摘要：本文結(jié)合寒地大型商業(yè)建筑的特點(diǎn)，對(duì)其性能化防火安全疏散進(jìn)行了分析，并分別從水平、垂直、節(jié)點(diǎn)、終端四種疏散空間作出了設(shè)計(jì)探討，旨在為該類型建筑結(jié)構(gòu)性能化防火安全疏散設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：寒地大型商業(yè)建筑；性能化防火安全疏散；空間設(shè)計(jì)

一、性能化防火安全疏散的思路

1.性能化防火安全疏散的目的

性能化防火安全疏散最主要的目的是為了能夠更好的確保在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，建筑物各個(gè)層面、角落的人員均能夠?qū)崿F(xiàn)安全疏散。火災(zāi)中人員的安全疏散則主要是在火災(zāi)蔓延到危及人們生命安全之前，就通過有效的疏散撤離來幫助所有人員脫離危險(xiǎn)，轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)的一種行動(dòng)。

2.性能化防火安全疏散的條件

（1）有明確清晰的疏散路線，疏散通道能夠保持暢通無阻，并且能夠確保建筑物中所有的人員均能夠在緊急的條件下，仍然具有充足的安全度，從而更好的實(shí)現(xiàn)迅速的疏散。

（2）具備安全有效的疏散裝置，并且疏散標(biāo)志非常清楚明了容易理解，任何一個(gè)防火分區(qū)均具備了兩種及以上的疏散方案，以便根據(jù)實(shí)際情況來作出相應(yīng)的選擇，確保建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能夠進(jìn)行積極有效的緊急疏散。

（3）疏散盡端具有較高的安全性，可有效防止疏散線路出現(xiàn)“逆流”的情況，以免給火災(zāi)撲救工作或者疏散工作帶來影響，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)受災(zāi)群體最大程度上的保護(hù)。

二、性能化防火安全疏散空間的設(shè)計(jì)

在寒地大型商業(yè)建筑安全疏散的過程中，其疏散有效行動(dòng)時(shí)間可以說是保證安全疏散非常關(guān)鍵的部分，同時(shí)也是影響疏散性能和建筑火災(zāi)環(huán)境最為嚴(yán)重的性能指標(biāo)。因在商業(yè)建筑中任何一個(gè)疏散者的疏散線路都包括了從房間出口到隨后進(jìn)入到水平疏散通道，再隨之進(jìn)入到疏散樓梯，最后再經(jīng)過首層達(dá)到安全出口，從而最大程度上實(shí)現(xiàn)有效疏散。從這里不難發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行安全疏散的過程中，對(duì)疏散者來說實(shí)際上就是一個(gè)水平、垂直、節(jié)點(diǎn)、終端這四個(gè)不同的空間。為此，在設(shè)計(jì)上也主要圍繞這四種空間來進(jìn)行設(shè)計(jì)

1.水平疏散空間設(shè)計(jì)

水平疏散性能簡單來說主要是指疏散個(gè)體經(jīng)由所處的位置到安全出口疏散的過程的行動(dòng)速度，或者與疏散方向相互垂直的界面流量。通常情況來說，大型商業(yè)建筑中人員密度都相對(duì)較大，但其移動(dòng)的速度卻相對(duì)較慢，故在進(jìn)行疏散時(shí)，往往需要花費(fèi)較長的時(shí)間。日本以及美國性能化設(shè)計(jì)所提出的疏散模型中，針對(duì)人員的密度以及其移動(dòng)的速度之間的關(guān)系，作出了明確。具體公式為：

