地下车库停车占位对人员安全疏散影响的消防性能化设计研究

易嘉

上海朗诗规划建筑设计有限公司 上海 200092

引言

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB50067-2014）》第6.0.6条条文说明指出：地下汽车库的特点是空间大、人员少，可参照丁类厂房，人员的自由疏散速度（不受阻挡的情况下）取1m/s，一般能在1min之内到达安全出口。但是汽车库内的停车具有一定的随机性，如果车位停放有车辆，则人员疏散必须绕开车辆，因此，在设计时主观判定的直线疏散路线将会加长，特别是当疏散路线总长度接近最远疏散距离上限时，如果仅从最不利点的无遮挡疏散路线测算，则疏散行走的距离将超过规范要求的上限，此情况下是否具有消防安全风险？是否需要调整防火分区边界？国家规范并未给出明确的规定，只有部分地方的消防技术措施有表述。

《江苏省建设工程施工图审查技术问答（2013年）》第三章3.5-2条指出，设置自动喷淋灭火系统时，地下停车库人员的疏散距离不超过60m，该距离的计算应避开墙体、复式停车库的车架等固定障碍物。

《浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南（2020版）》第四章4.1.22条指出，地下车库内最远疏散距离的计算不必考虑车辆对路线的阻挡，但应考虑实体墙、机械师停车装置等障碍物对路线的阻挡。

从上述相关规定可以看出，除了机械停车架、结构柱、墙等实体构件外，一般的观点认为，疏散路线可以不考虑自走停车位的影响[1]。

1 工程概况

该项目位于江苏省南通市，地下一层为机动车停车库及设备机房，地下室地面标高为-6.000m，局部地面标高为-6.700m，室外场地标高为-0.700m，总建筑面积为4000m2，总停车数位90辆，共3个防火分区，设置4个人员安全疏散楼梯间，其中2个为设备用房专用单向疏散口，另2个为地下车库安全疏散口（可供人员自由选择）。全地下室均设有自动喷水灭火系统，最不利点的人员安全疏散最长距离为59m≤60m（上限）。各防火分区的建筑功能、面积、平面布置及最不利疏散路线如图1所示：

图1 江苏南通某小区地下车库平面图、防火分区及安全疏散设计图

2 停车位对安全疏散的影响分析

2.1 基础模型的参数设置

在进行数据比对之前，首先要在Pathfinder中建立消防分析的基础模型，该模型包括了各种情况下的共性基础信息和参数，共性的基础信息包括：地下室各房间边界、结构墙柱等固定障碍物、各房间的单向疏散门，疏散楼梯间的安全出口及随机生成的地下车库停留人员。共性参数设置如下。

2.1.1 为避免疏散路径单一、疏散时间过短，全地下室的人员数量拟定为105人。其中：汽车库人员按照1人/辆车，共计约90人，各种设备机房合计约15人，按照随机分配平面定位及初始行走方向的方式分散布置到地下车库的通道、机房和停车位区域。当在某些停车位布置停放有车辆时，该停车位的人员将手动平移出最近的周边区域，以保证总人数不变。

2.1.2 人员参数和疏散行为参数设置，包括：人体身高1.80m，肩膀宽度45cm，行走速度为匀速1m/s，不区分可选疏散出口的优先级，严格按照单向门的疏散方向行走，不采用电梯和自动扶梯疏散（仅通过楼梯间疏散）。

2.1.3 含有高差的房间之间，当用楼梯连接时单向疏散的设置，同时设置楼梯平台两端的门的朝向同一方向单向开启，避免房间内因为房间周边的门的开启方向均向内而导致“人员受困”无法疏散。

2.2 不同的停车占位方式对安全疏散的影响

以下分6种情况分析停车占位对安全疏散的影响，在Pathfinder中，通过将停车占位建模为“房间（Room）”，然后再对该房间执行“删除”操作，即可将停车占位区域变为人员不可通行的固定障碍物（行车道仍旧保持畅通），疏散时间均以s（秒）来计算[2]。

3 完全不考虑停车占位

此情况下，除了受到结构柱、房间边界的限制外，人员自由流动，按照初始运动方向和所在位置选择较近的安全出口，总疏散时间为60s，与规范中不大于1min的概念设计要求一致。

3.1 完全不考虑停车占位，且疏散时间计算至首层室外疏散场地-0.700m标高

此情况下，车库平面内的疏散时间60s不变，增加了从-6.000m的地下室经过楼梯间到达首层室外地面的时间约48s，即总疏散时间接近108s，超过规范的1min的限值。但按照《建筑设计防火规范GB50016-2014（2018年版）》第2.1.14条术语，安全出口是指供人员安全疏散用的楼梯间和室外楼梯的出入口或直通室内外安全区域的出口，即到达地下封闭楼梯间的门可认为到达了安全出口，人员已经安全，原则上可以不考虑楼梯间内部的行走时间。因此，本情况仅用于对比疏散至地下楼梯间门口的相关参数。

