某室內中庭消防安全性論證

念娜娜 戚正

摘 要：人員疏散軟件STEPS 對建筑內人員疏散進行模擬計算，利用煙氣模擬軟件FDS對建筑內火災煙氣流動情況進行模擬計算分析環境中人員逃生和滅火救援環境，定量的判建筑內人員及消防隊在火災中疏散安全性。

關鍵詞：人員疏散;數值模擬;STEPS;FDS;火災;安全性

該中庭建筑層數為一層，主體結構高度為37.1米，防火分區最大允許面積5000平方米，實際最大防火分區面積6111.3平方米，超出規范要求，對其安全性進行論證。

一、模型初始條件

防火單元內應按規范的要求設置火災自動探測及報警系統、自動噴淋滅火系統，且自動噴淋滅火系統應選擇響應指數不大于50（m·s）0.5的快速響應噴頭;防火單元內任意一點至房間門的疏散距離不應大于25m;防火單元采用耐火極限不低于2.00h的防火隔墻、1.50h的樓板及甲級防火門和其他區域分隔。觀眾座椅（包含活動座椅、臨時休息座椅）要求采用阻燃1級、B1級指標要求的座椅。裝飾裝修材料采用不燃或經過阻燃處理的難燃材料，除頂棚及墻面裝修材料的燃燒性能等級應為A級外，其他裝修裝飾材料不應低于B1級。空間高度小于18m的區域設置噴淋滅火系統，空間高度大于18m的區域應采用自動跟蹤定位射流滅火系統。消防應急照明的應急工作時間不小于1.5h，應急照明系統地面最低照度不低于10.0lx;設置連續可視的燈光疏散指示標志，間距不大于5.0m，在走道轉角區不大于0.5m;所有設備設施均應具有復位功能，同時具備不小于1.0小時的應急電源。

人員疏散相關條件，排隊區2400人，連廊720人，衛生間80人，設備用房102人，主演區96人，所有出口均可使用。本報告計算采用STEPS 人員疏散軟件模擬建筑內人員疏散行動時間，并將行動時間乘以1.5的安全系數，其模擬結果見表1。

火災模擬條件，起火點為場內正中位置，場景1：首層大空間防火分區1F-2發生火災，該場景設計自動滅火系統有效，機械排煙系統有效;火災最大規模：2.5MW，設計火災類型：非穩態，火災發展速率：0.0469kW/s2;場景2：為對比自動滅火系統的有效開啟與失效對防火分區排煙系統有效的情況下的火災影響，該場景設計自動滅火系統失效，排煙系統有效;火災最大規模：80MW，設計火災類型：非穩態，火災發展速率：0.0469kW/s2。

二、模擬結果

場景1：煙氣溫度的模擬結果：整個模擬過程（3600s），上層煙氣溫度在40℃左右，下層溫度在26℃左右;CO2濃度的模擬結果：整個模擬過程中（3600s），CO2濃度達到0.2%;CO濃度的模擬結果：整個模擬過程中（3600s），CO濃度達到150ppm;能見度的模擬結果：整個模擬過程中（3600s），能見度維持在14m左右。根據模擬結果，可得到量化結果如表2 所示。

對照人員疏散和煙氣蔓延 特性模擬結果，滅火系統和排煙系統有效，在清晰高度8m、12m均安全。

場景2：煙氣溫度的模擬結果：整個模擬過程（3600s），上層煙氣溫度在57℃左右，下層溫度在35℃左右;CO2濃度的模擬結果：整個模擬過程中（3600s），CO2濃度達到0.65%;CO濃度的模擬結果：整個模擬過程中（3600s），CO濃度達到450ppm;能見度的模擬結果：整個模擬過程中（1766s），能見度下降在10m左右。根據模擬結果，可得到量化結果如表3所示。

對照人員疏散和煙氣蔓延特性模擬結果，滅火系統失效，排煙系統有效，在清晰高度8m安全，12m時危險。

三、結論

在所有消防系統正常動作的情況下，目前本項目各單體建筑防火分區的劃分與分隔方式能滿足消防安全要求。在消防水或防排煙系統失效的情況下，安全余量有所減小，但仍能保證人員疏散安全。

參考文獻：

[1]《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2008版）.

[2]《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》DBJ15-34-2004.

[3]《消防安全工程 總則》GB/T 31592-2015.

[4]NFPA 101，Life Safety Code，2015 Edition.

[5]CIBSE Guide E《Fire engineering》.