某會(huì)展中心人員疏散安全性能化分析

陳啟元

CHEN Qi-yuan

（青島消防救援支隊(duì)）

1 工程實(shí)例

某大型會(huì)展中心，總建筑面積約26.2萬(wàn)m2，其中地上建筑面積24.77 萬(wàn)m2， 地下建筑面積1.4 萬(wàn)m2，會(huì)展部分19.56萬(wàn)m2、停車(chē)樓6.61 萬(wàn)m2。展廊為單層建筑，展廳、停車(chē)樓為建筑高度均低于24m 的多層公共建筑。

2 防火設(shè)計(jì)難點(diǎn)

本工程為大型公共建筑，展廊為單層建筑，展廳、停車(chē)樓為建筑高度均低于24m 的多層建筑，防火設(shè)計(jì)中存在的主要難：

2.1 防火分區(qū)

本工程登錄大廳、各展廳各自劃分防火分區(qū)，登錄大廳和外廊面積約為43201.1m2，頂部設(shè)置有風(fēng)雨棚，對(duì)建筑內(nèi)人員疏散、火災(zāi)蔓延、消防救援等可能造成影響，需要對(duì)其安全性進(jìn)行分析。

陰影中心為PC 板展廊，面積25884m2，陰影外圍為展廳和PC 板展廊之間的通道及功能用房，面積為17317.1m2。

2.2 安全疏散

二層展館每三個(gè)館一組，通過(guò)有頂室外連廊將單獨(dú)展廳連在一起，二層展館需要通過(guò)有頂室外連廊疏散，其安全性進(jìn)行可行性分析。

圖1 登錄大廳面積分區(qū)圖

3 解決方案

3.1 基本要求

①超大空間、防火分區(qū)超過(guò)規(guī)范要求的空間、疏散距離超過(guò)規(guī)范要求的空間室內(nèi)裝修材料燃燒性能等級(jí)應(yīng)為A 級(jí)。

②金屬?lài)o(hù)屋面防火保溫隔熱材料燃燒性能等級(jí)應(yīng)為A 級(jí)。

③室內(nèi)外墻體裝飾材料的燃燒性能等級(jí)應(yīng)為A 級(jí)。

④空間高度小于12m 區(qū)域設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，并采用特殊響應(yīng)噴頭。

⑤空間高度大于12m 區(qū)域設(shè)置兩種火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

⑥展廳、展廊區(qū)域設(shè)置帶軟管卷盤(pán)的室內(nèi)消火栓，按規(guī)范配備滅火器。

⑦各展廳的人員密度按0.75 人/m2計(jì)算。

3.2 展廳

①展廳內(nèi)設(shè)置防火隔離帶，防火隔離帶的寬度不小于9m，防火隔離帶兩端設(shè)置直通室外的安全出口，防火隔離帶上方凈空不布置非必須物品。

②展廳內(nèi)設(shè)備房與展廳分隔應(yīng)采用耐火極限不低于3.00h 的墻體、乙級(jí)防火門(mén)；展廳與庫(kù)房分隔采用甲級(jí)防火門(mén)；管道井的門(mén)采用丙級(jí)防火門(mén)。

③嚴(yán)禁布置多層展位和封閉式展位。

④展廳內(nèi)設(shè)置固定消防射流滅火系統(tǒng)，確保防護(hù)區(qū)任一部位至少有兩股射流保護(hù)。消防射流系統(tǒng)應(yīng)具有直流和噴霧兩種功能。

⑤展廳采用自然排煙方式，電動(dòng)排煙窗設(shè)置在展廳頂部，排煙窗開(kāi)啟后，有效面積不小于地面面積的5%；自動(dòng)排煙窗具備防失效保護(hù)功能，保證在火災(zāi)時(shí)能夠在60s 內(nèi)自動(dòng)打開(kāi)并處于全開(kāi)位置，并具備與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制功能、遠(yuǎn)程控制開(kāi)啟功能和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開(kāi)啟功能。

