BuildingEXODUS在大型中庭建筑疏散的应用.pdf-资料库

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5 10 15 20 25 30 35 中国科技论文在线 BuildingEXODUS 在大型中庭建筑疏散的 http://www.paper.edu.cn 应用沈一洲，朱国庆** （中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州 221008）摘要：本文通过理论分析和数值模拟的方法，分析了某商业步行街人员疏散问题。研究表明：发现人员从一至三层可用安全疏散时间 TRSET 分别为 920 s、603 s、423 s，而人员必需安全疏散时间 TASET 分别为 1 800 s、1 800 s、819 s，得出人员可用安全疏散时间 TRSET 小于人员必需安全疏散时间 TASET，可以认为该中庭建筑现有的疏散设计能够满足人员安全疏散要求。中庭建筑对人员疏散起着一定积极作用。关键词：中庭；准安全区；人员疏散中图分类号：X9 BuildingEXODUS in the application of in Large-scale (Faculty of safety engineering, China University of Mining and Technology, Atrium Buildin Shen Yizhou, Zhu Guoqing JiangSu XuZhou 221008) Abstract: The essay applied theoretical analysis and numerical simulation on personnel evacuation problems about a commercial pedestrian street. The result shows that available safe evacuation time is less than required evacuation time.Required evacuation time in the first, second and third floor is 920 s, 603 s, 423 s and available safe evacuation time in the first, second and third floor is 1 800 s, 1 800 s, 819 s. Atrium building plays a positive role on personnel evacuation. Keywords: atrium; relative security zone; personnel evacuation 0 引言近年来随着我国经济的不断发展,全国各地都兴建了大型中庭建筑，对缓解土地紧张起着重要作用。然而，这类建筑发生火灾时，会造成人员伤亡和财产损失。例如：芝加哥海厄特奥黑(HyattO’Hare)旅馆的火灾和国际货币基金(IMF)总部的火灾是发生在中庭火灾的事例 [1]。这种上下相连的建筑结构使得设计人员不可能按传统的方法设置垂直和水平的防烟分区来限制烟气在建筑物内的扩散,烟气可通过中庭从着火层迅速扩散到与中庭相连的其它楼层, 势必会影响其它楼层的人员疏散[2]。因此，本文对大型中庭建筑进行安全疏散的理论分析。 1 大型中庭建筑的特点《民用建筑防排烟设计规程》中给出的中庭的定义为：三层或三层以上、且短边不小于 6 m 的大容积空间，即称为中庭[3]。从建筑平面布局和功能联系看，共享中庭一般位于大型公共建筑中部，是整座建筑的核心，纵向与各层面回廊通过楼扶梯、电梯等相互贯通，横向通过观景桥或直接与相邻功能区间衔接，形成彼此贯通、流线通达的整体区域，方便中庭四周及纵向各层面人员到达。而中作者简介：沈一洲，（1987-），女，硕士研究生，主要从事于建筑防火与防护理论以及建筑性能化防火设计方面的研究通信联系人：朱国庆，（1968-），男，教授，主要从事于建筑防火与防护理论以及建筑性能化防火设计方面的研究. E-mail: 170325263@qq.com - 1 -

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 40 庭一般位于建筑地面层，且设有直接对外的出口，便于人员的安全疏散[4]。 2 人员疏散判定准则人员安全疏散的安全性能判据[5]为： T RSET 其中，TRSET——人员需要安全疏散时间，即从起火时刻起到人员疏散到安全区域的时间， (1)

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 80 表 1 各种用途的建筑物采用不同火灾报警系统时的人员响应时间 Table 1 personnel response time using different fire alarm systems in the building 建筑物用途及特性（建筑内的人员处于清醒状态、熟悉建筑物及其报警系统和疏散措施）办公楼、商业或工业厂房、学校商店、展览馆、博物馆、休闲中心等（建筑内的人员处于清醒状态，不熟悉建筑物、报警系统和疏散设施）旅馆和寄宿学校旅馆、公寓（建筑物内人员可能处于睡眠状态，但熟悉建筑物，报警系统和疏散设施）（建筑内人员可能处于睡眠状态，不熟悉建筑物、报警系统和疏散设施）医院、疗养院及其它社会公共福利设施（有相当数量的人员需要帮助）响应时间 /min 报警系统类型 W1 <1 <2 <2 <2 <2 W2 3 3 4 4 5 W3 >4 >6 >5 >6 >8 错误！未找到引用源。中的火灾报警系统中火灾警报发出的类型分别为： W1——消防事故广播，来自消防控制室； W2——事先录好的声音广播系统； W3——采用警铃、警笛或其它类似警报装置的报警系统。 2.2.3 人员疏散行动时间 Tt 火灾发生时，人员从着火建筑疏散至室外的时间，可用 buildingEXODUS 进行模拟。安全疏散软件 buildingEXODUS 是由格林威治大学的 EXODUS 的开发团队开发一款针对建筑物发生灾害事故时人员紧急疏散避难模型,以计算机为基础评价人群的动作行动的实验室模拟,被广泛应用于当今国内外建筑物人员安全疏散评估[7]。 3 实例分析某商业步行街面积为 12 093.57 m2,是一个典型的 1 层至 3 层中庭建筑结构。将火灾场景设置在中庭的一层主要安全出口附近，使该出口不能使用，如图 1 所示，该步行街建筑能否满足人员疏散要求。火源图 1 火源位置的设定 Figure 1 set the fire location 85 90 95 3.1 FDS 数值模拟 100 数值模拟结果说明步行街内各层安全出口附近距离地面 2 m 高度处的温度和 CO 浓度分别在 1 800 s 内始终保持在临界值以下 60 ℃以下。步行街二、三层安全出口附近距离地面 2 - 3 -

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn m 高度处的能见度在 1 800 s 内始终保持在临界值以上；步行街一层出口 7 附近距离地面 2 m 高度处的能见度在 819 s 时下降到 10 m 以下。 3.2 buildingEXODUS 模拟 105 根据对疏散模拟得到的 Tt，如表 2 所示，并代入（2）可以得到人员需要的安全疏散时间，计算结果见图 2~图 4 所示。表 1模拟结果时间统计 Table 2 simulation results time 层数一层二层三层 Td /s 60 60 60 Tpre /s 120 120 120 Tt /s 740 423 243 TREST /s 920 603 423 110 0 s，火源附近人员分布状态图。疏散 100 s 时，人员分布状态图。 - 4 -

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 疏散 300 s，人员状态分布图。 740 s 时，距火源最近出口 6 处人员疏散完毕。图 2 步行街首层人员疏散模拟情况 Figure 2 personnel evacuation simulation in first floor 0 s，火源附近人员分布状态图。疏散 100 s 时，人员分布状态图。 - 5 -

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 疏散 300 s，人员状态分布图。疏散 423 s 时，火源附近二层人员疏散完毕。 115 图 3 步行街二层人员疏散过程图 Figure 3 personnel evacuation simulation in second floor 0 s，火源附近人员分布状态图。疏散 100 s 时，人员分布状态图。 - 6 -

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 疏散 180 s，人员状态分布图。疏散 243 s 时，火源上方三层人员疏散完毕。图 4 步行街三层研究区域人员疏散过程图 Figure 4 personnel evacuation simulation in third floor 120 3.3 结果分析具体结果是 TRSET

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