高層建筑火災(zāi)疏散與緊急避難設(shè)計(jì)概述

四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）高層建筑火災(zāi)疏散與緊急避難設(shè)計(jì)學(xué)生：劉佳學(xué)號(hào)：專 業(yè)：安全工程班級(jí)：2012級(jí)1班指導(dǎo)老師：羅智文四川理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院二□一六年六月高層建筑火災(zāi)疏散與緊急避難設(shè)計(jì)摘要高層住宅建筑占到我國(guó)高層建筑的一半以上，由于其垂直高度高，發(fā)生火災(zāi)時(shí)火勢(shì)蔓延快、撲救難度大，往往會(huì)造成比較嚴(yán)重的人員傷亡。一方面，近年來(lái)高層住宅建筑發(fā)展過(guò)快，我國(guó)針對(duì)高層住宅建筑的消防設(shè)計(jì)與安全管理還不太完善；另一方面，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外人員安全疏散的現(xiàn)狀研究發(fā)現(xiàn)對(duì)人員密集的公共場(chǎng)所的研究多，而對(duì)高層住宅人員安全疏散的研究比較少。而人面臨火災(zāi)時(shí)，在不同的環(huán)境下也會(huì)有不同的表現(xiàn)；另外，火災(zāi)時(shí)人員疏散方式的有效性直接影響著人員疏散的效率。如何在安全疏散允許的時(shí)間內(nèi)，能夠讓人員和財(cái)產(chǎn)快速地疏散轉(zhuǎn)移，避免火災(zāi)產(chǎn)生的高溫和煙氣的危害，這就是高層建筑火災(zāi)安全疏散設(shè)計(jì)的根本目的。在高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，建筑物內(nèi)疏散人員如何在最短的時(shí)間，安全有效地疏散到安全地帶，是人員疏散成功的重要步驟。這時(shí)如何避免在火災(zāi)中受害的避難設(shè)計(jì)顯得尤為重要。關(guān)鍵詞：高層建筑火災(zāi)傷害人員疏散行為決策High-RiseBuildingFireEvacuationand

