地下車庫停車占位對人員安全疏散影響的消防性能化設計研究

易嘉

上海朗詩規劃建筑設計有限公司 上海 200092

引言

《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范（GB50067-2014）》第6.0.6條條文說明指出：地下汽車庫的特點是空間大、人員少，可參照丁類廠房，人員的自由疏散速度（不受阻擋的情況下）取1m/s，一般能在1min之內到達安全出口。但是汽車庫內的停車具有一定的隨機性，如果車位停放有車輛，則人員疏散必須繞開車輛，因此，在設計時主觀判定的直線疏散路線將會加長，特別是當疏散路線總長度接近最遠疏散距離上限時，如果僅從最不利點的無遮擋疏散路線測算，則疏散行走的距離將超過規范要求的上限，此情況下是否具有消防安全風險？是否需要調整防火分區邊界？國家規范并未給出明確的規定，只有部分地方的消防技術措施有表述。

《江蘇省建設工程施工圖審查技術問答（2013年）》第三章3.5-2條指出，設置自動噴淋滅火系統時，地下停車庫人員的疏散距離不超過60m，該距離的計算應避開墻體、復式停車庫的車架等固定障礙物。

《浙江省消防技術規范難點問題操作技術指南（2020版）》第四章4.1.22條指出，地下車庫內最遠疏散距離的計算不必考慮車輛對路線的阻擋，但應考慮實體墻、機械師停車裝置等障礙物對路線的阻擋。

從上述相關規定可以看出，除了機械停車架、結構柱、墻等實體構件外，一般的觀點認為，疏散路線可以不考慮自走停車位的影響[1]。

1 工程概況

該項目位于江蘇省南通市，地下一層為機動車停車庫及設備機房，地下室地面標高為-6.000m，局部地面標高為-6.700m，室外場地標高為-0.700m，總建筑面積為4000m2，總停車數位90輛，共3個防火分區，設置4個人員安全疏散樓梯間，其中2個為設備用房專用單向疏散口，另2個為地下車庫安全疏散口（可供人員自由選擇）。全地下室均設有自動噴水滅火系統，最不利點的人員安全疏散最長距離為59m≤60m（上限）。各防火分區的建筑功能、面積、平面布置及最不利疏散路線如圖1所示：

圖1 江蘇南通某小區地下車庫平面圖、防火分區及安全疏散設計圖

2 停車位對安全疏散的影響分析

2.1 基礎模型的參數設置

在進行數據比對之前，首先要在Pathfinder中建立消防分析的基礎模型，該模型包括了各種情況下的共性基礎信息和參數，共性的基礎信息包括：地下室各房間邊界、結構墻柱等固定障礙物、各房間的單向疏散門，疏散樓梯間的安全出口及隨機生成的地下車庫停留人員。共性參數設置如下。

2.1.1 為避免疏散路徑單一、疏散時間過短，全地下室的人員數量擬定為105人。其中：汽車庫人員按照1人/輛車，共計約90人，各種設備機房合計約15人，按照隨機分配平面定位及初始行走方向的方式分散布置到地下車庫的通道、機房和停車位區域。當在某些停車位布置停放有車輛時，該停車位的人員將手動平移出最近的周邊區域，以保證總人數不變。

2.1.2 人員參數和疏散行為參數設置，包括：人體身高1.80m，肩膀寬度45cm，行走速度為勻速1m/s，不區分可選疏散出口的優先級，嚴格按照單向門的疏散方向行走，不采用電梯和自動扶梯疏散（僅通過樓梯間疏散）。

2.1.3 含有高差的房間之間，當用樓梯連接時單向疏散的設置，同時設置樓梯平臺兩端的門的朝向同一方向單向開啟，避免房間內因為房間周邊的門的開啟方向均向內而導致“人員受困”無法疏散。

2.2 不同的停車占位方式對安全疏散的影響

以下分6種情況分析停車占位對安全疏散的影響，在Pathfinder中，通過將停車占位建模為“房間（Room）”，然后再對該房間執行“刪除”操作，即可將停車占位區域變為人員不可通行的固定障礙物（行車道仍舊保持暢通），疏散時間均以s（秒）來計算[2]。

3 完全不考慮停車占位

此情況下，除了受到結構柱、房間邊界的限制外，人員自由流動，按照初始運動方向和所在位置選擇較近的安全出口，總疏散時間為60s，與規范中不大于1min的概念設計要求一致。

3.1 完全不考慮停車占位，且疏散時間計算至首層室外疏散場地-0.700m標高

此情況下，車庫平面內的疏散時間60s不變，增加了從-6.000m的地下室經過樓梯間到達首層室外地面的時間約48s，即總疏散時間接近108s，超過規范的1min的限值。但按照《建筑設計防火規范GB50016-2014（2018年版）》第2.1.14條術語，安全出口是指供人員安全疏散用的樓梯間和室外樓梯的出入口或直通室內外安全區域的出口，即到達地下封閉樓梯間的門可認為到達了安全出口，人員已經安全，原則上可以不考慮樓梯間內部的行走時間。因此，本情況僅用于對比疏散至地下樓梯間門口的相關參數。

