jì)算模擬結(jié)果及分析Table 5 Simulation results and analysis

圖6 工程案例2一層借用出口示意圖Fig.6 Plane distribution of borrowed exits in the first floor in case 2

從表5分析可知，火源功率較小時(shí)，在自動(dòng)滅火系統(tǒng)失效情況下，自然排煙或者機(jī)械排煙其中有一種排煙系統(tǒng)有效，可以保證中庭作為“準(zhǔn)安全區(qū)”的使用功能，有助于人們的安全疏散。在排煙系統(tǒng)失效，自動(dòng)滅火系統(tǒng)失效的工況下，中庭在不足9分鐘的時(shí)間內(nèi)就達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)了。在自動(dòng)滅火系統(tǒng)失效的情況下，盡管機(jī)械排煙有效，但是由于火源功率比較大，中庭在不足11分鐘的時(shí)間內(nèi)就達(dá)到了危險(xiǎn)狀態(tài)。

小結(jié)：將中庭設(shè)計(jì)成“準(zhǔn)安全區(qū)”，以用來供人們?cè)谑枭⑦^程做一個(gè)危險(xiǎn)的緩沖帶，減少火災(zāi)危險(xiǎn)對(duì)人們的傷害，縮短人們的疏散距離。在強(qiáng)化中庭的消防設(shè)施的同時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格控制中庭以及消防通道等用于人們疏散部位的可燃物量，并且禁止擺放任何可以阻擋人員疏散的固定可燃物和影響疏散的設(shè)施。

3.2 工程案例2的解決方案

針對(duì)類似于工程案例2疏散樓梯沿建筑外側(cè)布置的商業(yè)建筑，若存在某個(gè)或者某些樓層疏散距離超標(biāo)的問題，可以通過強(qiáng)化各個(gè)防火分區(qū)之間的防火分隔的同時(shí)，在防火分區(qū)之間的防火分隔處開設(shè)甲級(jí)常閉式防火門，以連通兩個(gè)防火分區(qū)。這樣在某個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，處于發(fā)生火災(zāi)的防火分區(qū)內(nèi)的人員可以借用防火分區(qū)之間的防火門即借用出口進(jìn)入相鄰防火分區(qū)，使自己避免火災(zāi)的危害，從而擁有更充分的時(shí)間用來疏散，保證人們的疏散安全。以一層為研究對(duì)象，一層借用出口示意圖如圖6所示，圖6中深色箭頭為此防火分區(qū)專用疏散通道，淺色箭頭為此防火分區(qū)借用疏散通道。

3.2.1 借用出口安全性研究

本文以工程案例2中的一層防火分區(qū)3為研究對(duì)象，火災(zāi)發(fā)生在其中的某一個(gè)店鋪，如圖7所示。設(shè)定火源功率為3MW，6MW。模擬時(shí)間為1800s。選取一層防火分區(qū)3為研究對(duì)象，在分別考慮自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)有效與失效，機(jī)械排煙有效的工況下進(jìn)行模擬研究，火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)置情況如表6所示，疏散場(chǎng)景設(shè)置情況如表7所示。3.2.2 計(jì)算結(jié)果及分析

表6 火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)置情況Table 6 Fire scenarios

表7 疏散場(chǎng)景設(shè)置情況Table 7 Evacuation scenarios

采用FDS軟件對(duì)以上設(shè)計(jì)的各個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行了煙氣模擬計(jì)算，模擬總時(shí)間設(shè)定為1800s。部分計(jì)算模擬圖如圖8所示，火災(zāi)場(chǎng)景A中，機(jī)械排煙系統(tǒng)有效，自動(dòng)噴淋系統(tǒng)有效工況下，在292s時(shí)間時(shí)，著火店鋪距離地面2.3m處的能見度降至危險(xiǎn)臨界值，在596s時(shí)間時(shí)，整個(gè)防火分區(qū)距離地面2.3m處的能見度降至危險(xiǎn)臨界值。從而可以得到各個(gè)場(chǎng)景在1800s內(nèi)的煙氣模擬計(jì)算結(jié)果如表8所示。

采用Building EXODUS軟件對(duì)一層防火分區(qū)3內(nèi)的人員進(jìn)行疏散，在52s時(shí)，店鋪區(qū)域的所有人員疏散完畢，在71s時(shí)，一層防火分區(qū)3所有人員疏散結(jié)束，選取火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警時(shí)間為60s，人員疏散開始前的預(yù)動(dòng)作時(shí)間為60s，疏散時(shí)間統(tǒng)計(jì)如表8所示。