EmergencyEvacuationDesignAbstractThenumberofhigh-risebuildingismorethan50%ofallhigh-risebuildingsinChina.Becausehigh-risebuildinghashighuprightnessaltitude,onceitisonfire,thefiresmokewillbespreadrapidlyandhardlytoputitoff.Evenworse,itmaycauseseriouscasualty.Ononeside,thefiredesignandsafetymanagementofhigh-risebuildingcannotsatisfyoccupant'ssafetyrequirement.Ontheotherside,thefireevacuationresearchofpubicplacesisverypopular,butitislackofstudyingatfireevacuationofhigh-risebuilding.PeoplewillhavedifferentactionindifferentsurroundingswhentheyareinfireTherefore,howtoletpersonnelandtheirpropertyquicklyevacuatedinashorttimeandavoidtheharmfromhightemperatureandfluegasgeneratedbythefire.That'sthefinalpuposeofdesigntomakeasafetyevacuationwhenthehigh-risebuildingwasfired.Onceithappened,avitalstepisevacuatingtoasafeareafromthebuildingintheshortesttimesafeandeffective,Atthistime,ashelterdesignofhowtoescapefromthefireisparticularlyimportant.Keywords:high-risebuilding,firedamage,evacuation,behavior,decision目錄中文摘要 TOC\o"1-5"\h\z英文摘要 I…\o"CurrentDocument"1緒論 0..\o"CurrentDocument"1.1引言 0..\o"CurrentDocument"1.2背景及意義 Q.\o"CurrentDocument"1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.\o"CurrentDocument"安全疏散理論研究進(jìn)程 1\o"CurrentDocument"國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 1.\o"CurrentDocument"國(guó)外研究現(xiàn)狀 1.\o"CurrentDocument"1.4高層建筑火災(zāi)的主要危險(xiǎn)性因素 2\o"CurrentDocument"高層建筑火災(zāi)特點(diǎn) 2\o"CurrentDocument"高層建筑火災(zāi)的致害因素 .3\o"CurrentDocument"人流密度對(duì)安全疏散的影響 5\o"CurrentDocument"1.5滅火救援的難度 5.\o"CurrentDocument"1.6電梯疏散 .6..\o"CurrentDocument"電梯疏散特點(diǎn) 6.\o"CurrentDocument"電梯疏散的隱患 7.\o"CurrentDocument"2高層建筑概況 8.\o"CurrentDocument"2.1高層建筑平面布置圖 8.\o"CurrentDocument"2.2建筑物的符合性 9.\o"CurrentDocument"2.3高層建筑周邊環(huán)境 9.\o"CurrentDocument"3火災(zāi)疏散與避難設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"3.1安全疏散基本要求 11\o"CurrentDocument"安全疏散設(shè)計(jì)的基本原則 11\o"CurrentDocument"傳統(tǒng)疏散存在的問(wèn)題 11\o"CurrentDocument"3.2安全疏散時(shí)間 1.2\o"CurrentDocument"室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展進(jìn)程 12\o"CurrentDocument"實(shí)際安全疏散時(shí)間 14\o"CurrentDocument"安全疏散時(shí)間計(jì)算 16\o"CurrentDocument"安全疏散距離 2Q\o"CurrentDocument"3.3建筑物內(nèi)部影響疏散的因素 2Q\o"CurrentDocument"建筑內(nèi)需要疏散人數(shù) 20\o"CurrentDocument"建筑實(shí)例建筑節(jié)點(diǎn) 21\o"CurrentDocument"333高層建筑疏散通道選擇 21\o"CurrentDocument"3.4人流速度的影響因素 22\o"CurrentDocument"單向人流速度 22\o"CurrentDocument"邁步頻率與前向距離的關(guān)系 23步幅與前向距離的關(guān)系 23\o"CurrentDocument"3.5考慮火災(zāi)產(chǎn)物對(duì)疏散的影響 23\o"CurrentDocument"火災(zāi)產(chǎn)物對(duì)疏散速度的影響 24\o"CurrentDocument"火災(zāi)產(chǎn)物對(duì)人員身體的影響 24\o"CurrentDocument"3.6避難時(shí)間 27\o"CurrentDocument"4數(shù)據(jù)計(jì)算 28\o"CurrentDocument"4.1傳統(tǒng)疏散方式的時(shí)間計(jì)算 28\o"CurrentDocument"4.2煙氣的影響 31\o"CurrentDocument"4.3避難時(shí)間計(jì)算 3.15結(jié)論 33\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 34\o"CurrentDocument"致謝 36附錄1高層建筑平面布置圖 37附錄2高層建筑剖面圖 371緒論1.1引言隨著我國(guó)城市化的快速發(fā)展，城市建筑用地越來(lái)越少，導(dǎo)致我國(guó)主要城市中的高層建筑越來(lái)越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)在已有的高層建筑中，超過(guò)半數(shù)的高層建筑是居民住宅建筑。在我國(guó)發(fā)展高層建筑已成為不可避免的趨勢(shì)時(shí)， 由于高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層數(shù)多、垂直高度高、人員密集，一旦發(fā)生火災(zāi)等緊急情況，將造成十分巨大的損失。1.2背景及意義據(jù)估計(jì)，目前我國(guó)已有的高層建筑數(shù)量超過(guò)15萬(wàn)棟，而且近些年來(lái)高層建筑火災(zāi)更是多不甚數(shù)，嚴(yán)重影響到了人民生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。近年來(lái)一些主要城市的高層建筑發(fā)生火災(zāi)事故的實(shí)例，反映了高層建筑火災(zāi)的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀⑴。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2006年以來(lái)，我國(guó)每年發(fā)生的火災(zāi)事故平均數(shù)量將近 20萬(wàn)起,見(jiàn)表1.1。表1.1我國(guó)近十年火災(zāi)事故損失年份年火災(zāi)數(shù)量（次）死亡人數(shù)（人）直接經(jīng)濟(jì)損失（萬(wàn)元）2006222,7021,51778,4462007163,5211,418112,5152008136,8351,521182,2022009129,3811,236162,3912010132,4971,205195,9452011125,4171,108205,7432012152,1571,028217,7162013388,0002,113485,0002014395,0001,817439,0002015338,0001,743395,000由表1.1可見(jiàn)，對(duì)于高層建筑的現(xiàn)實(shí)狀況非常具有威脅性：每年發(fā)生數(shù)量多，造成的經(jīng)濟(jì)損失重，人員傷亡大等，而且近幾年還具有增多的趨勢(shì)，到目前為止高層建筑火災(zāi)疏散已經(jīng)成為了急需解決的重要問(wèn)題。對(duì)于現(xiàn)在高層建筑火災(zāi)所面臨的安全疏散的問(wèn)題，從高層建筑的特點(diǎn)分析其火災(zāi)的特點(diǎn)，即火勢(shì)猛、蔓延快、疏散難、傷亡重、結(jié)構(gòu)耐火性差、滅火救援難等，進(jìn)而提出需從導(dǎo)致高層建筑火災(zāi)的設(shè)計(jì)、管理、裝修等環(huán)節(jié)處著手，從源頭上預(yù)防和杜絕火災(zāi)，將災(zāi)害后果降到最低程度。特別強(qiáng)調(diào)，若有人身處高層建筑火災(zāi)威脅之中，面對(duì)突如其來(lái)的災(zāi)難應(yīng)立足自救互救， 走出誤區(qū)，采取明智的安全逃生策略，有效地降低人員的傷亡⑵。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1?3?1安全疏散理論研究進(jìn)程由于火災(zāi)的危害性嚴(yán)重的影響人民生命財(cái)產(chǎn)安全，所以在火災(zāi)中的人員疏散研究已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外持續(xù)了很多年。有的學(xué)者指出，直至目前為止，可以認(rèn)為在有關(guān)方面的研究分為三個(gè)階段：1、 初期發(fā)展階段20世紀(jì)80年代之前的時(shí)間，可以被認(rèn)為是人員安全疏散研究的初期發(fā)展階段。在此期間，盡管取得不少收獲，但是這方面的研究還是不夠完善，不夠系統(tǒng)。而在其60年代到70年代，隨著因火災(zāi)事故的原因?qū)е氯藛T傷亡和財(cái)產(chǎn)損失越來(lái)越大，致使人們對(duì)火災(zāi)中人員安全疏散問(wèn)題的重視程度逐漸增加， 參加研究的人數(shù)也大大增加⑻。2、 第二階段20世紀(jì)80年代至90年代末，可被認(rèn)為是研究的第二階段，即使是逐漸成熟的階段。在此期間，有關(guān)研究工作取得了重大的進(jìn)展，而且開(kāi)始發(fā)展人員疏散的理論模型。3、 第三階段第三階段的伊始，是由于1998年8月，在沃爾斯特（Ulster）大學(xué)召開(kāi)的大規(guī)模的國(guó)際研究討論會(huì)，其特點(diǎn)是人員疏散模型研究的更加深入。國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀在我國(guó)最早的火災(zāi)研究，開(kāi)始于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)進(jìn)行大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，取得了非常多的成果。之后，在 1997年，陳全博士在陳寶智教授的指導(dǎo)下，就火災(zāi)疏散中人員的行為特征，對(duì)人員在火災(zāi)疏散中的逃生行為進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)⑷；2002年張培紅博士對(duì)人員疏散行為進(jìn)行了科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。2007年，趙道亮博士對(duì)人員在建筑物發(fā)生火災(zāi)等緊急情況下的疏散行動(dòng)中，疏散人員出現(xiàn)的心理行為進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)[5]。國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)于火災(zāi)的研究較之國(guó)內(nèi)要稍早一點(diǎn)，開(kāi)始于20世紀(jì)70年代初期對(duì)火災(zāi)情況下的疏散人員的逃生行為的研究。之后在1974以及1978年，先后進(jìn)行了第一次與第二次的國(guó)際研究會(huì)，對(duì)疏散人員在火災(zāi)中的逃生行為進(jìn)行了探討⑹。第四次，關(guān)于對(duì)疏散人員在火災(zāi)中的逃生行為探討國(guó)際研究會(huì)，在 1998年8月于北愛(ài)爾蘭進(jìn)行的，主要進(jìn)行了關(guān)于人員疏散的研究成果的探討。在 911事件之后，全球范圍內(nèi)的研究學(xué)者，先后在馬來(lái)西亞以及英國(guó)召開(kāi)兩次了關(guān)于高層建筑安全疏散的研究會(huì)。在現(xiàn)階段國(guó)際上對(duì)于建筑火災(zāi)時(shí)安全疏散的研究，主要的研究方向在一下三個(gè)方面：1、 疏散模型的開(kāi)發(fā)以及改進(jìn)，加入疏散人員的行為因素，考慮行動(dòng)不便的疏散人員的疏散行為以及對(duì)全體疏散人員疏散的阻礙。2、 在火災(zāi)情況下，疏散人員的逃生行為以及火災(zāi)產(chǎn)生的有毒煙氣的影響。3、 疏散模型在防火消防設(shè)計(jì)及評(píng)估中的應(yīng)用。1?4高層建筑火災(zāi)的主要危險(xiǎn)性因素高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)1、 火勢(shì)蔓延快，途徑多。高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樓梯間、電梯井、通風(fēng)管道等豎向井道都將在火災(zāi)時(shí)成為火勢(shì)蔓延的途徑。 如果這些井道的防火分隔處理不夠完善，發(fā)生火災(zāi)時(shí)就會(huì)成為火勢(shì)迅速蔓延的途徑， 尤其是賓館、圖書(shū)館辦公樓等高層建筑，一般室內(nèi)可燃物較多，一旦發(fā)生火災(zāi)，蔓延速度更加迅速 ⑺。。根據(jù)測(cè)定，在火災(zāi)發(fā)生的初期階段，因?yàn)榭諝鈱?duì)流的原因，在水平方向上的煙氣傳播速度較慢，只有0.3米每秒，而在火災(zāi)燃燒的猛烈階段，在煙氣在井道里的擴(kuò)散速度將會(huì)達(dá)到3—4米每秒。假如一座高度為100米的高層建筑發(fā)生火災(zāi)，在豎向井道空氣流動(dòng)暢通的情況下，只需要30秒左右的時(shí)間，煙氣就能順豎向管井?dāng)U散到頂，其擴(kuò)散速度是水平方向的十倍以上⑹。2、 疏散困難。高層建筑物的特點(diǎn)：一是樓層較高而且層數(shù)多，垂直距離長(zhǎng)，疏散到地面所需要的時(shí)間長(zhǎng)；二是人員較為集中，疏散時(shí)人員行走速度較慢；三是發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于豎向井道的空氣流動(dòng)暢通，加速火勢(shì)和煙霧向上蔓延 [9]。在我國(guó)消防部門(mén)配置的登高消防車數(shù)量稀少，并不能滿足安全疏散和補(bǔ)救火災(zāi)的需要。因此一般高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，主要的逃生途徑分為樓梯和電梯；普通電梯在發(fā)生火災(zāi)時(shí)因?yàn)椴环翢熁鸹蛘咄ｋ姷仍驅(qū)o(wú)法使用， 消防電梯能夠疏散的人員也有限；因此在高層建筑火災(zāi)時(shí)安全疏散主要是靠樓梯， 而樓梯間一旦有煙氣擴(kuò)散，也將嚴(yán)重影響疏散速度。3、 撲救難度大。高層建筑一般高度有數(shù)十米，有的甚至達(dá)到數(shù)百米，發(fā)生火災(zāi)時(shí)從外部進(jìn)行的撲救難度相當(dāng)大。一般要自足于自救，這主要靠室內(nèi)的消防設(shè)施。但是由于目前我國(guó)消防技術(shù)條件有限，高層建筑內(nèi)部的消防設(shè)施還不夠完善。因此，撲救高層建筑火災(zāi)時(shí)往往會(huì)遇到較大的困難[10]。1?4?2高層建筑火災(zāi)的致害因素1、火災(zāi)煙氣的毒害性：火災(zāi)煙氣的毒害性具體表現(xiàn)在以下四個(gè)方面；第一，火災(zāi)時(shí)建筑物內(nèi)部的大部分物質(zhì)將會(huì)被燃燒，導(dǎo)致建筑內(nèi)發(fā)煙量大,煙氣中含氧量往往低于人們生理正常所需要的數(shù)值。由參考文獻(xiàn)知 [11]:表1.2空氣中含氧量與人的反應(yīng)狀況空氣中氧氣比例k人身體的反應(yīng)狀況14%ck蘭15%肌肉能力下降10%:::k_14%四肢無(wú)力、意識(shí)混亂6%:：:k遼10%昏迷kW6%短時(shí)致死由上表可以看出，當(dāng)著火房間內(nèi)氣體中的含氧濃度低于 6%寸，在短時(shí)間內(nèi)人們將因缺氧而窒息死亡。而當(dāng)含氧量在6%到14%之間，疏散人員雖然不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)死亡，但也會(huì)因失去活動(dòng)能力和智力下降，導(dǎo)致不能逃離火場(chǎng)最后葬身火海。根據(jù)實(shí)際情況可以得出；在實(shí)際的著火房間中氧氣的最低濃度可達(dá)到 3%左右，可見(jiàn)，再發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人們要是不及時(shí)疏散是非常危險(xiǎn)的 [12]。其次，煙氣中含有各種有毒、有害氣體，女口：一氧化碳、氫氰酸、氯化氫等。據(jù)統(tǒng)計(jì)火災(zāi)中死亡人數(shù)大約80%是由于大量煙氣和有毒氣體窒息或者中毒死亡的。表1.3空氣中二氧化碳含量與人的反應(yīng)狀況物質(zhì)占空氣比例癥狀?氧化碳0.5%呼吸半小時(shí)死亡?氧化碳1%1-2分鐘中毒死亡?氧化碳0.5%短時(shí)間內(nèi)有生命危險(xiǎn)?氧化碳10%接觸幾分鐘致死第三，煙氣中的懸浮微粒也是有害的，危害最大的是顆粒直徑小于 10um的飄塵，它們?nèi)庋劭床灰?jiàn)，但能長(zhǎng)期飄浮在大氣中，少則數(shù)小時(shí)，長(zhǎng)則數(shù)年，粒徑小于5um的飄塵，由于煙體擴(kuò)散的作用，能進(jìn)入人體肺部粘附并聚集在肺胞壁上，可隨血液送至全身。引起呼吸道病和增大心臟病死亡率?；馂?zāi)中這類因素危害并不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)致命，但是會(huì)影響身體健康[13]。第四，在火災(zāi)中煙氣具有非常高的溫度，這對(duì)疏散人員是一個(gè)非常大的危害。在著火的房間內(nèi)，煙氣溫度可高達(dá)數(shù)百攝氏度甚至上千度。在火災(zāi)安全中，人與熱物體的接觸已不重要，而火場(chǎng)環(huán)境與熱輻射則是對(duì)人員造成燒傷的重要因素。