⑥在人員密集的展廳、洽談會(huì)議區(qū)等場(chǎng)所設(shè)置集中控制型智能疏散指示系統(tǒng)，地面設(shè)置間距不大于10m 視覺(jué)連續(xù)性疏散指示標(biāo)志。

⑦消防應(yīng)急照明和燈光疏散指示標(biāo)志火災(zāi)情況下工作時(shí)間不應(yīng)小于1.00h。

3.3 展廊

①洽談會(huì)議區(qū)、醫(yī)療服務(wù)等功能房間與展廊進(jìn)行防火分隔時(shí)，采用耐火極限不低于2.0h 的不燃燒體防火隔墻和1.5h 的不燃燒體屋頂。功能用房面積大于50m2時(shí)，設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)；裝修應(yīng)采用不燃材料；功能用房不得使用明火作業(yè)。

②展廳與二層展館和進(jìn)行分隔時(shí)，采用防火墻和耐火極限不低于3.0h 的防火卷簾。

③PC 板展廊參照商業(yè)步行街設(shè)計(jì)，展廊為高大空間，屋面為鏤空百葉。

④與之毗鄰的二層功能房間采用防火卷簾分隔作為加強(qiáng)措施。二層與PC板展廊毗鄰的不夠6m 防火間距的功能房間采用防火卷簾分隔，其余毗鄰段滿(mǎn)足6m 防火間距，其中防火卷簾總長(zhǎng)度小于毗鄰面總長(zhǎng)度的20%。

⑤展廊內(nèi)設(shè)置的座椅制作材料燃燒性能等級(jí)不低于B1 級(jí)。

⑥展廊采用自然排煙方式，屋面安裝固定通風(fēng)百葉式，有效面積不小于地面面積的25%。

3.4 其他要求

①消防用電干線(xiàn)為礦物絕緣電纜，支線(xiàn)及配線(xiàn)為低煙無(wú)鹵耐火電纜；其他照明線(xiàn)路為低煙無(wú)鹵阻燃電纜。

②設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，采用電氣防火限流式保護(hù)器。

③制定并落實(shí)防火責(zé)任制，保證防火組織及制度的健全，明確專(zhuān)人負(fù)責(zé)管理，并逐級(jí)落實(shí)防火責(zé)任。

圖2 室外連廊示意圖

圖3 火災(zāi)位置示意圖

表1 火災(zāi)場(chǎng)景分析匯總表

4 安全性評(píng)價(jià)

4.1 火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)

火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)時(shí)考慮建筑結(jié)構(gòu)、防火分隔、主動(dòng)消防設(shè)施、各功能區(qū)分布和火災(zāi)危險(xiǎn)性大小，設(shè)置了5 個(gè)火源位置，確定了10 個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景，火災(zāi)位置見(jiàn)圖3，火災(zāi)場(chǎng)景各參數(shù)見(jiàn)表1。

4.2 煙氣流動(dòng)預(yù)測(cè)

FDS（Fire Dynamics Simulator）為火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件，建立本工程FDS 模型效果圖，見(jiàn)圖4。運(yùn)用該軟件對(duì)建筑內(nèi)的火災(zāi)及煙氣蔓延情況進(jìn)行模擬計(jì)算，得到各火災(zāi)場(chǎng)景下的火災(zāi)蔓延及煙氣流動(dòng)狀態(tài)。影響人員安全的性能參數(shù)的極限值見(jiàn)表2

圖4 FDS 物理模型圖

對(duì)10 個(gè)設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景下火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)的模擬分析，可得到如下結(jié)果：

人員在疏散時(shí)，通常向遠(yuǎn)離火源的方向疏散，在確定人員可用疏散時(shí)間時(shí)，以遠(yuǎn)離火源的各個(gè)安全出口的各項(xiàng)參數(shù)為依據(jù)。

4.3 人員安全疏散分析

4.3.1 疏散場(chǎng)景的設(shè)計(jì)

