為保證人員生命財(cái)產(chǎn)在建筑火災(zāi)中的安全，應(yīng)采取必要的消防安全措施，包括防止火災(zāi)發(fā)生、阻止火災(zāi)快速蔓延、提供消防救援通道與設(shè)施、設(shè)置探測(cè)與報(bào)警設(shè)施以及提供足夠的疏散設(shè)施等。消防安全工程的性能化設(shè)計(jì)中，人員疏散評(píng)估就是考察建筑結(jié)構(gòu)及其各消防子系統(tǒng)保證人員疏散的安全性能，其一般流程如圖1所示。

圖1 疏散評(píng)估流程示意圖

5.1.2 疏散評(píng)估的主要內(nèi)容

    消防安全工程的性能化總體設(shè)計(jì)一般分為一系列既相互關(guān)聯(lián)又相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，應(yīng)明確每個(gè)子系統(tǒng)所采取的措施及其對(duì)應(yīng)結(jié)果(參見GB/T 31540.1)。其中，人員疏散評(píng)估以時(shí)間為基礎(chǔ)，疏散過(guò)程可用圖2所示的示意圖來(lái)描述。對(duì)于任何一個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景，對(duì)疏散過(guò)程進(jìn)行評(píng)估的主要內(nèi)容就是計(jì)算可用疏散時(shí)間(ASET)和必需疏散時(shí)間(RSET)，通過(guò)比較ASET和RSET對(duì)疏散的安全性進(jìn)行評(píng)估。疏散評(píng)估中，除性能化方法外，還需要遵循有關(guān)規(guī)范的要求。

圖2 疏散過(guò)程示意圖

5.2 人員疏散的性能化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

    人員安全疏散設(shè)計(jì)主要包括人員的防火保護(hù)措施和疏散方式兩方面，這兩方面構(gòu)成了人員疏散性能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，具體包括：

    ——提供足夠的疏散路徑(出口與疏散通道的數(shù)量和寬度、到達(dá)出口的行走距離)；

    ——人員數(shù)量和密度的估算與控制；

    ——防火分隔(防火分區(qū)間和疏散通道的被動(dòng)防火措施、防火門與防煙前室)；

    ——報(bào)警措施(手動(dòng)或自動(dòng)探測(cè)與警報(bào)系統(tǒng)、消防安全管理)；

    ——主動(dòng)防火措施(自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、排煙系統(tǒng))；

    ——疏散標(biāo)志與應(yīng)急照明等。

5.3 ASET的計(jì)算

    對(duì)每個(gè)場(chǎng)景的ASET分析，主要在于計(jì)算人員遭受火災(zāi)煙氣影響且達(dá)到不可忍受狀態(tài)的時(shí)間。對(duì)于疏散人數(shù)很多或疏散時(shí)間很長(zhǎng)的場(chǎng)景，還需要考慮結(jié)構(gòu)安全和人的心理耐受極限。

    ASET的計(jì)算需要分析火災(zāi)中主要有毒產(chǎn)物濃度、煙氣濃度和熱量強(qiáng)度等隨時(shí)間變化的關(guān)系(參見GB/T 31540.2、GB/T 31593.3～31593.8)，并且推導(dǎo)和分析得出ASET的臨界點(diǎn)(參見ISO 13571：2007)。

5.4 RSET的計(jì)算

    必需疏散時(shí)間(RSET)與火災(zāi)探測(cè)方式、報(bào)警方式、人員疏散行為特性有關(guān)。其中，疏散行為特性可分為兩大類：

    ——預(yù)動(dòng)行為特性。涉及到人員開始朝向疏散線路移動(dòng)之前的反應(yīng)，有時(shí)疏散的預(yù)動(dòng)作時(shí)間常常是整個(gè)疏散時(shí)間中最長(zhǎng)的部分。

    ——運(yùn)動(dòng)行為特性。涉及到人員朝向疏散線路移動(dòng)并通過(guò)疏散線路疏散的物理運(yùn)動(dòng)，當(dāng)人疏散過(guò)程中看到火、煙以及受到熱、煙氣的威脅時(shí)，需要進(jìn)一步考慮火災(zāi)環(huán)境的作用(見第6章)。

5.5 疏散策略

    疏散策略包括同時(shí)疏散策略和分階段疏散策略，不同的疏散策略對(duì)疏散時(shí)間的影響很大。對(duì)于多數(shù)建筑物，火災(zāi)時(shí)所有人員可以同時(shí)疏散。對(duì)于疏散能力有限的建筑，可采用水平或垂直分階段疏散策略，即人員逐步從建筑物內(nèi)受到火災(zāi)威脅的區(qū)域進(jìn)行疏散。例如，醫(yī)院等難以進(jìn)行快速疏散的建筑可采用分階段的疏散策略，將人員疏散到相鄰區(qū)域進(jìn)行臨時(shí)避難。

5.6 安全裕量

5.6.1 概述 

    由于建筑類型和建筑內(nèi)人員類型的差異，以及潛在的火災(zāi)場(chǎng)景和某一設(shè)定場(chǎng)景中ASET與RSET預(yù)測(cè)的不確定性，消防安全工程中的人員疏散設(shè)計(jì)應(yīng)考慮足夠的安全裕量。

5.6.2 性能化設(shè)計(jì)

    性能化設(shè)計(jì)中，安全裕量的確定以ASET與RSET的計(jì)算值為基礎(chǔ)。這些計(jì)算應(yīng)反映火災(zāi)煙氣及其蔓延狀況，以及每個(gè)階段的人員疏散情況。每一階段都應(yīng)有記錄，詳細(xì)說(shuō)明所做出的假設(shè)，包括參數(shù)的范圍和不確定性。