人能忍受的環(huán)境溫度為［14］:表1.4人在高溫中的忍耐時(shí)間溫度（C）忍耐時(shí)間62一定有限時(shí)間120大約15分鐘140大約5分鐘175小于1分鐘人在火災(zāi)中能夠忍受的熱輻射量為［15］:表1.5不同時(shí)間內(nèi)能忍受的熱輻射量時(shí)間輻射量長(zhǎng)時(shí)間0.12W/cm215秒左右0.40W/cm2幾秒鐘1.2W/cm2綜上所述火災(zāi)造成的煙氣的毒害性可歸納為：缺氧、毒害、塵害、高溫，其中煙氣的毒害性則是發(fā)生火災(zāi)時(shí)引起人員傷亡的最主要因素。2、火災(zāi)煙氣的減光性：我們知道可見(jiàn)光波長(zhǎng)為 ■=0.4—0.7um,但是火災(zāi)中煙氣中煙粒子粒徑d為幾微米到幾十微米，即d，所以這些粒子對(duì)可見(jiàn)光是不透明的，即對(duì)可見(jiàn)光有完全的遮蔽作用。當(dāng)煙氣彌漫時(shí)，可見(jiàn)光因受到煙粒子遮蔽而大大減弱，能見(jiàn)度大大降低，這就是煙氣的減光性。同時(shí)，再加上煙氣中的有些氣體對(duì)人的肉眼有極大的刺激性，如HCI、NH3、HF、SO2、C12等等，使人睜不開(kāi)眼，從而使人們?cè)谑枭⑦^(guò)程中的行進(jìn)速度大大降低。普通人的視力所能達(dá)到的范圍稱為能見(jiàn)距離或視程。 當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，疏散通道上的能見(jiàn)距離在整個(gè)疏散過(guò)程中都應(yīng)給予保障， 這個(gè)保證安全疏散的最小能見(jiàn)距離稱為極限視程［D］，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，疏散時(shí)允許的煙濃度或者必要的可見(jiàn)度如下表［16］:表1.6疏散允許的煙濃度及可見(jiàn)度對(duì)建筑物的熟悉程度煙濃度（減光系數(shù)）可見(jiàn)度D不熟悉0.15/m13m熟悉0.5/m4m但是嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，可見(jiàn)度并非是只有煙的濃度來(lái)決定的， 在火災(zāi)環(huán)境中，可見(jiàn)度還受目標(biāo)的亮度、顏色、環(huán)境和周圍亮度等因素影響。所以煙濃度和可見(jiàn)光的對(duì)應(yīng)關(guān)系不是絕對(duì)的。3、火災(zāi)煙氣的恐怖性：發(fā)生火災(zāi)時(shí)，特別是發(fā)生爆燃時(shí)，火焰和煙氣沖出門(mén)窗孔洞，濃煙滾滾，烈火熊熊，使人們產(chǎn)生了恐怖感，常常給疏散過(guò)程所造成混亂局面人員密度的增高會(huì)使有的人失去活動(dòng)能力， 有的甚至失去理智，感情單純化，更增強(qiáng)了不安感。疏散通道被煙和火隔斷，疏散門(mén)上瑣，或有障礙物時(shí)，疏散人員左右亂竄，互相撞倒，使人更加驚慌失措，最終陷入恐慌狀態(tài)。所以煙氣恐怖性的危害也是很大［17］。人流密度對(duì)疏散的影響根據(jù)高層建筑中不同的房間構(gòu)造以及功能用處不同， 其中的人員密度必定不相同，所以在房間人員密度的不同，影響到了房間中的人員能夠安全撤離到安全疏散通道的時(shí)間長(zhǎng)短，也影響了安全疏散的時(shí)間長(zhǎng)短 ［18］。表1.7不同類型建筑的人數(shù)密度類型密度P（人每平方）住宅0.1-0.2食堂0.5-0.8商業(yè)樓0.2-0.5學(xué)校教室0.7-1.0在一般情況下，在疏散通道中的人均占有面積是 So=0.28ml/人時(shí)，那么這個(gè)疏散通道中就非常有可能會(huì)出現(xiàn)人員踩踏的危險(xiǎn)事故；而在人均占有面積是So=0.25rm/人時(shí)，就會(huì)發(fā)生疏散人員相互擠推或者身體緊貼的情況。所以，在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況下，疏散通道中非常容易發(fā)生疏散人員因踩踏、 推擠而產(chǎn)生傷亡的事故［19］。因此，在安全疏散設(shè)計(jì)之中，需要考慮到，在疏散通道中，為確保疏散人員在疏散過(guò)程中的安全性，有必要將人均占有小面積的最小值控制在So二0.28nV人，所以對(duì)應(yīng)的可以得知，疏散通道內(nèi)的最大人流密度為2?=3.57人/m。1.5滅火救援的難度對(duì)于高層建筑，一旦發(fā)生火災(zāi)，因?yàn)樗慕ㄖ攸c(diǎn)和普通建筑有非常大的差別，會(huì)導(dǎo)致消防撲救行動(dòng)異常困難。1、攀登困難，不易接近著火點(diǎn)根據(jù)資料顯示，一位年輕的消防人員，假如攜帶兩盤(pán)水帶和一支水槍徒步登樓進(jìn)行消防滅火行動(dòng)，在徒步攀登的高度比超過(guò)20m時(shí)，該消防人員還能將體力保持在正常水平，但是一旦超過(guò)這個(gè)高度，那么消防人員的體力將會(huì)大打折扣， 以至于不能正常的完成滅火行動(dòng)。所以當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)、因?yàn)橄廊藛T需要徒步攀登，這樣不僅僅會(huì)非常的損耗體力，而且還會(huì)和從上面樓層疏散下來(lái)的疏散人員進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，使疏散行動(dòng)以及撲救行動(dòng)都會(huì)被減緩，而且在發(fā)生火災(zāi)的情況下，因?yàn)榛馂?zāi)產(chǎn)物的形成以及蔓延都非常地迅速，會(huì)使周圍環(huán)境的熱輻射在短時(shí)間內(nèi)變的很強(qiáng)強(qiáng)、煙霧變濃等，耽誤疏散行動(dòng)和救援行動(dòng)。2、 供水困難，缺乏登高消防手段目前在我國(guó)的一般的消防車的工作高度大概是24m左右，而有消防云梯的登高消防車一般可以達(dá)到30~48m普通消防車在為建筑物內(nèi)的消防系統(tǒng)輸水時(shí)的供水高度最多也就是50m的高度；所以，在高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，建筑物超過(guò)50m的高層部分，將無(wú)法依靠消防車提供的室外消防手段進(jìn)行滅火行動(dòng)。3、 煙霧毒氣大、排煙困難對(duì)于某一些高層建筑，因?yàn)闆](méi)有遵循國(guó)家的規(guī)范規(guī)定來(lái)安裝排煙系統(tǒng)以及正壓送風(fēng)系統(tǒng)，導(dǎo)致這類高層建筑在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于排煙系統(tǒng)的不完善使火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧以及毒氣快速地聚集在一起，濃度快速增加威脅疏散人員的生命安全。對(duì)于這種情況，只能夠及時(shí)讓消防人員佩戴空氣呼吸裝置，在最短的時(shí)間打開(kāi)樓梯間、走廊內(nèi)等處的外窗，方便于煙氣的排放，使疏散人員能夠安全疏散。而且發(fā)生火災(zāi)時(shí)，高層建筑的電梯井、樓梯間等各種豎井都會(huì)起到煙氣在垂直方向上快速擴(kuò)散的作用。那么在外部救援的如此艱難的情況下，會(huì)使得疏散人員更加需要依靠自救，使用建筑物內(nèi)的疏散設(shè)施，進(jìn)行快速有效的疏散運(yùn)動(dòng)，以便于在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)安全區(qū)域。1?6電梯疏散電梯疏散特點(diǎn)1、電梯疏散的特點(diǎn)體現(xiàn)于電梯的運(yùn)輸量大以及人員運(yùn)輸時(shí)間短，疏散人員體力消耗小。而高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)電梯的運(yùn)輸能力具有一些規(guī)格的要求，見(jiàn)下表。表1.8高層建筑電梯上行高峰時(shí)5分鐘的運(yùn)輸能力要求建筑類型要求達(dá)到的人數(shù)比重（%運(yùn)輸需要時(shí)間（min）高層住宅5-767-100高層辦公樓13-1829-40、電梯的疏散速度快。因?yàn)殡娞菰谶\(yùn)行時(shí)是垂直方向運(yùn)動(dòng)的，所以電梯在豎直方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比疏散人員在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間少幾倍或十幾倍。、方便疏散人員在疏散時(shí)對(duì)疏散路線的辯認(rèn)。梯是疏散人員平時(shí)在高層建筑中非常受歡迎的垂直交通工具，所以疏散人員也非常熟悉到電梯的路線。在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，疏散人員會(huì)習(xí)慣性的選擇電梯作為逃生路線。電梯疏散的隱患1、 電梯本身的安全隱患。由于電梯本身不具備防水功能，滅火系統(tǒng)噴灑的水會(huì)導(dǎo)致電梯的某些電器部件、電氣線路等出現(xiàn)故障或損壞，電梯因此會(huì)停止運(yùn)行。2、 煙氣侵害。在高層建筑中，由于電梯廂與煙氣有一定的“活塞效應(yīng)”，很容易把樓道中的煙氣吸入電梯井道，使煙氣擴(kuò)散到電梯廂內(nèi)和其他未起火的樓層。3、 電梯供電。因?yàn)榛饎?shì)的蔓延或者人為的原因，而不能保證電梯的正常供電，會(huì)使電梯失去電力而停止。2高層建筑概況2.1高層建筑平面布置圖某高層住宅式建筑，占地1023.62m2，建筑高度為38.45m,共計(jì)12層。1至11層為4戶大戶型，12層為24戶小戶型。設(shè)有4部樓梯和4部電梯，具體平面布置圖如下：圖2.1該高層建筑底層平面布置圖圖22該高層建筑剖面圖2.2建筑物的符合性1、 安全出口根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016—2014第條得知一類高層建筑的每個(gè)防火分區(qū)的最大允許面積為1500m2，而這座高層建筑物的底層擁有最大建筑面積為1023.62m2，所以可以將每一樓層劃分為一個(gè)防火分區(qū)。由圖2.1可以看出：《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》條以及條，建筑物內(nèi)建筑面積大于1000m2的每一個(gè)防火分區(qū)，至少需要兩個(gè)安全出口，且相鄰的安全出口距離不能小于5m。條件符合?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》條，樓梯間要直通室外，而且通向室外的疏散門(mén)向外開(kāi)啟。條件符合。2、 疏散通道《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》條，對(duì)于一級(jí)耐火等級(jí)的高層建筑物內(nèi)，直接通向疏散通道的房間，到最近的安全出口的直線距離不超過(guò) 40m。而根據(jù)圖4.1中的數(shù)據(jù)可以算出最遠(yuǎn)距離為10.77m所以該建筑物條件符合。根據(jù)表3.4，可以得知高層建筑物首層疏散通道的寬度不能夠小于1.4m。圖示寬度為2.4m符合條件；疏散門(mén)寬度不能小于1.2m。圖示寬度為1.4m符合條件。3、 電梯根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》條規(guī)定，自動(dòng)扶梯以及電梯是不能安全疏散措施的。所以在本次設(shè)計(jì)計(jì)算中將不考慮電梯的疏散能力。4、 疏散樓梯間根據(jù)有關(guān)規(guī)定：⑴樓梯間內(nèi)不能設(shè)置垃圾道以及可燃物貯藏室；⑵樓梯間內(nèi)不能有影響疏散的障礙物；⑶樓梯間不能設(shè)置運(yùn)輸液體的管道。2.3高層建筑周邊環(huán)境可以從圖中看出該建筑周圍的建筑物較多，建筑密度比較緊密。在緊急情況下一般選用離該建筑物200m左右的學(xué)校操場(chǎng)作為避難點(diǎn)。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶志W(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)顯示：當(dāng)?shù)貧夂虺Ｄ曜疃囡L(fēng)向是靜風(fēng)；次多風(fēng)向：&7、8月為北風(fēng)，其余各月為東北偏北風(fēng)。因?yàn)樵诮ㄖl(fā)生火災(zāi)時(shí)，疏散人員應(yīng)該選取上風(fēng)口或者兩側(cè)進(jìn)行避難。從圖中可以看出兩個(gè)避難場(chǎng)所分別位于建筑物兩側(cè)，符合要求。圖2.3該高層建筑周圍環(huán)境3火災(zāi)疏散與避難設(shè)計(jì)3.1安全疏散基本要求安全疏散設(shè)計(jì)的基本原則當(dāng)高層建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為了避免高層建筑內(nèi)部人員因?yàn)槭艿礁邷?、煙氣中毒以及建筑?gòu)件被破壞倒塌而造成人員傷亡，因此應(yīng)該根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、人數(shù)、建筑面積及人們?cè)诎l(fā)生火災(zāi)時(shí)的生理狀態(tài)和心理狀態(tài)， 有效合理地設(shè)計(jì)安全疏散路線，使人員的安全疏散更加快速有效合理。安全疏散在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循以下五點(diǎn)基本原則：、在高層建筑物內(nèi)的任意一個(gè)地方，需要同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的疏散方向可以提供給疏散人員疏散。、對(duì)于疏散路線應(yīng)該爭(zhēng)取做到：路程短捷、通道通暢、安全可靠，避免在疏散時(shí)出現(xiàn)人流相互交叉阻礙疏散進(jìn)程，而且堅(jiān)決不能出現(xiàn)逆流的情況。、在高層建筑物的屋頂及外墻上應(yīng)該設(shè)置可以提供疏散人員作為臨時(shí)避難所的屋頂平臺(tái)、室外疏散樓梯等。在這些避難處，因?yàn)榕c大氣連通的關(guān)系，火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的高溫和有毒煙氣不容易在這里停留，在這些避難處可以為疏散人員爭(zhēng)取一些疏散時(shí)間。、疏散通道，過(guò)道，樓梯上的防火門(mén)，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)必須能保持著自動(dòng)關(guān)閉狀態(tài)，以避免高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)被打開(kāi)的防火門(mén)向相鄰防火區(qū)域蔓延， 這樣很容易影響到相鄰防火區(qū)域人員的安全疏散。、在進(jìn)行安全疏散設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該要在充分考慮到疏散人員，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)的心理狀態(tài)以及行為特點(diǎn)的情況下，設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的安全疏散設(shè)計(jì)方案。傳統(tǒng)疏散存在的問(wèn)題高層住宅建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，目前傳統(tǒng)的疏散方式是：房間一走廊一疏散樓梯。所以說(shuō)當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，疏散人員最先進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)是走出房間， 通過(guò)疏散通道，完成了這一水平方向上的運(yùn)動(dòng)，再隨著疏散樓梯進(jìn)行垂直方向上的運(yùn)動(dòng)，然后到達(dá)底層通往室外脫險(xiǎn)。此種疏散方式雖然是目前認(rèn)為最安全的疏散方式， 但通過(guò)許多的火災(zāi)案例也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。1、疏散時(shí)間長(zhǎng)。由于建筑物的垂直高度和每一層樓層上的人數(shù)的增加，所需要的安全疏散時(shí)間就越長(zhǎng)。根據(jù)有關(guān)資料顯示：在高度為 100m以上的建筑物內(nèi)，使用一座寬1.10m的樓梯，將高層建筑的人員疏散到室外，所需要使用的疏散時(shí)間見(jiàn)下表。而高層建筑火災(zāi)的火勢(shì)蔓延非常的迅速，從起火到猛烈燃燒只需要20到30分鐘，根據(jù)表3.1可知，大部分人員疏散時(shí)間超過(guò)30分鐘，此時(shí)大部分疏散人員會(huì)因?yàn)槭枭r(shí)間不足而被困在建筑物內(nèi)。 