航站樓性能化防火設(shè)計(jì)中的人員安全疏散研究

宋洋 張瀟 王愛(ài) 榮新寧

摘? ?要：利用建筑信息模型（BIM）研究航站樓火災(zāi)事故中建筑布局和消防系統(tǒng)對(duì)人員疏散的影響。利用PyroSim和Pathfinder對(duì)航站樓消防運(yùn)行、人員安全進(jìn)行仿真模擬，提出最佳疏散路徑，對(duì)機(jī)場(chǎng)航站樓進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明： 航站樓一旦發(fā)生火災(zāi)，CO濃度會(huì)對(duì)人員安全造成明顯威脅。增強(qiáng)航站樓排煙效果、安排專(zhuān)門(mén)人員進(jìn)行疏散指導(dǎo)、加強(qiáng)安全管理工作，是縮短人員疏散耗時(shí)的重要舉措。

關(guān)鍵詞：航站樓? PyroSim? Pathfinder? 仿真模擬? 煙氣

中圖分類(lèi)號(hào)：X932? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（a）-0176-03

Abstract： Building information model （BIM） was employed to study the influences of the building layout and fire extinguishing system on personnel evacuation. The operation of terminal fire-fighting system and safety of evacuees were simulated quantitatively by using PyroSim and Pathfinder， so that we can design reasonablely safe evacuation routes， put forward the best evacuation path and the performance-based design of the airport terminal. Results turn out that once a fire occurs， the CO concentration will pose an obvious threat to the safety of personnel. In conclusion， enhance the effect of smoke discharge， arrange specialized personnel for evacuation guidance and strengthen safety management are helpful measures to shorten the time of evacuation.

Key Words： Terminal;PyroSim;Pathfinder;Simulation;Smoke

航站樓基本設(shè)施包括：公共大廳、安全檢查設(shè)施、政府機(jī)構(gòu)、候機(jī)大廳、行李處理設(shè)施、機(jī)械化代步設(shè)施、旅客信息服務(wù)設(shè)施等[1]。航站樓空間組成復(fù)雜，人員流量較大，航站樓建筑與裝滿油料的飛機(jī)相貼鄰，墻體及玻璃區(qū)域以及其他建筑部分可能受到飛機(jī)氣流影響，存在著較大的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[2]。因此，研究航站樓火災(zāi)疏散對(duì)保證航站樓內(nèi)人員和財(cái)產(chǎn)安全，提高民航生產(chǎn)安全水平具有重要意義。

1? 航站樓仿真模型建立

1.1 火災(zāi)場(chǎng)景幾何模型

以我國(guó)東部地區(qū)某大型國(guó)際機(jī)場(chǎng)T2航站樓為原型，基于BIM將該航站樓東北指廊出發(fā)大廳一側(cè)的Revit模型導(dǎo)入模擬軟件PyroSim中進(jìn)行模擬。

本文所分析的候機(jī)廳長(zhǎng)290.0m，高90m，寬度為38m，其建筑的占地面積為11600m2，共設(shè)有9個(gè)寬1.6m、高2.5m的登機(jī)口。頂部設(shè)有機(jī)器排煙設(shè)備與排煙口。

1.2 火場(chǎng)的影響因素

本文將煙氣層高度，CO濃度這些影響因素置于同一火災(zāi)場(chǎng)景下進(jìn)行分析，得出最佳疏散安全時(shí)間。

1.3 火災(zāi)模擬結(jié)果分析

（1）煙氣層高度變化分析。從圖1總體來(lái)看，煙氣蔓延高度最低為3.2m，疏散的危險(xiǎn)高度為2.4m，煙氣層仍在安全高度范圍內(nèi)，對(duì)航站樓內(nèi)人員尚不構(gòu)成威脅，因此保守估計(jì)人員安全疏散時(shí)間為330s。

（2）空氣中CO濃度分析。CO對(duì)人體的影響如表1[3]所示。

結(jié)果顯示，122s時(shí)CO濃度已達(dá)到0.1%，如果人暴露在這種環(huán)境下1h內(nèi)會(huì)引起頭痛不適。出于安全考慮，應(yīng)在122s前及時(shí)進(jìn)行安全疏散。

1.4 影響因素耦合分析

通過(guò)模擬計(jì)算煙氣高度、CO濃度隨時(shí)間變化情況得出不同的安全疏散時(shí)間，其中CO濃度升高至影響人員行動(dòng)的時(shí)間為航站樓內(nèi)人員安全逃生的關(guān)鍵因素，可以判定122s為地面人員的最長(zhǎng)疏散時(shí)間。

2? 航站樓安全疏散模型

根據(jù)Pathfinder軟件steering模式得到人員疏散過(guò)程中的路徑顯示，可以看出人員的疏散路徑大多數(shù)是選擇自身較為靠近的安全門(mén)進(jìn)行疏散，路徑比較雜亂，所以必須進(jìn)行合理規(guī)劃。從圖3可見(jiàn)，最佳疏散路徑較之前模擬所得出的更清晰，疏散時(shí)間也有所減少。

3? 結(jié)語(yǔ)

（1）增強(qiáng)排煙效果。航站樓增設(shè)排煙系統(tǒng)，使發(fā)生火災(zāi)時(shí)可以更快更有效地進(jìn)行排煙工作，以減慢煙氣下沉導(dǎo)致能見(jiàn)度降低的時(shí)間。

（2）人工指導(dǎo)疏散?？梢栽谥付ǖ奈恢眠M(jìn)行專(zhuān)人疏導(dǎo)，以保證人流按最佳路徑來(lái)進(jìn)行疏散，減少疏散時(shí)間。

（3）加強(qiáng)安全管理。在事前制定24h制的消防值班制度，制定安全疏散預(yù)案，明確人員職責(zé)，規(guī)定不同等級(jí)應(yīng)急機(jī)制，及時(shí)成立應(yīng)急救援小組。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱蕾.大型航站樓的消防設(shè)計(jì)探討[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2008（11）：807-809.

[2] 袁寶平，吳濤，劉蓀，等.機(jī)場(chǎng)航站樓建筑防火設(shè)計(jì)與人員疏散安全[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2015，24（4）：440-442.

[3] 高歌.大型商場(chǎng)火災(zāi)人員安全疏散及仿真模擬研究[D].中南大學(xué)，2009.