付明月

（貴州省銅仁市碧江區(qū)公安消防大隊(duì)，貴州 銅仁 554300）

大型超市人流量大，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性高，極易造成重大人員傷亡，其火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性評估是火災(zāi)科學(xué)領(lǐng)域值得研究探討的課題。因此，筆者對轄區(qū)內(nèi)最大的上海華聯(lián)超市開展了相關(guān)調(diào)研，利用防火性能化設(shè)計(jì)等前沿知識，對其可能發(fā)生的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行了評估。

1 建筑的基本情況

銅仁市上海華聯(lián)超市位于銅仁市向陽路，其中地上二層，地下一層，建筑總面積11356平方米，分為3個(gè)防火分區(qū)，內(nèi)部設(shè)有完善的消防設(shè)施，主要包括室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及其聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、火災(zāi)應(yīng)急廣播和疏散指示系統(tǒng)。

1.1 內(nèi)部功能布局

根據(jù)對該超市實(shí)際勘查，內(nèi)部規(guī)劃的功能區(qū)主要為：家電區(qū)、音像圖書區(qū)、服裝區(qū)、化妝品名煙名酒區(qū)、鞋帽箱包區(qū)、食品島柜區(qū)、水果蔬菜區(qū)、冷凍食品區(qū)、家用紡織品區(qū)等。

1.2 防火分區(qū)劃分

超市根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)，用防火墻、防火卷簾將每層分隔為單一的防火分區(qū)，面積均不超過5000m2，符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）的要求。

1.3 人員密度

根據(jù)高峰時(shí)期，晚上20時(shí)超市營業(yè)時(shí)間的人員流量情況，該超市研究區(qū)域內(nèi)活動(dòng)的人數(shù)統(tǒng)計(jì)如下：

1.4 疏散要求

按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）規(guī)定，商店的疏散人數(shù)應(yīng)按每層營業(yè)廳建筑面積乘以面積折算值和疏散人數(shù)換算系數(shù)計(jì)算。地上商店的面積折算值宜為50%～70%（其中地上第一、二層疏散人數(shù)換算系數(shù)0.85）"。

2 火災(zāi)場景設(shè)計(jì)

火災(zāi)場景設(shè)計(jì)就是描述合情合理但又嚴(yán)重得可能威脅到建筑物或使用者安全的火災(zāi)，它涉及到著火源、建筑物特征、可燃物荷載等因素?；馂?zāi)場景設(shè)計(jì)受滅火系統(tǒng)、機(jī)械和自然通風(fēng)系統(tǒng)及其它環(huán)境因素的影響，多用熱釋放率、煙氣產(chǎn)生率、結(jié)構(gòu)損失率等來量化。

為了縮小設(shè)計(jì)火災(zāi)場景的范圍，進(jìn)行以下幾個(gè)設(shè)想：①不考慮同時(shí)發(fā)生多個(gè)火災(zāi)；②不涉及縱火的情況；③設(shè)想滅火系統(tǒng)各自按照設(shè)計(jì)正常運(yùn)作；④不會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)和其它自然災(zāi)害同時(shí)發(fā)生以致主動(dòng)和被動(dòng)滅火系統(tǒng)失效的情況。

2.1 火災(zāi)荷載密度計(jì)算

當(dāng)火災(zāi)荷載在建筑設(shè)計(jì)壽命之內(nèi)不可能有顯著變化時(shí)，火災(zāi)荷載密度可以從其存在物品的質(zhì)量和熱值，通過下式計(jì)算得到：

其中q是空間內(nèi)的火災(zāi)荷載密度（MJ/M是空間內(nèi)每一種可燃物材料的總質(zhì)量（Kg）

H是每一個(gè)可燃物材料的有效熱值（MJ/ Kg）

A是空間內(nèi)的總面積（m2）

H=h(1-m)-0.025m

其中：h是干材料的熱值（MJ/Kg）；m是含水率（%干質(zhì)量）。

計(jì)算可知超市內(nèi)各區(qū)域的火災(zāi)荷載密度如下表：

2.2 人員疏散分析

該超市共設(shè)置8個(gè)安全出口，其中地下一層3個(gè)，地上一層3個(gè)，地上二層2個(gè)。其中最寬安全出口為5.6米，最窄安全出口1.5米，8個(gè)安全出口總寬度為23.6米。按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）換算可知，該超市理論疏散人數(shù)為2430人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于營業(yè)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)實(shí)際人數(shù)1323人，完全符合規(guī)范疏散人員設(shè)計(jì)要求。