上述公式中，V主要用于表示步行速度，D則主要用于表示人員密度。

在結(jié)合模型來進(jìn)行疏散速度的計(jì)算期間，往往需要對(duì)個(gè)體步行速度做出相應(yīng)的折算，并通過疏散人流的流動(dòng)速度來對(duì)疏散空間性能進(jìn)行表示。通過計(jì)算表明，當(dāng)人員密度在1.5人/m2范圍內(nèi)時(shí)，水平移動(dòng)的速度仍然會(huì)受到疏散個(gè)體體征的控制，人員的密度提升則并不會(huì)給步行速度帶來較大的影響；而當(dāng)密度超過了1.5人//m2時(shí)，那么人與人之間的相互影響則隨之越來越明顯，人員密度的提升則會(huì)致使步行速度因此迅速下降，那么在該條件下，疏散人員與個(gè)體速度會(huì)保持統(tǒng)一，從而出現(xiàn)流動(dòng)滯流的情況。針對(duì)該情況下，個(gè)體速度就可以滯流流動(dòng)速度來替代；若當(dāng)人員的密度達(dá)到了5.38人//m2時(shí)，那么其移動(dòng)的速度就會(huì)下降到0m/s，此時(shí)就可能致使疏散通道出現(xiàn)瓶頸現(xiàn)象，甚至可能因此導(dǎo)致惡性事件。在水平疏散空間，人員的流量同時(shí)受到流速和密度兩方面的影響，而在人員密度相對(duì)較小的情況下，人員速度通常并不會(huì)受到較大的約束，流量往往會(huì)伴隨著人員密度的增加而隨之增加；而在人員流速與密度的共同影響下，在達(dá)到了最高峰值的情況下，就會(huì)致使人流速度因此受到限制，其流量也會(huì)因此隨之縮小。人員密度與移動(dòng)速度分類詳見表1。

根據(jù)表1來看，在寬松的條件下，三組數(shù)據(jù)均表現(xiàn)出明顯的不同。這表明人員密度相對(duì)較低的情況下，疏散速度往往具有較大的隨意性，需要結(jié)合具體的人員疏散結(jié)構(gòu)來作出相應(yīng)的計(jì)算；其余疏散情況則需要結(jié)合上述任何一種方式來進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的模擬計(jì)算。

2.垂直疏散空間設(shè)計(jì)

垂直疏散性能通常是指在進(jìn)行疏散樓道進(jìn)行攀爬移動(dòng)期間，垂直方向界面的流動(dòng)速度以或者個(gè)體行為速度。從概念上來看，水平疏散與垂直疏散僅僅只是空間上的差異，故同樣能夠滿足疏散速度以及人員密度的計(jì)算關(guān)系，僅需要基于公式基礎(chǔ)上，對(duì)其踏步折算系數(shù)相乘即可。具體公式為：

因踏步折算系數(shù)會(huì)對(duì)垂直移動(dòng)的速度帶來影響，故實(shí)際上與水平移動(dòng)比較，垂直移動(dòng)仍然存在一定的差異，主要表現(xiàn)為兩方面：一是老幼殘障群體的垂直疏散速度往往會(huì)因個(gè)體體征而受到影響；二是在進(jìn)行樓梯攀爬時(shí)，通常需要明確參照，故計(jì)算必須結(jié)合樓梯的尺寸。同時(shí)若疏散人員的密度較大，且達(dá)到了一定范圍時(shí)，勢(shì)必會(huì)對(duì)視線造成遮擋，進(jìn)而導(dǎo)致行走隨意性受到影響，極易出現(xiàn)瓶頸。人員密度與垂直移動(dòng)速度分類詳見表2。

但由于大型商業(yè)建筑其地下負(fù)一層、二層均為商業(yè)業(yè)態(tài)，故疏散起來相對(duì)較為容易，并不會(huì)給整體的疏散帶來過大的影響。

3.節(jié)點(diǎn)疏散空間設(shè)計(jì)

當(dāng)前，寒地大型商業(yè)建筑其水平通道節(jié)點(diǎn)，通常都呈現(xiàn)為三種不同的形態(tài)，分別為“丁字型”“L型”與“十字型”。

L型的疏散節(jié)點(diǎn)普遍為90°的彎道，當(dāng)人員的密度相對(duì)較低的情況下，疏散人員經(jīng)由圖中的曲線和節(jié)點(diǎn)疏散路徑相互吻合，曲線的定位以及半徑往往需要對(duì)以下幾點(diǎn)因素進(jìn)行參考：