所以說(shuō)，當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要將人員完全疏散到安全區(qū)域是非常艱難的表3.1不同層數(shù)、人數(shù)的高層建筑使用樓梯疏散時(shí)間（單位： min）建筑層數(shù)每層240人疏散時(shí)間每層120人疏散時(shí)間每層60人疏散時(shí)間10381992051251330783920401055226501316633、不適合于殘疾人和行動(dòng)不便的老人。對(duì)于行動(dòng)不便或身有殘疾的人員，他們本身的行動(dòng)能力有限，平時(shí)還需要?jiǎng)e人的幫助，在火災(zāi)這種緊急情況下通過(guò)樓梯來(lái)疏散就更加困難。、容易出現(xiàn)擁擠、踩踏現(xiàn)象。面對(duì)火災(zāi)危險(xiǎn)，人們一般都比較恐慌，會(huì)爭(zhēng)先恐后的逃生，從而導(dǎo)致阻塞、踩踏事件的發(fā)生。3.2安全疏散時(shí)間在建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，安全疏散時(shí)間是從發(fā)生火災(zāi)人員開(kāi)始疏散到火災(zāi)產(chǎn)生的毒害因素威脅到疏散人員之前，這段時(shí)間被稱為安全疏散時(shí)間。如何在安全疏散時(shí)間內(nèi)，將建筑物內(nèi)的人員全部疏散，以及如何加快疏散速度都是在安全疏散設(shè)計(jì)中占有非常重要的地位。3.2.1室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展進(jìn)程室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展進(jìn)程是一個(gè)從物質(zhì)開(kāi)始著火到最后火災(zāi)被撲滅的一個(gè)過(guò)程，在沒(méi)有進(jìn)行撲救火災(zāi)的條件下，即在沒(méi)有阻礙火災(zāi)發(fā)展的情況下，室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展進(jìn)程可以被大致分為三個(gè)階段：初期增長(zhǎng)階段、中期全面發(fā)展階段以及末期減弱階段?；馂?zāi)產(chǎn)生的熱煙溫度是室內(nèi)物質(zhì)燃燒強(qiáng)度的重要參數(shù)， 也是反映火災(zāi)狀況的重要指標(biāo)。在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，經(jīng)常會(huì)使用如圖示的溫度根據(jù)火災(zāi)的發(fā)展進(jìn)程的變化情況，描述室內(nèi)火災(zāi)變化過(guò)程。1、初期增長(zhǎng)階段建筑物室內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)在該階段有可能會(huì)出現(xiàn)三種情況： ⑴最先開(kāi)始燃燒的可燃物在完全燃燒之后，也不能蔓延開(kāi)來(lái)將其它的可燃物點(diǎn)燃，火源不能得到蔓延，最終自行熄滅，火災(zāi)將不會(huì)發(fā)生。一般會(huì)出現(xiàn)這種情況的條件是最初燃燒的可燃物數(shù)量少，而且與其它可燃物的距離相對(duì)較遠(yuǎn)，從而導(dǎo)致火源不能蔓延。⑵當(dāng)火災(zāi)增大到一定的程度時(shí)，因?yàn)榭諝獠粔蛄魍ɑ蛘呤鞘覂?nèi)通風(fēng)系統(tǒng)的不夠完善，造成室內(nèi)氧氣不能滿足所有物質(zhì)燃燒的條件。物質(zhì)的燃燒條件受到了限制，那么火災(zāi)就不會(huì)繼續(xù)蔓延，將會(huì)以比較小的燃燒程度繼續(xù)燃燒，或者火災(zāi)會(huì)因此熄滅。⑶著火的可燃物處于空氣流通良好的區(qū)域，而且數(shù)量很多（至少達(dá)到了火災(zāi)蔓延的條件）的情況下，那么著火的可燃將會(huì)迅速的引燃周圍的其他可燃物， 從而造成室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生。2、中期發(fā)展階段當(dāng)室內(nèi)火災(zāi)增長(zhǎng)到一定程度的時(shí)候，因?yàn)槲镔|(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱輻射影響，其他可燃物被氣化或者熱分解形成可燃?xì)怏w，使室內(nèi)火災(zāi)更加容易蔓延，加快物質(zhì)燃燒導(dǎo)致火災(zāi)快速蔓延至整個(gè)建筑物內(nèi)，威脅建筑物內(nèi)人員的生命安全。由于這個(gè)過(guò)程會(huì)將所有的可燃物燃燒，導(dǎo)致溫度以很快的速度升高，這種現(xiàn)象被稱為轟然。轟然是室內(nèi)火災(zāi)有初期的增長(zhǎng)階段到中期的發(fā)展階段必定會(huì)經(jīng)過(guò)的過(guò)程， 轟然也是室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展進(jìn)程中比較顯著的特征之一。它的出現(xiàn)也意味著疏散人員基本上是不能夠在進(jìn)行完全安全的疏散行動(dòng)。室內(nèi)火災(zāi)的中期發(fā)展階段，因?yàn)槭艿浇ㄖ飪?nèi)結(jié)構(gòu)性能、滅火系統(tǒng)以及通風(fēng)條件的影響室內(nèi)的溫度只能夠達(dá)到一個(gè)最大值，此時(shí)燃燒物的熱釋放速率將會(huì)接近一個(gè)確定的值，那么火災(zāi)進(jìn)程就到了可燃物穩(wěn)定燃燒的階段。一般的室內(nèi)火災(zāi)中期發(fā)展階段的燃燒時(shí)間是由室內(nèi)的可燃物的數(shù)量，性質(zhì)以及建筑內(nèi)的空氣流通條件。在安全疏散設(shè)計(jì)中，多數(shù)情況是默認(rèn)為滅火系統(tǒng)能夠有效的抑制火災(zāi)的條件下，熱釋放速率再增加至最大值后，會(huì)保持不變。如圖 3.2。根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：自動(dòng)噴水滅火裝置的控火失敗率不到5%，幾乎可以忽略。所以在可以認(rèn)為室內(nèi)火災(zāi)時(shí)，噴水滅火裝置一旦啟動(dòng)，熱釋放速率將保持不變，從而進(jìn)入可燃物燃燒的穩(wěn)定階段。圖3.2熱釋放速率與時(shí)間t的關(guān)系3、末期熄滅階段隨著室內(nèi)火災(zāi)的進(jìn)行，可燃物逐漸消耗變少，燃燒物的燃燒強(qiáng)度慢慢的減小，導(dǎo)致熱釋放速率降低，室內(nèi)溫度也會(huì)慢慢降低。當(dāng)室內(nèi)溫度緩慢降低，其平均溫度降低到最高溫度的80%時(shí)，可以認(rèn)為室內(nèi)火災(zāi)進(jìn)行到了末期的熄滅階段。不過(guò)由于燃燒物燃燒過(guò)后的碳化物質(zhì)還可以繼續(xù)燃燒，會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)溫度會(huì)保持在比較高的溫度。隨后碳化物質(zhì)燃燒殆盡，溫度以非常明顯的速度下降，這時(shí)火災(zāi)結(jié)束。以上三點(diǎn)是室內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時(shí)的自然發(fā)展進(jìn)程，但是實(shí)際上在發(fā)生室內(nèi)火災(zāi)時(shí)，總是會(huì)有人員進(jìn)行撲救火災(zāi)或者使用各種各樣的有效合理的消防措施來(lái)抑制火災(zāi)的發(fā)生，一直以來(lái)對(duì)于火災(zāi)的撲滅或者是抑制火災(zāi)的發(fā)生，都是在初期增長(zhǎng)階段采取消防措施是最有效直接的，也是減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失最有效的途徑，所以認(rèn)識(shí)室內(nèi)火災(zāi)的早期增長(zhǎng)階段的特征，對(duì)于疏散人員進(jìn)行安全疏散具有非常重大的意義。實(shí)際安全疏散時(shí)間疏散開(kāi)始時(shí)間是由火災(zāi)發(fā)現(xiàn)方法、報(bào)警方法、發(fā)現(xiàn)火警人員的心理和生理狀態(tài)、起火場(chǎng)所與發(fā)現(xiàn)人員位置、疏散人員狀況、建筑物形態(tài)及管理狀態(tài)、疏散誘導(dǎo)手段等條件來(lái)決定的［20］。疏散行所需時(shí)間受建筑中疏散人員的行動(dòng)能力、疏散通道的形狀和布局、疏散指示、疏散誘導(dǎo)以及應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)置等因素的影響。1、火災(zāi)情況確認(rèn)階段：即從火災(zāi)發(fā)生到人員發(fā)現(xiàn)火情這段時(shí)間內(nèi)，一般是通過(guò)人員或火災(zāi)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)火情并報(bào)警。2、決策反應(yīng)階段：發(fā)現(xiàn)發(fā)生火災(zāi)之后，建筑物內(nèi)停留的疏散人員在疏散行動(dòng)開(kāi)始之前的決策反應(yīng)時(shí)間［21］。這對(duì)于整個(gè)人員疏散行為過(guò)程的影響非常重要。人員接到火譽(yù)之后會(huì)有不同的反應(yīng)，如有的人開(kāi)始疏散并到達(dá)安全區(qū)域、有的人則想證實(shí)火警、有的人會(huì)采取滅火措施等，具有不確定和隨機(jī)的特性，因此難以量化?？山柚枭⑿袆?dòng)開(kāi)始時(shí)間參數(shù)t4對(duì)其評(píng)價(jià)[22]3、人員疏散階段：即人員從開(kāi)始疏散到達(dá)安全地點(diǎn)的時(shí)間。一旦決定開(kāi)始疏散行動(dòng)后，不考慮人員心理特征等因素的影響，疏散行動(dòng)所需時(shí)間的影響因素主要有人員步行速度、疏散通道的流動(dòng)能力、疏散空間的幾何特征等。建筑物起火時(shí)，人員疏散時(shí)間組成如:t ZDfl 』fl ? ■14?rs 起火 探測(cè)報(bào)警疏散幵始疏散完畢容忍極限圖3.4疏散時(shí)間組成圖由圖可見(jiàn)，人員疏散過(guò)程可分為三個(gè)階段：察覺(jué)火災(zāi)、決策反應(yīng)和疏散運(yùn)動(dòng)。實(shí)際需要的疏散時(shí)間tl取決于火災(zāi)探測(cè)報(bào)警時(shí)間t2，察覺(jué)火災(zāi)后人員的決策反應(yīng)t4，以及決定開(kāi)始疏散行動(dòng)后的人員疏散時(shí)間t5[23]。即有：(3.1)tl=t2t4t5(3.1)注：to――可利用的安全疏散時(shí)間；t1――實(shí)際需要的疏散時(shí)間；t2――火災(zāi)探測(cè)報(bào)警所需時(shí)間；t3——發(fā)現(xiàn)火災(zāi)所需時(shí)間；t4――決策反應(yīng)時(shí)間；t5——疏散運(yùn)動(dòng)時(shí)間。一旦發(fā)生火災(zāi)，需要保證建筑物內(nèi)所有人員在可利用的安全疏散時(shí)間 to內(nèi)，均能到達(dá)安全的避難場(chǎng)所，即有：tl：：：to （3.2）一旦決定開(kāi)始疏散行動(dòng)后，疏散人員將不斷調(diào)整自己的行為決策，以至于讓自己受到的約束和障礙程度最小，爭(zhēng)取在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)安全疏散區(qū)域。在高層建筑物中，人流速度是約束人員疏散行為心理疏散流動(dòng)能力的一個(gè)至關(guān)重要的因素。人的步行速度隨環(huán)境變化而變化。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)表明：性別和年齡、煙氣濃度、疏散通道照明度對(duì)步行速度都有一定的影響。如下表:表3.2不同環(huán)境中人的步行速度狀態(tài)速度(m/s)狀態(tài)速度（mb）腿慢的人1.00沒(méi)腰水中0.30腿快的人2.00暗中（已知環(huán)境）0.70標(biāo)準(zhǔn)小跑2.33暗中（未知環(huán)境）0.30中跑3.00煙中（淡）0.70快跑6.00煙中（濃）0.30賽跑8.00用肘和膝爬0.30百米記錄10.00用手和膝爬0.40游泳記錄1.70用手和腳爬0.50沒(méi)膝水中0.70彎腰走0.60安全疏散時(shí)間計(jì)算根據(jù)火災(zāi)時(shí)的實(shí)際疏散情況，在安全疏散時(shí)主要分為三個(gè)階段：火災(zāi)探測(cè)階段、決策反應(yīng)階段、人員疏散階段。1、火災(zāi)探測(cè)階段時(shí)間計(jì)算在實(shí)際的人員疏散過(guò)程中，火災(zāi)探測(cè)階段的時(shí)間一般是按照火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警所需要的時(shí)間，即在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣或者熱量蔓延至火災(zāi)探測(cè)器處，并且火災(zāi)探測(cè)器探測(cè)到其煙氣或者熱量而發(fā)出報(bào)警的這段時(shí)間計(jì)算。 火災(zāi)探測(cè)器是以火災(zāi)時(shí)物質(zhì)經(jīng)過(guò)燃燒產(chǎn)生煙氣、熱量、火焰等現(xiàn)象為依據(jù)，采用各種各樣的火災(zāi)探測(cè)方法來(lái)確定火災(zāi)是否發(fā)生，并且實(shí)現(xiàn)報(bào)警。一般的在高層住宅式建筑物內(nèi)，最為常用火災(zāi)探測(cè)器為感煙火災(zāi)探測(cè)器和感溫火災(zāi)探測(cè)器。其中感煙火災(zāi)探測(cè)器能夠更早的探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)， 因?yàn)闊煔馐前l(fā)生火災(zāi)的早期現(xiàn)象，因此煙氣在火災(zāi)探測(cè)反面可以探測(cè)到 70%以上的火災(zāi)發(fā)生。2、決策反應(yīng)階段時(shí)間計(jì)算人員反應(yīng)時(shí)間是指建筑物內(nèi)的人員接到報(bào)警信號(hào)到?jīng)Q定進(jìn)行疏散所用的時(shí)間，它與建筑用途、室內(nèi)人員類型、起火模式和起火單元等因素有關(guān)。這個(gè)時(shí)間通常是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)得到，即隨著不同類型的人群、不同的建筑結(jié)構(gòu)類型中和起火時(shí)間段不同而不同。⑴在《建筑火災(zāi)安全工程》中根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)推薦的各種用途建筑內(nèi)采用不同火災(zāi)廣播系統(tǒng)的人員預(yù)動(dòng)作時(shí)間。其中，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)類型為：Wi為現(xiàn)場(chǎng)廣播，來(lái)自閉路電視系統(tǒng)的消防控制室；W2：為事先錄制好的聲音廣播系統(tǒng)； W3：為采用警鈴、警笛或其它類型警報(bào)裝置的報(bào)警系統(tǒng)［24］。表3.3各種用途的建筑物采用不同火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)的人員反應(yīng)時(shí)間建筑物用途建筑物特性Wi類報(bào)警反應(yīng)時(shí)間W2類報(bào)警反應(yīng)時(shí)間W3類報(bào)警反應(yīng)時(shí)間辦公樓、學(xué)校、建筑物內(nèi)人員處于清醒狀態(tài)，熟悉<13>4商業(yè)建筑建筑物及報(bào)警系統(tǒng)和疏散措施商店、博物館、建筑物內(nèi)人員處于清醒狀態(tài)，不熟<23>6展覽館等悉建筑物及報(bào)警系統(tǒng)和疏散措施住宅、寄宿學(xué)校建筑物內(nèi)人員可能處于睡眠狀態(tài)，<24>5熟悉建筑物及報(bào)警系統(tǒng)和疏散措施旅館、公寓建筑物內(nèi)人員可能處于睡眠狀態(tài)，<24>6不熟悉建筑物及報(bào)警系統(tǒng)疏散措施醫(yī)院、療養(yǎng)院有相當(dāng)數(shù)量的人員需要幫助<35>6⑵根據(jù)著火地點(diǎn)的計(jì)算方法從發(fā)生火災(zāi)到開(kāi)始疏散所需要的時(shí)間，也就是疏散開(kāi)始時(shí)間的計(jì)算方法如下：第一步：著火房間的疏散開(kāi)始時(shí)間無(wú)論任何區(qū)域發(fā)生火災(zāi)，肯定是火災(zāi)發(fā)生區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)人員最先感觸到危險(xiǎn)并