圖7 工程案例2的火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)置Fig.7 Fire scenarios in case 2

表8 計(jì)算模擬結(jié)果及分析Table 8 Simulation results and analysis

圖8 計(jì)算模擬結(jié)果能見度示意圖Fig.8 Calculated results of visibility

從表6分析可知，針對(duì)類似于工程案例2疏散樓梯沿建筑外側(cè)布置的商業(yè)建筑存在的疏散距離超標(biāo)的問題，將相鄰防火分區(qū)之間的防火門作為借用出口，可以有效的進(jìn)行人員疏散，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以保證人員的安全，從而解決了疏散距離超標(biāo)的問題。

4 結(jié)論

通過對(duì)工程案例1和工程案例2中疏散距離超標(biāo)問題的火災(zāi)安全研究和分析，對(duì)大型建材家居商場(chǎng)普遍存在的這兩種疏散距離超標(biāo)的問題，提出了系統(tǒng)的解決方案，解決了高層商業(yè)建筑和多層商業(yè)建筑因疏散距離超標(biāo)的而帶來的人員安全問題。

本文研究的創(chuàng)新性在于研究了大型建材家居類商場(chǎng)首層或其它樓層存在的疏散距離超標(biāo)問題，并對(duì)解決方案進(jìn)行了可行性論證。

（1）針對(duì)設(shè)有中庭結(jié)構(gòu)的商業(yè)建筑存在首層疏散樓梯間不直通室外以及部門疏散樓梯的疏散距離超標(biāo)的問題，可以通過強(qiáng)化中庭的消防安全設(shè)計(jì)將其設(shè)置為“準(zhǔn)安全區(qū)”，形成“準(zhǔn)安全區(qū)”過渡空間，縮短人們的疏散距離，保證人們的疏散安全。在強(qiáng)化中庭的消防設(shè)施形成“準(zhǔn)安全區(qū)”的同時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格控制中庭以及消防通道等用于人們疏散部位的可燃物量，中庭的排煙量要足以保證中庭可以提供至少30分鐘的安全時(shí)間，并且禁止擺放任何可以阻擋人員疏散的固定可燃物和影響疏散的設(shè)施。

（2）針對(duì)疏散樓梯沿建筑外側(cè)布置的商業(yè)建筑，若存在某個(gè)或者某些樓層疏散距離超標(biāo)的問題，如果商場(chǎng)不設(shè)有中庭或者無法將中庭改造成為“準(zhǔn)安全區(qū)“，可以采用借用出口，將發(fā)生火災(zāi)的防火分區(qū)的人員臨時(shí)疏散到相鄰防火分區(qū)內(nèi)，從而避免火災(zāi)危險(xiǎn)給人員造成傷害。

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Study on safety evacuation in Large-scale malls for building materials and furnitures

ZHAO Jun1，SHI Kai2，YAO Bin2

（1.Fire Protection Bureau of Inner Mongolia Autonomous region，Huhhot，010010，China；
2.State Key Lab.of Fire Science，University of Science and Technology of China，Anhui Hefei，230026，China）

The large-scale malls for building materials and furnitures genearlly involve large construction area，small personnel density and small evacuation width，leading to some safety problems.For example，for the need of evacuation distance in floors above the second layer，the evacuation exits of some stairs in the first floor cannot be designed to be directly in the face of the outside，and usually the first floor involves too long evacuation distance.In other cases，in order to make the evacuation exits of the stairs directly face the outside，the stairs are sometimes arranged along the exterior walls，causing excessive evacuation distance in some areas.This paper compares the different provisions of personnel density between national standards and local regulations，and then proposes systematic solutions.Firstly，for the malls with atriums，we should control the personnel number，strengthen the fire safety design of atrium by designing it as a quasi-safety zone.The amount of combustible in the atrium and fire channel should also be controlled strictly.In this way，it is easily to make the evacuation routes be unobstructed.Secondly，for the stairs along the exterior walls，we should control the personnel number and design the borrowed exits between the neighboring fire districts.By this means the people in the fire district can be evacuated to the neighboring fire districts.The solutions are also verified by numerical simulations.

Large-scale malls for building materials and furnitures；Large building area；Personnel density；Quasi-safety Zone

TU247，X932

A

1004-5309（2011）-0206-10

2011-09-08；修改日期：2011-09-21

趙軍（1974-），內(nèi)蒙古消防總隊(duì)防火監(jiān)督處處長(zhǎng)，工程師，專業(yè)為消防工程，研究方向?yàn)榻ㄖ阑鹋c人員疏散安全研究。