某室内中庭消防安全性论证

念娜娜 戚正

摘 要：人员疏散软件STEPS 对建筑内人员疏散进行模拟计算，利用烟气模拟软件FDS对建筑内火灾烟气流动情况进行模拟计算分析环境中人员逃生和灭火救援环境，定量的判建筑内人员及消防队在火灾中疏散安全性。

关键词：人员疏散;数值模拟;STEPS;FDS;火灾;安全性

该中庭建筑层数为一层，主体结构高度为37.1米，防火分区最大允许面积5000平方米，实际最大防火分区面积6111.3平方米，超出规范要求，对其安全性进行论证。

一、模型初始条件

防火单元内应按规范的要求设置火灾自动探测及报警系统、自动喷淋灭火系统，且自动喷淋灭火系统应选择响应指数不大于50（m·s）0.5的快速响应喷头;防火单元内任意一点至房间门的疏散距离不应大于25m;防火单元采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙、1.50h的楼板及甲级防火门和其他区域分隔。观众座椅（包含活动座椅、临时休息座椅）要求采用阻燃1级、B1级指标要求的座椅。装饰装修材料采用不燃或经过阻燃处理的难燃材料，除顶棚及墙面装修材料的燃烧性能等级应为A级外，其他装修装饰材料不应低于B1级。空间高度小于18m的区域设置喷淋灭火系统，空间高度大于18m的区域应采用自动跟踪定位射流灭火系统。消防应急照明的应急工作时间不小于1.5h，应急照明系统地面最低照度不低于10.0lx;设置连续可视的灯光疏散指示标志，间距不大于5.0m，在走道转角区不大于0.5m;所有设备设施均应具有复位功能，同时具备不小于1.0小时的应急电源。

人员疏散相关条件，排队区2400人，连廊720人，卫生间80人，设备用房102人，主演区96人，所有出口均可使用。本报告计算采用STEPS 人员疏散软件模拟建筑内人员疏散行动时间，并将行动时间乘以1.5的安全系数，其模拟结果见表1。

火灾模拟条件，起火点为场内正中位置，场景1：首层大空间防火分区1F-2发生火灾，该场景设计自动灭火系统有效，机械排烟系统有效;火灾最大规模：2.5MW，设计火灾类型：非稳态，火灾发展速率：0.0469kW/s2;场景2：为对比自动灭火系统的有效开启与失效对防火分区排烟系统有效的情况下的火灾影响，该场景设计自动灭火系统失效，排烟系统有效;火灾最大规模：80MW，设计火灾类型：非稳态，火灾发展速率：0.0469kW/s2。

二、模拟结果

场景1：烟气温度的模拟结果：整个模拟过程（3600s），上层烟气温度在40℃左右，下层温度在26℃左右;CO2浓度的模拟结果：整个模拟过程中（3600s），CO2浓度达到0.2%;CO浓度的模拟结果：整个模拟过程中（3600s），CO浓度达到150ppm;能见度的模拟结果：整个模拟过程中（3600s），能见度维持在14m左右。根据模拟结果，可得到量化结果如表2 所示。

对照人员疏散和烟气蔓延 特性模拟结果，灭火系统和排烟系统有效，在清晰高度8m、12m均安全。

场景2：烟气温度的模拟结果：整个模拟过程（3600s），上层烟气温度在57℃左右，下层温度在35℃左右;CO2濃度的模拟结果：整个模拟过程中（3600s），CO2浓度达到0.65%;CO浓度的模拟结果：整个模拟过程中（3600s），CO浓度达到450ppm;能见度的模拟结果：整个模拟过程中（1766s），能见度下降在10m左右。根据模拟结果，可得到量化结果如表3所示。

对照人员疏散和烟气蔓延特性模拟结果，灭火系统失效，排烟系统有效，在清晰高度8m安全，12m时危险。

三、结论

在所有消防系统正常动作的情况下，目前本项目各单体建筑防火分区的划分与分隔方式能满足消防安全要求。在消防水或防排烟系统失效的情况下，安全余量有所减小，但仍能保证人员疏散安全。

参考文献：

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2008版）.

[2]《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》DBJ15-34-2004.

[3]《消防安全工程 总则》GB/T 31592-2015.

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

[5]CIBSE Guide E《Fire engineering》.