常 國 琦
(運城市消防救援支隊,山西 運城 044000)
隨著經濟的發展,為了更好的滿足人們休閑、消費、娛樂等多種需求,大型商業綜合體的不斷涌現。可以說,大型商業綜合體是社會、經濟、城市不斷發展的必然產物。由于大型商業綜合體中的人流量相對較大,因此設計人員安全疏散方式極為必要,在保障人們生命財產安全以及大型商業綜合體安全性中發揮著重要作用。
1)中庭及共享空間極易引發火勢蔓延。在當前的設計中,大型商業綜合體的中庭及共享空間相對較大,更多的滿足了人們的休閑需求。但是,這樣的設計提升了防火區域劃分的難度,一旦發生火災,極易在大型商業綜合體中引發火勢蔓延,增加對人們生命財產安全的威脅性。例如,2010年吉林市商業大廈著火后,其內部部分防火卷簾門以及自動噴淋裝置并未正常運作,導致火勢迅速蔓延,無法為人員疏散提供充足時間,最終導致多人傷亡。
2)消防通道的占用。受到營銷等活動的限制,多數大型商業綜合體在設計與建設中普遍存在消防、安全疏散通道被占用的情況,安全隱患相對較大,一旦發生火災,極易蔓延。例如,在2011年,北京西三旗某商場著火,由于商場附近停放了大量的私家車,占用了消防通道,導致消防車大多停在馬路上,提升了滅火難度與時長。
3)可燃商品、用電及用火設備相對較多。在大型商業綜合體中,包含著大量的可燃性商品、用電設備、用火設備等,同時,大多數商家均會依照店面規模配置倉庫,柜臺區的后方也常設置小倉庫。在火災發生時,撲救不及時極易引起火勢的擴大,還會引起重大經濟損失。例如,在2018年,俄羅斯西伯利亞南部城市克麥羅沃一家名為“冬季櫻桃”的購物中心發生重大火災。造成火災的最大原因是違反安全用電規章,導致電網負荷過大,電線短路起火。
4)人流量大。大型商業綜合體中的人流量相對較大,且老人兒童較多,增加了安全疏散的難度。
大型商業綜合體主要將城市中商業、辦公、居住、旅店、展覽、餐飲、會議、文娛等城市生活空間的三項以上功能進行基于相互依存關系的組合,屬于一種多功能、高效率、復雜而統一的綜合體。其屬于公眾聚集場所,因此人員密度相對較大,一旦發生火災,受到威脅的人數更多。同時,由于建筑中包含著大量的可燃物,因此會助長火勢的蔓延。基于這樣的情況,針對大型商業綜合體中的人員展開安全疏散極為必要。需要提前設置安全疏散方案,并配置相應的人員安全疏散通道、場所等等,為人員安全提供更高的保障。
某大型商業綜合體的營業時間為早十點至晚九點半。從人流量來看,該大型商業綜合體中的人數與時間變化呈現出正相關的關系。該商業綜合體為6層結構(地上),且包含一層地下結構。其中,-1層的實際營業面積為15 470 m2,雙休日期間平均需要疏散的人數為4 332人;第一層的實際營業面積為21 050 m2,需要疏散的人數平均為6 894人;第2層~第6層的實際營業面積為12 950 m2,需要疏散的平均人數分別為4 388人、3 963人、2 886人、2 760人、2 584人。結合現行的換算系數能夠得出,本研究中的大型商業綜合體人流的最大密度值為每平方米0.34人(第二層)。
1)人員安全疏散的基本條件。在大型商業綜合體中,人員安全疏散的及時性與火災發展至對人產生威脅的時間(可用安全疏散時間)以及人員到達安全區域的時間(所需安全疏散時間)有著直接的關系。具體而言,當可用安全疏散時間明顯大于所需安全疏散時間時,大型商業綜合體中的人員能夠在火災對人產生威脅前,到達安全區域,能夠保證人員安全。此時,可以判定該大型商業綜合體中的人員安全疏散設計有效、安全。