開(kāi)始疏散行動(dòng)?？梢詫⒒馂?zāi)發(fā)生區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)人員察覺(jué)火災(zāi)所需要的時(shí)間， 作為由火源產(chǎn)生的煙氣、氣味影響到區(qū)域內(nèi)或室內(nèi)全體人員的時(shí)間。tsT.A (3.3)其中：a――室內(nèi)面積(m)°第二步：著火樓層的疏散開(kāi)始時(shí)間著火樓層的疏散開(kāi)始時(shí)間是指發(fā)生火災(zāi)的房間以外的， 本樓層的全體現(xiàn)場(chǎng)人員開(kāi)始疏散之前的那段時(shí)間。tsf=2_Af： (3.4)其中：Af――發(fā)生火災(zāi)樓層里所存在的需要疏散的人員所占據(jù)的房間的地

面面積之和；:――是一個(gè)常數(shù)（對(duì)于住宅樓或者賓館，:-取300s，其他建筑物設(shè)為180s）。3、人員疏散時(shí)間計(jì)算人員疏散時(shí)間一般情況下可以采用經(jīng)驗(yàn)公式亦或者是用疏散模型來(lái)進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的運(yùn)算［25］。其中經(jīng)驗(yàn)公式是一種將人員疏散時(shí)間量化之后的運(yùn)算工具，而疏散模型是結(jié)合了疏散人員在緊急情況下和正常情況下運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)， 再建立其量化基礎(chǔ)之上的一種疏散模型。⑴Melinek和Booth公式當(dāng)以計(jì)算高層建筑的最短的疏散人員的總體疏散時(shí)間為主體時(shí)， 一般是采用(3.5)Melinek和Booth提出的人員疏散時(shí)間計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式。公式使用條件：將高層建筑看做是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的模型，假設(shè)該建筑物中的所有等待疏散的人員都在出口樓梯處待命，然后再發(fā)生火災(zāi)時(shí)開(kāi)始疏散，而且在底層人員離開(kāi)了疏散通道之后也不會(huì)改變從上面樓層下來(lái)的人流速率。(3.5)其中：tmr——r層以及r層以上疏散人員的最短疏散時(shí)間；Ni――第i層樓上的人數(shù)；Wr――r-1層與r層之間的樓梯寬度；CV 在下樓梯時(shí)單位寬度的人流速率；rts――行動(dòng)不受阻時(shí)人群下一層樓所用時(shí)間，一般設(shè)置為 16s；n'Nitmr=丄^ rtsWrCv式中右邊第一項(xiàng)為人流時(shí)間，第二項(xiàng)為在樓梯中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。在公式3.5中，給出tmr（r=1?n）的n個(gè)值，對(duì)于一個(gè)整棟的高層建筑，最短疏散時(shí)間tm等于該公式中tmr的最大值。在該高層建筑中，因?yàn)槊繉訕巧系娜藬?shù)與樓梯間的寬度都是相同的， 所以就有了所有r層中Nr=N,Wr=W。那么公式可以變?yōu)椋簍mr(n-r1)NwCtmr(n-r1)NwCvrts(3.6)如果N/（wCv）-ts，則當(dāng)r=1時(shí)，tmr有最大值:nNtm' nNtm' tswCv(3.7)如果N/（wCv）:：:ts，則當(dāng)r二n?1時(shí)，tmr有最大值:tm'=NwCtm'=NwCvts(3.8)⑵根據(jù)火災(zāi)發(fā)生區(qū)域進(jìn)行疏散和根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的樓層開(kāi)始疏散樓層的計(jì)算方法。I:火災(zāi)發(fā)生區(qū)域的疏散時(shí)間|tmax pttmt=tttq （3.9）v CvB式中：Itmax 在該區(qū)域中最大步行距離（0）；v 步行速度（m/s）;Pt——該區(qū)域人數(shù)；Cv——單位長(zhǎng)度內(nèi)的人流速率（通行系數(shù)）；b――出口寬度（m。II:火災(zāi)發(fā)生樓層疏散時(shí)間|fmax Pftmf （3.10）v CvBmin式中：Ifmax——該樓層疏散到安全區(qū)域的最大步行距離；Pf――該樓層需要疏散的人數(shù)；Bmin 疏散過(guò)程中最小的出口寬度（n）。相比較兩種方法，Melinek和Booth公式將高層建筑簡(jiǎn)體化，忽略了疏散人員從需要疏散的房間到樓梯處的時(shí)間。而《建筑基準(zhǔn)法》提到的公式，在第二種計(jì)算方式中，從高樓層上疏散到底層或者安全區(qū)域的最大步行與人流速度的比值偏差比較大。所以采用《建筑基準(zhǔn)法》中的第一種方法計(jì)算疏散人員從房間到達(dá)樓梯的時(shí)間tmt，加上Melinek和Booth公式計(jì)算疏散人員在樓梯中的疏散時(shí)間tmr。所以有總的疏散時(shí)間t0:3?2?4安全疏散距離安全疏散距離一般是指從房間到最近的外部出口或樓梯間的最大允許距離。限制安全疏散距離的目的，在于縮短疏散時(shí)間，是疏散人員能夠更快速地疏散到安全區(qū)域［26］。一般高層建筑的疏散樓梯、首層疏散安全出口和疏散走道的最小凈寬度應(yīng)該符合下表表3.4高層建筑疏散走道寬度（單位：m）高層建筑疏散樓梯首層疏散安全通道單面布房走道雙面布房走道醫(yī)療建筑1.301.301.401.50其他建筑1.201.201.301.403.3建筑物內(nèi)部影響疏散的因素3.3.1建筑內(nèi)需要疏散人數(shù)合理的人員疏散模型建立在真確的疏散人員荷載統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上。 對(duì)于同一建筑物的最大人員密度還受其平面布置、空間布局、使用面積等因素影響 ［27］。根據(jù)住宅情況可估計(jì)：個(gè)體戶型人數(shù)為1人；大戶型為3人。根據(jù)圖2.1知道該建筑底層，只有大戶型住宅有4個(gè)，則計(jì)算出建筑住宅底層中需要疏散的大概人數(shù)N:N=38=24而該高層建筑頂層因?yàn)閮?nèi)部構(gòu)造與其他樓層并不相同， 估算人數(shù)與臥室數(shù)量相同為24。由此可推出該高層建筑物中每層的人數(shù)：表3.5該咼層建筑內(nèi)每層居住人數(shù)層數(shù)人數(shù)層數(shù)人數(shù)124724224824324924424102452411246241224

