2019一级消防工程师技术实务考点及例题：建筑性能化防火设计评估_第3页

　　04　人员疏散分析

　　知识点：影响疏散因素与疏散分析目的及性能判定标准

　　一、影响人员安全疏散的因素

　　人员内在因素：心理、生理、人员现场状态、人员社会关系等;

　　外在环境因素：建筑几何形状、功能布局、防火条件等;

　　环境变化因素：照明、防火卷帘、自喷动作等;

　　救援和应急组织因素：疏散应急预案、演练等。

　　二、人员安全疏散分析的目的及性能判定标准

　　人员安全疏散分析的目的

　　人员安全疏散分析的目的是通过计算可用疏散时间(ASET)和必需疏散时间(RSET)，从而判定人员在建筑物内的疏散过程是否安全。

　　人员安全疏散分析的性能判定标准

　　计算ASET时需考虑：

　　(一)火灾探测报警时间Td

　　设计火灾场景下火灾探测报警装置或自动喷水装置对火灾烟气的反应时间;

　　通过计算机模拟计算软件通过分析计算确定，例如采用DETACT-QS工具，预测特定火灾场景内感温元件的动作时间。

　　(二)疏散预动作时间Tpre

　　识别时间

　　反应时间

　　W1-实况转播指示，采用声音广播系统，例如从闭路电视设施的控制室;

　　W2-非直播(预录)声音系统、和/或视觉信息警告播放;

　　W3-采用警铃、警笛或其他类似报警装置的报警系统。

　　(三)疏散行动时间

　　人员疏散行动时间指建筑内的人员从疏散行动开始至疏散结束所需要的时间，包含行走时间和通过出口的时间两部分组成。

　　(四)疏散分析参数

　　1.人员数目的确定

　　在确定起火建筑内需要疏散的人数时，通常根据建筑的使用功能首先确定人员密度(单位：人/㎡)，其次确定该人员密度下的空间使用面积，由人员密度与使用面积的乘积得到需要计算的人员数目。

　　(1)人员密度

　　在计算疏散时间时，人员密度可采用单位面积上分布的人员数目表示(人/㎡)，也可采用其倒数表示或采用单位面积地板上人员的水平投影面积所占百分比表示(㎡/人)。

　　(2)计算面积

　　国外的相关规定大部分采用计算房间(区域)的地板面积作为计算面积。

　　(3)人流量法

　　人流量法——人员数量 = 每小时人数×停留时间(s)

　　在一些公共使用场所，人员流动较快，停留时间较短，例如机场安检、候机大厅，科技馆，展览厅等，其人数的确定可以采用人流量法。

　　2.人员的行走速度

　　(1)人员自身条件的影响。

　　Simulex疏散模型中人员步行速度

　　(2)建筑情况的影响。

　　不同使用功能建筑中人员步行速度

　　(3)人员密度的影响。

　　通常，人员的疏散速度随人员密度的增加而减小。

　　一般人员密度小于0.54人/㎡时，人群在水平地面上的行进速度可达70m/min并且不会发生拥挤，下楼梯的速度可达48～63m/min;当人员密度超过3.8人/㎡时，人群将非常拥挤基本上无法移动;在0.5～3.5人/㎡的范围内可以将人员密度和移动速度的关系描述成直线关系。

　　3.出口处人流的比流量(单位：人/(m·s))

　　比流量是指建筑物出口在单位时间内通过单位宽度的人流数量，比流量反映了单位宽度的通行能力。根据对多种建筑的观测结果，比流量在水平出口、通道处和在楼梯处不同，而不同的人员密度也将影响比流量。

　　4.通道的有效宽度

　　大量的火灾演练实验表明人群的流动依赖于通道的有效宽度而不是通道实际宽度，也就是说在人群和侧墙之间存在一个“边界层”。

　　知识点：人员疏散分析模型与安全性评估

　　一、人员疏散分析模型

　　(一)国际常用人员疏散分析模型概述

　　基于疏散模型对建筑空间的表示方法，可以把疏散模型分为离散化模型和连续性模型两类。

　　1.离散化模型

　　离散化模型把需要进行疏散计算的建筑平面空间离散为许多相邻的小区域，并把疏散过程中的时间离散化以适应空间离散化。

　　2.连续性模型

　　连续性模型又可以称为社会力模型，它基于多粒子自驱动系统的框架，使用经典牛顿力学原理模拟步行者恐慌时的拥挤状态的动力学模型。社会力模型可以在一定程度上模拟人员的个体行为特征。

　　(二)常用人员疏散模拟软件

　　1.EXODUS软件

　　EXODUS软件是由英国格林威治大学的EXODUS团队开发的，是一个模拟个人、行为和封闭区间的细节的计算机疏散模型。

　　2.SIMULEX软件

　　SIMULEX软件最先是由英国Edinburgh大学设计，后来由苏格兰的Peter Thompson博士继续发展的人员疏散模拟软件，可以用来模拟大量人员在多层建筑物中的疏散过程。

　　SIMULEX把一个多层建筑定义为一系列二维楼层平面图，它们通过楼梯连接;用三个圆代表每一个人的平面形状，精确地模拟了实际的人员。

　　3.STEPS软件

　　STEPS软件是由英国Mott MacDonald公司开发的一个三维疏散软件

　　STEPS模型中只允许每个人占据一个网格。当开始计算时，STEPS会使用一种递归算法来寻找每一个网格与出口之间的距离。

　　二、人员疏散安全性评估

　　在人员疏散的安全评估中，关于建筑内的消防安全性能判定的主要原则是：

　　在建筑某火灾危险区域内发生火灾时，如人的可用疏散时间(ASET)足以超过必需疏散时间(RSET)，即ASET > RSET，则建筑疏散设计方案可行;

　　否则需对该设计方案进行调整，直至其满足人员安全疏散的要求。