火灾风险评估第6章人员疏散安全性评估课件.pptx
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- 火灾 风险 评估 人员 疏散 安全性 课件
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1、火灾风险评估6.1概述6.2火灾环境下人员心理和行为特征6.3火灾环境下人员安全疏散的影响因素6.4人员疏散设计的重要参数及计算方法6.5人员疏散时间的构成及其计算方法6.6常用的人员疏散模拟软件6.7人员疏散安全性评估的模拟计算实例第6章人员疏散安全性评估6.1概述6.1.1人员疏散的概念6.1.2指令性人员疏散设计6.1.3性能化的人员疏散设计6.1.1人员疏散的概念表6-1近年来国内外导致群死群伤的建筑火灾事故一览6.1.2指令性人员疏散设计其设计思路和步骤具体如下:设计师在接到设计任务书进行消防设计时,首先对工程的规模、使用功能进行了解,然后按照使用性质、火灾危险性和扑救难度等参照规范
2、进行分类并确定耐火等级;然后进行总平面设计,设计师应根据城市规划,合理确定高层建筑物的位置、防火间距、消防车道和消防水源等;同时为了保证火灾中产生的烟气不至于影响人员的疏散,要对建筑物的防烟、排烟和通风、空气调节进行设计,对采用自然排烟还是机械排烟,以及机械排烟量、联动控制等作了规定;同时为了保证在火灾情况下,当正常电源切断时,不影响消防系统的运行,保证人员的疏散,因此要对消防电源及其配电、火灾应急照明和疏散指示标志、照明灯具、火灾自动报警系统、火灾应急广播和消防控制室等进行设计。6.1.3性能化的人员疏散设计1.设计思路2.设计步骤3.人员安全疏散的性能化判定标准1.设计思路1)人员安全疏散
3、出建筑物是美国性能化设计规范中的一个总体目标。2)为了达到这一总体目标,其功能目标之一就是为人员提供到达安全地方而不被火灾吞噬的时间。3)为了达到这一目标,其性能要求之一就是限制起火房间内的火灾蔓延。4)为了满足这一性能要求,可以制定出防止起火房间发生轰燃的性能指标。5)为了满足这一指标,防火安全工程师可以建立一个设计目标,从而将上层烟气温度限制在500,该温度以下不大可能发生轰燃。图6-1性能化疏散设计步骤2.设计步骤3.人员安全疏散的性能化判定标准1)可用疏散时间(ASET)必须大于必需疏散时间(RSET),即:2)在高层建筑内,发生火灾后,有可能按照预先制定的应急方案进行分阶段疏散,也就
4、是先疏散着火楼层、着火楼层的上层及下层内的人员,然后再疏散其他楼层内的人员,所以其他楼层内的人员有可能较长时间内呆在建筑内。3)某些情况下,火灾发生之后,人员可能不会立即疏散,而是待在建筑内等待消防队员前来营救。6.2火灾环境下人员心理和行为特征6.2.1疏散开始前人的心理和行为6.2.2疏散开始后人的心理和行为6.2火灾环境下人员心理和行为特征图6-2火灾响应行为的影响因素6.2.1疏散开始前人的心理和行为1.疏散开始前人的心理和响应行为2.疏散开始前人的心理和行为的影响因素3.疏散开始前人的心理和行为的心理学解释1.疏散开始前人的心理和响应行为(1)辨识(2)确认(3)分析(4)评价2.疏
5、散开始前人的心理和行为的影响因素(1)是否接受过消防教育培训(2)对周围环境的熟悉程度(3)接触过消防或者经历过火灾(4)性别3.疏散开始前人的心理和行为的心理学解释(1)回避心理(2)承诺(3)熟悉性(4)角色6.2.2疏散开始后人的心理和行为1.紧张心理及其表现行为2.恐惧心理及其表现行为3.绝望心理及其表现行为4.从众心理及其表现行为5.其他火灾环境下人员的典型行为5.其他火灾环境下人员的典型行为(1)归巢行为。(2)向地行为。(3)重返行为。6.3火灾环境下人员安全疏散的影响因素6.3.1烟气层高度6.3.2热辐射6.3.3热对流6.3.4毒性6.3.5可视度6.3.1烟气层高度火灾中