即有總?cè)藬?shù)No=2412=2883?3?2建筑實(shí)例建筑節(jié)點(diǎn)疏散模型節(jié)點(diǎn)代表被模擬的建筑物中用戶自定義的一些明確的區(qū)域。 定義的節(jié)點(diǎn)表示發(fā)生火災(zāi)時(shí)需要進(jìn)行疏散的人員。設(shè)定節(jié)點(diǎn)需要考慮的方面：1、 一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)房間；2、 有些情況可以將一組相鄰的房間設(shè)為一個(gè)節(jié)點(diǎn)；3、 通常將一個(gè)較大的區(qū)域，譬如通道分成幾個(gè)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)選擇見(jiàn)圖，圖中圓圈即為所選節(jié)點(diǎn)。uiSC=bg±m(xù)rAmrIN◎■卄4""?"br圖3.5該高層建筑底層的示意圖3?3?3高層建筑疏散通道選擇根據(jù)我國(guó)相關(guān)規(guī)定：1、 公共建筑（醫(yī)院，旅館，超過(guò)5層的公共建筑）的室內(nèi)疏散樓梯應(yīng)該使用封閉式樓梯間或者室外疏散樓梯［28］。2、自動(dòng)扶梯以及電梯一般是不能作為安全疏散設(shè)施［29］。3、 樓梯間的首層應(yīng)該設(shè)置直接通往室外的安全出口或者在首層采取擴(kuò)大封閉樓梯間。當(dāng)層數(shù)不超過(guò)4層時(shí)，可以設(shè)置安全出口在離樓梯間小于等于 15米處［30］。圖3.5中箭頭方向即為疏散方向3.4人流速度的影響因素單向人流速度在建筑物內(nèi)的疏散過(guò)程中，由于逃生路線的選擇，安全出口，樓梯間等相對(duì)狹小并且長(zhǎng)度較長(zhǎng)的通道區(qū)域的疏散性質(zhì)，造成了人流單向運(yùn)動(dòng)。因此，單向行人運(yùn)動(dòng)速度影響到了疏散效率。根據(jù)單向人流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中迎面遇到其他的靜止或表3.6不冋人數(shù)下的人員平均速度、流量通道內(nèi)行人數(shù)量/人流量（人/s速度（m/s10.101.72150.931.16200.860.91250.720.59300.550.39340.430.26者運(yùn)動(dòng)的障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。因?yàn)樵诎l(fā)生火災(zāi)的情況下進(jìn)行人員疏散時(shí)，疏散人員基本上是處于群聚狀態(tài)，而在群聚的空間中進(jìn)行疏散，疏散人員的步伐都普遍偏小所以說(shuō)，在疏散通道中人員的密度越大，那人的步伐越小，導(dǎo)致人流速度慢，疏散所需時(shí)間自然而然的就越長(zhǎng)。人流密度/人.m2圖3.6疏散速度與人流密度的關(guān)系根據(jù)人員運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，隨著疏散人員密度的增大，人員的運(yùn)動(dòng)速度也會(huì)漸漸降低。這項(xiàng)規(guī)律已經(jīng)被諸多學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了論證，并發(fā)現(xiàn)了行人的前向距離d（表示行人與前面相鄰行人的間距）與行人運(yùn)動(dòng)速度有很大的關(guān)系。因?yàn)槿耸鞘褂秒p腿行走，所以在人員的運(yùn)動(dòng)速度取決于兩個(gè)非常重要的因素： 一個(gè)是

