●梁智勇

(江西省消防總隊(duì)，江西 南昌 330009)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市交通、城市用地日益緊張，地下軌道交通和各類地下商業(yè)建筑不斷涌現(xiàn)，尤其是近年來很多城市在籌建地鐵站時都將站廳層與人防工程相融合，平時作為地下商場、商業(yè)街使用。這樣的站廳層建筑面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安全出口少、人員密集、可燃物多，發(fā)生火災(zāi)時火勢發(fā)展快、煙霧濃，滅火救援和人員疏散難度大，易造成群死群傷的惡性事故［1］。例如1983年8月16日，日本名古屋地下街地鐵站因變電所起火，造成3名消防隊(duì)員死亡，3名救援隊(duì)員受傷，大火燒了3個多小時。在含有地下商場或商業(yè)街的地鐵站廳層的設(shè)計(jì)中，人員能否安全疏散至關(guān)重要。目前，在地鐵站廳層商場消防設(shè)計(jì)中時常出現(xiàn)地下疏散通道距離過長，不符合規(guī)范要求的問題。針對此類問題的常用解決方法是利用性能化防火設(shè)計(jì)方法［2］。本文將以某地鐵站廳層商場為例，利用模擬軟件對煙氣運(yùn)動和人員疏散過程進(jìn)行模擬，分析確定其安全性，為類似商場的設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 地鐵站廳層商場疏散通道超長問題探討

地鐵站廳層商場通常面積較大，由于城市建筑布局的影響，其地面安全出口與商場安全疏散門之間距離較大，地下疏散通道狹長。例如，某在建地鐵站，屬于典型的站廳層商場構(gòu)造，地下一層站廳層設(shè)計(jì)為商場，地下二層為站臺層，其地下疏散通道的距離從10～43m不等?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016－2006第5.3.13條規(guī)定，在除托兒所、醫(yī)院、學(xué)校等民用一、二等級建筑內(nèi)，直接通向疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的距離不應(yīng)超過40m?！度嗣穹揽展こ淘O(shè)計(jì)防火

規(guī)范》GB50098－98第5.1.4條規(guī)定，在人防工程內(nèi)除醫(yī)院、旅館外，其他場所房間門至最近安全出口的最大距離為40m。依據(jù)規(guī)范，該在建地鐵站人員疏散通道最大距離為43m，不符合規(guī)范要求。但是，我們可以利用火災(zāi)風(fēng)險評估與性能化防火設(shè)計(jì)理念，對其疏散安全性進(jìn)行評價［3］。首先，分析可能發(fā)生的火災(zāi)，設(shè)計(jì)火災(zāi)場景;利用FDS對特定火災(zāi)場景下的煙氣運(yùn)動情況進(jìn)行模擬計(jì)算，在人員疏散的關(guān)鍵路徑上(安全出口、疏散門)設(shè)計(jì)采樣點(diǎn)，對采樣點(diǎn)的溫度、熱輻射、煙氣能見度、CO含量等數(shù)值進(jìn)行采樣分析，采用火災(zāi)風(fēng)險評估與性能化防火設(shè)計(jì)中常用的危險判據(jù)［4］，確定該火災(zāi)場景下可供人員疏散的時間TASET;然后，利用人員疏散工程軟件BuildingExodus［5］對相應(yīng)火災(zāi)場景下的疏散過程進(jìn)行模擬計(jì)算，獲取在關(guān)鍵疏散門、安全出口疏散所需要的時間TRSET。比較TASET和TRSET，即可判定該火災(zāi)場景下人員能否安全疏散［6］，由此判定該設(shè)計(jì)方案是否安全。

2 基于性能化設(shè)計(jì)的疏散安全性分析

圖1給出了以某地鐵站廳層商場為研究對象，選取其疏散距離過遠(yuǎn)的防火分區(qū)，利用模擬軟件FDS建立的火災(zāi)模型，并給出了采樣點(diǎn)布置情況，其中火源位于圖中左下角，設(shè)計(jì)為商場內(nèi)的圖書超市起火。為分析該防火分區(qū)安全出口長疏散通道的安全性，設(shè)計(jì)三個場景，場景1假設(shè)長疏散通道與商場之間的防火門敞開，模擬煙氣進(jìn)入長通道后的蔓延情況及人員疏散情況;場景2假設(shè)防火門關(guān)閉，模擬計(jì)算防火門處火災(zāi)達(dá)到危險狀態(tài)的時間，場景3模擬防火分區(qū)發(fā)生轟燃，疏散通道處防火門全部開啟，模擬煙氣進(jìn)入長通道后的蔓延情況?；馂?zāi)場景設(shè)置及模擬結(jié)果如表1所示。

圖1 火災(zāi)場景及采樣點(diǎn)示意圖

表1 煙氣運(yùn)動與人員疏散模擬計(jì)算結(jié)果

由表1可見，設(shè)計(jì)的3種火災(zāi)場景下，防火分區(qū)達(dá)到危險狀態(tài)的最短時間為224s，依據(jù)人員安全疏散模擬結(jié)果，人員疏散所需時間為221s，TASET＞TRSET，按照性能化設(shè)計(jì)思想，判定人員可以安全疏散。仔細(xì)分析疏散過程還可以發(fā)現(xiàn)，所有人員在140s時已經(jīng)完全通過防火門并主要集中在樓梯口，如圖2所示，此后相當(dāng)長一段時間(81s)內(nèi)人員都處于樓梯口的緩慢移動過程，直到人員完全離開安全出口時(221s)，采樣點(diǎn)2仍未達(dá)到危險狀態(tài)。由此可見火災(zāi)煙氣不會對疏散通道內(nèi)人員造成影響，即該疏散通道在設(shè)定的火災(zāi)場景下安全。

圖2 140s時人員疏散情況

3 結(jié)論

通過模擬計(jì)算表明，在選定的防火分區(qū)內(nèi)，雖然疏散距離超過了規(guī)范設(shè)定的40m，但是人員都能在火災(zāi)達(dá)到危險狀態(tài)前安全疏散完畢，該設(shè)計(jì)方案滿足人員安全疏散的需求。在此類地鐵站廳層商場設(shè)計(jì)中，雖然部分疏散通道的距離可能超過規(guī)范設(shè)定的上限，但是利用火災(zāi)風(fēng)險評估與性能化防火設(shè)計(jì)的理念進(jìn)行模擬計(jì)算分析，可以判定人員能否安全疏散，能否實(shí)現(xiàn)既定的安全目標(biāo)，這將為地鐵站廳層商場的消防設(shè)計(jì)提供重要的科技支撐。

［1］楊樺.地下商場的火災(zāi)特點(diǎn)與逃生方法［J］.安防科技，2004，(2):37－38.

［2］莊磊，黎昌海.我國建筑防火性能化設(shè)計(jì)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，17(3):119 －125.

［3］范維澄，孫金華，陸守香.火災(zāi)風(fēng)險評估方法學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，2004.

［4］李引擎.建筑防火的性能設(shè)計(jì)及其規(guī)范［J］.建筑科學(xué)，2002，18(5):53－55.

［5］田玉敏.火災(zāi)中人員的行為及其模擬計(jì)算方法的研究［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，6(1):26 －31.

［6］姜寧，李彥軍.性能化評估在消防工程中的應(yīng)用［J］.消防科學(xué)與技術(shù)，2004，5(23):5 －7.