3.2 防火分区的疏散出口附近区域设置停车占位

如图1中的区域“①”，在汽车库的北侧疏散口和中部疏散口附近停放机动车，试图“阻挡”人员直线移动到疏散门。此情况下，总疏散时间为62s，比完全不考虑停车占位多2s，说明在疏散口附近设置停车占位属于相对不利的情况。原因分析：人员在长距离奔波到疏散口附近时，以为会轻易找到疏散出口，但由于疏散出口附近出现了遮挡直线通行的停车占位，使得人员不得不增加额外的时间来寻找附近的疏散门，虽然仅比无停车占位多了2s，但是在烟火弥漫的紧急情况下，2s钟的时间很可能决定了一个人能否逃出生天。

3.3 两个安全出口之间设置停车占位

如图1中的区域“②”，在中部和北侧两个疏散门之间设置停车占位，试图阻挡人员选择直线距离最近的安全出口，转而被迫选择无停车占位的同侧的安全出口。此情况下，总疏散时间为50s，比完全不考虑停车占位少10s，说明中部区域设置停车占位对于人员的安全疏散反而起到了有利的作用。原因分析：类似于城市道路交叉口用于分流不同车辆行进方向的导向岛的“渠化”作用，在汽车库中部设置停车占位，相当于强制将人员局部“渠化”到特定的疏散方向上，避免因为慌乱中误判安全出口位置而长途折返[3]。

3.4 防火分区的最不利疏散路径经过区域设置停车占位

如图1中的区域“③”，在主观判断的最不利疏散路线经过的区域设置停车占位，试图令身处最不利点的人员行走距离超过设计极限距离60m，从而延缓疏散时间。此情况下，总疏散时间为63s，比完全不考虑停车占位多3s，说明在最不利疏散路线上设置停车占位属于最不利的情况。原因分析：本模拟计算的人员的行走速度为匀速1m/s，不考虑加速奔跑的情况，因此，当最不利疏散路线上设有固定障碍物时，位于最不利点的人员绕开障碍物的实际行走距离是明确增长了，进而导致疏散时间相应增加。

考虑到最不利点的判定往往与设计人员的工程经验有较大关系，当防火分区数量较少、房间平面位置关系简单时比较容易判别，但是当防火分区数量多，房间功能复杂时，就不容易判别。如果遇到复杂情况，笔者的建议是进行消防性能化分析，找出最不利点，具体的分析方法并不复杂，只需在某个防火分区的边界角点均布置疏散人员，然后单独对该防火分区进行安全疏散模拟，采用默认的系统参数即可（因为比较的是相对最不利点，与疏散时间的绝对数值关系不大），模拟疏散计算完成后，通过疏散模拟视频回放，观察哪个角点的人员最后到达安全出口，再与主观判定的设计疏散路线图比对，则可判定该角点是否为最不利点。

3.5 汽车库内停满机动车，人员重新随机分配

按照图1中的停车位满布机动车，试图迫使人员仅能通过行车道疏散。此情况下，总疏散时间为56s，比完全不考虑停车占位少4s，介于在中部区域设置停车占位（50s）和完全不考虑停车占位（60s）之间。原因分析：地下车库停满车时，与仅在中部设置停车占位相似，本质上也是一种“渠化”人流的做法，但是“渠化”的有利作用不是无限增大的，当停车数量超过一定限度后，人员绕行、折返的不利作用就增大，进而削弱“渠化”的效果，导致疏散时间加长。

此情况与前述部分设置停车占位的差别还体现在人员位置需重新随机分配，因为停满车，所以在完全无车情况下随机分配的人员位置大部分都位于停车位上，如果每个人员都进行手动移位调整，则随机性减弱偏多。故需要在设置完所有的停车占位之后，重新随机分配人员位置（总人数不变），以提高模拟计算的可靠性。

3.6 设备用房的安全疏散

本工程地源机房、消防水泵房等设备用房的经常停留人员很少，一般考虑5~10人，不超过15人。从模拟计算中可以看出，由于设置了单向疏散门，设备用房的人员很快便能疏散到相邻防火分区或者直通室外的安全出口，对总疏散时间的影响微乎其微[4]。

4 结束语

从以上分析看出，停车占位对于人员疏散的影响是存在的，且随停车占位的不同区域和所占面积大小不同而不同，与完全不考虑停车占位的常规疏散时间相比，停车占位对于疏散时间的影响在±5s之间，相当于上下浮动8.3%，若考虑到大型地下室的复杂情况，停车占位对于疏散时间的影响可能达到约10%，说明在实际工程中当遇到最不利疏散路线的长度达到或接近规范上限时，应考虑停车占位的不利影响，防火分区的调整原则建议如下：

当在防火分区的疏散出口附近区域设置停车占位的可能性较大时，人员需临时避障，建议调整防火分区边界，缩短最不利疏散距离2~3m；当在防火分区的最不利疏散路径经过区域设置停车占位的可能性较大时，人员行走距离明确增加，建议调整防火分区边界，缩短最不利疏散距离3~4m；其他情况可不作处理。