大型超市火災應急疏散的研究

1、大型超市火災應急疏散的研究余明均季經(jīng)緯陳金林摘要:本文采用疏散模擬軟件對徐州某超市火災場景下的人員疏散進展了模擬,分析了各疏散樓梯、平安出口的布置、疏散標志、人員行為等因素對人員疏散時間的影響,并對此超市的疏散提出了一些建議。關鍵詞:超市;人的行為;平安疏散1、引言隨著我國經(jīng)濟的開展,城市中各類大型超市越來越多,而這些超市營業(yè)面積大,火災荷載大,電氣設備多,用火用氣現(xiàn)象也普遍存在,容易引發(fā)火災事故,而且一旦發(fā)生火災事故,由于建筑空間大、人員較多、平安出口不易發(fā)現(xiàn)等因素的存在,人員疏散和火災撲救難度大,將會造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。如沈陽商城特大火災。我國的商店建筑設計標準、建筑設計防火標準

2、對平安出口和疏散樓梯數(shù)量、寬度、間隔 等都有明確的規(guī)定,但是現(xiàn)行標準缺少與之配套的性能指標。所以采用計算機模擬來研究平安出口和疏散樓梯布置、人的行為等對疏散的影響,為應急疏散提供相關建議,具有重要意義。2、超市根本情況本超市采用鋼筋混凝土構(gòu)造,共三層,建筑高度為20.9米,一層建筑面積為73502,北部主要經(jīng)營衣服、鞋帽、化裝品,南部為貨物儲藏室、員工工作區(qū),東部為電玩和美食加工區(qū),二層建筑面積為72502,主要經(jīng)營食品、煙酒,東側(cè)為熟食加工和貨物存放區(qū),三層建筑面積為72502,主要經(jīng)營生活用品、家用電器。此建筑共有13座樓梯,均為封閉樓梯間,其中樓梯2和3、4和5、6和7、8和9、10和1

3、1為剪刀樓梯布置,各樓梯寬度均為1.5米。其二層建筑樓梯分布為:西側(cè)共六部疏散樓梯,中間設有四部剪刀樓梯,兩側(cè)設有一部疏散樓梯;東側(cè)設有六部疏散樓梯,樓梯形式均為剪刀樓梯,南側(cè)中間部位設有一部疏散樓梯。3、人員疏散模擬3.1buildingEXDUS疏散模擬軟件buildingEXDUS是一種細網(wǎng)格行為疏散模擬軟件。與其他疏散模擬軟件相比,它綜合考慮了建筑構(gòu)造、人員行為、火災之間的互相關系,可以比擬真實的模擬火災應急情況下人員和場景的假設干屬性和行為,追蹤疏散過程,可以用于評價建筑設計是否符合標準要求,分析各種建筑構(gòu)造的人員疏散性能以及各種建筑構(gòu)造中的人群挪動效率。而且,通過模擬可以對改良建筑

4、設計和疏散程序提出建議。3.2人員數(shù)量及行為特性確定由于此大廈根本情況與張樹平等人調(diào)查的西安民生百貨大樓根本一樣,根據(jù)其調(diào)查結(jié)果,采用周日各層人員最多時刻每平方米的人數(shù)乘以此超市各層實際面積得到各層人數(shù)。即考慮周六周日各層人數(shù)最多,最不利情況。西安民生百貨各層面積,周日調(diào)查所得人員最多時刻人數(shù)為別為一層54202,1043人,二層60072,2115人,三層61622,1657人。此超市一層73502計算得此大廈一層疏散為1414人,取1450人,二層為2552人,取2550人,三層為1970人,取2000人。buildingEXDUS將建筑劃分為0.50.5的網(wǎng)格,人員可以從一個網(wǎng)格向鄰近的

5、網(wǎng)格挪動。人員挪動速度分設為自由挪動、受限挪動、上樓和下樓四種。人員年齡設為三個年齡段,每個年齡段均設男女兩個性別,年齡段為小于30歲,大于30歲小于50歲,大于50歲。其自由行走、受限行走、上樓、下樓的速度如下所述,小于30歲的男性,速度分別為1.5/s、0.91.5/s、1.01/s、0.67/s;小于30歲的女性速度分別為1.4/s、0.91.4/s、0.755/s、0.635/s;大于30歲小于50歲的男性速度分別為1.35/s、0.91.35/s、0.86/s、0.63/s;大于30歲小于50歲的女性速度分別為1.2/s、0.91.2/s、0.665/s、0.59/s;大于50歲的男

