一种在性能化防火设计中人员疏散问题的研究方法(编辑修改稿)

一种在性能化防火设计中人员疏散问题的研究方法(编辑修改稿)内容摘要：

4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 浴室 洗手间 出口 楼梯 1 楼梯 2 走 廊 图 1 宿舍楼一楼平面示意图 80 m 6 m 28 m 12.6 m m 43 m 洗手间 第 6 页 共 11 页 房间编号 房间尺寸 （ m3） 居住人数 火灾荷载（ Kg） 纸张 木材 纤维 塑料 其它 R1 8 400 400 200 80 80 R2 12 600 600 300 120 120 R3 16 800 800 400 160 160 R4 12 600 600 300 120 120 R5 16 1000 1000 500 160 160 R6 8 400 400 200 80 80 R7 20 1000 1000 500 200 200 R8 16 800 800 400 80 80 R9 12 600 600 300 120 120 R10 24 1200 1200 600 240 240 通过 EVACNET4程序计算得，整个楼层居住的 864人，在 355s内疏散出建筑。 计算的一些典型结果如图 2所示。 从图 2可以看出，不同楼层的人员所需要的疏散时间是不一样的，而该建筑物的整个疏散是由其西部楼梯的瓶颈控制疏散过程，因此在每层楼的走廊上的人都需要排队等待疏散。 以上所计算的疏散时间是 tn,i的第二部分时间 tn,i,2，即 疏散中通过某距离及其0 100 200 300 400 500 600 700 800 9000100200300400500ro o m 4 ro o m 2ro o m 6ro o m 7ro o m 1 ro o m 3时间 /s 浓度 ppm 图 4 上层空气中 CO 浓度随时间变化曲线（ room1 起火） 100150200250300350400450 时间 /s 楼层 七层 六层 五层 四层 三层 二层 一层 图 2 不同楼层人员疏散完毕所用时间变化曲线 离开楼梯间所用时间 离开楼层所用时间 第 7 页 共 11 页 在某些重要出口的等待时间，所以这个疏散时间还得加上 tn,i的第一部分时间 tn,i,1。 国内外一些疏散专家学者对 tn,i,1的值做了一些研究，它可以通过参考一些文献得到。 本建筑物是某高校的学生宿舍楼，其居住者都是青年学生，他们的火灾意识较强，而且能够比较快捷的采取疏散行动，设该时间为 90s[3]，则整个疏散过程所用的时间为 445s。 运用 CFAST401模拟计算建筑物内火灾烟气的运动规律。 分别设定火灾发生在六楼的房间 1和房间 4。 由于不同类型的模拟程序对建筑结构的划分不一致，为了便于计算，现将宿舍简化成如图 3所示的房间，进行烟气有关特性的模拟计算。 通过调查和简化，得到的现存每个单元内的火灾荷载如表 1所示，首先计算现存在的这些火灾荷载在发生火灾的时候到达危险状态的时间是否超 过人员疏散所用的时间 tn,i，然后以这个火灾荷载为基础，来确定该建筑物的火灾荷载阈值。 在这个算例中，模拟计算了由现有的火灾荷载在发生火灾时所产生的有毒性气体 CO的浓度、不同单元内空气中 O2的浓度、不同单元内上层烟气的温度、下层空气的温度以及烟气层的高度曲线。 图 4显示了不同时刻不同房间内上层空气中 CO浓度随时间变化的曲线，从图中可以看出空气中含有 CO没有超过 500ppm，研究结果表明只有当 CO的浓度超过 3200ppm时才会在短时间内对人员造成伤害。 因此，在此处可以不用考虑 CO对人员造成的伤害。 图 5和图 6分别是两个不同房间起火时，不同房间内烟气层高度随时间的曲线。 为了不使火灾产生的烟气影响疏散，向上向下5.68m5.68m向上向下5.68m5.68mroom6 room7 room5 room2 room4 room3 room1 图 3 运用 CFAST 计算时该建筑的简化图 第 8 页 共 11 页 在疏散结束之前，烟气层不得下降到人员疏散的位置上。 因此烟气层高度 S的标准满足关系式 [7]： )( hHs  （ 1） 式中， s是烟气层分界处距疏散通道地面的高度（ m）， H是顶棚距火源的高度（ m）， h是疏散地面距火源的高度（ m）。 在。