6、的烟气层伴有一定热量、胶质、毒性分解物等,是影响人员疏散行动与救援行动的主要障碍。在疏散过程中,烟气层只有保持在人群头部以上一定高度,使人在疏散时不必要从烟气中穿过或受到热烟气流的辐射热威胁。由于不同地域、不同国家人员的平均身高存在一定的差异,因此烟气层危险高度的取值也有所不同,例如有的取1.5m,也有取1.8m和2m的。近几年,随着英国、美国、澳大利亚等国性能化防火设计规范的制定以及性能化防火设计方法的普及应用,目前基本上达成了共识:出于保守考虑,认为烟气层在人员疏散过程中保持在距地面2m以上的位置时,人员疏散是安全的。6.3.2热辐射表6-2人体对辐射热的耐受极限6.3.3热对流表6-3人
7、体对对流热的耐受极限6.3.4毒性表6-4人体所能忍受的各种燃烧产物的最大剂量及浓度6.3.5可视度1)2m以上空间内的烟气平均温度不大于180。2)2m以下空间内的烟气温度不超过50且可视度不小于10m。6.3.5可视度表6-5建议采用的人员可耐受的可视度界限值6.4人员疏散设计的重要参数及计算方法6.4.1人员密度及人员容量6.4.2疏散速度6.4.3有效疏散宽度6.4.4比流量6.4.5流量6.4.6穿行时间6.4.7通过时间6.4.1人员密度及人员容量人员密度的确定要综合考虑多个因素:建筑的使用功能不同,其内的人员密度可能不一样;同一类型的建筑在不同地域,人员密度可能也不一样;同一个建
8、筑内,在不同的时间范围内人员密度可能存在差异,不同经营性质的区域的人员密度也不一样。进行人员安全疏散评估时,应该确定建筑各个区域内的人员密度,其数值以区域内可预见的最大人员密度为准,这一数值可以根据当地相应类型建筑内人员密度的统计数据确定。当缺乏此类数据时,可以依据建筑设计防火规范等标准中的相关规定确定各个楼层的人员密度。6.4.2疏散速度1.K.Togawa公式2.Predtechenski和Milinskii公式3.SFPE消防工程手册中提出的疏散速度计算方法4.Fruin的研究成果表6-6疏散速度公式中的常数k的取值6.4.2疏散速度4.Fruin的研究成果(1)走道的疏散能力。(2)楼
9、梯的疏散能力。(1)走道的疏散能力。图6-3走道疏散能力的不同情况a)情况Ab)情况Bc)情况Cd)情况De)情况Ef)情况F(2)楼梯的疏散能力。图6-4楼梯疏散能力的不同情况a)情况Ab)情况Bc)情况Cd)情况De)情况Ef)情况F6.4.3有效疏散宽度1)对于走廊或过道,为走廊或过道两侧墙之间的距离。2)楼梯间内为台阶踏步的宽度。3)一扇门在其开启状态时的实际通道宽度。4)沿走道布置的座位之间的距离。5)两排座位间最狭窄位置处之间的距离。6.4.3有效疏散宽度表6-7边界层宽度6.4.4比流量流量为单位时间内通过单位宽度疏散路线上一点的人数,实际上就是流量系数。6.4.5流量流量是单位
10、时间内通过疏散通道某处的人数。6.4.6穿行时间穿行时间是指人员从初始位置行走至疏散出口或安全出口所需要的时间。6.4.7通过时间通过时间是指人员通过疏散出口或安全出口所需要的时间。6.5人员疏散时间的构成及其计算方法6.5.1报警时间6.5.2预动作时间6.5.3疏散行动时间6.5人员疏散时间的构成及其计算方法图6-5人员疏散时间的构成6.5.1报警时间火灾发展到一定阶段,产生的热烟气或热辐射触发火灾报警装置动作并产生报警信号,使人们意识到有异常情况发生,或者人员通过本身的味觉、嗅觉及视觉系统察觉到火灾征兆并且报警,这段时间通常视为报警时间。6.5.2预动作时间1.识别时间2.反应时间3.日
11、本建筑基准法中疏散开始时间的计算方法1.识别时间1)当人员处于较小着火房间/区域内,人员可以清楚地发现烟气及火焰或感受到灼热,这种情况下无论是否安装了W2或W3报警系统,均可采用表6-8中与W1报警系统相关的识别时间。2)当人员处于较大着火房间/区域内,人员在一定距离外也可发现烟气及火焰时,如果没有安装W1报警系统,则无论是否安装了W3报警系统,均可采用表6-8中给出的与W2报警系统相关的识别时间。3)当人员处于着火房间/区域之外时,采用表6-8中相关报警系统的识别时间。1.识别时间表6-8各种用途的建筑物采用不同报警系统时的人员识别时间统计结果2.反应时间1)确认行为,包括确定火源、实际情况