對于可用安全疏散時間來說,其主要由火災報警時間、人員疏散準備時間、人員運動時間以及火災探測時間構成。一般情況下,在大型商業綜合體中,一旦發生火災能夠迅速覺察,因此在本研究中火災探測時間取值1 min;由于在大型商業綜合體中火災情況的傳播更為迅速,準備時間更短,因此人員疏散準備時間可設為3 min。其余的時間需要通過仿真模擬完成預測計算。
2)人員安全疏散的主要原則。
a.安全出口。在大型商業綜合體中,必須要設置數量充足的、明顯的安全出口。為了保證人員疏散時間更短,需要將安全出口進行分散布置,并依照法律規定設有明顯、統一標識,方便人員迅速尋找并完成疏散。例如,2019年內蒙古呼和浩特市興安北路一商場外墻發生火災,由于設置了明顯且充足的安全出口,在濃煙條件下人員能夠順利找到安全出口,實現了商場員工全部撤出且零人員傷亡。
b.疏散樓梯。結合大型商業綜合體的樓層、高度等完成疏散樓梯的設置,為人員安全疏散提供有力支持。例如,2013年河南寬城多嘜多購物商場起火后,二樓的商戶迅速通知三樓和四樓商戶緊急撤離,依托及時通知以及完善的疏散樓梯,商場內59人全部被成功疏散,此次火災沒有造成人員傷亡。
c.疏散通道。大型商業綜合體中的疏散通道必須要保證平坦,盡可能避免設置彎曲、不必要的折返等等,降低安全疏散的阻礙。同時,嚴禁在其中設置門檻、門垛、不必要的階梯或裝飾、管道等,并保證其具有一定的耐火性。例如,在2016年,河南鄭州新世界百貨商場四樓店鋪發生火災,由于該建筑上方連接著高層寫字樓、樓層相對較高,所以人員疏散具有一定的難度。依托迅速警報與通暢的疏散通道,商場與寫字間內的人員迅速撤離,未出現人員傷亡。
3)疏散行動時間的預測。在進行大型商業綜合體中人員疏散行動時間(tmove)的預測中,需要重點完成人員步行時間以及出口通過時間的預測計算。其中,在進行人員步行時間的預測計算中,可以使用人員至安全疏散通道的最大步行距離與平均步速相除完成;在進行出口通過時間的預測計算中,可以使用疏散總人數與出口通過能力數值相除完成。
對于本研究中的大型商業綜合體來說,由于其規模較大,因此在建筑物的不同方向均配置了人員安全疏散出口,且內部人員普遍處于清醒的狀態。基于這樣的情況,該大型商業綜合體的人員安全疏散時間可以用trest=tstart+ɑtmove完成計算。
4)人員安全疏散仿真模擬。在本研究中,主要使用了FDS火災模擬軟件完成仿真模擬,以此獲取大型商業綜合體的人員安全疏散數據[1]。結合某大型商業綜合體的實際情況建立起火源處防火分區火災現場疏散模型。模擬結果顯示,在該疏散場景下(1層),某大型商業綜合體的人員安全疏散時間為54 s,安全系數(ɑ)設為1.5。
結合上文設定的火災探測時間取值1 min、人員疏散準備時間可設為3 min以及人員安全疏散計算公式,能夠得出:在發生火災的條件下,該大型商業綜合體(模擬區域)中的人員安全疏散時間為261 s,相比于危險狀態的最短時間360 s來說明顯偏低[2]。因此,在火災中,當火災被控制在現有防火分區內、且排煙或噴淋設備均未啟動時,該大型商業綜合體中的人員能夠實現安全疏散。
另外,為了保證仿真模擬結果的科學性,筆者還使用了日本經驗公式計算方法對該大型商業綜合體中人員安全疏散最大時間進行了計算,得出結果顯示,一層的最長疏散時間為360 s,進一步佐證了仿真模擬結果的準確性。
由于大型商業綜合體人員密度相對較大、包含著大量的可燃物等,一旦發生火災會迅速引發火勢蔓延,因此在其中落實人員安全疏散設計極為必要。利用基于FDS火災模擬軟件的仿真模擬能夠得出:在發生火災的條件下,該大型商業綜合體(模擬區域)中的人員安全疏散時間為261 s,相比于危險狀態的最短時間360 s來說明顯偏低:當火災被控制在現有防火分區內、且排煙或噴淋設備均未啟動時,該大型商業綜合體中的人員能夠實現安全疏散。同時,日本經驗公式計算結果佐證了仿真模擬結果的準確性。