（1）以陽角的45°直線與疏散人員水平路徑相互交匯之處作為曲線來作為起止點(diǎn)；

（2）以90°圓弧作為疏散曲線，以2（w+w’）作為最大疏散路徑來實(shí)現(xiàn)對(duì)曲線長度的計(jì)算；

（3）針對(duì)類型不同的疏散通道，其邊界層厚度s以及人體投影橢圓長軸半徑b定位曲線，為此，可通過以下公式來進(jìn)行疏散曲線路徑的計(jì)算：

丁字型與十字型疏散節(jié)點(diǎn)，其疏散的路徑主要為從A到B的90°曲線疏散以及從A到C的直線疏散，根據(jù)疏散人流匯集的具體情況又可將其劃分為匯流與分流兩大類。因寒地大型商業(yè)建筑通常相對(duì)較為封閉，其疏散節(jié)點(diǎn)設(shè)置了對(duì)外的采光窗概率非常小，這使得人群的方位感因此下降，加之廣大群體所存在的從眾心理，設(shè)置在疏散通道內(nèi)的分流指示，往往很難發(fā)揮作用，故通常只會(huì)出現(xiàn)在消防演習(xí)中，并且分流疏散人員密度出現(xiàn)下降或者保持不變，通道的擁擠度也會(huì)因此隨之下降，這更利于進(jìn)行有效疏散。

為此，在對(duì)疏散通道節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須對(duì)其主通道與輔助通道之間的過渡特點(diǎn)進(jìn)行充分的考慮，并盡可能在合理的條件下對(duì)主疏散通道進(jìn)行拓展。除此之外，在疏散節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)上還必須確保有清晰明了的疏散指示標(biāo)識(shí)和消防照明，更好的提升疏散效果。

4.終端疏散空間設(shè)計(jì)

逃生出口是所有人員實(shí)現(xiàn)安全疏散非常重要的終端，同時(shí)也是確保成功疏散的關(guān)鍵。因受到各方面條件的共同限制，使得逃生出口的寬度通常相較于疏散通道寬度較小，故該區(qū)域極易出現(xiàn)擁堵。故在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須對(duì)其寬度進(jìn)行合理考慮，同時(shí)還必須對(duì)出口的排布方式以及數(shù)量進(jìn)行合理安排。

由于寒地大型商業(yè)建筑其疏散終端安全出口通常需要避免冷風(fēng)的滲透以及熱交換的影響，故多會(huì)采取保溫措施，故其安全出口通常采取以下幾種，見圖1。

但綜合多方面來看，A、B兩種類型的安全出口必須確保在進(jìn)行疏散的過程中，其周圍的平開門能夠面向疏散方向進(jìn)行開啟，并且疏散寬度計(jì)算不應(yīng)當(dāng)包含主門所占據(jù)的寬度。而針對(duì)另四種類型，那么安全出口則必須確保在進(jìn)行疏散期間，所有的疏散門均處于開啟狀態(tài)，并且在進(jìn)行疏散寬度計(jì)算期間，不得將保溫門簾懸掛，以免占據(jù)疏散門的寬度。

三、結(jié)語

1.對(duì)疏散人數(shù)進(jìn)行明確，可結(jié)合周圍規(guī)模、地段以及業(yè)態(tài)相似的建筑物作為參考，并對(duì)各個(gè)季節(jié)人流量、人員密度，以及高峰時(shí)期人數(shù)情況進(jìn)行了解，以此來作為模型計(jì)算數(shù)據(jù)。

2.在對(duì)疏散出口寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)疏散人流寬度來進(jìn)行倍數(shù)增加，可結(jié)合出口疏散能力與通道寬度來綜合計(jì)算。

3.在設(shè)計(jì)中還需要對(duì)寒地居民衣著通常較多，故會(huì)增加占用面積，致使瓶頸問題發(fā)生率增加。

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