3.2 防火分區的疏散出口附近區域設置停車占位

如圖1中的區域“①”，在汽車庫的北側疏散口和中部疏散口附近停放機動車，試圖“阻擋”人員直線移動到疏散門。此情況下，總疏散時間為62s，比完全不考慮停車占位多2s，說明在疏散口附近設置停車占位屬于相對不利的情況。原因分析：人員在長距離奔波到疏散口附近時，以為會輕易找到疏散出口，但由于疏散出口附近出現了遮擋直線通行的停車占位，使得人員不得不增加額外的時間來尋找附近的疏散門，雖然僅比無停車占位多了2s，但是在煙火彌漫的緊急情況下，2s鐘的時間很可能決定了一個人能否逃出生天。

3.3 兩個安全出口之間設置停車占位

如圖1中的區域“②”，在中部和北側兩個疏散門之間設置停車占位，試圖阻擋人員選擇直線距離最近的安全出口，轉而被迫選擇無停車占位的同側的安全出口。此情況下，總疏散時間為50s，比完全不考慮停車占位少10s，說明中部區域設置停車占位對于人員的安全疏散反而起到了有利的作用。原因分析：類似于城市道路交叉口用于分流不同車輛行進方向的導向島的“渠化”作用，在汽車庫中部設置停車占位，相當于強制將人員局部“渠化”到特定的疏散方向上，避免因為慌亂中誤判安全出口位置而長途折返[3]。

3.4 防火分區的最不利疏散路徑經過區域設置停車占位

如圖1中的區域“③”，在主觀判斷的最不利疏散路線經過的區域設置停車占位，試圖令身處最不利點的人員行走距離超過設計極限距離60m，從而延緩疏散時間。此情況下，總疏散時間為63s，比完全不考慮停車占位多3s，說明在最不利疏散路線上設置停車占位屬于最不利的情況。原因分析：本模擬計算的人員的行走速度為勻速1m/s，不考慮加速奔跑的情況，因此，當最不利疏散路線上設有固定障礙物時，位于最不利點的人員繞開障礙物的實際行走距離是明確增長了，進而導致疏散時間相應增加。

考慮到最不利點的判定往往與設計人員的工程經驗有較大關系，當防火分區數量較少、房間平面位置關系簡單時比較容易判別，但是當防火分區數量多，房間功能復雜時，就不容易判別。如果遇到復雜情況，筆者的建議是進行消防性能化分析，找出最不利點，具體的分析方法并不復雜，只需在某個防火分區的邊界角點均布置疏散人員，然后單獨對該防火分區進行安全疏散模擬，采用默認的系統參數即可（因為比較的是相對最不利點，與疏散時間的絕對數值關系不大），模擬疏散計算完成后，通過疏散模擬視頻回放，觀察哪個角點的人員最后到達安全出口，再與主觀判定的設計疏散路線圖比對，則可判定該角點是否為最不利點。

3.5 汽車庫內停滿機動車，人員重新隨機分配

按照圖1中的停車位滿布機動車，試圖迫使人員僅能通過行車道疏散。此情況下，總疏散時間為56s，比完全不考慮停車占位少4s，介于在中部區域設置停車占位（50s）和完全不考慮停車占位（60s）之間。原因分析：地下車庫停滿車時，與僅在中部設置停車占位相似，本質上也是一種“渠化”人流的做法，但是“渠化”的有利作用不是無限增大的，當停車數量超過一定限度后，人員繞行、折返的不利作用就增大，進而削弱“渠化”的效果，導致疏散時間加長。

此情況與前述部分設置停車占位的差別還體現在人員位置需重新隨機分配，因為停滿車，所以在完全無車情況下隨機分配的人員位置大部分都位于停車位上，如果每個人員都進行手動移位調整，則隨機性減弱偏多。故需要在設置完所有的停車占位之后，重新隨機分配人員位置（總人數不變），以提高模擬計算的可靠性。

3.6 設備用房的安全疏散

本工程地源機房、消防水泵房等設備用房的經常停留人員很少，一般考慮5~10人，不超過15人。從模擬計算中可以看出，由于設置了單向疏散門，設備用房的人員很快便能疏散到相鄰防火分區或者直通室外的安全出口，對總疏散時間的影響微乎其微[4]。

4 結束語

從以上分析看出，停車占位對于人員疏散的影響是存在的，且隨停車占位的不同區域和所占面積大小不同而不同，與完全不考慮停車占位的常規疏散時間相比，停車占位對于疏散時間的影響在±5s之間，相當于上下浮動8.3%，若考慮到大型地下室的復雜情況，停車占位對于疏散時間的影響可能達到約10%，說明在實際工程中當遇到最不利疏散路線的長度達到或接近規范上限時，應考慮停車占位的不利影響，防火分區的調整原則建議如下：

當在防火分區的疏散出口附近區域設置停車占位的可能性較大時，人員需臨時避障，建議調整防火分區邊界，縮短最不利疏散距離2~3m；當在防火分區的最不利疏散路徑經過區域設置停車占位的可能性較大時，人員行走距離明確增加，建議調整防火分區邊界，縮短最不利疏散距離3~4m；其他情況可不作處理。