    關(guān)于不確定性的概率處理方法，可參考GB/T 31593.3。

5.6.3 確定性設(shè)計(jì)

    對(duì)于確定性設(shè)計(jì)，所選擇的參數(shù)應(yīng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，并且需要進(jìn)行一系列計(jì)算來(lái)說(shuō)明關(guān)鍵參數(shù)變化所產(chǎn)生的影響。對(duì)某一組ASET與RSET的計(jì)算結(jié)果，安全裕量(tmarg)表示為ASET(tASET)與RSET(tRSET)的差，見式(1)：

安全裕量(tmarg)表示為ASET(tASET)與RSET(tRSET)的差

5.6.4 火災(zāi)場(chǎng)景的影響

    在確定某一設(shè)計(jì)的安全裕量時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)中設(shè)定的火災(zāi)場(chǎng)景對(duì)相關(guān)疏散措施產(chǎn)生的影響，而且應(yīng)考慮到由于火災(zāi)特性、位置以及其他因素的影響，某些參數(shù)值可能無(wú)法獲得。

5.7 RSET量化計(jì)算中的參數(shù)

5.7.1 探測(cè)時(shí)間tdet

    探測(cè)時(shí)間與設(shè)置的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)和火災(zāi)場(chǎng)景有關(guān)。著火房間內(nèi)有關(guān)火災(zāi)增長(zhǎng)特性的預(yù)測(cè)，參見GB/T 31540.1、GB/T 31540.2、GB/T 31593.3～31593.8；有關(guān)火災(zāi)探測(cè)的預(yù)測(cè)指南，參見GB/T 31540.4。有關(guān)人員在火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警中的作用參見附錄B。

5.7.2 報(bào)警時(shí)間twarn

    報(bào)警時(shí)間可以從零到幾分鐘甚至十幾分鐘不等。如果火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)探測(cè)到火情即發(fā)出警報(bào)信號(hào)，則報(bào)警時(shí)間可認(rèn)為是零；當(dāng)采用分階段報(bào)警或沒有設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，報(bào)警時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。附錄B提供了不同系統(tǒng)組態(tài)時(shí)的默認(rèn)報(bào)警時(shí)間。

5.7.3 預(yù)動(dòng)作時(shí)間tpre

    在一些疏散模型中，每個(gè)人的預(yù)動(dòng)作時(shí)間被分解為火災(zāi)確認(rèn)時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間兩部分。對(duì)于某一群人而言，從發(fā)出警報(bào)到第一個(gè)人開始疏散的時(shí)間，稱為第一預(yù)動(dòng)作時(shí)間tpre(first occupants)；疏散人群預(yù)動(dòng)作時(shí)間的連續(xù)分布，稱為分布預(yù)動(dòng)作時(shí)間tpre(occupant distribution)。分布預(yù)動(dòng)作時(shí)間可以用每個(gè)人的時(shí)間分布來(lái)表示或用一個(gè)時(shí)間來(lái)表示，當(dāng)用一個(gè)時(shí)間來(lái)表示時(shí)可采用所有人員預(yù)動(dòng)作時(shí)間的眾數(shù)或最后一個(gè)人的預(yù)動(dòng)作時(shí)間。

    預(yù)動(dòng)作時(shí)間的量化處理與很多參數(shù)有關(guān)，這些參數(shù)在第6章、第7章中詳細(xì)討論。關(guān)于預(yù)動(dòng)作時(shí)間的更多信息，參見附錄C。

5.7.4 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ttrav

    運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ttrav包括兩個(gè)主要組成部分，在設(shè)計(jì)中需要分別進(jìn)行識(shí)別和計(jì)算：

    ——行走時(shí)間(ttrav(walking))，可以表示為每個(gè)人的行走時(shí)間的分布，也可以用行走到出口所需的平均時(shí)間或最后一個(gè)人員到達(dá)出口的單一時(shí)間來(lái)表示。行走時(shí)間由建筑的幾何尺寸、人員分布、行走速度決定。行走速度與行走時(shí)間和人員密度有關(guān)，人員密度較大，會(huì)出現(xiàn)擁擠，導(dǎo)致行走速度下降；人員密度較低且人員行走不受阻礙時(shí)，則行走時(shí)間最短。 

    ——通過(guò)時(shí)間(ttrav(flow))，由疏散人數(shù)和出口的通行能力決定，可以單個(gè)人員為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，也可表示為全體人員通過(guò)出口的總時(shí)間。通過(guò)時(shí)間表示所有人員能到達(dá)出口處并充分利用這些出口時(shí)，通過(guò)出口離開房間的時(shí)間。

    行走時(shí)間和通過(guò)時(shí)間可用來(lái)估算全體人員進(jìn)入受保護(hù)疏散走道的時(shí)間，也可用于估算通過(guò)受保護(hù)疏散走道到達(dá)建筑最終出口的時(shí)間。 

    行走速度和出口流速的量化與很多變量有關(guān)，見第6章、第8章、第9章。

5.7.5 疏散開始時(shí)間tstart和疏散時(shí)間tevac。

    探測(cè)時(shí)間tdet、報(bào)警時(shí)間twarn、預(yù)動(dòng)作時(shí)間 tpre三者的和稱為疏散開始時(shí)間tstart。預(yù)動(dòng)作時(shí)間 tpre與運(yùn)動(dòng)時(shí)間ttrav的和稱為疏散時(shí)間tevac。

5.7.6 必需疏散時(shí)間(RSET)計(jì)算

    用于確定建筑內(nèi)人員必需疏散時(shí)間(RSET)的基本公式見式(2)：