6、性速度分別為1.15/s、0.91.15/s、0.67/s、0.51/s,大于50歲的女性速度分別為1.1/s、0.91.1/s、0.595/s、0.485/s。詳細設置引入Fruin2統(tǒng)計的數(shù)據(jù)如下所述。3.3疏散方案設計首先考慮在無火災情況,人員以最短途徑疏散的情況,觀察各樓梯及平安出口的使用情況。模擬得到,三層清空所需時間為661秒,二層清空所需時間為1564秒,一層清空所需時間為2022秒。原一層人員疏散至平安地點所用時間為156秒,不到三分鐘,人員疏散平安,因此主要考慮2層和3層人員疏散。利用上述設置的速度進展模擬,注意到樓梯為整個疏散過程中的瓶頸,且各樓梯利用很不平衡。樓梯1、2、

7、3、4、5、6人員疏散人數(shù)較多,堵塞嚴重,而樓梯7、8、10、11、12疏散人數(shù)相對少很多,樓梯9處疏散道路復雜,堵塞也很嚴重。為了使樓梯使用更平衡,采取三種方案改善疏散。方案一,調(diào)整建筑構(gòu)造。挪動樓梯9、10、11、12前面的柜臺,流出適當?shù)目臻g直通樓梯間,縮短疏散間隔 。樓梯1和樓梯13之間增開一門,將樓梯1的局部人員引入樓梯13。方案二,消防指示標志引導。消防指示標志一般根據(jù)最短疏散間隔 設定,這種傳統(tǒng)的設置方法能縮短人員從開場疏散到樓梯口處的間隔 ,但當同時選擇同一出口的人過多時,卻延長了等待排隊的時間。所以,在適當位置設置消防指示標志,使一局部人員引導至較遠的出口也能起到縮短疏散時間

8、的作用。方案三,人員引導?？赏ㄟ^超市工作人員疏散指導,調(diào)整局部人員道路調(diào)整。3.4結(jié)果分析模擬方案設為五種,分別為不采取方案、方案一、方案二、方案三及三種方案組合。各種場景下模擬后各疏散樓梯疏散的人員數(shù)及所用時間如下所述,不采取方案疏散人員分別為556、851、650、455、283、455、341、225、820、502、221、340、301,所用時間為2022秒;方案一疏散人員分別為480、746、649、450、235、450、242、338、600、620、392、398、400,所用時間為1908秒;方案二疏散人員分別為420、563、557、478、420、400、450、400

9、、622、500、400、398、392,所用時間為1600秒;方案三疏散人員分別為418、560、550、462、400、450、428、410、600、500、402、398、422,所用時間為1606秒;三種方案組合疏散人員分別為451、528、552、499、450、400、430、401、502、508、441、436、402,所用時間為1230秒。由以上結(jié)果可以看處,在不采取任何措施時,各樓梯使用很不平衡,樓梯2使用人數(shù)有800多,而樓梯11還不到250人。這主要因為樓梯11和12被貨架擋住,疏散間隔 特別長,且不易被人認識。方案一,對貨架進展調(diào)整后,樓梯9、10、11及12利用大

10、為進步,但樓梯7、8位于角落,疏散間隔 還是較長,沒有得到改善。單獨采取此方案效果不是很好。方案二和方案三得到的結(jié)果大致一樣。這是因為疏散指示標志,平安出口標志其作用也是引導人流疏散。而組織人員疏散也是更好的引導人流。在組合3種方案時,疏散時間明顯減少,這時每個樓梯疏散人數(shù)都處在四五百左右,而通過調(diào)整貨架疏散間隔 又大為減少,得到了料想的結(jié)果。4、結(jié)論超市中樓梯、平安出口是整個疏散過程的瓶頸,其布置對疏散影響很大應盡量均勻布置,使其利用平衡。在無法改變樓梯、出口的布置時,合理布置消防指示標志能使疏散大為改善。但此時其布置不是簡單的采用就近原那么,有時要適量的偏移,調(diào)整每個樓梯的使用人數(shù)。超市工作人員適當?shù)闹笓]疏散也能起到同樣的效果,這就需要做好疏散預案,采用軟件不斷調(diào)整方案尋求最優(yōu)疏散道路就是一種很好的方法。