邁步頻率fs，另外一個(gè)是步幅|s[31]。v二fsIs (3.12)3?4?2邁步頻率與前向距離的關(guān)系行人在處于自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下時(shí)，邁步頻率最大，平均值為2赫茲，意義為平均每一秒中能夠走兩步；但是隨著通道里的人員數(shù)量增多，邁步頻率會(huì)變得越來(lái)越小。由此，可以等到一個(gè)結(jié)論：人員的邁步頻率fs與前向距離d有關(guān)。fs=0.7141.385d (3.13)由于人員的邁步頻率最大為2赫茲，所以有："fs=0.714+1.3851 dc0.9285nJ (3.14)fs=2 0.9285m3?43?4?3步幅與前向距離的關(guān)系如果人群密度越大，就是說(shuō)前向距離越小，那么每

會(huì)越小，就像在川流不息的人群一樣，每走幾步就可能停而在廣場(chǎng)上行走，每一步的步幅都比較大

而前向距離越大，則步幅就接近正常步幅|s=0.79dI -—ls=0.62UdIIs=0.85次向前邁步的步幅肯定

下，步幅也很小大，

所以說(shuō)前向距離越小，步幅就越小，d::0.620.62乞d：1.85 (3.15)d-1.853.5考慮火災(zāi)產(chǎn)物對(duì)疏散的影響眾所周知，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于煙氣的影響，會(huì)導(dǎo)致待疏散人員的眼睛受到傷害；亦或者能見(jiàn)度低導(dǎo)致疏散速度緩慢，以及由于高溫環(huán)境導(dǎo)致疏散人員停止逃生行為或者改變逃生方向。所以在火災(zāi)環(huán)境下的疏散活動(dòng)，并不能只考慮人員運(yùn)動(dòng)的基本狀態(tài)，還需要考慮到由于火災(zāi)產(chǎn)物對(duì)于疏散運(yùn)動(dòng)的影響。 因?yàn)榛馂?zāi)產(chǎn)生

的有毒煙氣以及超高溫環(huán)境，能夠讓疏散人員在一定時(shí)間內(nèi)失去運(yùn)動(dòng)能力而導(dǎo)致人員生命受到威脅?；馂?zāi)產(chǎn)物對(duì)疏散速度的影響一般在十分緊急的情況下，人員疏散時(shí)的速度一般會(huì)比自由行走時(shí)的速度

快，甚至將會(huì)出現(xiàn)奔跑火災(zāi)或者小跑的情況。 當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在火災(zāi)的初始階段或者是小規(guī)?；馂?zāi)時(shí)，疏散人員在受到火災(zāi)的聲光刺激下，會(huì)有加速逃生行為，這時(shí)疏散人員的邁步頻率將會(huì)達(dá)到3.8赫茲。但是隨著火災(zāi)的蔓延，有毒氣體和濃煙聚集、高溫環(huán)境等條件下，導(dǎo)致疏散人員的運(yùn)動(dòng)速度減慢甚至停止。疏散人員逃生時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)因?yàn)闊煔鉂舛鹊脑黾佣焖傧陆担?特別是當(dāng)消光系數(shù)接近于0.5/m時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度會(huì)快速的下降。4.03.6-玄牛3.8-3.^exp(-l02}(G5J0.5)3.8-3.^exp(-l02}(G5J0.5)2.42.01.6-k2-O.K-0.4t1.50* -t ' I ' J ■ 1 r 1 ■ 1.500,00 0.25 0.50 0.75JOO]圖3.9邁步頻率與消光系數(shù)的關(guān)系3?5?2火災(zāi)產(chǎn)物對(duì)人員身體的影響1、有毒氣體對(duì)人員身體的影響前面提到火災(zāi)產(chǎn)物不僅僅只影響到疏散人員的逃生速度、對(duì)疏散路徑的選擇。還會(huì)威脅到建筑物內(nèi)人員的生命安全?；馂?zāi)時(shí)隨著火災(zāi)的蔓延會(huì)產(chǎn)生大量的熱量以及有毒氣體，這些都會(huì)對(duì)人員的身體造成傷害。表4.1不同毒氣允許濃度氣體名稱 長(zhǎng)期允許濃度 火災(zāi)疏散條件濃度 毒性分類缺。214%單純窒息類CO25000mg/L3%單純窒息類CO50mg/L2000mg/L化學(xué)窒息類HCN10mg/L200mg/L化學(xué)窒息類H2S10mg/L1000mg/L化學(xué)窒息類HCl5mg/L3000mg/L粘膜刺激類NH350mg/L粘膜刺激類

1mg/L25mg/LO.1mg/L25mg/L根據(jù)火災(zāi)事故人員傷亡統(tǒng)計(jì)，其中大多數(shù)受傷以及死亡人員都是受到 CO氣體的危害，因此為了方便計(jì)算，僅考慮CO氣體對(duì)疏散人員的危害。根據(jù)Haber的理論，人員在有毒氣體環(huán)境下，能夠忍受的時(shí)間t與有毒氣體的濃度C是正比例關(guān)系，且它們的乘積是一個(gè)常數(shù)：W二Ct (3.16)其中：常數(shù)W=27000ppm-min(ppm為百萬(wàn)分比濃度)。但是在人在呼吸過(guò)程，因?yàn)槿嗽诤粑倪^(guò)程中能夠吸入井吐出 CO以至于當(dāng)CO濃度在比較低時(shí)，實(shí)際情況并不能滿足上述簡(jiǎn)單的關(guān)系，而是在某CO濃度到達(dá)某一特定濃度之前，疏散人員能忍受的時(shí)間大于上述公式計(jì)算得到的時(shí)間。但是在CO濃度達(dá)到某一特定濃度之后，CO濃度與疏散人員能承受的時(shí)間將會(huì)滿足上述公式的關(guān)系。簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假設(shè)CO濃度與致使人員昏迷的時(shí)間滿足上述公式。2、環(huán)境溫度對(duì)人員身體的影響疏散人員在火災(zāi)產(chǎn)生的熱量，使周圍環(huán)境到達(dá)某一溫度T下時(shí)與疏散人員忍耐時(shí)間t的關(guān)系：(3.17)7 34(3.17)t=5107T在發(fā)生火災(zāi)的環(huán)境下，隨著火災(zāi)的蔓延，疏散人員周圍環(huán)境的溫度以及 CO濃度都會(huì)變化。假設(shè)每次間隔時(shí)間t火災(zāi)數(shù)據(jù)將會(huì)變化，在i次過(guò)后火災(zāi)產(chǎn)物CO濃度達(dá)到了CCOi，在根據(jù)公式3.17的條件下，可以得到人員在此CO濃度下人員能夠忍耐的時(shí)間：t二WcO/CcOi (3.18)同樣的根據(jù)公式3.18，可以得到在此溫度下疏散人員能夠忍耐的時(shí)間：t=5107T? (3.19)根據(jù)公式3.18以及3.19公式，由此可以知道厶t/(WcO/Cg)表示在鳳時(shí)間之內(nèi)疏散人員受到CO的傷害程度，同樣t/(5107Ti?4)表示在氏時(shí)間之內(nèi)疏散人員受到高溫的傷害程度。假設(shè)疏散人員的初始的身體健康狀態(tài)為常數(shù) 1,那么疏散人員在受到CO以及高溫傷害后，疏散人員的健康狀態(tài)為：