最不利于人員安全疏散的情況為火災(zāi)發(fā)生在某一疏散出口附近，使該出口堵塞不能用于人員疏散。根據(jù)這一原則，結(jié)合設(shè)定的10 個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景，會(huì)展中心內(nèi)設(shè)置了相對(duì)應(yīng)的5 個(gè)疏散場(chǎng)景，見(jiàn)表4。

表2 人員安全的性能參數(shù)

表3 安全出口清晰高度處各項(xiàng)參數(shù)

表4 設(shè)定疏散場(chǎng)景匯總表

4.3.2 人員安全疏散判據(jù)

人員安全疏散判據(jù)涉及各項(xiàng)數(shù)據(jù)及相互關(guān)系見(jiàn)表5

表5 人員安全疏散判據(jù)

本工程中，報(bào)警時(shí)間TA確定為60s，響應(yīng)時(shí)間TR確定為120s，疏散行走時(shí)間TM由軟件模擬計(jì)算確定。

采用Thunderhead Engineering公司開(kāi)發(fā)的疏散軟件PathFinder 2018進(jìn)行疏散模擬分析。建立疏散場(chǎng)景的PathFinder模型，圖5 所示。

圖5 某會(huì)展中心人員整體疏散模型

5 個(gè)場(chǎng)景下不同區(qū)域的必需疏散時(shí)間TRSET，見(jiàn)表6。

表6 疏散場(chǎng)景疏散時(shí)間匯總表

4.4 疏散安全性判定

將安全疏散時(shí)間（TRSET）與10 火災(zāi)場(chǎng)景下的可用疏散時(shí)間（TASET）進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 人員疏散安全性判定

通過(guò)對(duì)人員的疏散模擬與火災(zāi)煙氣模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較可知：對(duì)于各個(gè)設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景和疏散場(chǎng)景，建筑內(nèi)的人員均能夠疏散至安全區(qū)域。

5 結(jié)語(yǔ)與建議

5.1 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)本報(bào)告提出的調(diào)整方案，針對(duì)青島世博城進(jìn)行了定性和定量分析，其分析結(jié)果表明：

1）防火分區(qū)劃分及防火分隔措施合理，能夠滿(mǎn)足建筑整體消防安全的要求；

2）展廊的排煙設(shè)計(jì)能夠有效控制煙氣蔓延，為人員安全疏散提供足夠的可用疏散時(shí)間。

3）消防設(shè)施和疏散設(shè)施能夠保證人員安全地疏散到室外安全區(qū)域。

綜上，防火設(shè)計(jì)方案可行。

5.2 建議

消防安全是一個(gè)完整的系統(tǒng)總體性能的反映，本項(xiàng)目的消防安全設(shè)計(jì)及業(yè)主建議如下：

①加強(qiáng)疏散設(shè)施維護(hù)管理，保證疏散通道暢通，應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志完好。

②消防設(shè)施定期檢測(cè)維護(hù)，禁止遮擋、圈占消防設(shè)施以及挪作他用，消除可能影響消防設(shè)施和器材有效使用的行為或障礙。

③加強(qiáng)用火用電管理，展出期間，禁止人員在非吸煙區(qū)吸煙，不得在建筑內(nèi)使用明火或大功率電器。活動(dòng)后，全面巡查，清除火種，關(guān)閉不應(yīng)使用的電氣設(shè)備等。施工動(dòng)火應(yīng)按照程序?qū)徟桶才艑?zhuān)人監(jiān)護(hù)。

④健全制度與消防應(yīng)急預(yù)案，定期對(duì)建筑內(nèi)的工作人員進(jìn)行消防安全培訓(xùn)和滅火、疏散演習(xí)，提高其報(bào)火警和滅初起火的能力，提高其引導(dǎo)顧客疏散的能力。

⑤建立微型消防站，提高火災(zāi)響應(yīng)速度，增強(qiáng)火災(zāi)處置能力。