3 火災(zāi)發(fā)展過程分析

假定某日超市營業(yè)中，位于超市正對自動(dòng)扶梯的服裝臨時(shí)倉庫內(nèi)的照明燈由于線路故障，發(fā)生短路，繼而引起火災(zāi)。假設(shè)此時(shí)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)啟動(dòng)，此時(shí)消防控制室值班人員脫崗且消防控制器未設(shè)置為聯(lián)動(dòng)，且扶梯下無超市員工在場，導(dǎo)致火勢迅速增大，引燃周圍可燃物而發(fā)生火災(zāi)。

火災(zāi)發(fā)展包括點(diǎn)燃階段、增長階段、完全發(fā)展階段和衰減階段（熄滅），如下圖。聯(lián)系此次假想火災(zāi)，火災(zāi)發(fā)展的整個(gè)過程如下：

3.1 點(diǎn)燃階段：隨著電氣設(shè)別故障起火，引燃周邊可燃物，大量煙氣產(chǎn)生集聚在樓板下，室內(nèi)溫度開始升高。

3.2 增長階段：起火后，火勢很快引燃了周圍電子設(shè)備，并放出大量的熱量和高溫?zé)煔狻?/p>

3.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)作用階段：隨著火勢的進(jìn)一步擴(kuò)大，到達(dá)樓板頂部高溫?zé)煔獾臏囟瘸^噴撒頭的工作溫度，噴頭爆裂，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)啟動(dòng)出水撲救火災(zāi)。

4 估算火災(zāi)持續(xù)時(shí)間

假設(shè)該超市發(fā)生火災(zāi)為穩(wěn)態(tài)火源，則可以預(yù)測火災(zāi)持續(xù)時(shí)間，按照以下公式計(jì)算：

ΔtT=(總的火災(zāi)荷載）/（60Qf）

火災(zāi)總負(fù)荷=30*150+1400*20+2400*21+ 240*39.95+1300*18+3000*81.59+600*37+ 320*38=369018 MJ

則ΔtT=369018/(60*5)=1230.06s=20.5min

5 確定量化指標(biāo)

進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)的目的是為了實(shí)現(xiàn)最小的人員財(cái)產(chǎn)損失。而建筑物發(fā)生火災(zāi)后，有效的煙氣控制是保護(hù)人們生命財(cái)產(chǎn)安全的重要手段。所以，火災(zāi)場景的性能參數(shù)主要包括煙氣層高度、煙氣層的熱輻射、煙氣濃度和煙氣的減光度以及疏散環(huán)境溫度等。

5.1 煙氣層高度指標(biāo)：在疏散過程中，煙氣層只有保持在人群頭部以上一定高度，才能使人群在疏散時(shí)不必從煙氣中穿過或受到熱煙氣流的熱輻射威脅。其定量判斷準(zhǔn)則是煙氣層能在人員疏散過程中保持在距地面2m以上的位置。

5.2 煙氣溫度指標(biāo)：當(dāng)上部煙氣層的溫度高于180℃時(shí)，它對人體的輻射危險(xiǎn)將對人員造成嚴(yán)重傷害；當(dāng)煙氣層下降到與人體直接接觸的高度時(shí)，對人的危害將是直接燒傷，這種臨界值約為100℃。在評估溫度對人員皮膚的燒傷時(shí)，需要綜合考慮皮膚表面溫度和在該溫度上的暴露時(shí)間，有資料顯示，造成皮膚2級燒傷時(shí)，71℃的皮膚暴露時(shí)間是60秒，82℃為30秒，100℃則為15秒。

5.3 可見度指標(biāo)：煙氣在昏暗環(huán)境中對人心理的影響也十分重要。根據(jù)使用者對建筑物及其空間特征的了解程度，建立兩個(gè)與可見度有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。采用10m的可見度，該可見度可保證使用者安全撤離。

5.4 毒性指標(biāo)：該指標(biāo)考慮了有毒氣體如CO和HCN等的影響。

5.5 煙氣層高度指標(biāo)：當(dāng)煙氣層高于人眼的特征高度（人眼特征高度通常為1.2-1.8米，環(huán)境溫度一般取為21℃），煙氣層溫度達(dá)到180℃時(shí)，認(rèn)為火災(zāi)達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)。當(dāng)煙氣層低于人眼的特征高度，認(rèn)為火災(zāi)達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)。

[1]鄭紅梅，陳國良，王瑋，劉梅.火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估相關(guān)概念辨析[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2008-06-15.

[2]黃鶯.公共建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估及安全管理方法研究[J].西安建筑科技大學(xué)，2009-03-01.