某室內(nèi)中庭消防安全性論證

念娜娜 戚正

摘 要：人員疏散軟件STEPS 對(duì)建筑內(nèi)人員疏散進(jìn)行模擬計(jì)算，利用煙氣模擬軟件FDS對(duì)建筑內(nèi)火災(zāi)煙氣流動(dòng)情況進(jìn)行模擬計(jì)算分析環(huán)境中人員逃生和滅火救援環(huán)境，定量的判建筑內(nèi)人員及消防隊(duì)在火災(zāi)中疏散安全性。

關(guān)鍵詞：人員疏散;數(shù)值模擬;STEPS;FDS;火災(zāi);安全性

該中庭建筑層數(shù)為一層，主體結(jié)構(gòu)高度為37.1米，防火分區(qū)最大允許面積5000平方米，實(shí)際最大防火分區(qū)面積6111.3平方米，超出規(guī)范要求，對(duì)其安全性進(jìn)行論證。

一、模型初始條件

防火單元內(nèi)應(yīng)按規(guī)范的要求設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，且自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)應(yīng)選擇響應(yīng)指數(shù)不大于50（m·s）0.5的快速響應(yīng)噴頭;防火單元內(nèi)任意一點(diǎn)至房間門的疏散距離不應(yīng)大于25m;防火單元采用耐火極限不低于2.00h的防火隔墻、1.50h的樓板及甲級(jí)防火門和其他區(qū)域分隔。觀眾座椅（包含活動(dòng)座椅、臨時(shí)休息座椅）要求采用阻燃1級(jí)、B1級(jí)指標(biāo)要求的座椅。裝飾裝修材料采用不燃或經(jīng)過阻燃處理的難燃材料，除頂棚及墻面裝修材料的燃燒性能等級(jí)應(yīng)為A級(jí)外，其他裝修裝飾材料不應(yīng)低于B1級(jí)。空間高度小于18m的區(qū)域設(shè)置噴淋滅火系統(tǒng)，空間高度大于18m的區(qū)域應(yīng)采用自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)。消防應(yīng)急照明的應(yīng)急工作時(shí)間不小于1.5h，應(yīng)急照明系統(tǒng)地面最低照度不低于10.0lx;設(shè)置連續(xù)可視的燈光疏散指示標(biāo)志，間距不大于5.0m，在走道轉(zhuǎn)角區(qū)不大于0.5m;所有設(shè)備設(shè)施均應(yīng)具有復(fù)位功能，同時(shí)具備不小于1.0小時(shí)的應(yīng)急電源。

人員疏散相關(guān)條件，排隊(duì)區(qū)2400人，連廊720人，衛(wèi)生間80人，設(shè)備用房102人，主演區(qū)96人，所有出口均可使用。本報(bào)告計(jì)算采用STEPS 人員疏散軟件模擬建筑內(nèi)人員疏散行動(dòng)時(shí)間，并將行動(dòng)時(shí)間乘以1.5的安全系數(shù)，其模擬結(jié)果見表1。

火災(zāi)模擬條件，起火點(diǎn)為場內(nèi)正中位置，場景1：首層大空間防火分區(qū)1F-2發(fā)生火災(zāi)，該場景設(shè)計(jì)自動(dòng)滅火系統(tǒng)有效，機(jī)械排煙系統(tǒng)有效;火災(zāi)最大規(guī)模：2.5MW，設(shè)計(jì)火災(zāi)類型：非穩(wěn)態(tài)，火災(zāi)發(fā)展速率：0.0469kW/s2;場景2：為對(duì)比自動(dòng)滅火系統(tǒng)的有效開啟與失效對(duì)防火分區(qū)排煙系統(tǒng)有效的情況下的火災(zāi)影響，該場景設(shè)計(jì)自動(dòng)滅火系統(tǒng)失效，排煙系統(tǒng)有效;火災(zāi)最大規(guī)模：80MW，設(shè)計(jì)火災(zāi)類型：非穩(wěn)態(tài)，火災(zāi)發(fā)展速率：0.0469kW/s2。

二、模擬結(jié)果

場景1：煙氣溫度的模擬結(jié)果：整個(gè)模擬過程（3600s），上層煙氣溫度在40℃左右，下層溫度在26℃左右;CO2濃度的模擬結(jié)果：整個(gè)模擬過程中（3600s），CO2濃度達(dá)到0.2%;CO濃度的模擬結(jié)果：整個(gè)模擬過程中（3600s），CO濃度達(dá)到150ppm;能見度的模擬結(jié)果：整個(gè)模擬過程中（3600s），能見度維持在14m左右。根據(jù)模擬結(jié)果，可得到量化結(jié)果如表2 所示。

對(duì)照人員疏散和煙氣蔓延 特性模擬結(jié)果，滅火系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)有效，在清晰高度8m、12m均安全。

場景2：煙氣溫度的模擬結(jié)果：整個(gè)模擬過程（3600s），上層煙氣溫度在57℃左右，下層溫度在35℃左右;CO2濃度的模擬結(jié)果：整個(gè)模擬過程中（3600s），CO2濃度達(dá)到0.65%;CO濃度的模擬結(jié)果：整個(gè)模擬過程中（3600s），CO濃度達(dá)到450ppm;能見度的模擬結(jié)果：整個(gè)模擬過程中（1766s），能見度下降在10m左右。根據(jù)模擬結(jié)果，可得到量化結(jié)果如表3所示。

對(duì)照人員疏散和煙氣蔓延特性模擬結(jié)果，滅火系統(tǒng)失效，排煙系統(tǒng)有效，在清晰高度8m安全，12m時(shí)危險(xiǎn)。

三、結(jié)論

在所有消防系統(tǒng)正常動(dòng)作的情況下，目前本項(xiàng)目各單體建筑防火分區(qū)的劃分與分隔方式能滿足消防安全要求。在消防水或防排煙系統(tǒng)失效的情況下，安全余量有所減小，但仍能保證人員疏散安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014（2008版）.

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[3]《消防安全工程 總則》GB/T 31592-2015.

[4]NFPA 101，Life Safety Code，2015 Edition.

[5]CIBSE Guide E《Fire engineering》.