12、或火灾报警或其他警告的重要性。2)停止机器或生产过程,保护现金或其他风险区域。3)寻找和聚集儿童及其他家庭成员。4)扑救火灾。5)寻找和决定合适的出口路径。6)不完全对有效疏散有用的行为(如不准确或误解信息下的行动)。7)警告其他人员。3.日本建筑基准法中疏散开始时间的计算方法(1)着火房间的疏散开始时间(2)着火楼层的疏散开始时间(1)着火房间的疏散开始时间图6-6算例一平面图(1)着火房间的疏散开始时间(1)着火房间的疏散开始时间图6-7算例二平面图(1)着火房间的疏散开始时间图6-8疏散开始时的室内状况(2)着火楼层的疏散开始时间6.5.3疏散行动时间1.基于单位出口宽度概念的计算方法2
13、.Pauls的经验公式3.Melinek和Booth公式4.我国地铁设计规范事故疏散时间计算方法5.日本建筑基准法中疏散行动时间的计算方法6.计算所涉及的一些参数的确定3.Melinek和Booth公式1)人员密度较低的建筑物内,两个楼层之间的穿行时间大于同一楼层上所有人员进入出口的时间。2)人口密度较高的建筑物内,人员从同一楼层进入出口的时间大于楼层间的穿行时间。5.日本建筑基准法中疏散行动时间的计算方法(1)起火房间的疏散行动时间(2)起火楼层的疏散行动时间5.日本建筑基准法中疏散行动时间的计算方法表6-9用于疏散预测计算的步行速度5.日本建筑基准法中疏散行动时间的计算方法表6-10建筑物
14、内人员特征和运动特征与建筑物使用功能的关系图6-9疏散行动时间计算模式(1)起火房间的疏散行动时间(2)起火楼层的疏散行动时间图6-10疏散流动图表(2)起火楼层的疏散行动时间图6-11算例一平面图(2)起火楼层的疏散行动时间图6-12算例二平面图(2)起火楼层的疏散行动时间图6-13算例三平面图(2)起火楼层的疏散行动时间图6-14算例四平面图(2)起火楼层的疏散行动时间6.计算所涉及的一些参数的确定(1)房间内的总人数pAarea(2)有效流动系数Neff(3)有效宽度(见图6-19、图6-20)。(4)Aco及Aload(见图6-22图6-26)(5)Bneck和Bload(见图6-27
15、图6-30)。(1)房间内的总人数pAarea图6-15例6-3平面图(1)房间内的总人数pAarea表6-11根据建筑物用途而定的人员密度值(2)有效流动系数Neff1)有直通室外地面的出口(见图6-16)。2)无直通室外的出口(见图6-17)。通道能够容纳下房间内人员时的情况。通道不能容纳下房间内人员时的情况(见图6-18)。(2)有效流动系数Neff表6-12有效流动系数表6-13人员必要的滞留面积1)有直通室外地面的出口(见图6-16)。图6-16有直通室外地面出口平面图图6-17无直通室外地面出口平面图2)无直通室外的出口(见图6-17)。通道不能容纳下房间内人员时的情况(见图6-1
16、8)。图6-18通道不能容纳下房间内人员平面图(3)有效宽度(见图6-19、图6-20)。图6-19房间有效宽度平面图(3)有效宽度(见图6-19、图6-20)。图6-20房间出口有效宽度平面图(3)有效宽度(见图6-19、图6-20)。图6-21例6-4平面图(3)有效宽度(见图6-19、图6-20)。(4)Aco及Aload(见图6-22图6-26)图6-22及平面图(一)(4)Aco及Aload(见图6-22图6-26)图6-24及平面图(三)(4)Aco及Aload(见图6-22图6-26)图6-25及平面图(四)(4)Aco及Aload(见图6-22图6-26)图6-26及平面图(五
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