LCO,HCLCO,HCCOi 1 丄_i(WCO5107「旦4)：(3.20)其中Lco,h表示疏散人員在疏散過(guò)程中受到了高溫以及 CO的傷害之后的健康狀態(tài)。假設(shè)Lco,h遼0時(shí)，人員不能安全疏散到安全區(qū)域。圖3.10開(kāi)放式房間中CO體積分?jǐn)?shù)趨勢(shì)圖從上圖可以看出CO體積分?jǐn)?shù)在300S之后超過(guò)0.01%。人可以在這種環(huán)境下人能耐幾個(gè)小時(shí)，但不能夠長(zhǎng)時(shí)間處于這種環(huán)境中。在500S之后，CO體積分?jǐn)?shù)基本穩(wěn)定在0.025%左右。?no廠500300500HOOD20002500500300500HOOD20002500t/s圖3.11開(kāi)放式房間中溫度趨勢(shì)圖從圖中可以看出火災(zāi)發(fā)生500s后，室內(nèi)溫度基本穩(wěn)定在400C左右。結(jié)合圖3.10可以得出一個(gè)結(jié)論，在火災(zāi)發(fā)生后500S,火災(zāi)進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段，周圍溫度穩(wěn)定，CO體積分?jǐn)?shù)穩(wěn)定。假設(shè)溫度與CO體積分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在平均值，且在火災(zāi)發(fā)生的500s內(nèi)沒(méi)有收到傷害。那么公式3.20變式為：Lco’hJ—c0 134(t-500)\W5x107T0』4》t500(3.213.6避難時(shí)間避難時(shí)間是指疏散人員離開(kāi)建筑物到達(dá)避指定難場(chǎng)所的時(shí)間決于兩個(gè)因素：一是人流速度Vb，二是路程s。避難時(shí)間tb取(3.21)4數(shù)據(jù)計(jì)算4.1傳統(tǒng)疏散方式的時(shí)間計(jì)算根據(jù)323節(jié)總結(jié)的內(nèi)容，在進(jìn)行人員疏散時(shí)，一共有三個(gè)階段：火災(zāi)探測(cè)階段、決策反應(yīng)階段、人員疏散階段。圖4.1圖4.1底層建筑物的主要尺寸（單位：mm）1、火災(zāi)的探測(cè)時(shí)間t2一般情況下，火災(zāi)的探測(cè)時(shí)間是無(wú)法計(jì)算的。但是為了計(jì)算的方便，假設(shè)火

災(zāi)探測(cè)器報(bào)警的時(shí)間為火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣充滿整個(gè)房間的時(shí)間。 根據(jù)查找的文獻(xiàn)資料顯示，在火災(zāi)初期階段，煙氣在水平方向上的蔓延速度為 0.3m/s[8]，那么煙氣充滿房間的最長(zhǎng)時(shí)間為：(4.1)L(4.1)t2 22.7sVa式中：L——房間內(nèi)的最長(zhǎng)長(zhǎng)度（m）;Va——煙氣在水平方向上蔓延速度。2、決策反應(yīng)階段時(shí)間t4根據(jù)公式3.4可以算出著火樓層的所有人員全部疏散完的時(shí)間:因?yàn)槊恳粚訕菍拥慕ㄖ娣e不相同，所以每一層樓的疏散時(shí)間:表4.1每層樓疏散的決策反應(yīng)時(shí)間層數(shù)建筑面積/m2時(shí)間t4/s層數(shù)建筑面積m2時(shí)間t4/s11023.62364.071036.35364.42975.26362.58996.74363.13975.26362.59985.86363.041012.53363.6101043.98364.65978.42362.611983.91362.76978.42362.612753.63355.0根據(jù)表3.3中，統(tǒng)計(jì)在使用警鈴報(bào)警系統(tǒng)的疏散人員，在決策反應(yīng)階段花費(fèi)的時(shí)間要超過(guò)5分鐘，也就是300秒。結(jié)合兩種方法的數(shù)據(jù)剛好合適，證明其值的準(zhǔn)確性。3、人員疏散階段根據(jù)每層樓選擇的疏散節(jié)點(diǎn)，在該節(jié)點(diǎn)，人均占地面積最小值為 6.8m2/人,表示人流密度為0.14人/m2,處于一種非常開(kāi)闊的情況下疏散。所以前向距離d1.85m，那么根據(jù)公式3.16和公式3.17得到，邁步頻率fs=2Hz，步幅Is=0.85m,那么可以公式3.14推算出疏散人員的速度v:v二fsIs=1.70m/s (4.3)由圖4.1可知，該建筑物的樓梯間寬度都是一樣的，寬度都為 1.11m。那么根據(jù)公式3.9可以算出疏散人員從各自的房間到達(dá)樓梯處的時(shí)間 tmt:ltmaxRtmt 292s (4.4)v GB假設(shè)該建筑底樓發(fā)生火災(zāi)時(shí)，根據(jù)公式 3.6可以得到，底樓人員疏散的最短時(shí)間tmr:TOC\o"1-5"\h\z(n—r+1)N … “、tmr rts=93.2s (4.5)w*Cv那么在該建筑物底層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員的疏散時(shí)間根據(jù)公式 3.11可以得到t5:t5=tmttmr=122.4S (4.6)同理可以求出其他樓層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員的疏散時(shí)間：表4.2每層樓疏散階段疏散時(shí)間層數(shù)tmt/stmr/st5/s層數(shù)tmt/stmr/st5/s129.293.2122.4729.2150.6179.8229.2102.8132.0829.2160.2189.4329.2112.4141.6929.2169.7198.9429.2121.9151.11029.2179.3208.5529.2131.5160.71129.2188.9218.1629.2141.1170.31229.2198.4227.6TOC\o"1-5"\h\z根據(jù)公式3.1可以知道疏散的總時(shí)間ti:ti二t2t4t5二509.1s (4.7)同理可等其他樓層起火時(shí)的疏散總時(shí)間：表4.3不同樓層起火時(shí)人員完全疏散時(shí)間層數(shù)火災(zāi)探測(cè)時(shí)間t2/s決策反應(yīng)時(shí)間t4/s人員疏散運(yùn)動(dòng)時(shí)間t5安全疏散時(shí)間t1/s122.7364.0122.4509.1222.7362.5132.0517.2322.7362.5141.6526.8422.7363.6151.1537.4522.7362.6160.7546622.7362.6170.3555.6722.7364.4179.8566.9822.7363.1189.4575.2922.7363.0198.9584.6層數(shù)~火災(zāi)探測(cè)時(shí)間t2/S~決策反應(yīng)時(shí)間t4/S 人員疏散運(yùn)動(dòng)時(shí)間t5~安全疏散時(shí)間tl/S1022.7364.6208.5595.81122.7362.7218.1603.51222.7355.0227.6605.34.2煙氣的影響根據(jù)表4.3中得出的結(jié)果，安全疏散時(shí)間均大于 500s。那么滿足公式3.21,LCO,H=1-LCO,H=1-51。7丁廣（50）"27(4.8)其他樓層計(jì)算結(jié)果如表表4.4不同樓層起火人員健康狀況樓層健康狀態(tài)樓層健康狀態(tài)10.277-4.352-0.388-5.023-1.149-5.774-1.9910-6.665-2.6811-7.286-3.4512-7.42從上表可以看出在，二樓及其以上的樓層起火時(shí)，該建筑物內(nèi)的人員不能夠完全疏散完畢。4.2避難時(shí)間計(jì)算與建筑內(nèi)的疏散通道以及樓梯間相比， 室外的疏散人流密度更加的小，是的該高層建筑疏散人員在室外疏散時(shí)，處于一種非常開(kāi)闊的情況下疏散。根據(jù)人在緊急情況下的行動(dòng)模式，在視野以及運(yùn)動(dòng)范圍開(kāi)闊的情況下，可以認(rèn)定疏散人員的運(yùn)動(dòng)速度接近于小跑速度。根據(jù)表3.2提供的數(shù)據(jù)，可以得到在避難時(shí)的人流速度v=2.33m/s。根據(jù)圖2.3提供的數(shù)據(jù)，可以得到避難時(shí)間tb：建筑物到左邊避難所的時(shí)間tbi:litbi 95.28sv建筑物到右邊避難所的時(shí)間tb2l2tb2 97.00sv5結(jié)論及建議5.1結(jié)論最近幾年，高層建筑每年發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)， 以至于