探讨建筑性能化疏散设计

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1、探讨建筑性能化疏散设计摘要：性能化疏散设计以建筑功能性为向导，针对建筑火灾中“人身安全”的目标，以科学量化技术去分析影响人命安全的各种因素，从而保证人员的安全疏散。该文建立了安全疏散的准则和危险判据,并采用区域模拟程序CFAST进行火灾状态参数求解,从而对建筑火灾中人员能否安全疏散进行验证。　　关键词：建筑；疏散；性能；区域模拟　　　　Abstract：Theperformance-basedfireescapedesigntechonogyisinguidewithbuildingmethodananlysisdangerousfactorsfroms

2、cientificcalculatingresultsandensurepersonnelsaftyinfirepaperconstitutesthestandardoffireescapeanddangertwo-layersmodelprogramCFASTisusedtovalidatethem.　　Keywords：architecture；fireescape；performance；zonemodel　　　　1引言　　　　性能化设计方法是目前建筑防火领域最先进的技术，是人们关注的最前沿，最活跃的领域。它是一种新型的防火系统设计思路，是建立在更

3、加理性条件上的一种新的设计方法。在建筑防火安全设计中，疏散问题是至关重要的，它直接影响着火灾时，人员、物资的安全和迅速转移。目前，传统的根据规范的“处方式”防火设计方法在处理新建筑形式带来的新问题时显示一定的局限性，并且由于规范方法单独设防，缺乏综合效应的考虑，无法充分体现人的因素对整个安全性的影响。而性能化疏散设计以功能性为向导，针对建筑火灾中“人身安全”的目标，以科学量化技术去分析影响人命安全的各种因素，从而保证人员的安全疏散。　　区域模拟的思想是由80年代初，美国哈佛大学的埃蒙斯教授提出。他第一次运用质量、能量和动量守恒的原理，用数学分析方法描述了

4、火灾过程，奠定了区域模拟的理论基础。CFAST是一种计算火灾与烟气在建筑物内蔓延的区域模拟程序。最新的版本是Version，可以计算多达30个房间的结构形式，并将房间分为上下两个区域，假设在每一层内温度、烟气浓度等状态参数都是均匀的，通过求解每层能量、动量和质量的守恒方程能够得到上述参数的变化。　　　　2安全疏散的准则和危险判据　　　　人员安全疏散的准则　　火灾中人员的安全疏散指的是在火灾烟气没有达到危害到着火建筑物内的人员生命状态之前，将建筑物内所有人员安全地疏散到安全区域的行动。建筑物发生火灾后，其中的人员是否安全疏散主要取决于两个特征时间，一是火灾

5、发展到对人构成危害所需的时间，称为可用安全疏散时间，另外一个是人员疏散到达安全区域所需要的时间,称为所需安全疏散时间(RequiredSafetyEgressTime,RSET)。如果人员能在火灾达到危险状态之前就全部疏散到安全区域，便可认为该建筑物的防火安全设计对火灾中的人员疏散是安全的。　　保证人员安全疏散的基本准则是：ASET＞RSET　　在此过程中，保证建筑物内人员安全疏散的前提是楼内所有人员疏散完毕所需的时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。下面结合图1火灾发展过程通用的时间线概念来说明这些问题。　　2.安全疏散时间RSET　　火灾过程中，人员

6、疏散所需的时间RSET大体可按以下三个阶段来考虑：(1)报警时间T1，即从火灾发生到发现火情这段时间间隔。(2)人员反应时间T2，即从发现火情到开始疏散之间的这段时间。(3)人员疏散运动时间T3。通常定义为人员开始疏散到安全区的时间。　　所需安全疏散时间是指从起火时刻起到人员疏散到安全区域的时间，因此所需安全疏散时间RSET=T1+T2+T　　本文采用XX年日本颁布的疏散评估计算方法，它可以表示由火灾发生到疏散开始的疏散时间、由疏散开始到疏散结束的疏散行为计算程序和方法。　　不妨假定人员反应时间T2=120s，依据该算法，无论任何区域发生火灾，火灾发生区

7、域的现场人员肯定是最先感触到危险并开始疏散行动的，对于共用一个出口房间的情景疏散开始计算时间为：　　　　2.危险判据及可用安全疏散时间ASET　　可用安全疏散时间ASET是指从起火时到火灾对人员安全构成危险状态的时间段。参考美国国家标准技术研究所建筑与火灾研究室建立s的ASET程序中危险判据，定义时间ASET=min﹛t1，t2，t3﹜，含义如下：　　t1：认为当烟气层高于人眼的特征高度(人眼的特征高度通常为～，我们取)时，当上层烟气的温度达到可以构成人体威胁温度180℃时的时间。　　t2：当烟气层高度低于人眼的特征高度时，对人体的危害将是直接烧伤或者吸

8、入热气体引入的，这时用另一略低的烟气临界温度来表示危险状态，此值约为110～12